(57)【要約】【課題】モータ負荷異常検出時であっても、負荷トルクを低減させるモータ駆動制御を行うことにより、一定の利便性・生産性を確保する画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明に係る画像形成装置は、入力された回転速度制御信号に応じて回転速度を切替えるモータと、モータに対し回転速度制御信号を出力する出力手段と、モータの回転速度に応じて線速を調整する調整手段と、モータから該モータが前記回転速度制御信号の回転速度で回転していないことを示す信号を検知する検知手段とを備え、出力手段は、モータに対し、第１の回転速度制御信号よりも低い回転速度で前記モータを駆動させる第２の回転速度制御信号を出力し、調整手段は、出力手段により第２の回転速度制御信号が出力されたとき、該回転速度に応じて画像形成に関する線速を調整する。【選択図】図４
2013055823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された回転速度制御信号に応じて回転速度を切替えるモータと、
前記モータに対し前記回転速度制御信号を出力する出力手段と、
前記モータの回転速度に応じて線速を調整する調整手段と、
前記モータから該モータが前記前記回転速度制御信号の回転速度で回転していないことを示す信号を検知する検知手段と、
を備え、
前記出力手段は、前記モータに対し、前記検知手段により前記信号が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されないときは、第１の回転速度制御信号を出力し、前記信号が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されたときは、前記第１の回転速度制御信号よりも低い回転速度で前記モータを駆動させる第２の回転速度制御信号を出力し、
前記調整手段は、前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されたとき、該回転速度に応じて画像形成に関する線速を調整すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
入力された回転速度制御信号に応じて回転速度を切替えるモータと、
前記モータに対し前記回転速度制御信号を出力する出力手段と、
前記モータの回転速度に応じて線速を調整する調整手段と、
前記モータへ供給された電流値を検知する検知手段と、
を備え、
前記出力手段は、前記モータに対し、前記検知手段により所定閾値以上の電流値が検知されないときは、第１の回転速度制御信号を出力し、前記所定閾値以上の電流値が検知されたときは、前記第１の回転速度制御信号よりも低い回転速度で前記モータを駆動させる第２の回転速度制御信号を出力し、
前記調整手段は、前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されたとき、該回転速度に応じて画像形成に関する線速を調整すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の回転速度制御信号は、前記第１の回転速度制御信号よりも低い任意の回転速度で前記モータを駆動させることが可能であること、
を特徴とする請求項１又は２記載のモータ駆動制御装置。
【請求項４】
前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されとき、該信号の出力履歴を記憶する記憶手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし３何れか一項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されたとき、前記モータの回転速度が低下して駆動する旨の通知を行う通知手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１ないし４何れか一項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、画像形成装置の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
スキャナ装置やプリンタ装置、これら及びファクシミリを搭載する画像形成装置などは、各種モータを使用し各種の駆動部の駆動制御を行っている。ここで、そのモータに異常があった場合、モータへの通電を停止させる技術が知られている。
【０００３】
これに関する技術として、例えば特許文献１のモータ駆動制御装置は、保護回路作動時間を超える過電流が巻線部に流れたことを検出するか、モータ温度過上昇防止回路が巻線部の限界温度を超えたことを検出すると、現像ユニット駆動用のモータであるブラシレスモータの巻線部への駆動電流の供給を停止することが記載されている。
【０００４】
モータ駆動制御部（モータ駆動制御装置）は、モータの回転を開始する際、モータに対し回転速度制御信号を出力し、設定された回転速度でモータを回転させる制御を行う。モータは、モータ駆動制御部からの回転速度制御信号を入力すると、回転速度制御信号に従ったその回転速度で回転し、回転物、例えば感光体などを回転させる。モータは回転速度がその設定された回転速度に達するとロック検知信号（Ｌｏｗ）をアサートする。モータ駆動制御部は、モータのロック検知信号がアサートされたことで、回転物（例えば感光体）が設定された所望の回転速度で回転していることを判断する。
【０００５】
ここで、感光体などの回転物は使用していると時間とともに摩擦等が増大し、やがてモータの負荷トルクが増大していく場合がある。この際、回転速度制御信号により設定されたモータの回転速度を維持するため、モータへ供給されている電流が増大する。しかし電流供給部からは安全性等のために設けられている電流制限機構等によりある程度の上限以上の電流は供給できないので、感光体を回転させる負荷が増大していくと、モータの負荷トルクに対して電流が不足し、設定された回転速度を一定に保つことが難しくなってくる。
【０００６】
そして回転速度を一定に保てなくなると、モータのロック検知信号（Ｌｏｗ）が不安定になる。モータ駆動制御部は常にロック検知信号を観測しており、所定の時間、例えば５００ミリ秒間連続してロック検知信号がネゲートされていること（Ｈｉ）を検出すると、モータの異常等で画像形成装置は通常状態ではない、つまり異常状態であると判断する。そしてこのとき、モータ駆動制御部はモータへの通電停止しモータ動作を停止させる（即ち画像形成装置の使用を停止させる）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の装置では、モータに異常があった場合、その対応としてモータへの通電停止し、モータ動作を停止させているに過ぎなかった。つまり、画像形成装置が駆動モータの異常を検出した際、異常に基づく不具合の発生の防止又は抑制のため、装置のモータ動作を停止させるので、装置が使用できない期間が発生し、その結果利用性が著しく低下するという問題があった。
【０００８】
なおこの状態からは、例えば画像形成装置の電源をオフ／オンすることで復帰できる場合も多い。しかし同様の状況が頻繁に繰り返されるようであると、装置は断続的に使用できなくなり、最終的には、保守員により修理（例えば感光体の交換）がなされるまでは安定的に使用することができない。
【０００９】
そこで本発明では上記のような問題に鑑みて、モータ負荷異常検出時であっても、負荷トルクを低減させるモータ駆動制御を行うことにより、一定の利便性・生産性を確保する画像形成装置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】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、入力された回転速度制御信号に応じて回転速度を切替えるモータと、前記モータに対し前記回転速度制御信号を出力する出力手段と、前記モータの回転速度に応じて線速を調整する調整手段と、前記モータから該モータが前記前記回転速度制御信号の回転速度で回転していないことを示す信号を検知する検知手段と、を備え、前記出力手段は、前記モータに対し、前記検知手段により前記信号が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されないときは、第１の回転速度制御信号を出力し、前記信号が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されたときは、前記第１の回転速度制御信号よりも低い回転速度で前記モータを駆動させる第２の回転速度制御信号を出力し、前記調整手段は、前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されたとき、該回転速度に応じて画像形成に関する線速を調整することを特徴とする。
【００１１】
また上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、入力された回転速度制御信号に応じて回転速度を切替えるモータと、前記モータに対し前記回転速度制御信号を出力する出力手段と、前記モータの回転速度に応じて線速を調整する調整手段と、前記モータへ供給された電流値を検知する検知手段と、を備え、前記出力手段は、前記モータに対し、前記検知手段により所定閾値以上の電流値が検知されないときは、第１の回転速度制御信号を出力し、前記所定閾値以上の電流値が検知されたときは、前記第１の回転速度制御信号よりも低い回転速度で前記モータを駆動させる第２の回転速度制御信号を出力し、前記調整手段は、前記出力手段により前記第２の回転速度制御信号が出力されたとき、該回転速度に応じて画像形成に関する線速を調整することを特徴とする。
【００１２】
なお、本発明の構成要素、表現または構成要素の任意の組合せを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、などに適用したものも本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータ負荷異常検出時であっても、負荷トルクを低減させるモータ駆動制御を行うことにより、一定の利便性・生産性を確保する画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置のモータ及びモータ駆動制御部等を示す構成図である。
【図２】本実施形態に係る回転速度制御信号例を示す。
【図３】本実施形態に係るロック検知信号例を示す。
【図４】本実施形態に係るモータ駆動制御フローを説明するフローチャートである。
【図５】変形例に係る画像形成装置のモータ及びモータ駆動制御部等を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態を各実施形態において図面を用いて説明する。
【００１６】
[本実施形態に係るモータ駆動制御]
図１は、本実施形態に係る画像形成装置のモータ及びモータ駆動制御部等を示す構成図である。画像形成装置１０のモータ駆動制御部１１は、モータ１２の回転を開始する際、モータ１２に対し回転速度制御信号を出力し、設定された回転速度でモータを回転させる制御を行う。
【００１７】
図２は、本実施形態に係る回転速度制御信号例を示す。（ａ）の回転速度制御信号１は、「Ｈｉ」及び「Ｌｏｗ」の２種類でモータの回転速度を制御するものである。この場合、モータは回転速度制御信号「Ｈｉ」を入力すると、「Ｈｉ」に相当するある一定の「回転速度で回転する。また回転速度制御信号「Ｌｏｗ」を入力すると、「Ｈｉ」よりも低いある一定の回転速度で回転する。（ｂ）の回転速度制御信号２は、（ａ）に対する他の例を示し、周波数でモータの回転速度を制御するものである。（ａ）とは異なり、周波数を調整することによりモータの回転速度を自由に制御できる。
【００１８】
モータ１２は、モータ駆動制御部１１からの回転速度制御信号を入力すると、回転速度制御信号に従ったその回転速度で回転し、例えば感光体１４などを回転させる。モータ１２は回転速度がその設定された回転速度に達すると、ロック検知信号「Ｌｏｗ」をアサートする。モータ駆動制御部１１は、モータ１２のロック検知信号「Ｌｏｗ」が安定的にアサートされることで、感光体１４が設定された所望の回転速度で回転していることを判断する。
【００１９】
図３は、本実施形態に係るロック検知信号例を示す。（ａ）を参照する。図中、左から右へ時間軸を取るものとする。モータ１２は回転速度制御信号を入力直後（回転開始直後）、まだ安定的な回転状態に達していないので、ロック検知信号は「Ｈｉ」（非ロック状態）にある。その後モータ１２は回転速度が設定された回転速度に達し、安定的な回転状態になるとロック検知信号「Ｌｏｗ」（ロック状態）をアサートする。モータ駆動制御部１１は常にロック検知信号を観測しており、ロック検知信号「Ｌｏｗ」を検出すると、モータ１２は通常の安定的な回転状態にあると判断する。
【００２０】
ここで、感光体１４などの回転物は使用していると時間とともに摩擦等が増大し、やがてモータ１２の負荷トルクが増大していく場合がある。この際、回転速度制御信号により設定されたモータ１２の回転速度を維持するため、モータ１２へ供給されている電流が増大する。しかし電流供給部１３からは安全性等のために設けられている電流制限機構等によりある程度の上限以上の電流は供給できないので、感光体を回転させる負荷が増大していくと、モータ１２の負荷トルクに対して電流が不足し、設定された回転速度を一定に保つことが難しくなってくる。
【００２１】
図３の（ｂ）を参照する。例えば電流供給部１３により供給可能な上限の電流を以ってしても、回転速度を一定に保てなくなると、図に示されるようにモータ１２のロック検知信号が不安定になってくる。モータ駆動制御部１１は常にロック検知信号を観測しており、頻繁に非ロック状態（Ｈｉ）を検知すると、モータ駆動が通常状態ではない、つまり異常状態であると判断する。具体的には所定の時間の間に一定回数以上非ロック状態（Ｈｉ）を検知したり、またもしくは連続して所定の時間（例えば５００ミリ秒間）非ロック状態（Ｈｉ）を検知すると、モータの異常等で画像形成装置１０は異常状態であると判断する。なおこのように判断するのは、モータ１２が一定速度で回転はしていても負荷は一定でない場合もあり、負荷が重くなった瞬間一時的にロックが外れて検知されるような非ロック状態（Ｈｉ）は除外するためである。
【００２２】
本実施形態に係るモータ駆動制御部１１は、モータ駆動が異常状態であると判断すると、回転速度制御信号により、通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータ１２を回転させる（回転速度を下げる）。具体的に、モータ駆動制御部１１は、モータ１２に対し回転速度制御信号「Ｌｏｗ」を入力し、モータ１２の回転速度を下げる。つまり回転速度制御信号「Ｈｉ」よりも低いある一定の回転速度で回転させる（図３の（ａ））。またもしくは、回転速度制御信号の周波数をより低く調整することによりモータ１２の回転速度を下げる（図３の（ｂ））。
【００２３】
このように本実施形態に係るモータ駆動制御部１１においては、モータ１２への通電停止しモータ動作を停止させることはなく、モータの回転速度を下げて回転物（例えば感光体１４）の回転動作は継続させる。また同時に、画像形成装置１０の制御部（例えばコントローラ）は、画像形成に必要な各種パラメータを変更したり、定着温度を下げたりするなどして、下がった感光体の回転速度にあわせたものに画像形成に関する線速を調整する。下がった感光体の回転速度でも画像形成処理（例えば印刷）を正常に行えるようにするためである。そしてモータ１２の回転速度が下がると、回転物を回転させるのに必要な電流が下がるので、少ない電流（電流供給部１３により供給可能な電流の範囲内）でモータ１２の回転をその速度で駆動できる。
【００２４】
図３の（ｃ）を参照する。モータ１２は、モータ駆動制御部１１からより低い回転速度制御信号が入力されるので、その低い回転速度制御信号に従った回転速度で回転するが、モータ１２の回転速度が下がると、感光体１４を回転させるのに必要な電流が下がるので、少ない電流（電流供給部１３により供給可能な電流の範囲内）でモータ１２はその回転速度で回転できる。モータ１２はその回転速度制御信号に基づく低い回転速度に達すると、図に示されるようにロック検知信号「Ｌｏｗ」を安定的にアサートできる。モータ駆動制御部１１は、モータ１２のロック検知信号「Ｌｏｗ」が安定的にアサートされることで、感光体１４が低い回転速度で回転していることを判断する。つまり、モータ１２は通常の安定的な回転状態にあると判断される。モータ駆動制御部１１はモータ１２への通電停止しモータ動作を停止させる（即ち画像形成装置１０の使用を停止させる）こともない。
【００２５】
なおこの場合、通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータ１２を回転させることになるので、画像形成装置１０としての生産性は通常より低下しうる。しかし感光体１４の回転動作は継続しており、画像形成装置１０の使用は可能であるので、一定の利便性を確保することが可能である。少なくとも、頻繁にロック検知異常が発生し、モータ１２への通電停止しモータ動作を停止させ（即ち画像形成装置の使用を停止させ）、その結果、画像形成装置１０が全く使用できなくなってしまう状況は免れることができる。そして例えばたとえ生産性は低くとも、画像形成装置１０の使用は継続しながら、保守員の到着及び修理を待つことができる。
【００２６】
なおまた、図３の（ａ）の回転速度制御信号１のように「Ｈｉ」及び「Ｌｏｗ」の２段階でモータの回転速度を制御するのに対し、図３の（ｂ）の回転速度制御信号の場合、周波数を調整することによりモータの回転速度を自由に設定できるので、モータの回転速度を下げつつも、できるだけその下げ幅を小さくすると、画像形成装置としての生産性の低下を最小限に抑えることが可能である。但し、依然モータの負担トルクは増大してゆく。よって下げ幅が小さい分、低下したモータの回転速度を電流制限機構等により供給可能な電流の範囲内で維持できなくなるまでの期間が短くなるので、この場合、迅速に保守員の手配を行うことが望ましい。
【００２７】
（本実施形態に係るモータ駆動制御フロー）
図４は、本実施形態に係るモータ駆動制御フローを説明するフローチャートである。上述の説明と重複するが確認的に再度説明する。
【００２８】
Ｓ１：モータ駆動制御部１１は、モータ１２の回転を開始する際、モータ１２に対し回転速度制御信号（第１の回転速度制御信号）を出力し、設定された回転速度でモータを回転させる制御を行う。例えばつまり回転速度制御信号１「Ｈｉ」を出力する（図２の（ａ））。この回転速度は通常、推奨される回転速度である。
【００２９】
Ｓ２：モータ駆動制御部１１は、出力所定時間後、ロック検知信号「Ｈｉ」が入力されたか否かを判定する。出力から所定時間後とするのは、モータ回転開始直後は回転速度制御信号に基づく回転速度に達するまでこの所定時間を要するためである（図３の（ａ））。ここで、ロック検知信号「Ｈｉ」が入力されない場合、モータ１２は回転速度制御信号に基づく通常の安定的な回転状態にあるため問題ない。
【００３０】
Ｓ３：モータ駆動制御部１１は、ロック検知信号「Ｈｉ」が入力されたと判定すると、そのロック検知信号「Ｈｉ」が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されたか否かを判定する。モータ１２が一定速度で回転はしていても負荷は一定でない場合もあり、負荷が重くなった瞬間、一時的にロックが外れて検知されるような非ロック状態（Ｈｉ）は除外するためである。
【００３１】
Ｓ４：モータ駆動制御部１１は、そのロック検知信号「Ｈｉ」が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されたと判定すると、より低い回転速度制御信号（第２の回転速度制御信号）を出力し、上述の推奨される回転速度よりも低い回転速度でモータを回転させる制御を行う。例えばつまり回転速度制御信号１「Ｌｏｗ」を出力する（図２の（ａ））。なおまた同時に、画像形成装置１０の制御部（例えばコントローラ）は下がった回転速度に応じて線速を調整する。
【００３２】
モータ１２の回転速度が下がると、回転物を回転させるのに必要な電流が下がるので、少ない電流（電流供給部１３により供給可能な電流の範囲内）でモータ１２の回転をその速度で駆動できる。この場合、通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータ１２を回転させることになるので、画像形成装置１０としての生産性は通常より低下しうる。しかし感光体１４の回転動作は継続しており、画像形成装置１０の使用は可能であるので、一定の利便性を確保することが可能である。
【００３３】
[変形例]
図５は、変形例に係る画像形成装置のモータ及びモータ駆動制御部等を示す構成図である。本変形例に係るモータ駆動制御部２１は、モータへ供給している電流を電流検知信号によりモニタすることが可能となっている。
【００３４】
繰り返しになるが、電流供給部１３からは安全性等のために設けられている電流制限機構等によりある程度の上限以上の電流は供給できないので、感光体を回転させる負荷が増大していくと、モータ１２の負荷トルクに対して電流が不足し、設定された回転速度を一定に保つことが難しくなってくる。このとき、モータ１２のロック検知信号が不安定になってくるので（図３の（ｂ））、上述の実施形態においては、モータ駆動制御部１１は頻繁に非ロック状態（Ｈｉ）を検知すると、モータ駆動が異常状態であると判断し、モータの回転速度を下げる制御を行うことは、上述のした通りである。
【００３５】
ここで本変形例では、モータ駆動が異常状態であるとする契機を、ロック検知信号の頻繁な非ロック状態（Ｈｉ）検知に代え、モータ１２へ供給している電流が既定の閾値（例えば電流制限機構等により供給可能な上限値）を超えたことを検知したときとするものである。つまり、感光体を回転させる負荷が増大していくと、回転速度制御信号に従った回転速度を維持するため、モータ１２は電流をより大きな必要とするが、電流供給部１３からは安全性等のために設けられている電流制限機構等により上限以上の電流が供給されなくなると、やがてモータ１２のロック検知信号の不安定が生じてくる。
【００３６】
従って、本変形例に係るモータ駆動制御部２１はモータ１２へ供給している電流を電流検知信号によりモニタし、電流値が既定の閾値（例えば電流供給部１３により供給可能な上限値）を検知すると、モータ駆動が異常状態であると判断する（みなす）。その後は同様に、回転速度制御信号（第２の回転速度制御信号）により、通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータを回転させる、つまり回転速度を下げる。具体的に、モータ駆動制御部２１は、モータ１２に対し回転速度制御信号「Ｌｏｗ」を入力し、モータの回転速度を下げたり、またもしくは、回転速度制御信号の周波数をより低く調整することによりモータの回転速度を下げる。
【００３７】
この場合、モータ駆動制御部２１にはモータ１２へ供給している電流を電流検知信号によりモニタする構成が必要となるが、モータへ供給している電流が既定の閾値（例えば電流制限機構等により供給可能な上限値）を検知したときを以ってモータ駆動が異常状態であると判断する（みなす）ので、ロック検知信号の頻繁な非ロック状態（Ｈｉ）検知の場合よりも前もって迅速に対応することが可能となる。ロック検知信号の頻繁な非ロック状態（Ｈｉ）は、モータ１２へ供給している電流が既定の閾値（例えば電流供給部１３により供給可能な上限値）の段階ではすぐに検知されず、暫くはその電流で回転速度制御信号の回転速度を維持し、その後モータ１２の負荷トルクが増大してやがてロック検知信号の不安定が発生し、頻繁な非ロック状態（Ｈｉ）が検知されるからである。
【００３８】
[補足]
（履歴記録）
上述の画像形成装置１０又は２０においては、不揮発製の記憶装置（例えばＨＤＤ等）を備えている。ここでモータ駆動制御部２１は、ロック検知信号「Ｈｉ」が所定時間内に所定頻度又は連続する所定時間以上で検知されたことにより、又は電流値が既定の閾値（例えば電流供給部１３により供給可能な上限値）を検知されたことにより、通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータを回転させるための回転速度制御信号（第２の回転速度制御信号）を出力したとき、この出力の履歴を記憶装置に記録して残しておくようにする。つまりこれはモータ駆動が異常状態に陥った記録である。この履歴を記憶しておけば、例えば画像形成装置の動作開始もしくはメンテナンスされてからの正常動作時間間隔を把握できるので、事前に異常常態を予測することが可能である。また経時による負荷増大か突発的な異常かの判断もまた可能である。
【００３９】
（通知）
またモータ駆動制御部２１により通常設定された回転速度よりも低い回転速度でモータを回転させるための回転速度制御信号（第２の回転速度制御信号）が出力したときは、回転物（例えば感光体１４）の回転速度が下がることにより、画像形成装置としての生産性は通常より低下しうる。よってこの場合、例えば「印刷速度を低下させて稼動します。」等の旨をユーザに通知するようにする。通知方法は、例えば画像形成装置１０又は２０の表示装置（例えばタッチパネル）上に表示したり、ネットワークを介しユーザ端末に通知することができる。
【００４０】
以上、本実施形態によれば、モータ負荷異常検出時であっても、負荷トルクを低減させるモータ駆動制御を行うことにより、一定の利便性・生産性を確保する画像形成装置等を提供することが可能となる。なお、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１０、２０    画像形成装置
１１、２１    モータ駆動制御部
１２        モータ
１３        電流供給部
１４        感光体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２００７−０２０３１３号公報
【図１】
2013055823.tif 000003
【図２】
2013055823.tif 000004
【図３】
2013055823.tif 000005
【図４】
2013055823.tif 000006
【図５】
2013055823.tif 000007