(57)【要約】【課題】  着脱ユニット内の駆動負荷を切り替えることにより着脱ユニットの装着有無を正確に判別する。【解決手段】  駆動源であるモータに対しての負荷をすべて駆動する状態でモータへの給電を遮断し、モータが所定の速度まで減速する時間を計測する第一の計測と、モータに対しての負荷のうち少なくとも一つの負荷を切り離し駆動する状態でモータへの給電を遮断し、モータが所定の速度まで減速する時間を計測する第二の計測をおこない、第一、第二の計測値を比較することで着脱ユニットの有無検知を行う。【選択図】  図１
2009042543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段で得られた複数の回転速度検出結果を格納し比較する比較手段と、比較手段で比較した結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を予め定めた速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、予め定められた時間後の駆動源の回転速度を検知する第一の計測と、前記ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離した状態において、駆動源を予め定めた速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、予め定められた時間後の駆動源の回転速度を検知する第二の計測とを実施し、第一の計測値と第二の計測値を比較手段により比較し、比較結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段で得られた複数の回転速度検出結果を格納し比較する比較手段と、比較手段で比較した結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を第一の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、駆動源が第一速度よりも低い第二の速度に到達するまでの時間を計測する第一の計測と、前記ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離した状態において、駆動源を第一の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、駆動源が第一速度よりも低い第二の速度に到達するまでの時間を計測する第二の計測とを実施し、第一の計測値と第二の計測値を比較手段により比較し、比較結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記請求項1、又は請求項２に記載の画像形成装置において、ユニットの装着有無を判定する判定手段は第一の計測値と第二の計測値の差を算出し、算出した値により判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記請求項1、又は請求項２に記載の画像形成装置において、ユニット内の複数の回転体の駆動伝達の接離を駆動源の回転方向を切り替えることにより行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記請求項1、又は請求項２に記載の画像形成装置において、ユニット内の複数の回転体の駆動伝達の接離を画像形成装置本体に備えたクラッチにより行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記請求項1〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置において、駆動源の回転数を検出する回転検出手段により得られた回転数に対して、第二の計測実行を行うかどうか判定する判定手段と判定するための基準値を備え、第一の計測値が基準値以内であれば第二の計測を実施しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転検出手段と、回転速度検出手段で得られた回転速度検出結果と、前記制御手段に設定された基準回転数から駆動源の速度変動率を算出する算出手段と、算出手段により得られた算出結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を予め定めた速度で回転させた状態で、ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離し、そのときの駆動源の速度変動率を算出手段により算出し、算出結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転検出手段と、駆動源へ与える制御量を検知する制御量検知手段と、検知手段により検知した制御量に応じて、制御量の変動率を算出する算出手段と、算出手段により得られた算出結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を予め定めた速度で回転させた状態で、ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離し、そのときの制御手段が駆動源を予め定められたの回転数で維持するために与えた制御量を制御量検知手段により検知し、制御量の変動率を算出手段により算出し、算出結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記請求項1〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置において駆動源はDCモータであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記請求項1〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置において、ユニットの装着、未装着の検知は画像形成装置に設けられたユニットにアクセスするためのドアの開閉を検知したときに実施することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真式あるいは静電記録式の複写装置、画像記録装置、プリンタファクシミリなどの画像形成装置に関するものであり、特に着脱可能なユニットの装着判別方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置には、メンテナンスを容易にすること等を目的として、消耗品等を封入した着脱可能なユニット（着脱ユニット）が用いられていることが多い。まず、このような着脱ユニットを用いた従来の画像形成装置の一例として、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の構成について図1を参照して、説明する。
【０００３】
図1は、4色すなわち、イエロー（以下Ｙと記述する）、マゼンタ（以下Ｍと記述する）、シアン（以下Ｃと記述する）、ブラック（以下Ｋと記述する）の画像形成手段を備えたカラー画像形成装置を示すもので、同図において、1は現像ユニットであり、静電潜像を形成する感光ドラム2（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用を示す）と、静電潜像を現像する図示しない現像器および所定の情報を記憶する記憶部3a、3ｂ、3ｃ、3ｄがユニット化された構成を有し、画像形成装置本体に着脱可能な構成となっている。なお、以下本明細書ではＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の現像ユニット1ａ、1ｂ、1ｃ、1ｄをまとめて、現像ユニット1と表記することがある。記憶部3は、図示しない本体側の通信部と所定の情報の送受信を行う。6は各感光ドラムを駆動するモータである。感光ドラム2は、画像形成装置の出力枚数とともに劣化していく消耗品であり、寿命に達した時点で交換する必要がある。そのため、ユーザが簡単に交換できるように、感光ドラム2および現像器をユニット化した現像ユニット1は、画像形成装置本体に着脱可能な構成となっている。
【０００４】
着脱交換可能なユニットを採用することでメンテナンスが容易になる等の利点はあるものの、一方でユニットの個体差の画像への影響が問題となっている。そのため、上述したようにユニットには記憶部3を設け、そのユニットの特性など固有の情報を記憶させておき、画像形成時に、本体側でその情報を読み出し、ユニットの特性にあった画像形成制御をおこなうことで、安定した画像を得られるようにする技術が知られている。
【０００５】
4は画像信号に応じて露光を行い、像担持体である感光ドラム2上に静電潜像を形成するレーザスキャナ、5は用紙を各色の画像形成部に順次搬送する、無端状の搬送ベルト、7はモータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト5を駆動する駆動ローラ、9は用紙に転写されたトナーを溶融、固着する定着器である。
【０００６】
次に画像形成装置に動作について説明する。
【０００７】
ホストコンピュータから画像データが画像形成装置に送られ、画像形成可能状態となると、53の用紙カセットから用紙が供給される。55の搬送ローラを経由し搬送ベルト5に到達した用紙は、各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト5による用紙搬送とタイミングを合せて、各色の画像信号が各レーザスキャナー4に送られ、感光ドラム2上に静電潜像が形成される。ここで不図示の現像器により、静電潜像がトナーで現像され、不図示の転写部で用紙上に転写される。同図においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像形成される。その後、用紙は搬送ベルトから分離され、9の定着器で熱によってトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。
【０００８】
なお、画像形成に用いる各種パラメータは、現像ユニット1のそれぞれに設けられた記憶部3から読み出された値に基づき、各ユニットの特性に最適な値が設定される。
【０００９】
このような従来の画像形成装置において、本体に着脱可能なユニット、例えば、現像ユニットなどの装着有無は、ユニットに設けられた記憶部との通信が可能かどうかで判断している。すなわち、通信が正常に完了した場合は装着されていると判断し、通信できない場合は装着されていないと判断する。
【００１０】
したがって、ユニットに設けられた記憶部が故障した場合など、記憶部との通信が正常に行えない状態にある場合、ユニット無しと判断してしまい、ユニット自体は使用可能であっても画像形成動作が行えない。このように、画像形成装置にとって致命的な故障でないにも関わらず画像形成が行えず、ユーザビリティの悪化を招いてしまう。
【００１１】
このような事態を防ぐために、フォトセンサなどの検知センサの併用が一般的に行われている。しかし、例えば4色分の独立した現像ユニットを持つカラープリンタでは、現像ユニット用に4個の検知センサが必要となる上、センサの出力から各ユニットの有無を判断するために、センサ出力をＣＰＵ等に入力する必要がある。このため、ＣＰＵ等の入力ポートも4個必要であり、もともと多数のポートが必要なカラープリンタでは、ポート数が不足し、ＣＰＵのスペックを上げなければならないことがある。
【００１２】
これらを解決するために従来は、着脱ユニットを駆動するモータ6a〜6eにはＤＣブラシレスモータが使用され、モータの駆動電流を計測することで、ユニットの負荷を算出しユニットの装着有無を検知していた。
【００１３】
上記の例として、下記特許文献１をあげることが出来る。
【特許文献１】特開2002-072773号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来の方式では駆動源であるモータ特性のばらつきが大きい場合に、ユニットの有無判別を正確に行うことが困難であった。つまり、ユニットが未装着であるにも関わらず、装着済みと誤判別してしまうことがあった。また、モータ特性のばらつきを抑えるためにコストアップを伴ってしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、以下の構成を備える。
【００１６】
第1の発明は画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段で得られた複数の回転速度検出結果を格納し比較する比較手段と、比較手段で比較した結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を所定の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、所定時間後の駆動源の回転速度を検知する第一の計測と、前記ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離した状態において、駆動源を所定の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、所定時間後の駆動源の回転速度を検知する第二の計測とを実施し、第一の計測値と第二の計測値を比較手段により比較し、比較結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
第2の発明は画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転速度検出手段と、回転速度検出手段で得られた複数の回転速度検出結果を格納し比較する比較手段と、比較手段で比較した結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を第一の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、駆動源が第一速度よりも低い第二の速度に到達するまでの時間を計測する第一の計測と、前記ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離した状態において、駆動源を第一の速度で回転させた後に、駆動源への電力供給を遮断し、駆動源が第一速度よりも低い第二の速度に到達するまでの時間を計測する第二の計測とを実施し、第一の計測値と第二の計測値を比較手段により比較し、比較結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
第3の発明は第1の発明、又は第２の発明の画像形成装置において、ユニットの装着有無を判定する判定手段は第一の計測値と第二の計測値の差を算出し、算出した値により判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
第4の発明は第1の発明、又は第２の発明の画像形成装置において、ユニット内の複数の回転体の駆動伝達の接離を駆動源の回転方向を切り替えることにより行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
第5の発明はユニット内の複数の回転体の駆動伝達の接離を画像形成装置本体に備えたクラッチにより行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
第6の発明は第1の発明〜第4の発明のいずれかに記載の画像形成装置において、駆動源の回転数を検出する回転検出手段により得られた回転数に対して、第二の計測実行を行うかどうか判定する判定手段と判定するための基準値を備え、第一の計測値が基準値以内であれば第二の計測を実施しないことを特徴とする画像形成装置。
【００２２】
第7の発明は画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転検出手段と、回転速度検出手段で得られた回転速度検出結果と、前記制御手段に設定された基準回転数から駆動源の速度変動率を算出する算出手段と、算出手段により得られた算出結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を所定の速度で回転させた状態で、ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離し、そのときの駆動源の速度変動率を算出手段により算出し、算出結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２３】
第8の発明は画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットであって、前記着脱可能なユニットは内部に複数の回転体を有し、装着された前記ユニットを駆動するための駆動源と、前記駆動源を制御する制御手段と、駆動源の回転数を検出する回転検出手段と、駆動源へ与える制御量を検知する制御量検知手段と、検知手段により検知した制御量に応じて、制御量の変動率を算出する算出手段と、算出手段により得られた算出結果に応じて前記ユニットの装着有無を判定する判定手段を備え、前記ユニット内の複数の回転体すべてを回転駆動させた状態において、駆動源を所定の速度で回転させた状態で、ユニット内の複数の回転体のうち少なくとも一つの回転体への駆動伝達を切り離し、そのときの制御手段が駆動源を所定の回転数で維持するために与えた制御量を制御量検知手段により検知し、制御量の変動率を算出手段により算出し、算出結果に応じて判定手段にてユニットの装着または未装着の判定を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００２４】
第9の発明は第1の発明〜第8の発明のいずれかに記載の画像形成装置において駆動源はDCモータであることを特徴とする画像形成装置。
【００２５】
第10の発明は第1の発明〜第9の発明のいずれかに記載の画像形成装置において、ユニットの装着、未装着の検知は画像形成装置に設けられたユニットにアクセスするためのドアの開閉を検知したときに実施することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明によれば、現像ユニットなどの着脱ユニットを用いて画像形成を行う画像形成装置において、着脱ユニットの装着検知センサを設けることなく、かつ正確にユニットの装着検知が可能となり、装置のコストアップやユーザビリティの悪化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。
【実施例１】
【００２８】
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【００２９】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成は図1と同様である。
【００３０】
同図において、着脱可能なユニットの装着検知を行う。他の構成および動作は従来例と同様なので説明を省略する。
【００３１】
図2に本装置の制御システムの概略構成を示す。
【００３２】
10は画像形成装置としてのプリンタである。11はプリンタ内の各装置を制御するプリンタ制御部である。12はプリンタ内の各装置へ電力を供給する電源である。13はプリンタ内の各部の状況を検知するセンサ類である。14はプリンタ制御部の指示によりモータ類を制御するモータ制御部である。15はプリンタ内の各装置の動力源であるモータ類である。16はプリンタの動作状況をユーザに報知する表示部である。17はプリンタとホストコンピュータとの通信を行う通信コントローラである。18はプリンタに印刷するデータを転送するホストコンピュータである。19は現像ユニットに搭載された記憶部3との通信を行う通信部である。次に本発明に特徴的な構成であるモータ制御部とその周辺の構成について図3および図4を用いて説明する。
【００３３】
モータ制御部14はプリンタ制御11より指示された回転速度になるようにモータの速度を制御する。
【００３４】
モータに搭載された回転速度検出手段20より受け取った速度情報と回転速度設定とを比較し、誤差に応じた制御量をモータへ送る。この制御量を21の電力増幅部でモータに投入する電力へと変換しモータを制御する。速度検出手段20は強磁性磁気抵抗効果型素子などにより、ロータに均等に着磁されたパターンを、ロータの回転スピードに応じたSin波形として読み取り、波形変換器により矩形のパルス波（例えば500パルス/回転）に変換した速度情報を制御手段へ出力する。速度検出手段にはその他にロータ近傍に形成したＦＧパターンによる回転速度検出や、円周に沿って等間隔にスリットのある円盤と、フォトインタラプタ（光透過型センサ）から構成されるエンコーダなどが用いられる。
【００３５】
図4は図3のモータ内部の電力増幅部21の構成を示したもので、14のモータ制御部より送信される加速信号、減速信号により充放電される22のチャージポンプ回路、22のチャージポンプ回路の出力によりモータに対してトルク指令を発生する積分アンプ23よりなる。
【００３６】
22のチャージポンプ回路は加速信号により充電され、減速信号により放電される構成となっている。よって、回転速度設定よりモータの速度が小さい場合は加速信号が入力され、チャージポンプ回路の出力電圧が上昇し、トルク指令が増加していく。モータが所望の回転速度になった時点で加速信号の送信を中止し、その状態にてホールドさせる。モータの負荷トルクが変動した場合は加速信号、減速信号により調整を行う構成である。モータはトルク指令が大きいほどモータに投入する電力が大きくなる構成である。
【００３７】
次に本実施形態に係る画像形成装置の現像ユニットの駆動構成について説明する。
【００３８】
図5において2は感光ドラム、23は現像ローラ、その他不図示のローラ群をセットで現像ユニットとして着脱可能な構成としている。24は2の感光ドラムへの駆動部に挿入されているクラッチである。24のクラッチのオンオフにより、駆動源である6のモータから2の感光ドラムへの駆動伝達の接離が可能となっている。24のクラッチは例えば、電磁クラッチ等が用いられ任意のタイミングで駆動伝達の接離を行うことができる構成である。
【００３９】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。図5は、本実施形態に係る画像形成処理がその画像形成制御用パラメータを設定する際の処理手順を示したフローチャートである。このパラメータ設定処理は任意のタイミングで行うことが可能であり、画像形成装置の電源投入時や、画像形成装置内部へのアクセス用ドアのクローズ時に行うのが好ましい。
【００４０】
プリンタ制御部11は、通信部19を介して着脱ユニット（本実施形態においては現像ユニット）の有する記憶部3と通信を行い（ステップS101）、正常に通信が行えるか判断する（ステップS102）。正常に通信できる場合、記憶部3から読み出した所定の情報に基づいて、画像形成時に用いるパラメータを例えばプリンタ制御部11内の図示しないＲＡＭもしくは不揮発性ＲＡＭ等にセットする（ステップS103）。
【００４１】
一方、正常に通信が行えない場合、モータ制御部14に着脱ユニット装着検知処理の実行を指示する（ステップS104）。装着検知の結果が、モータ制御部14から報知されるのを待ち（ステップS105）、着脱ユニットがあるかどうか判断する（ステップS106）。着脱ユニット無しとの結果を受けた場合、例えば表示部16を構成する表示パネルに「着脱ユニット無し」等のメッセージを表示したり、図示しないスピーカーから警告音を発するなどにより、ユーザにユニットの無いことを報知する（ステップS107）。
【００４２】
ステップS106において着脱ユニット有りの場合、画像形成時に用いるパラメータには、プリンタ制御部11が例えば図示しないＲＯＭ等の不揮発性記憶手段に予め有している所定の値をセットする（ステップS108）。この、プリンタ制御部11内に予め用意しておくパラメータ値としては、例えば、各パラメータに設定可能な範囲の中心値や、過去に用いた設定値の平均値など、任意の条件で決定した値を用いることができる。
【００４３】
次に、図6のステップS104に対応してモータ制御部14で実施される着脱ユニット装着検知処理について、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。モータ制御部14は、プリンタ制御部11から着脱ユニット装着検知実行を指示されると、所定の回転数V1となるようにプリンタ制御部は14のモータ制御部へ指示を送信する(ステップS201)。モータ制御部14はモータが回転数V1に到達するまで待機する(ステップS202)。所定の回転数V1に到達したことを判断するとモータ制御部はモータの速度を監視しながら、不図示のタイマをスタートさせ、モータへの給電を遮断する(ステップS203)。モータ制御部はモータの速度が所定値V2に到達するまでの時間を計測しその値をt1として格納する。(ステップS204、S205)
次に24のクラッチをオフ(ステップS206)、つまり感光ドラムを駆動しない状態で、再度モータを起動し(ステップS207)、モータ制御部14はモータが回転数V1に到達するまで待機する。所定の回転数V1に到達したことを判断するとモータ制御部はモータの速度を監視しながら、不図示のタイマをスタートさせ、モータへの給電を遮断する。モータ制御部14は所定の回転数V2に到達するまでの時間を計測する動作を行う（ステップS208〜S210）。このとき得られた計測値をt2として格納する(ステップS211)。図８に示すように着脱ユニットが装着されていない場合はクラッチのオンオフに関わらず、駆動源であるモータにかかる負荷はほぼ一定であるためt1とt2とは等しくなる。そのためt1とt2とを比較し、例えば0.95×t2≦t1≦1.05×t2の場合着脱ユニット無しと判定する（ステップS214）。t1＜0.95×t2の場合は着脱ユニット有りと判定する(ステップS212、S213)。判定結果をプリンタ制御部へ報知する(ステップS216)。また、t1＞t2×1.05の場合は測定エラーとしてプリンタ制御部へ報知する(ステップS217)。
【００４４】
なお、本実施形態で説明した現像ユニットの装着検知以外で、モータ制御部14が他のユニット、例えば搬送ベルトユニット、定着ユニット等の駆動モータに対して同等の処理を行うことによってこれらユニットの有無判別を行うことが可能である。
【００４５】
以上の構成によりモータの特性がばらついていた場合でも、着脱ユニット内の駆動負荷を切り替えることにより着脱ユニットの装着有無を正確に判別することが可能となる。
【実施例２】
【００４６】
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【００４７】
本発明の実施例に係る画像形成装置の構成は図1と同様である。
【００４８】
同図において、着脱可能なユニットの装着検知を行う。他の構成および動作は従来例と同様なので説明を省略する。
【００４９】
図9は本装置のモータ制御部とモータを示したものである。
【００５０】
図においてモータ制御部14はプリンタ制御11より指示された回転速度になるようにモータの速度を制御する。モータに搭載された回転速度検出手段20より受け取った速度情報と速度設定とを比較し、誤差に応じた制御量をモータへ送る。この制御量を21の電力増幅部でモータに投入する電力へと変換しモータを制御する。また、プリンタ制御部より送信される25の回転方向指令により駆動源の回転方向を任意に変えることが可能となっている。
【００５１】
また、図10は駆動源であるモータ6から現像ユニット1までの駆動系を示した図である。図において2は感光ドラム、23は現像ローラでありこれをセットで現像ユニットとして着脱可能な構成としている。26は2の感光ドラムへの駆動部に挿入されているワンウェイクラッチであり、６のモータの回転方向により、2の感光ドラムへの駆動伝達の接離が可能となっている。
【００５２】
次に本実施形態に係る画像形成装置の現像ユニットの駆動構成について説明する。
【００５３】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の動作について説明する。本実施形態に係る画像形成処理がその画像形成制御用パラメータを設定する際の処理手順については実施例１の図６で示したフローチャートと同様であるため省略する。
【００５４】
図6のステップS104に対応してモータ制御部14で実施される着脱ユニット装着検知処理について、図11に示すフローチャートに基づいて説明する。画像形成装置の電源投入時や、画像形成装置内部へのアクセス用ドアのクローズ時にプリンタ制御部11は着脱ユニットの装着検知を実行するため、所定の回転数Vcとなるように14のモータ制御部へ指示を送信する(ステップS301)。モータ制御部14はモータが回転数Vcに到達するまで待機する(ステップS302)。所定の回転数Vcに到達したことを判断すると不図示のタイマをスタートさせ、モータへの給電を遮断する(ステップS303)。モータ制御部はタイマの値が所定時間Tに到達した時のモータの回転数をVc1として格納する(ステップS304、S305)。Vc1の値が所定値VcLより小さい場合はその時点で着脱ユニット有りと判定する（ステップS306）。
【００５５】
次にモータの回転方向を25の回転方向指令により切り替え (ステップS307)、つまり感光ドラムを駆動しない状態で、再度モータを起動し(ステップS308)、モータ制御部14はモータが回転数Vcに到達するまで待機する(ステップS309)。所定の回転数Vcに到達したことを判断すると、不図示のタイマをスタートさせ、モータへの給電を遮断する(ステップS310)。モータ制御部はタイマの値が所定時間Tに到達した時のモータの回転数をVc2として格納する(ステップS311、S312)。図12に示すように着脱ユニットが装着されていない場合はモータの回転方向に関わらず、駆動源であるモータにかかる負荷はほぼ一定であるためVc1とVc2とは等しくなる。そのためVc1とVc2とを比較し、例えば0.95×Vc2≦Vc1≦1.05×Vc2の場合着脱ユニット無しと判定する（ステップS316）。Vc1＜0.95×Vc2の場合は着脱ユニット有りと判定し(ステップS213、S214)、判定結果をプリンタ制御部へ報知する(ステップS317)。また、Vc1＞Vc2×1.05の場合は測定エラーとしてプリンタ制御部へ報知する(ステップS318)。
【００５６】
なお、本実施形態において説明した現像ユニットの有無判別以外に、モータ制御部14が他のユニット、例えば搬送ベルトユニット、定着ユニット等の駆動モータに対して同等の処理を行うことによってこれらユニットの有無判別を行うことが可能である。
【００５７】
以上の構成によりモータの特性がばらついた場合でも、着脱ユニット内の駆動負荷を切り替えることにより着脱ユニットの装着有無を正確に判別することが可能となる。
【実施例３】
【００５８】
本実施形態においてはモータを閉ループで制御し、一定の回転速度で駆動したときに負荷を切り替えることで、モータの負荷トルクを検知することを特徴とする。従って、それ以外の各部構成、プリンタ制御部11のパラメータ設定処理等については第1の実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００５９】
次に、本実施形態におけるプリンタ制御部14の着脱ユニット装着検知処理について、図13に示すフローチャートを用いて説明する。プリンタ制御部11から着脱ユニット装着検知実行を指示されると（ステップＳ104、）クラッチ24がオフの状態で、所定の回転速度Vcとなるようにプリンタ制御部11は14のモータ制御部へ指示を送信する(ステップS401、S402)。モータ制御部14はモータが回転数Vcに到達するまで待機する(ステップS403)。所定の回転数Vcに到達したことを判断するとタイマをスタートさせ(ステップS404)、所定期間Tcの間、モータ回転数をサンプリングする(ステップS405、S406)。Tc期間サンプリングした値の回転速度Vc対しての最大速度変動率αを算出する（ステップS407）。
【００６０】
次に同じ所定の期間Tcの間、再びサンプリングを実行する（ステップS408〜S410）。このときTcの期間（例えばTc/2経過後）にクラッチ24をオンさせ、最大速度変動率βを算出する（ステップS411）。続いてα、βを比較し例えば0.95×α≦β≦1.05×αの場合、着脱ユニットなしと判定する（ステップS412、S415）。α×1.05＜βの場合は着脱ユニット有りと判定し(ステップS414)、判定結果をプリンタ制御部へ報知する(ステップS416)。
【００６１】
本実施形態で説明した速度の変動率により着脱ユニットの装着有無を検知する方式の他に、クラッチがオンした時にモータに与える制御量を同様の処理方法により検知することによって、着脱ユニットの装着有無を検知することも可能である。
【００６２】
以上の構成によりモータの特性がばらついていた場合でも、着脱ユニット内の駆動負荷を切り替えることにより着脱ユニットの装着有無を正確に判別することが可能となる。
【００６３】
［他の実施形態］
上述の実施形態においては、画像形成装置の一例としてのレーザビームプリンタに本発明を適用した場合のみを説明した。しかしながら、本発明の本質は画像形成装置に用いる着脱ユニットの有無を、当該着脱ユニットを駆動するモータを用いて検出することにあり、本発明をレーザビームプリンタ以外の画像形成装置、例えばＬＥＤプリンタや液晶プリンタ等の他のプリンタや、画像形成機能を有する任意の機器、例えば複写機やファクシミリ装置、複合機等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】画像形成装置全体図
【図２】第一実施例の制御システムの概略構成を説明する図
【図３】第一実施例のモータ制御部の構成を説明する図
【図４】第一実施例のモータ内部の構成を説明する図
【図５】第一実施例の駆動部の構成を説明する図
【図６】第一実施例の動作を説明する図
【図７】第一実施例の動作を説明する図
【図８】第一実施例の画像形成装置におけるモータの停止特性図
【図９】第二実施例のモータ制御部の構成を説明する図
【図１０】第二実施例の駆動部の構成を説明する図
【図１１】第二実施例の動作を説明する図
【図１２】第二実施例の画像形成装置におけるモータの停止特性図
【図１３】第三実施例の動作を説明する図
【符号の説明】
【００６５】
1  現像ユニット
2  感光ドラム
3  記憶媒体
4  スキャナユニット
5  搬送ベルト
6  モータ
10  プリンタ
11  プリンタ制御部
12  電源
13  センサ類
14  モータ制御部
15  モータ類
16  表示部
17  通信コントローラ
18  ホストコンピュータ
19  通信部
20  速度検出部
21  電力増幅部
22  チャージポンプ回路
23  積分アンプ
24  クラッチ
25  回転方向指令部
26  ワンウェイクラッチ
53  用紙カセット
55  搬送ローラ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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