(57)【要約】【課題】回転体の回転速度を複数のセンサを介して検出して駆動モータの回転速度を制御する回転駆動装置において、複数のセンサの何れかに故障を来たしても、回転軸の回転動作を精度良く制御することを目的とする。【解決手段】  回転駆動装置１は、検出部１００に、ロータリエンコーダ３を介して複数のセンサＳ１、Ｓ２から出力された夫々のパルス列に基づいて夫々のセンサの故障を検出する故障検出部９と、正常なセンサから出力されるパルス列のみを用いて回転軸２の平均速度を演算する平均化器１２とを備え、制御回路１３を介して、平均速度が指令速度に近づくように駆動モータ１５の駆動を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令速度に基づいて制御対象の回転軸を回転させる駆動モータと、
前記回転軸に接続されて該回転軸と一体に回転し、該回転軸と同軸状の周方向に沿って等間隔で複数の識別符号を備えた回転体と、
前記回転体の周方向に沿って等分割で配設され、該回転体の回転に伴って、前記識別符号を順次検知してパルス列を出力する複数のセンサと、
前記複数のセンサから出力された複数のパルス列を用いて前記回転体の平均回転速度を演算し、前記平均回転速度が前記指令速度になるように、前記駆動モータの回転速度を制御する速度制御手段と、
前記複数のセンサから出力されるパルス列に基づいて夫々のセンサの故障を検出する故障検出手段と、
を備え、
前記速度制御手段には、前記故障検出手段の検出結果に基づいて、正常なセンサから出力されるパルス列のみを用いて前記駆動モータを駆動させる故障モード補助手段が備えられている、
回転駆動装置。
【請求項２】
前記故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出する、
請求項１に記載の回転駆動装置。
【請求項３】
前記故障モード補助手段が、前記複数のセンサの内、正常なセンサから出力されたパル列の何れかを故障として検出されたセンサのパルス列に置き換える、
請求項１又は請求項２に記載の回転駆動装置。
【請求項４】
前記故障検出手段の起動毎に、前の検出結果を初期化する初期化手段を備えている、
請求項１乃至請求項３の何れか記載の回転駆動装置。
【請求項５】
前記故障検出手段が前記センサの故障を検出した際に、前記故障を示す表示手段を備えた請求項１〜請求項４の何れか記載の回転駆動装置。
【請求項６】
複数の色の夫々に対応付けされた複数の感光ドラムを備え、
前記複数の感光ドラムを回転駆動させる回転駆動装置として、請求項１〜請求項５の何れか記載の回転駆動装置が備えられている、
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項７】
前記複数のセンサから出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障が検出された際に、該故障を表示する表示手段又は該故障を通信する通信手段を備えている、
ことを特徴とする請求項６に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転体の回転速度をセンサを介して検出し、検出した回転速度が指令速度になるように駆動モータの回転速度を制御する回転駆動装置に関し、特には、回転速度を検出するため複数のセンサを備え、これらのセンサの何れかが故障しても、回転体の回転速度を制御し得るフェールソフトを備えた回転駆動装置及び該回転駆動装置を備えたカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動モータび駆動力を受けて回転する回転軸に、回転軸の回転に同期してパルス信号を出力するエンコーダを搭載し、このパルス信号を検出して回転軸の回転速度や回転角を検出し、検出された回転速度が指令速度になるように駆動モータの回転速度を制御する制御装置を備えた回転駆動装置がある。
【０００３】
この際、一般に、エンコーダは、周方向に沿って複数の識別符号を備えた円板状の回転体と、回転体の識別符号と対向して設けられたセンサとによって構成され、回転体が回転軸と一体になって回転し、回転体の回転に伴って、センサが複数の識別符号を順次検出してパルス信号を出力するように構成されている。
【０００４】
また、前記の回転体と回転軸との間に、偏心が生じてもその偏心による影響を打ち消して精度良く回転軸の回転速度を検出できるように、回転軸の周方向に沿って複数のセンサを配設し、複数のセンサによって検出した回転速度の平均値を演算して、この平均値を回転軸の回転速度として求める回転駆動装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
また、感光ドラムを備えた画像形成装置において、感光ドラムの回転速度を制御するために、前述の回転駆動装置を備えているものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
さらに、カラー画像形成装置において、ブラック、イエロー、シアン、マセンダ等の各色に対応付けられた複数の感光ドラムと、感光ドラムの夫々に対となる複数の駆動モータとを備え、各感光ドラム毎に回転速度をエンコーダで検出し回転速度を制御しているものがある（例えば、特許文献４参照）。  
【特許文献１】特開昭５７−３４７８５号公報
【特許文献２】特開平１０−２１５５９３号公報
【特許文献３】特開平１０−２１５５９３号公報
【特許文献４】特開平９−１４６３２９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１、２、３のように複数のセンサを備えた回転駆動装置によれば、センサの数の増加に伴って、センサの故障率が増え、故障したセンサが混入して駆動精度を損なう虞があった。例えば、故障したセンサが混入することにより、回転軸の回転速度が過大になったり回転軸の回転速度にムラが発生し、延いては、この回転駆動装置を用いているシステムが、円滑な作動を維持できず、故障及び停止したりする虞があった。
【０００８】
また、特許文献４のように、特に複数の感光ドラム毎に速度を検出するエンコーダを備えたカラー画像形成装置によれば、感光ドラムの数の分だけセンサを備えているので、いずれかのセンサが故障すれば、感光ドラムの回転速度が過大になったり感光ドラムの回転速度にムラが発生し、画像の精度や品位を著しく損なう虞があった。
【０００９】
そこで、本発明は、回転体の回転速度を複数のセンサを介して検出して駆動モータの回転速度を制御する回転駆動装置において、複数のセンサの何れかに故障を来たしても、回転軸の回転動作を精度良く制御し、さらには、複数の感光ドラムとその回転駆動装置を備えたカラー画像形成装置において、感光ドラムの回転速度を検出する検出部の信頼性を向上させ、精度及び品位の良好なカラー画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、指令速度に基づいて制御対象の回転軸を回転させる駆動モータと、前記回転軸に接続されて該回転軸と一体に回転し、該回転軸と同軸状の周方向に沿って等間隔で複数の識別符号を備えた回転体と、前記回転体の周方向に沿って等分割で配設され、該回転体の回転に伴って、前記識別符号を順次検知してパルス列を出力する複数のセンサと、前記複数のセンサから出力された複数のパルス列を用いて前記回転体の平均回転速度を演算し、前記平均回転速度が前記指令速度になるように、前記駆動モータの回転速度を制御する速度制御手段と、前記複数のセンサから出力されるパルス列に基づいてそれぞれのセンサの故障を検出する故障検出手段とを備え、前記速度制御手段には、前記故障検出手段の検出結果に基づいて、正常なセンサから出力されるパルス列のみを用いて前記駆動モータを駆動させる故障モード補助手段が備えられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の回転駆動装置によれば、複数のセンサから出力された複数のパルス列を用いて回転体の平均回転速度を演算し、該平均回転速度が前記指令速度になるように、駆動モータの回転速度を制御する速度制御手段と、複数のセンサから出力されるパルス列に基づいてそれぞれのセンサの故障を検出する故障検出手段とを備え、速度制御手段には、故障検出手段の検出結果に基づいて、正常なセンサから出力されるパルス列のみを用いて駆動モータを駆動させる故障モード補助手段が備えられているので、複数のセンサの何れかに故障を来たしても、駆動モータの回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、回転軸の回転動作を精度良く制御することができ、延いては、この回転駆動装置を用いるシステムの円滑な動作を維持できる。
【００１２】
また、請求項１に記載の回転駆動装置は、請求項２に記載の発明のように、前記故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出するように構成すれば、一方のセンサの１周期を基準に他方のセンサの故障の有無を検出でき、複数のセンサの動作を協調できる。
【００１３】
また、請求項１又は請求項２に記載の回転駆動装置は、請求項３に記載の発明のように、前記故障モード補助手段が、前記複数のセンサの内、正常なセンサから出力されたパルス列の何れかを故障として検出されたセンサのパルス列に置き換えるように構成されていることにより、故障したセンサから出力されるパルス列が加えられることなく、回転軸の回転速度を精度良く検出できる。
【００１４】
また、請求項１乃至請求項３の何れか記載の回転駆動装置は、請求項４に記載の発明のように、前記故障検出手段の起動毎に、前の検出結果を初期化する初期化手段を備えていることにより、センサの故障が一時的な要因であって正常に復帰する場合には、再度、このセンサを正常なセンサ群に加えて回転軸の回転速度を精度良く検出できる。
【００１５】
また、請求項１〜請求項４の何れか記載の回転駆動装置は、請求項５に記載の発明のように、前記故障検出手段が前記センサの故障を検出した際に、前記故障を示す表示手段を備えることにより、オペレータがセンサの故障の有無を容易に検知できて故障の際に速やかに対処できる。
【００１６】
次に、請求項６に記載の発明は、複数の色の夫々に対応付けされた複数の感光ドラムを備え、前記複数の感光ドラムを回転駆動させる回転駆動装置として、請求項１〜請求項５の何れか記載の回転駆動装置が備えられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６に記載のカラー画像形成装置によれば、、感光ドラムを回転駆動させる回転駆動装置として、請求項１〜請求項５の何れか記載の回転駆動装置が備えられているので、感光ドラムの回転速度を検出する複数のセンサの何れかに故障を来たしても、駆動モータの回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、感光ドラムの回転を精度良く制御することができ、精度及び品位の良好な画像を形成できる。
【００１８】
また、請求項６に記載のカラー画像形成装置は、請求項７に記載の発明のように、前記複数のセンサから出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障が検出された際に、該故障を表示する表示手段又は該故障を通信する通信手段を備えていることにより、オペレータがセンサの故障の有無を容易に検知でき、故障の際に、画像を損なうことがないように速やかに対処できる。また、この際、故障を表示する表示手段と共に故障を通信する通信手段を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の回転駆動装置は、複数のセンサを介して求めた回転体の平均回転速度が指令速度になるように、駆動モータの回転速度を制御する速度制御手段と、複数のセンサから出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障を検出する故障検出手段とを備え、速度制御手段には、故障検出手段の検出結果に基づいて、正常なセンサから出力されるパルス列のみを用いて駆動モータを駆動させる故障モード補助手段が備えられているので、複数のセンサの何れかに故障を来たしても、駆動モータの回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、回転軸の回転動作を精度良く制御することができ、延いては、この回転駆動装置を用いているシステムの円滑な動作を維持できる。
【００２０】
また、本発明の回転駆動装置は、故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出するように構成すれば、一方のセンサの１周期を基準に他方のセンサの故障の有無を検出でき、複数のセンサの動作を互いに協働できる。
【００２１】
また、本発明の回転駆動装置は、故障モード補助手段が、複数のセンサの内、正常なセンサから出力されたパル列の何れかを故障として検出されたセンサのパルス列に置き換えるように構成されているので、回転体の平均回転速度の算出の際に、故障したセンサから出力されるパルス列が加えられることなく、回転体の平均速度を精度良く検出できる。
【００２２】
また、本発明の回転駆動装置は、故障検出手段の起動毎に、前の検出結果を初期化する初期化手段を備えているので、センサの故障が一時的な要因であって正常に復帰する場合には、再度、このセンサを正常なセンサ群に加えて回転軸の回転動作を精度良く制御することができる。
【００２３】
また、本発明の回転駆動装置は、故障検出手段がセンサの故障を検出した際に、故障状態を示す信号を表示する出力手段を備えているので、オペレータがセンサの故障の有無を容易に検知できて故障の際に速やかに対処できる。
【００２４】
次に、本発明のカラー画像形成装置は、感光ドラムを回転駆動させる回転駆動装置として、請求項１〜請求項５の何れか記載の回転駆動装置が備えられているので、回転ドラムの回転速度を検出する複数のセンサの何れかに故障を来たしても、駆動モータの回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、感光ドラムの回転動作を精度良く制御することができ、精度及び品位の良好な画像を形成できる。
【００２５】
また、本発明のカラー画像形成装置は、複数のセンサから出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障が検出された際に、故障を表示する表示手段又は故障を通信する通信手段を備えているので、オペレータがセンサの故障の有無を容易に検知でき、故障の際に、画像を損なうことがないように速やかに対処できる。また、この際、故障を表示する表示手段と共に故障を通信する通信手段を備えることにより、一層、利便性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の一実施例の駆動装置１を、図面にもとづいて説明する。図１は、本発明の回転駆動装置の回路ブロック図、図２は、図１における故障検出部の回路図である。
【００２７】
図１に表したように、回転駆動装置１は、オペレータが各種指令信号を入力するための操作部１７、減速機１６の回転軸２を回動させる駆動モータ１５、ロータリエンコーダ３を介して減速機１６の回転軸２の回転速度を検出する検出部１００、検出部１００を介して検出した回転速度が操作部１７を介して入力された指令速度になるように、駆動モータ１５の回転速度を制御する制御回路１３等を備えている。
【００２８】
駆動モータ１５は、パルスモータで構成され、制御回路１３を介して入力されたパルス列のパルス数によってその回転量が制御される。また、検出部１００は、回転軸２の所定の周期毎に回動量をパルス列に代えて出力し、制御回路１３は、検出部１００から入力されたパルス列のパルス数が速度指令値のパルス数に近づくように、駆動モータ１５に入力するパルス列のパルス数を増減する。
【００２９】
ロータリエンコーダ３は、周方向に沿って複数のスリット３ｂが列設された回転板３ａと、回転板３ａを挟んで受光ダイオード５、６の反対側に配設され、光を回転板３ａに投光する発光ダイオードと、スリット３ｂを介して発光ダイオードから投光された光を受光する受光ダイオード５、６とによって構成され、駆動モータ１４の回動に伴って、受光ダイオード５、６が、発光した光をパルス信号とし、連続した複数のパルス信号（所謂、パルス列である。）を波形生成器７、８に出力する。尚、本発明における制御対象が減速機１６、本発明における回転体が回転板３ａ、本発明における識別符号がスリット３ｂ、本発明におけるセンサが発光ダイオード及び受光ダイオード５、６、本発明における速度制御手段が制御回路１３に相当する。以下、Ｓ１側の発光ダイオード及び受光ダイオード５をＳ１センサ、Ｓ２側の発光ダイオード及び受光ダイオード６をＳ２センサという。
【００３０】
また、受光ダイオード５から出力されたパルス信号Ｓ１が、Ｓ１波形生成器７において矩形状のクロック信号に変換され、受光ダイオード６から出力されたパルス信号Ｓ２が、Ｓ２波形生成器８においては、矩形状のクロック信号に変換される。
【００３１】
次に、検出部１００は、Ｓ１波形生成器７及びＳ２波形生成器８から入力されたクロック信号に基づいて、Ｓ１センサ及びＳ２センサの故障の有無を検出する故障検出部９、Ｓ１センサ及びＳ２センサの内、正常なセンサから出力されたパルス列を平均化器１２に出力すると共に、故障として検出されたセンサのパルス列に代えて正常なセンサから出力されたパルス列を平均化器１２に出力するマルチプレクサ１０、１１、マルチプレクサ１０、１１を介して所定の周期毎に入力された一対のパルス列を合成し、センサ１個当たりのパルス数を平均して求め、この平均したパルス数を有するパルス列を制御回路１３に出力する平均化器１２等を備えている。尚、本発明における故障検出手段は、故障検出部９によってその機能が発現される。
【００３２】
故障検出部９において、出力ｏ２、ｏ１は、デフォルトがＬ（ＬＯＷ）レベルの信号に設定されており、Ｓ１のパルス列の少なくとも１周期の間にＳ２のパルス列の立ち上がり又は立下りがなければｏ２の出力がＨ（ＨＩＧＨ）レベルの信号に遷移し、Ｓ２のパルス列の少なくとも１周期の間にＳ１のパルス列の立ち上がり又は立下りがなければｏ１の出力がＨレベルの信号に遷移する。
【００３３】
マルチプレクサ１０は、ｏ１から入力された信号がＬレベルであるときは、Ｓ１波形生成器７から入力されたパルス列ａを平均化器１２に出力し、ｏ１から入力された信号がＨレベルであるときは、Ｓ２波形生成器８から入力されたパルス列ｂを平均化器１２に出力する。
【００３４】
一方、マルチプレクサ１１は、ｏ２から入力された信号がＬレベルであるときは、Ｓ２波形生成器８から入力されたパルス列ａを平均化器１２に出力し、ｏ２から入力された信号がＨレベルであるときは、Ｓ１波形生成器７から入力されたパルス列ｂを平均化器１２に出力する。
【００３５】
つまり、故障検出部９は、互いにＳ１センサ及びＳ２センサの内の一方から出力される１周期のパルス列の間に他方のセンサから出力されるパルス列の立ち上がり又は立下りがなければ、他方のセンサを故障として検出し、故障したセンサから出力されるパルス列を他の正常なセンサから出力されるパルス列に置き換え、平均化器１２に入力する。尚、本発明の故障モード補助手段は、故障検出部９によってその機能が発現される。
【００３６】
次に、平均化器１２は、所定の周期毎に、マルチプレクサ１０とマルチプレクサ１１を介して入力された夫々のパルス列を合成して、それらの位相差を検出し、平均のパルス数を有する平均パルス列を生成して制御回路１３に入力する。
【００３７】
次に、検出部１００は、操作部１７に故障検出部９の作動を起動させたり停止させたりする起動スイッチ１８が備えられており、起動スイッチ１８を介して故障検出部９を起動させる毎に、故障検出部９で保持されているｏ１、ｏ２の信号レベルがデフォルト（Ｌレベル）に設定される。つまり、検出部１００は、故障検出部９の起動毎に、以前にＳ１センサ又はＳ２センサの故障が検出されても、前の駆動動作における故障検出結果を初期化するように構成されている。尚、本発明の初期化手段は、起動スイッチ１８によってその機能が発現される。
【００３８】
また、故障検出部９の出力ｏ１及びｏ２がＬレベルからＨレベルに遷移した際に、その遷移を示す信号が故障検出部９から操作部１７の表示部４に送信され、表示部４に表示される。つまり、出力ｏ１がＬレベルからＨレベルに遷移した際に、Ｓ１センサの故障が表示され、出力ｏ２がＬレベルからＨレベルに遷移した際に、Ｓ２センサの故障が表示される。尚、本発明の回転駆動装置における表示手段は、故障検出部９と表示部４によってその機能が発現される。
【００３９】
次に、故障検出部９の詳細を図２に基づいて説明する。
【００４０】
図２に表したように、故障検出部９は、Ｓ１センサ及びＳ２センサのパルス列の立ち上がりエッジを検出するパルス立上りエッジ検出部２０、２２、パルス列の立ち下がりエッジを検出するパルス立下りエッジ検出部２１、２３、パルス立上りエッジ検出部２０、２２及びパルス立下りエッジ検出部２１、２３で検出されたエッジ信号が入力され、少なくとも一方からエッジ信号が入力された場合にＤ−ＦＦフリップフロップ２６、２７のクロックエネーブルＣＥに「クロックエネーブル信号」を出力するＯＲゲート回路２４、２５、Ｄ−ＦＦフィリップフロップ２６、２７、２８、２９によって構成されている。
【００４１】
Ｄ−ＦＦフィリップフロップ２６、２７、２８、２９は、ＣＬＯＣＫ（発振器である）３１、３２、３３、３４と同期して作動する。また、Ｄ−ＦＦフィリップフロップ２８、２９は、起動ＳＷがＯＮされる毎に、出力ＱがＬ（ＬＯＷ）レベルに初期化される。
【００４２】
ＤーＦＦフィリップは２６は、ＣＬＯＣＫ３１のクロック信号がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したときの入力データＤが出力Ｑに伝わり、それ以外の場合は以前のデータの出力が保持される。
【００４３】
また、ＤーＦＦフィリップは２７は、ＣＬＯＣＫ３２がＬＯＷからＨＩＧＨに変化したときの入力データＤが出力Ｑに伝わり、それ以外の場合は以前のデータの出力が保持される。
【００４４】
ＤーＦＦフィリップフロップ２８は、パルス立ち上がりエッジ検出部２２から入力されるエッジ信号の１周期の間にＤーＦＦフィリップフロップ２６からの信号出力に変化がなければＱ出力がＨレベルに遷移し、ＤーＦＦフィリップフロップ２６からの信号出力に変化があればＱ出力のＬレベルを保持する。
【００４５】
ＤーＦＦフィリップフロップ２９は、パルス立ち上がりエッジ検出部２０から入力されるエッジ信号の１周期の間にＤーＦＦフィリップフロップ２７からの信号出力に変化がなければＱ出力がＨレベルに遷移し、ＤーＦＦフィリップフロップ２７からの信号出力に変化があればＱ出力のＬレベルを保持する。
【００４６】
以下に、前記実施例の回転駆動装置１の作用効果を記載する。
【００４７】
実施例の回転駆動装置１は、Ｓ１センサ及びＳ２センサを介して回転軸２の平均回転速度を検出すると共に、Ｓ１センサ及びＳ２センサから出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障を検出し、正常なセンサから出力されるパルスのみを用いて平均パルス列を検出するように構成されているので、Ｓ１センサ及びＳ２センサの何れかに故障を来たしても、駆動モータ１５の回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、回転軸２の回転動作を精度良く制御することができ、延いては、この回転駆動装置１を用いているシステムの円滑な動作を維持できる。
【００４８】
また、本実施例の回転駆動装置１は、故障検出部９を介して、Ｓ１センサ及びＳ２センサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し、何れかのセンサのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出するように構成されているので、一方のセンサの１周期を基準に他方のセンサの故障の有無を検出でき、二つのセンサの動作を互いに協働できる。
【００４９】
また、本実施例の回転駆動装置１は、故障検出部９及びマルチプレクサ１０、１１を介して、Ｓ１センサ及びＳ２センサの内、正常なセンサから出力されたパルス列の何れかを故障として検出されたセンサのパルス列に置き換えるように構成されているので、回転軸２の回転速度の算出の際に、故障したセンサから出力されるパルス列が加えられることなく、回転軸２の平均速度を精度良く検出できる。
【００５０】
また、本実施例の回転駆動装置１は、起動スイッチ１８を介して故障検出部９の起動毎に、前の検出結果を初期化するように構成されているので、Ｓ１センサ又はＳ２センサの故障が一時的な要因であって正常に復帰する場合には、再度、このセンサを正常なセンサ群に加えて回転軸の回転動作を精度良く制御することができる。
【００５１】
また、本発明請の回転駆動装置１は、故障検出部９を介してＳ１センサ又はＳ２センサの故障を検出した際に、故障状態を示す信号を表示部４に表示するように構成されているので、オペレータがＳ１センサ又はＳ２センサの故障の有無を容易に検知できて故障の際に速やかに対処できる。
【００５２】
次に、前記実施例の回転駆動装置１を備えたカラー画像形成装置の実施例を記載する。図３は、本発明の実施例におけるカラー画像形成装置の構成図、図４は、同実施例のカラー画像形成装置における感光ドラムの回転駆動の制御系を表す回路ブロック図である。
【００５３】
図３に表したように、本実施例のカラー画像形成装置３７は、プリンタや複写機等に設けられ、パーソナルコンピュータやスキャナから入力されるカラー画像を、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）から４色の色データに変換し、この４色を記録媒体である記録用紙Ｐに印刷するものである。
【００５４】
カラー画像形成装置３７は、ケーシング３８の下方に記録用紙Ｐを収納するトレイ５０が備えられており、記録用紙Ｐが画像形成されて上方へ排紙される。また、カラー画像形成装置３７には、パーソナルコンピュータなどの他の電子機器と通信するための通信部１４やオペレータが操作する操作部１７等が備えられている。
【００５５】
カラー画像形成装置３７は、所定の画像データに基づいて、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）から４色の色データの画像に対応して、後述の回転駆動装置（図２の１０１）の駆動力を受けて回動する感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙが備えられている。
【００５６】
感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙは、その回転に伴って、まずストロン型帯電器４２Ｃ、４２Ｋ、４２Ｍ、４２Ｙにより一様に正帯電された後に、レーザ出力部４０Ｃ、４０Ｋ、４０Ｍ、４０Ｙの高速走査によって露光され、所定の画像データに基づく静電画像が形成される。
【００５７】
次いで、現像器４１Ｃ、４１Ｋ、４１Ｍ、１４Ｙから各色のトナーが感光ドラムに供給され、この際、感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙの表面上に形成されている静電画像、即ちレーザ光の照射によって露光されて電位が下がっている露光部分にトナーが供給され、選択的に担持されることによって可視像化される。
【００５８】
また、感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙの下方において、転写ベルト４５を挟むように一字転写ドラム４４Ｃ、４４Ｋ、４４Ｍ、４４Ｙが備えられており、これらの一次転写ドラムが転写ベルト４５を介して感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙの回転力を受けて連れまわり、転写ベルト４５が一次転写ドラム４４Ｃ、４４Ｋ、４４Ｍ、４４Ｙ及び搬送ローラ５１、５２、５３の周囲を周回する。そして、この際、転写ベルト４５には、感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙに担持されているトナー像が転写される。
【００５９】
一方、記録用紙Ｐは、一対の二次転写ドラム４７間に搬送されて、転写ベルト４５に圧着し、二次転写ドラム４７を通過する間に、転写ベルト４５に転写されているトナー像が転写され、さらに、定着器４９によって加熱圧着されて、画像が定着される。
【００６０】
次に、カラー画像形成装置３７は、図４に表した回転駆動装置１０１によって、感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙの回動が制御されている。尚、この回転駆動装置１１０１において、前述の回転駆動装置１の実施例と共通する部分に同一に符号を付与し、詳細な説明を省く。
【００６１】
回転駆動装置１０１は、感光ドラム４３Ｋ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｙの回転速度を検出する検出部３６を備え、検出部３６には、駆動モータ１５Ｋ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙが接続されて、感光ドラム４３Ｋ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｙの回転量を検出するためのロータリエンコーダ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが取り付けられている。この際、ロータリエンコーダ３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは、前述の実施例の回転駆動装置１に記載したロータリエンコーダ３と同一のものであって、回転板３ａの回転量を検出するためにＳ１センサとＳ２センサが備えられている。
【００６２】
また、駆動モータ１５Ｋ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｙには、夫々、回転駆動装置１の制御回路１３と同じ機能を有する制御回路１３Ｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙが夫々接続されている。
【００６３】
検出部３６は、故障検出部９を介して、互いにＳ１センサ及びＳ２センサの内の一方から出力される１周期のパルス列の間に他方のセンサから出力されるパルス列の立ち上がり又は立下りがなければ、他方のセンサを故障として検出し、故障したセンサから出力されるパルス列を他の正常なセンサから出力されるパルス列に置き換え、平均化器１２に入力する。
【００６４】
そして、平均化器１２は、所定の周期毎に、マルチプレクサ１０とマルチプレクサ１１を介して入力された夫々のパルス列を合成して、それらの位相差を検出し、平均のパルス数を有する平均パルス列を生成して制御回路１３Ｋ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｙに入力する。
【００６５】
また、カラー画像形成装置３６には、故障検出部９においてＳ１センサ又はＳ２センサの故障の有無を表示する表示部（液晶ディスプレイ）５５や他の機器に通信する通信部１４が備えられている。さらに、操作部１７には、Ｓ１センサ又はＳ２センサが故障した際に、そのセンサから出力される信号を無効とする無効指示キーが備えられている。そして、オペレータが無効指示キーをＯＮした際に、平均化器１２が正常なセンサのみを用いてパルス列を生成する。
【００６６】
以下に、前記実施例のカラー画像形成装置３７の作用効果を記載する。
【００６７】
実施例のカラー画像形成装置３７は、感光ドラム４３Ｋ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｙを回転駆動させる回転駆動装置１０１が備えられているので、感光ドラム４３Ｋ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｙの回転速度を検出する複数のセンサの何れかに故障を来たしても、駆動モータ１５の回転速度が過大になったり回転速度にムラが生じたりすることなく、感光ドラム４３Ｋ、４３Ｃ、４３Ｍ、４３Ｙの回転動作を精度良く制御することができ、精度及び品位の良好な画像を形成できる。
【００６８】
また、実施例のカラー画像形成装置３７は、Ｓ１センサ及びＳ２から出力されるパルス列に基づいて、それぞれのセンサの故障が検出された際に、故障を表示する表示部５５又は故障を通信する通信部１４を備えているので、オペレータがセンサの故障の有無を容易に検知でき、故障の際に、画像を損なうことがないように速やかに対処できる。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。
【００６９】
例えば、本実施例の回転駆動装置１において、回転板３ａの回転速度を検出するために、Ｓ１センサとＳ２センサの二つを備えたが、さらに数を増やして複数備えてもよい。そして、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出してもよい。
【００７０】
また、本実施例の回転駆動装置１において、Ｓ１センサ及びＳ２センサの内、正常なセンサから出力されたパルス列の何れかを故障として検出されたセンサのパルス列に置き換えるように構成したが、故障したセンサが検出された際に、故障したセンサの作動を無効とし、正常センサから出力されるパルス列を正常なセンサの数で平均して制御回路に出力するようにしてもよい。
【００７１】
また、本実施例の回転駆動装置１において、回転板３ａに光を透過する複数のスリット３ｂを備えた光学式のロータリエンコーダ３を用いたが、磁気式のエンコーダや静電式のエンコーダを用いてもよい。
【００７２】
また、本実施例のカラー画像形成装置３７において、ロータリエンコーダ３Ｃ、３Ｋ、３Ｍ、３Ｙを駆動モータ１５、１５Ｃ、１５Ｋ、１５Ｍ、１５Ｙと感光ドラム４３Ｃ、４３Ｋ、４３Ｍ、４３Ｙの何れの回転軸に固定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例における、回転駆動装置の回路ブロック図である。
【図２】同実施例における故障検出部の回路図である。
【図３】本発明の実施例における、カラー画像形成装置の構成図である。
【図４】同実施例のカラー画像形成装置における感光ドラムの回転駆動の制御系を表す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
１，１０１…回転駆動装置、２…回転軸、３，３Ｃ，３Ｋ，３Ｍ，３Ｙ…ロータリエンコーダ、３ａ…回転板、３ｂ…スリット、４，５５…表示部、５，６…受光センサ、７…Ｓ１波形成形器、８…Ｓ２波形生成器、９…故障検出部、１０，１１…マルチプレクサ、１２…平均化器、１３，１３Ｃ，１３Ｋ，１３Ｍ，１３Ｙ…制御回路、１４…通信部、１５，１５Ｃ，１５Ｋ，１５Ｍ，１５Ｙ……駆動モータ、１６…減速機、１７…操作部、１８…起動スイッチ、２０，２２…パルス立上りエッジ検出部、２１，２３…パルス立下りエッジ検出部、２４，２５…ＯＲゲート回路、２６，２７，２８，２９…Ｄフロップ、３０…起動スイッチ、３１，３２，３３，３４…ＣＬＯＣＫ（発振器）、３６…検出部、３７…カラー画像形成装置、３８…ケース、４０Ｃ，４０Ｋ，４０Ｍ，４０Ｙ…レーザ出力部、４１Ｃ，４１Ｋ，４１Ｍ，１４Ｙ…現像器、４２Ｃ，４２Ｋ，４２Ｍ，４２Ｙ…ストロン型帯電器、４３Ｃ，４３Ｋ，４３Ｍ，４３Ｙ…感光ドラム、４４Ｃ，４４Ｋ，４４Ｍ，４４Ｙ…一次転写ドラム、４５…転写ベルト、４７…二次転写ドラム、４８…クリーナ、４９…定着器、５０…トレイ、５１，５２，５３…搬送ローラ、１００…検出部、Ｐ…記録用紙。
【図１】
2007232817.tif 000003
【図２】
2007232817.tif 000004
【図３】
2007232817.tif 000005
【図４】
2007232817.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月1日(2006.3.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び（又は）立ち下げの変化を検出し、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出する、
請求項１に記載の回転駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項１に記載の回転駆動装置は、請求項２に記載の発明のように、前記故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し（この際、パルスの立ち上げ又は立ち下げの変化を検出してもよい。）、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出するように構成すれば、一方のセンサの１周期を基準に他方のセンサの故障の有無を検出でき、複数のセンサの動作を協調できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、本発明の回転駆動装置は、故障検出手段が、複数のセンサのパルス列の夫々におけるパルスの立ち上げ及び立ち下げの変化を検出し（この際、パルスの立ち上げ又は立ち下げの変化を検出してもよい。）、複数のセンサの何れかのパルス列の少なくとも１周期において、他のセンサの内から、パルスの立ち上げ又は立ち下げが出力されないセンサを故障として検出するように構成すれば、一方のセンサの１周期を基準に他方のセンサの故障の有無を検出でき、複数のセンサの動作を互いに協働できる。