(57)【要約】【課題】  フラグやフォトインタラプタを必要とせずに、シートを搬送する回転体の回転状態を検知して、シート検知が行えるようにする。【解決手段】  回転体回転状態検知装置５１は、シートを搬送するローラ６に取り付けられて、ローラの回転加速度変化、衝撃等の回転変化を検知する加速度センサ１００と、加速度センサの回転変化を検知した信号に基づいて、ローラに回転変化が生じたことを判断する判断手段４０と、を備えている。【選択図】      図２
2007064898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを搬送する回転体に取り付けられて、前記回転体の回転加速度変化、衝撃等の回転変化を検知する加速度センサと、
前記加速度センサの回転変化を検知した信号に基づいて、前記回転体に回転変化が生じたことを判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする回転体回転状態検知装置。
【請求項２】
前記加速度センサと、前記判断手段とが、互いに無線により信号の授受を行うことを特徴とする請求項１に記載の回転体回転状態検知装置。
【請求項３】
前記回転体がシートを挟持回転して搬送する回転体対の一方の回転体であり、
前記判断手段が、前記加速度センサの回転変化を検知した信号に基づいて、前記回転体に回転変化を生じたことを判断して、前記回転体の回転を停止させることを特徴とする請求項１または２に記載の回転体回転状態検知装置。
【請求項４】
前記回転体を回転駆動する駆動源と、
前記駆動源の駆動力を前記回転体に伝達する伝達手段と、を備え、
前記判断手段は、前記駆動源を作動制御し、かつ前記加速度センサの回転変化を検知した信号に基づいて前記回転体の回転開始または回転停止のタイミングを検知し、前記駆動源の駆動開始タイミングと前記回転体の前記回転開始タイミングとの時間差と、前記駆動源の停止開始タイミングと前記回転体の前記停止開始タイミングとの時間差との一方の値、または両方の和の値が、所定の値以上になったとき、前記伝達手段が異常状態であると判断することを特徴とする請求項１に記載の回転体回転状態検知装置。
【請求項５】
前記加速度センサが、ＭＥＭＳ加速度センサであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の回転体回転状態検知装置。
【請求項６】
前記加速度センサが、基板上に固定側電極が形成された固定部と、前記固定側電極に対して微小な隙間により前記基板上に対向配置された可動側電極を有する可動部とが、１チップ化されていることを特徴とする請求項１乃至５に記載の回転体回転状態検知装置。
【請求項７】
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記シートを搬送する回転体の回転状態を検知する回転体回転状態検知装置とを備え、
前記回転体回転状態検知装置が、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の回転体回転状態検知装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記回転体が、前記画像形成部へシートを送り込むローラ対の一方のローラであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記回転体が、前記画像形成部の感光ドラムであることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートを搬送する回転体の回転状態を検知する回転状態検知装置と、この回転体回転状態検知装置を備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
シートに画像を形成する画像形成装置、シートに処理を施すシート処理装置、原稿を読み取る画像読取装置、画像読取装置に原稿を自動的に送り込む自動原稿送り装置などのようにシート（原稿も含む）を取り扱うシート取扱装置には、シートを搬送するシート搬送装置を備えている。
【０００３】
シート搬送装置には、シートがシート取扱装置内のどの位置を搬送しているか、シートの現在位置を検知する回転体回転状態検知装置としてのシート検知機構を備えている。画像形成装置の一種である電子写真方式の複写機は、シートカセットから給送されたシートの移動を、シート検知機構によって検知している。そして、シート搬送装置の下流でシートにトナー像を転写する画像形成部や、シートに転写されたトナー像をシートに定着する定着装置は、その動作がシート検知機構のシートの検知タイミングに基づいて制御されている。
【０００４】
図８は、画像形成装置に装備されるシート検知機構を示す模式的斜視図である。このシート検知機構２５０は、シートＳのパスを遮るようにしてＲ方向に回転自在に設置されるとともにバネ２５２ａによってストッパ２５２ｂに付勢されているフラグ２５１と、検知光２５３ａの遮断を検知するフォトインタラプタ２５３から構成されている。
【０００５】
図８において、シートＳは、図示しないモータとギア、プーリ等の駆動機構を介して回転駆動される搬送ローラによって挟持および搬送される。シートＳは、矢印Ａ方向に搬送されて、フラグ２５１に衝突する。シートＳがフラグ２５１に衝突すると、フラグ２５１は支点２５１ａを中心に回転する。フラグ２５１が回転する過程で、遮光部２５１ｂが検知光２５３ａを遮断して、シートＳの到達がフォトインタラプタ２５３により電気信号に変換される。この電気信号は、画像形成装置の図示しないコントローラに送信され、装置全体の制御に用いられる。
【０００６】
また、電子写真方式による画像形成装置は、各種の回転体を備えている。このような回転体の代表的なものに、トナーを静電力によって担持する感光ドラムがある。この感光ドラムを安定に回転させるための回転情報検出器を備えた画像形成装置が、特許文献１に示されている。
【０００７】
図９は、特許文献１に記載のシート検知機構の模式的斜視図である。感光ドラム２２１は、その回転軸２２１ａに駆動ギア２２３が取り付けられており、この駆動ギア２２３に駆動ギア２２３ｂが噛合し、この駆動ギア２２３ｂは、モータ２２６の回転軸２２６ａに取り付けられている。さらに、感光ドラム２２１には、その円周方向の回転加速度を捉える加速度センサ２２２が取り付けられている。
【０００８】
加速度センサ２２２は、駆動ギア２２３と、駆動ギア２２３に設けた回転式接点（図示せず）を介してコントローラ２２７に接続されている。このコントローラ２２７は、モータ２２６にも接続されており、加速度センサ２２２の検出結果に基づいてモータ２２６の回転制御をするようになっている。
【０００９】
感光ドラム２２１は、極めて安定した回転が要求されている。このため、モータ２２６の回転変動だけでなく、駆動ギア２２３，２２３ｂの噛み合いに起因する回転変動すら問題になることが多い。駆動ギア２２３，２２３ｂの噛み合い周波数に応じた画像ムラがシート（転写紙）上の画像に生じる。この問題を解決するため、駆動ギア２２３，２２３ｂの回転精度を上げる等の対策がとられている。
【００１０】
図９において、感光ドラム２２１の回転中に、その円周方向にかかる回転加速度が加速度センサ２２２によって検出される。この加速度センサ２２２による検出結果は、コントローラ２２７に取り込まれる。コントローラ２２７は、感光ドラム２２１の回転加速度に変化が無くなるように、すなわち、感光ドラム２２１の回転が滑らかになるようにモータ２２６の回転を制御するようになっている。
【００１１】
【特許文献１】特開平０８−１１５０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、図８に示す従来のシート検知機構は、以下の問題がある。
（１）フラグ２５１とフォトインタラプタ２５３を別々に、かつ、互いの距離を一定精度に保って固定する必要があるため、フォトインタラプタ２５３の設置がスペース確保の観点から、若しくは精度確保の観点から困難になることがある。
（２）フラグ２５１は、遮光部２５１ｂを有するために重くなり、チャタリング現象を発生しやすくなる。チャタリング現象とは、シートＳで倒されたフラグ２５１が、バネ２５２ａの力で元の姿勢に戻されるとき、ストッパ２５２ｂに当たって跳ね返って再び倒れる現象である。このチャタリング現象が発生すると、検知光２５３ａの遮断も不安定になり、シートＳの検知タイミングが不正確になる。
（３）フラグ２５１は、シートＳが搬送されるごとに接触するため、摩耗が生じる。フラグ２５１の摩耗が進むと、ジャムの発生や検知タイミングの変動の原因になる。
【００１３】
さらに、図９の構成の場合、以下の問題がある。
（１）駆動ギア２２３，２２３ｂの噛み合いに起因する感光ドラム２２１の回転変動は、周波数が高いため、感光ドラム２２１の回転変動をモータ２２６で補正するためには、モータ２２６が高い応答性能を備えている必要がある。また、加速度センサ２２２で捉えた回転変動を解析して最適な制御内容を行うためには、極めて高速な演算回路を必要とする。しかし、応答性の高いモータや高速な演算回路は、大サイズおよび高コストであり、装置の大型化を招くことになる。そこで実際に製品化されている画像形成装置は、駆動ギアの精度を高くしたり、感光ドラムにフライホイールを設けて回転を安定させたりして、モータの制御を不要にしている。しかし係る場合においても以下の問題点がある
（２）高精度に製作された駆動ギア２２３，２２３ｂは、僅かな摩耗でも駆動精度を低下させ、シートＳ上の画像に影響を与え、画像品質の低下が生じる。またフライホイールを設けた場合は駆動ギアに高い負荷がかかり、摩耗を早めることがある。このため、駆動ギア２２３，２２３ｂ（駆動伝達機構）の寿命予測が望まれるが、特許文献１には寿命予測に関することが開示されていない。この駆動ギア２２３，２２３ｂの寿命は、個々の製作精度や組み付け精度に影響されるほか、画像形成を間欠的に行うなど、駆動ギア２２３，２２３ｂの作動／停止が繰り返される作動状態によって異なる。
【００１４】
本発明は、フラグやフォトインタラプタを必要とせずに、シートを搬送する回転体の回転状態を検知して、シート検知が行えるとともに、設置性に優れた回転体回転状態検知装置を提供することを目的としている。
【００１５】
本発明は、回転体回転状態検知装置を備えて、シートに画像を正確に形成することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明の回転体回転状態検知装置は、シートを搬送する回転体に取り付けられて、前記回転体の回転加速度変化、衝撃等の回転変化を検知する加速度センサと、前記加速度センサの回転変化を検知した信号に基づいて、前記回転体に回転変化が生じたことを判断する判断手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の回転体回転状態検知装置は、回転体に取り付けられた加速度センサにより、回転加速度または衝撃を受けるタイミングを前記加速度センサの検出結果に基づいて判断することにより、フラグやフォトインタラプタを用いずにシートの検知が行えるとともに、設置性に優れ、大型化を招くことがなく、また、駆動伝達機構の寿命予測を行うことができる。
【００１８】
本発明の画像形成装置は、フラグやフォトインタラプタを用いずにシートの検知が行える回転体回転状態検知装置を備えているので、シートの位置を正確に検知することができて、シートに画像を正確に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（画像形成装置、及び第１の実施形態の回転体回転状態検知装置）
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略を示す構成図である。画像形成装置としての複写機３０は、電子写真方式によりトナーが形成される感光ドラム２１と、感光ドラム２１からシートＳに転写されたトナー像を固着させる熱定着装置２５と、シートを収納する給紙部３１と、原稿を読み取るリーダ部３２と、を備えて構成されている。
【００２０】
なお、感光ドラム２１、熱定着装置２５のほか、現像装置を含む構成により、画像形成部２４が構成されている。給紙部３１から感光ドラム２１へシートＳを搬送する搬送パスの途中には、ローラ対５，６およびレジストローラ対９，１０が配設されている。なお、複写機３０は、電子写真方式によるものとしたが、シートにインクを吐出して画像を形成するインクジェット方式であってもよい。
【００２１】
図１において、複写機３０の電源がオンの状態にあるとき、ユーザは、リーダ部３２に図示しない原稿をセットし、コピー開始ボタンを押下する。リーダ部３２の光学系が原稿を走査しながら移動することにより、原稿からの反射光（読取光）が、画像形成部２４の感光ドラム２１上に照射され、潜像が形成される。
【００２２】
画像形成にタイミングを合せて、給紙部３１から指定のシートＳが送り出され、ローラ対５，６を経て画像形成部２４へ搬送され、レジストローラ対９，１０で停止して待機する。トナー像が搬送路に到達するのにタイミングを合せてレジストローラ対９，１０からシートＳが送り出され、感光ドラム２１上のトナー像がシートＳ上に順次転写される。トナー像が転写されたシートＳは、熱定着装置２５へ搬送される。この熱定着装置２５は、トナー像をシートに定着する。定着が完了したシートＳは、不図示のトレイまたは装置外へ排出される。
【００２３】
図２は、搬送パス上のローラ対およびレジストローラ対の周辺構成と、本発明の実施形態の回転体回転状態検知装置５１を示す図である。同図中、（ａ）はローラ対５，６にシートＳが噛み込まれる直前の状態を示し、（ｂ）はシートＳがローラ対５，６に噛み込まれた状態を示し、（ｃ）はシートＳの先端がレジストローラ対９，１０に到達した状態を示す。
【００２４】
なお、本発明の実施形態の回転体回転状態検知装置５１，５２は、画像形成装置のみに設けられるものではない。画像形成装置の他、シートに処理を施すシート処理装置、原稿を読み取る画像読取装置、画像読取装置に原稿を自動的に送り込む自動原稿送り装置などのようにシート（原稿も含む）を取り扱うシート取扱装置に設けられるようになっている。
【００２５】
ローラ対５，６は、駆動源４０ａによって駆動され、また、レジストローラ対９，１０は、駆動源４０ｂによって駆動される。駆動源４０ａ，４０ｂは、判断手段としてのコントローラ４０に接続されている。また、各ローラ対の従動側ローラ５，１０は、スプリング５ａ，１０ａによって駆動側ローラ６，９に押圧されている。
【００２６】
さらに、ローラ対５，６の駆動ローラ６は、ＭＥＭＳ（マイクロエレクトロメカニクス、Micro Electro Mechanical System）加速度センサ１００が取り付けられている。このＭＥＭＳ加速度センサ１００からの信号を受信するために、信号受信／電力送信ユニット１０１が、ローラ対５，６の近傍に設置されている。ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、信号受信／電力送信ユニット１０１とワイヤレス（電波）によりデータの送信および電力の受信を行う機能を備えている。なお、ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、小型、軽量で、ワイヤレス機能を備えることから使用したが、回転式接点と、一般的なピエゾタイプの加速度センサを組み合わせた構成であってもよい。
【００２７】
次に、図２を参照して、レジストローラ対９，１０とその周辺構成の動作、及びローラ対５，６によるシート検知方法を説明する。シートＳが搬送されてきて、図２の（ａ）のように、ローラ対５，６のニップにシートＳが突入すると、回転衝撃が生ずる。なお、この回転衝撃は、シートＳがローラ対５，６と同速度の別のローラ対によって搬送されてくるが、シートＳは、ローラ対との間でスリップするため、ローラ対５，６の周速度よりも速度が遅い。そのため、ローラ対５，６のニップに突入に伴って生じる。
【００２８】
この回転衝撃は、駆動側ローラ６に設置されたＭＥＭＳ加速度センサ１００によって検知される。この検知結果は、上記したように、無線でＭＥＭＳ加速度センサ１００から信号受信／電力送信ユニット１０１へ送信される。
【００２９】
信号受信／電力送信ユニット１０１は、ＭＥＭＳ加速度センサ１００からの受信データをコントローラ４０へ送信する。コントローラ４０は、回転衝撃の検知タイミングに基づいて、ローラ対５，６の回転を停止させるタイミングを決定し、ローラ対５，６を停止させる。そして、コントローラ４０は、画像形成部２４の準備が整うと、駆動源４０ｂに信号を送り、レジストローラ対９，１０を回転させて、シートＳを送り出す。
【００３０】
印刷機構を備えた画像形成装置においては、図１および図２に示すように、レジストローラ対９，１０が画像形成部２４の手前に設置されている。図２の（ａ），（ｂ）の過程を経て、ローラ対５，６により搬送されてきたシートＳの先端は、停止状態にあるレジストローラ対９，１０へ突き当てられる。これにより、シートＳの斜行が補正されるとともに、画像形成部２４にシートを送るタイミングが調節される。ここで、レジストローラ対９，１０で適性に斜行を補正するには、シートＳがローラ対５，６に到達したタイミングを正確に捉えて、ローラ対５，６を適切なタイミングで停止させることが重要である。
【００３１】
そこで、ＭＥＭＳ加速度センサ１００が、駆動源４０ａにより駆動される駆動側ローラ６に設けられている。ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、駆動側ローラ６がシートＳの突入の際に受ける回転衝撃を検知し、シートＳの到達をコントローラ４０に判断させている。
【００３２】
ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、半導体製造に用いる露光プロセスを利用して、ＭＥＭＳ技術により、微小なメカ構造を電気回路とともに基板上に形成したものである。このようなＭＥＭＳ技術を用いた加速度センサについては、特開平０５−５７５０号公報、特開平０５−３４３７０号公報、および特開平０６−３３１６４８号公報に開示されている。以下に、特開平０６−３３１６４８号公報に記載のＭＥＭＳ加速度センサについて概略説明する。
【００３３】
図３は、ＭＥＭＳ加速度センサの詳細を示し、同図中、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００３４】
図３に示すように、ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、加速度センサ本体８０と、この加速度センサ本体８０の母体をなすとともに絶縁基板としてのガラス基板８１と、ガラス基板８１上に設けられたシリコン材料からなる一対の固定部８２、およびガラス基板８１上に設けられた可動部８３等で構成されている。
【００３５】
ガラス基板８１は、その上面に矩形状の凹溝８１Ａが形成されている。凹溝８１Ａを有することにより、可動側電極としての可動側櫛状電極８５を備えた質量部８４が、図３の矢印Ｋ方向（加速度が加わる方向）に変位することができるようになっている。
【００３６】
固定部８２は、ガラス基板８１の左右に離間して配置されている。固定部８２のそれぞれの対向する内側面には、複数（例えば、５枚）の薄板状の電極板８６Ａが設けられ、固定側電極としての固定側櫛状電極８６を構成している。
【００３７】
可動部８３は、ガラス基板８１の前後２箇所に固着された支持部８７と、薄板状の梁８８を介して支持された質量部８４と、可動側櫛状電極８５等で構成されている。可動側櫛状電極８５は、質量部８４から左右方向に突出するように形成された複数（例えば、５枚）の薄板状の電極板８５Ａを備えている。
【００３８】
電極板８５Ａと電極板８６Ａとの間には、微小な隙間が形成されており、加速度センサ本体８０が図３の矢印Ｋ方向の加速度を受けると、前記微小な隙間の間隔が変動する。
【００３９】
電極板８５Ａ，８６Ａには、増幅器８９が接続され、この増幅器８９は、電極板８５Ａ，８６Ａ間の静電容量の変化を増幅して出力する。増幅器８９は、ここでは外付けとしたが、公知の半導体製造技術を用いて、ガラス基板８１上に加速度センサ本体８０と一体に形成してもよい。
【００４０】
なお、図３においては、加速度センサ本体８０の電極板８５Ａ，８６Ａは、電気的に並列接続されているため、電極板８５Ａ，８６Ａ間の静電容量を加算した全体の静電容量に基づいて加速度が検出される。このため、検出感度と検出精度を共に向上させることができる。
【００４１】
図４は、ウエハ段階のＭＥＭＳ加速度センサの平面図である。次に、図４および図３のセンサ構成図を参照して、加速度センサ本体８０の製造方法について説明する。
（i）まず、予め、直径７．５乃至１５．５ｃｍ、厚さ３００μｍ程度のシリコンウエハ９０と、同じ大きさの円板状のガラス基板を用意する。このシリコンウエハ９０の片面にマスキング／エッチング処理を施して、図３に示した複数の質量部８４、電極板８５Ａ、電極板８６Ａ、および固定部８２を形成する。
(ii)次に、前記円板状のガラス基板にガラスエッチング処理を施して、複数の凹溝８１Ａを形成する。
（iii）次に、前記円板状のガラス基板と前記シリコンウエハ９０を陽極接合して、図４に示すように、複数個の加速度センサ本体８０をガラス基板８１上に形成する。
(iv)次に、ガラス基板８１上に形成された複数個の加速度センサ本体８０を所定サイズのチップ（例えば、数ｍｍ角）に切断して個別化する。
【００４２】
以上説明したように、加速度センサ本体８０は、一度の製造工程で、１枚のシリコンウエハ９０から数十個を製造できるとともに、各加速度センサ本体８０を小型、軽量に仕上げることができる。ＭＥＭＳ技術を用いることにより、構造体を形成する際に、同時に周辺回路を基板上に形成することができるため、センサの小型化および軽量化に適している。
【００４３】
図５は、ＭＥＭＳ加速度センサと信号受信／電力送信ユニットの電気系の構成を示すブロック図である。ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、ＭＥＭＳ技術を用いて作られており、以下に述べる回路および電子部品が、１枚の絶縁基板１００ｆ上に実装されている。すなわち、絶縁基板１００ｆには、加速度センサ本体８０、送信のための変調を行う送受信機能としての変調回路１００ａ、電波を送信する送受信機能としてのアンテナ用コイル１００ｂ、アンテナ用コイル１００ｂとの組み合わせにより共振回路を形成する送受信機能を備えた共振コンデンサ１００ｃ、共振回路の出力から直流電源を生成する整流・平滑回路１００ｄ、および増幅器８９を構成する増幅回路１００ｅ、等が実装されている。
【００４４】
信号受信／電力送信ユニット１０１は、電力供給コイル１０１ａ、データ受信コイル１０１ｂ、ＭＥＭＳ加速度センサ１００を動作させるための電力を発生する電力送信部１０１ｄ、信号受信部１０１ｅ、信号受信／電力送信ユニット１０１内の全体を制御する制御回路１０１ｆ、等を備えている。
【００４５】
次に、加速度センサ１００および信号受信／電力送信ユニット１０１の動作について説明する。コントローラ４０（図２参照）から信号受信／電力送信ユニット１０１に制御指令が送られると、制御回路１０１ｆは電力送信部１０１ｄを動作させる。電力送信部１０１ｄは、所定の周波数の電力を電力供給コイル１０１ａに供給する。電力供給コイル１０１ａからは、電力用の電波が送信される。
【００４６】
ＭＥＭＳ加速度センサ１００においては、電力供給コイル１０１ａからの電力用電波をアンテナ用コイル１００ｂで受信し、その受信信号を整流・平滑回路１００ｄによって所定の直流電圧の電力に変換する。この直流電力は、電源としてＭＥＭＳ加速度センサ１００内の各回路に供給される。
【００４７】
ローラ対５，６が回転中であるときに、図２（ｂ）のようにシートＳが噛み込まれることにより、ＭＥＭＳ加速度センサ１００に図３の矢印Ｋ方向に衝撃が加わると、ＭＥＭＳ加速度センサ１００に検出信号が発生する。この検出信号は、増幅回路１００ｅで増幅された後、変調回路１００ａで変調される。変調回路１００ａによる変調出力は、アンテナ用コイル１００ｂに印加され、アンテナ用コイル１００ｂから、電波として放射される。
【００４８】
アンテナ用コイル１００ｂからの電波は、信号受信／電力送信ユニット１０１のデータ受信コイル１０１ｂによってデータとして受信される。この受信データは、信号受信部１０１ｅで増幅および信号処理が施された後、制御回路１０１ｆに送られる。
【００４９】
以上のように、ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、ワイヤレス化によって外部との接続のためのケーブルが不必要になり、加速度センサの設置の自由度を飛躍的に向上させることができる。
【００５０】
第１の実施形態の回転体回転状態検知装置によれば、下記の効果が得られる。
（１）フォトインタラプタを必要としないため、設置性が向上する。画像形成装置に設けられた場合、画像形成部２４の手前で複数のシート搬送経路が合流し、多数の搬送ローラやガイド板が高密度に配置されている。しかし、ＭＥＭＳ加速度センサ１００を用いることによって、設置上の制約が少なく、最適な箇所に設置することができる。
（２）ＭＥＭＳ加速度センサ１００に対する接続がワイヤレスなため、配線の取り回しを考慮する必要がなく、設置性が向上する。また、移動体が存在しても、移動体の邪魔にならないので、移動体の動きを妨害することがない。
（３）フラグを用いないため、チャタリング現象を発生することがない。また、フラグの摩耗に起因するジャム、検知タイミングの変動を招くこともない。
【００５１】
（第２の実施形態の回転体回転状態検知装置）
図６は、本発明の第２の実施形態の回転体回転状態検知装置５２の構成を示す模式的構成図である。本実施形態は、第１の実施形態において、ＭＥＭＳ加速度センサ１００を回転体としての感光ドラム２１に装着したものである。ただし、ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、感光ドラム２１の回転開始、または回転停止に伴う回転衝撃が発生するタイミングのみを検知している。その他の構成は、第１の実施の形態の構成および図９の構成と同様である。
【００５２】
なお、本実施の形態においても、一般的なピエゾタイプの加速度センサと、回転式接点との組み合わせによる構成の採用も可能である。
【００５３】
感光ドラム２１は、その側端面にＭＥＭＳ加速度センサ１００が装着されている。感光ドラム２１は、伝達手段としての回転軸２１ａの一端に伝達手段としての駆動ギア２３ａが取り付けられている。一方、駆動源としてのモータ２６の伝達手段としての回転軸２６ａには、駆動ギア２３ａに噛合する伝達手段としての駆動ギア２３ｂが取り付けられている。
【００５４】
図６において、モータ２６が回転すると、回転軸２６ａを介して駆動ギア２３ｂが回転し、この駆動ギア２３ｂに噛合する駆動ギア２３ａが回転して回転軸２１ａが回転することにより、感光ドラム２１が回転する。感光ドラム２１の回転中に、回転加速度が円周方向に加わると、ＭＥＭＳ加速度センサ１００が検出信号を発生する。この検出信号は、図５で説明したように、無線により信号受信／電力送信ユニット１０１へ伝送される。信号受信／電力送信ユニット１０１は、受信したデータを判断手段としてのコントローラ２７へ送信する。
【００５５】
コントローラ２７は、モータ２６に回転停止信号または回転開始信号を送るのみであり、ここではフィードバック制御は行わない。そして、モータ２６がステッピングモータやサーボモータである場合、モータ２６の回転開始または停止タイミングが、ＭＥＭＳ加速度センサ１００によって検知できる。
【００５６】
図７は、ＭＥＭＳ加速度センサの出力特性である。図７において、横軸は時間ｔ、縦軸はＭＥＭＳ加速度センサ１００の検知値αである。また、同図中、ｔ１乃至ｔ４は、次の意味を有し、コントローラ２７によって把握されるようになっている。
【００５７】
ｔ１：モータ２６の回転開始タイミング
ｔ２：感光ドラム２１の回転開始タイミング
ｔ３：モータ２６の回転停止タイミング
ｔ４：感光ドラム２１の回転停止タイミング
【００５８】
コントローラ２７は、ｔ１とｔ２の時間差ｔａ（＝ｔ２−ｔ１）、およびｔ３とｔ４の時間差ｔｂ（＝ｔ４−ｔ３）より、駆動ギア２３ａ，２３ｂの消耗状態、及び余寿命を判断する。時間差ｔａ，ｔｂの何れか、若しくはその和が増大すれば、駆動ギア２３ａ，２３ｂの摩耗が進み、バックラッシュが増大したことを意味する。駆動ギア２３ａ，２３ｂの伝達精度は、摩耗が進むと落ちるものであり、感光ドラム２１等の高精度な回転が要求される回転体においては、駆動ギア２３ａ，２３ｂの摩耗が駆動伝達機構全体の寿命を支配する。そこで、コントローラ２７は、時間差ｔａ，ｔｂの何れか、若しくはその和が一定の閾値を超えた時に、駆動ギア２３ａ，２３ｂが寿命を迎えたと判断し、複写機３０の操作パネル等に駆動ギア２３ａ，２３ｂの交換を促す警告表示を行う。
【００５９】
上記第２の実施の形態によれば、下記の効果が得られる。
（１）回転体の寿命予測を行うことができる。
（２）寿命予測が可能なため、画像に影響が出る前に駆動ギア２３ａ，２３ｂ等の交換を、ユーザやサービスマンに促すことができる。
（３）ＭＥＭＳ加速度センサ１００は、感光ドラム２１の回転停止、または開始にともなう回転衝撃の生ずるタイミングを検知し、モータの回転開始、または停止タイミングと比較しているだけなので、従来のようなモータの制御パターンを決定するための高速な演算回路を必要とせず、モータに高速応答が要求されない。従って、画像形成装置の低コスト化、簡素化、および小型化が可能になる。
【００６０】
なお、第２の実施形態では、回転体として感光ドラム２１を例にしたが、回転体は感光ドラム２１に限定されるものではなく、搬送ローラ等の一般的な回転体であってもよい。例えば、負荷の大きいギアは、摩耗して大きな故障に至ることもあるが、本発明を適用すれば、摩耗の変化を検知して、ギア交換を促すことが可能になる。
【００６１】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、回転体の回転状態の変化を、回転体に施したマーキングとラインセンサの組み合わせで検知しても、同様に寿命予測をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略を示す構成図である。
【図２】搬送パス上のローラ対およびレジストローラ対の周辺構成と第１実施形態の回転体回転状態検知装置を示す図である。（ａ）はローラ対にシートＳが噛み込まれる直前の状態を示す正面図である。（ｂ）はシートＳがローラ対に噛み込まれた状態を示す正面図である。（ｃ）はシートＳの先端がレジストローラ対に到達した状態を示す正面図である。
【図３】ＭＥＭＳ加速度センサの詳細を示す図である。（ａ）は平面図である。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】ウエハ段階のＭＥＭＳ加速度センサの平面図である。
【図５】ＭＥＭＳ加速度センサと信号受信／電力送信ユニットの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の回転体回転状態検知装置の構成を示す模式的構成図である。
【図７】ＭＥＭＳ加速度センサの出力特性である。
【図８】従来の回転体回転状態検知装置としてのシート検知機構を示す模式的斜視図である。
【図９】従来の他の回転体回転状態検知装置を示す模式的斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
Ｓ      シート
５，６  回転体（ローラ対）
２１      回転体（感光ドラム）
２１ａ    伝達手段（回転軸）
２３ａ，２３ｂ  伝達手段（駆動ギア）
２６      駆動源（モータ）
２６ａ    伝達手段（回転軸）
２７      判断手段（コントローラ）
３０      画像形成装置（複写機）
４０      判断手段（コントローラ）
４０ａ，４０ｂ  駆動源
５１      第１実施形態の回転体回転状態検知装置
５２      第２実施形態の回転体回転状態検知装置
８０      加速度センサ（加速度センサ本体）
８１      基板（ガラス基板）
８２      固定部
８３      可動部
８５      可動側電極（可動側櫛状電極）
８６      固定側電極（固定側櫛状電極）
１００      加速度センサ（ＭＥＭＳ加速度センサ）
１００ａ    送受信機能（変調回路）
１００ｂ    送受信機能（アンテナ用コイル）
１００ｃ    送受信機能（共振コンデンサ）
【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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【図８】
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【図９】
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