JP2005025102A

JP2005025102A - 画像形成装置における回転駆動制御装置

Info

Publication number: JP2005025102A
Application number: JP2003270376A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Takano; 一男高野; Shinichi Kanetani; 真一金谷; Takahiko Ryuzaki; 貴彦龍崎; Satoshi Fukada; 聡深田; Mitsuaki Kuroda; 光昭黒田; Naoto Nishi; 直人西
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: JP4385673B2

Abstract

【課題】
トラクション減速装置を用いてモータの回転を感光体ドラム等の被回転体に伝達する画像形成装置に関し、減速装置における滑りに起因して記録画像の画質が劣化すると判断される場合に、ユーザに対して警告を発し、かかるユーザにおいて必要な処置を講じることが可能な駆動制御装置を提供する。
【解決手段】
制御信号に応じた速度で回転するモータと、互いに圧接する複数のローラを介して前記モータの回転を減速しながら被回転体へ伝達する減速ローラ機構と、この減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記被回転体の目標回転速度とを比較し、両者の回転速度が合致するように前記モータに対して制御信号を送出する回転制御部とを備え、前記減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記モータの出力軸の回転速度とを比較して前記減速ローラ機構の滑り量を検出し、この滑り量が所定値を超えると前記画像形成装置の制御部に対して警告信号を送出するようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録シートの搬送ローラ、現像器、定着器等の被回転体を所定の回転速度で駆動制御するための回転駆動制御装置に係り、詳細には、駆動源であるモータとこれら被回転体との間を減速ギヤではなく、摩擦伝達式のトラクションローラを介して連結するタイプの回転駆動制御装置の改良に関する。

特開２００２−１７１７２１号公報

例えば、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置では、画情報に応じたトナー像を形成してこれを記録シートに転写、定着するプロセス中に、感光体ドラム、現像剤搬送ロール、転写ロール、ドラムクリーナ、記録シート搬送ロール、定着ロール等の種々の回転体が存在し、これらを複数のモータによって所定の速度で回転させている。また、各回転体に対して所定の回転速度を与えるため、これらモータの出力軸は減速ギヤ列等の減速機構を介して感光体ドラム等の前記回転体に接続されている。特に、フルカラー複写機やフルカラーレーザビームプリンタにおいては、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナー像を高精度に重ね合わせることが要求され、感光体ドラムや中間転写体等の回転速度を高精度に制御することが必要とされている。

しかし、モータの回転速度を減速ギヤ列を用いて減速した場合には、ギヤの形成精度や回転軸に対する偏心等に起因し、ギヤ同士の噛み合いにはその回転速度に応じた周波数の振動が発生し易い。このため、減速ギヤを介してモータの回転速度を感光体ドラムや中間転写体等に伝達した場合には、モータの回転速度を高精度に制御したとしても、感光体ドラム等に回転速度ムラが発生し、厳密な意味では色ずれや色むらを完全には防止することができないといった懸念がある。

このことから、近年では、ギヤを用いることなくモータの回転を減速するものとして、トラクション方式の遊星減速装置が提案されている（特開２００２−１７１７２１号公報）。このトラクション方式の遊星減速装置では、モータの出力軸と連結された太陽ローラを取り囲むようにしてインターナルリングが配置されると共に、このインターナルリングの内周面と太陽ローラの外周面との間には複数個の遊星ローラが挟み込まれており、更には前記太陽ローラと同一軸心上に配置されると共に遊星ローラの公転によって回転する出力軸が設けられている。このような構成により、モータの回転に伴って前記太陽ローラが回転すると、この太陽ローラと遊星ローラとの間に作用する摩擦力によって該遊星ローラが回転し、かかる遊星ローラは自転しながら太陽ローラの周囲を公転する。そして、この公転により前記出力軸は回転し、モータの回転は減速された状態で出力軸に伝達されることになる。

このようなトラクション方式による減速装置では、ギヤのような歯の噛み合い振動が存在しないため、感光体ドラム等の回転体に対してモータの回転を高精度に伝達することが可能であるが、その反面、経時的な使用によって太陽ローラ、遊星ローラ、インターナルリングが摩耗してくると、これらローラの間に次第に滑りが発生してしまうといった不具合がある。この滑りは使用時間の累積につれて徐々に顕著となり、最終的にはモータをいくら高速で回転させても、感光体ドラム等の回転体に対して所定の回転速度を与えることができず、記録画像に形成位置ずれや色ずれ、色むら等の画質劣化が発生してしまうといった問題点があった。また、摩耗に起因して、減速装置から異音や騒音が発生してしまうといった問題点もあった。

また、太陽ローラと遊星ローラとの間に発生する摩擦力に基づいて該遊星ローラを公転させているので、譬え太陽ローラや遊星ローラが摩耗していなくとも、出力軸に過大な負荷が作用した場合、例えば、感光体ドラムのクリーニングブレードに異常が存在し、感光体ドラムの回転に対して過負荷が作用したような場合には、遊星ローラと太陽ローラとの間に滑りが発生してしまい、やはり出力軸の回転を所定の回転速度に制御できず、高画質の記録画像を形成することが困難となってしまう。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、トラクション方式の減速装置を用いてモータの回転を感光体ドラム等の回転体に伝達する画像形成装置に関し、減速装置における滑りに起因して記録画像の画質が劣化すると判断される場合に、いち早くユーザに対して警告を発し、かかるユーザにおいて必要な処置を講じることが可能な駆動制御装置を提供することにある。

すなわち、本発明は、画像形成装置に含まれる被回転体の回転速度を制御するための回転駆動制御装置であって、制御信号に応じた速度で回転するモータと、互いに圧接する複数のローラを有し、これらローラを介して前記モータの回転を減速しながら被回転体へ伝達する減速ローラ機構と、この減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記被回転体に与えるべき目標回転速度とを比較し、両者の回転速度が合致するように前記モータに対して制御信号を送出する回転制御部とを備え、更に、前記回転制御部は、前記減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記モータの出力軸の回転速度とを比較することにより、前記減速ローラ機構の滑り量を検出し、かかる滑り量が所定値を超えた場合には前記画像形成装置の制御部に対して警告信号を送出することを特徴とするものである。

この回転駆動制御装置では、モータの回転が減速ローラ機構を介して被回転体に伝達されるが、前記回転制御部が減速ローラ機構の出力軸の回転速度を検出すると共に、かかる検出速度を被回転体に与えるべき目標回転速度と比較し、検出速度と目標回転速度とが合致するようにモータの回転を制御している。このとき、減速ローラ機構を構成してモータの回転を伝達する各ローラの間に滑りが存在すると、モータの出力軸の回転速度は一層増速されたものとなるから、前記回転制御部は減速ローラ機構の出力軸の回転速度とモータの出力軸の回転速度とを比較することにより、減速ローラ機構の各ローラの滑り量を把握することができる。この滑り量が余りに顕著になると、モータの回転をいくら増速しても感光体ドラムや中間体といった画像形成装置内の被回転体を所定の速度で回転させることが不可能となり、記録画像に形成位置ずれや色ずれ、色むらが生じる可能性が高まる。従って、把握した滑り量が所定値を超えた場合、前記回転制御部は画像形成装置の制御部に対して警告信号を送出する。これにより、画像形成装置の液晶操作パネル等のユーザインターフェースを通じ、減速ローラ機構の異常をユーザに対して告知することができ、画質劣化や異音、騒音が生じる前に減速ローラ機構の寿命を検知し、その交換等のメインテナンスを行うことが可能となる。

ここで、前記減速ローラ機構を構成する各ローラ間において顕著な滑りが発生する原因としては、経時的な使用によってローラそのものの摩耗が進行してしまった場合と、被回転体から減速ローラ機構へ過大な負荷が作用しており、その結果としてローラ間に滑りが発生している場合とが考えられる。

前者の場合は、ローラ間に発生している滑りが徐々に増大する傾向にあるから、かかる滑りが発生していても、モータの回転速度を増速すれば、減速ローラ機構の出力軸の回転速度は目標回転速度に合致させることが可能である。一方、後者の場合は減速ローラ機構の出力軸の回転そのものが過負荷によって抑え込まれており、モータの回転速度を増速しても、減速ローラ機構の出力軸の回転速度は目標回転速度に合致させることが不能である。従って、減速ローラ機構の滑り量が所定値を超えている場合には、減速ローラ機構の出力軸の回転速度が前記目標回転速度に合致しているか否かをチェックし、両者が合致しているのであれば、減速ローラ機構の摩耗によって滑り量が増大していると判断し得るので、モータの回転駆動、すなわち記録画像の形成動作は継続しつつ、減速ローラ機構の不具合を知らせる警告信号を画像形成装置の制御部に対して送出すれば良い。これにより、ユーザは減速ローラ機構の交換の手配等を迅速に行うことが可能になると共に、コピージョブやプリントジョブは継続して行うことが可能となる。

一方、減速ローラ機構の出力軸の回転速度が前記目標回転速度に合致しているか否かをチェックし、両者が所定時間以上合致しないのであれば、すなわち両者の速度を合致させるべくモータの回転速度を増速する制御を所定時間以上行い、それでも両者の速度が合致しないのであれば、過大な負荷が被回転体から減速ローラ機構の出力軸に作用していると判断することができるので、それ以上は被回転体の回転駆動を継続しても、記録画像の形成位置ずれや色ずれ、色むらが発生してしまう蓋然性が高いことから、直ちにモータの回転駆動、すなわち記録画像の形成動作を停止し、画像形成装置の制御部に対して被回転体の過負荷を知らせる警告信号を送出する。これにより、モータに対して過大な電流が流れる前に該モータの回転を停止させ、適切な処置を講じることが可能となる。

このように構成された本発明の画像形成装置における回転駆動制御装置によれば、減速ローラ機構の各ローラの滑り量を把握し、把握した滑り量が所定値を超えた場合に、回転制御部が画像形成装置の制御部に対して警告信号を送出するように構成されているので、減速装置における滑りに起因して記録画像の画質が劣化すると判断される場合に、いち早くユーザに対して警告を発し、かかるユーザにおいて必要な処置を講じることが可能となる。

以下、添付図面に基づいて本発明の画像形成装置における回転駆動制御装置を詳細に説明する。
先ず、図１は本発明の回転駆動装置を適用可能なカラーレーザビームプリンタの一例を示すものである。このレーザビームプリンタはイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色毎にトナー像を形成する４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋを備えると共に、各作像エンジンからトナー像が一次転写される中間転写ベルト２０を備え、かかる中間転写ベルト２０に多重転写されたトナー像を記録シートＰに二次転写してフルカラー画像を形成するように構成されている。

前記中間転写ベルト２０は無端状に形成されると共に駆動ロール２１を含む３本のベルト搬送ロール２１〜２３に架け回されており、矢線方向に回動しながら各色作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像の一次転写を受けるように構成されている。また、中間転写ベルト２０を挟んでベルト搬送ロール２３と対向する位置には二次転写ロール３０が配設されており、記録シートＰは互いに圧接する転写ロール３０と中間転写ベルト２０との間に挿通されて、かかる中間転写ベルト２０からトナー像の二次転写を受けるようになっている。すなわち、前記ベルト搬送ロール２３は転写ロール３０のパックアップロールとして機能しており、これら転写ロール３０及びベルト搬送ロール２３によって二次転写部が構成されている。

この中間転写ベルト２０は３本のベルト搬送ロール２１〜２３に張架されており、ベルト搬送ロール２１，２２の間に略水平な受像スパンが形成される一方、この受像スパンの直下に前記二次転写ロール３０と対向する第３のベルト搬送ロール２３が配設されており、全体として逆三角形状に張られている。

前記中間転写ベルト２０の受像スパン上には前述した４基の作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋが並列的に配設されており、各色の画情報に応じて形成したトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写するようになっている。これら４基の作像エンジンは中間転写ベルト２０の回動方向に沿ってイエロー１０Ｙ、マゼンタ１０Ｍ、シアン１０Ｃ及びブラック１０Ｂｋの順に配設されており、最も頻繁に使用されるであろうブラックの作像エンジン１０Ｂｋが最も二次転写部の近傍に配置されている。また、これら作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、各作像エンジンに具備された感光体ドラム１１を画情報に応じて露光するラスタ走査ユニット１２を夫々備えており、各色の画情報に応じて変調されたレーザ光Ｂｍが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を露光するようになっている。

また、各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１１と、この感光体ドラム１１を一様な背景部電位にまで帯電させる帯電器１３と、前記レーザ光Ｂｍの露光によって感光体ドラム１１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器１４と、トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体ドラム１１の表面から残留トナーや紙粉を除去するドラムクリーナ１５と、このドラムクリーナによる清掃に先立って残留トナーを除電するクリーニング前除電器１６とを備えており、感光体ドラム１１上に各色の画情報に応じたトナー像を形成し得るように構成されている。

各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１と対向する位置には、中間転写ベルト２０を挟むようにして一次転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋが配設されており、これら転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋに対して所定の転写バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１１と転写ロール１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｂｋとの間に電界が形成され、感光体ドラム１１上で電荷を帯びているトナー像がクーロン力で中間転写ベルト２０に転写されるようになっている。

従って、このカラーレーザビームプリンタによるフルカラー画像の形成に当たっては、先ず、各色の画情報に応じてラスタ走査ユニット１２が各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１を所定のタイミングで露光し、これによって各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋの感光体ドラム１１上には画情報に応じたトナー像が形成される。各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋで形成されたトナー像は回動する中間転写ベルト２０に対して順次転写され、かかる中間転写ベルト２０上には各色トナー像が重なり合った多重トナー像が形成される。

一方、記録シートＰは給紙ロール４１によって給紙カセット４０から一枚ずつ引き出された後、図中に破線で示す所定のシート給送通路４６を経て中間転写ベルト２０と二次転写ロール３０とが接する二次転写部に給送される。二次転写部の手前側にはレジストレーションロール４２が設けられており、記録シートＰはこのレジストレーションロール４２によって二次転写部に対する突入タイミングが制御され、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像との位置合わせがなされる。

中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３０と対向するバックアップロール２３は絶縁性ロールの表面を半導電性シートで被覆して形成されており、その表面には所定の転写バイアス電圧が印加された導電性のコンタクトロール５０が当接している。従って、このコンタクトロール５０に対してトナー像と同極性の転写バイアス電圧を印加し、バックアップロール２３の表面に対して電荷を付与すると、記録シートＰの裏面側に位置する転写ロール３０と中間転写ベルト２０の裏面側に位置するバックアップロール２３との間に転写電界が形成され、中間転写ベルト２０上に保持されていたトナー像は記録シートＰに静電転写される。

トナー像の二次転写がなされた記録シートＰは中間転写ベルト２０から剥離された後、直列的に配置された二連のシート搬送ベルト４３によって定着器４４へと搬送される。そして、記録シートＰは定着器４４によってトナー像の定着がなされたのち、排紙トレイ４５に排出され、これによって記録シートＰに対するフルカラー画像の形成が完了する。また、このプリンタでは記録シートＰの画像面を下向きにした所謂フェイスダウン排出を可能にするため、定着器４４と排紙トレイ４５との間に記録シートＰの表裏を反転させるためのインバータ通路４７が形成されている。更に、このインバータ通路４７はシート再送通路４８によって前述のシート給送通路４６と繋がれており、インバータ通路４７において表裏反転した記録シートＰを再度二次転写部に送り込むことによって、記録シートＰの表裏両面に記録画像を形成することが可能となっている。

このカラープリンタでは中間転写ベルト２０上における各色トナー像の転写位置合わせを高精度に行うため、感光体ドラム１１を回転駆動するモータが各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ毎に個別に設けられており、各感光体ドラム１１の回転速度を個別に制御し得るようになっている。各モータの回転はトラクション方式の遊星減速機構を介して感光体ドラムに入力されており、モータの出力軸の回転速度が所定の減速比で減速された後に、遊星減速機構の出力軸から感光体ドラム１１の回転軸へ伝達されている。

図２はトラクション方式の遊星減速ローラ機構の一例を示す図である。この遊星減速ローラ機構５０は、モータＭの出力軸を直接利用可能な太陽ローラ５１と、この太陽ローラ５１の外周面に接するように配置された複数の遊星ローラ５２と、これら遊星ローラ５２を外側から取り囲むと共に周方向に固定されたインターナルリング５３と、前記太陽ローラ５１と同一軸心上に配置された出力軸５４と、この出力軸５４に固定されると共に前記遊星ローラ５２を回転自在に支承したキャリア５５とから構成されており、前記出力軸５４はベアリングを介してハウジング５６に支承される一方、前記太陽ローラ５１はベアリングを介してエンドプレート５７に固定されている。そして、ハウジング５６に対してエンドプレート５７を固定することにより、前記太陽ローラ５１、遊星ローラ５２、インターナルリング５３、キャリア５５の収容空間が前記ハウジング５６内に形成され、この収容空間には潤滑剤としてのグリースが充填されている。

各遊星ローラ５２は大径部５２ａを有すると共に、この大径部５２ａを軸方向の両側から挟むようにして設けられた一対の小径部５２ｂを有しており、前者の大径部５２ａはその外周面が太陽ローラ５１の外周面と圧接している。また、遊星ローラ５２の各小径部５２ｂはテーパ状に形成されており、この小径部５２ｂの外周面は前記インターナルリング５３の内周面と圧接している。これら遊星ローラ５２は前記キャリア５５に立設されたロッド５８によって回転自在に支承されており、かかるロッド５８を回転中心として太陽ローラ５１の回転に連れ回されるようになっている。

一方、前記インターナルリング５３は固定リング５３ａ及び可動リング５３ｂから構成されており、各リング５３ａ，５３ｂの内周面は遊星ローラ５２の小径部の外周面に合致したテーパ状に形成されている。これらの可動リング５３ｂ及び固定リング５３ａは遊星ローラ５２の大径部５２ａを軸方向から挟み込むようにして配置されており、固定リング５３ａはハウジング５６に対して固定されている。また、可動リング５３ｂはその周方向に関してはハウジング５６に固定されているが、軸方向に関してはハウジング５６内を移動自在に配置されている。更に、前記可動リング５３ｂは圧縮コイルバネ５９によって軸方向へ押圧されており、かかる押圧力によって可動リング５３ｂ及び固定リング５３ａが遊星ローラ５２の小径部５２ｂを軸方向の両側から挟み込み、可動リング５３ｂのテーパ状内周面及び固定リング５３ａのテーパ状内周面が夫々遊星ローラ５２の小径部５２ｂのテーパ状外周面と圧接するように構成されている。

モータＭの出力軸はこのように構成された遊星減速ローラ機構５０の太陽ローラ５１と連結され、かかる太陽ローラ５１を回転させるが、モータＭの出力軸そのものをハウジング５６内に挿入し、前記太陽ローラ５１とすることかできる。そして、モータＭの出力軸、すなわち太陽ローラ５１を回転させると、この太陽ローラ５１の外周面に圧接する遊星ローラ５２は該太陽ローラ５１の回転に連れ回されるが、このとき太陽ローラ５２の小径部５２ｂは周方向に関して固定されたインターナルリング５２（可動リング５２ｂ及び固定リング５２ａ）と圧接していることから、遊星ローラ５２は自転しながら太陽ローラ５１の周囲を公転することになる。これにより、遊星ローラ５２を支承しているキャリア５５が回転し、このキャリア５５が固定された出力軸５４が遊星ローラ５２の公転速度で回転することになる。

図３はこのようなトラクション方式の遊星減速ローラ機構５０を用いた駆動制御装置を示すプロック図である。図中に破線で囲まれた構成が感光体ドラム１１の駆動制御装置であり、各感光体ドラム毎に設けられている。すなわち、図１に示したタンデム型のフルカラー画像形成装置ではこの駆動制御装置が４基設けられており、各駆動制御装置が画像形成装置のメイン制御基板１との間で感光体ドラム１１の回転速度に関する信号等を送受するようになっている。この駆動制御装置はコンピュータシステムから構成される回転制御部２を備えており、この回転制御部２は感光体ドラム１１の駆動モータＭに対して駆動制御信号を送出する。

トラクション方式（摩擦伝達方式）の遊星減速装置は、ギヤを用いた減速装置に比べて角速度変動が少なく、しかも低騒音、低振動であるといった特質を有している。なによりも、ギヤの噛み合い振動が発生しないことから、バンディングと称される縞模様状の画質欠陥が記録画像中に生じ難いといった利点がある。その反面、ギヤの噛み合いによって回転トルクが伝達されるのではなく、互いに圧接するローラ間の摩擦力によって回転トルクの伝達が行われることから、経時的な使用によって各ローラの表面が摩耗すると、ローラの間に滑りが発生し、駆動モータの回転速度に対して遊星減速ローラ機構の出力軸の回転速度が一対一で対応しないといった特質がある。

このことから、前述の遊星ローラ減速機構５０にはその出力軸５４の回転速度を検出するための出力側エンコーダ６０が設けられており、前記回転制御部２はこの出力側エンコーダ６０の検出信号を読み込むことにより、遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度、すなわち感光体ドラム１１の回転速度を把握している。そして、前記回転制御部２は遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度と画像形成装置のメイン制御基板１から指令された感光体ドラム１１の目標回転速度とを比較し、出力軸５４の回転速度が目標回転速度と合致するように駆動モータＭの回転をフィードバック制御している。これにより、被回転体である感光体ドラム１１の回転を各作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋ毎に最適な速度に制御することが可能となっている。

また、遊星減速ローラ機構５０における各ローラの摩耗が進行すると、最終的には駆動モータＭの回転速度をいくら増速しても感光体ドラム１１に対して目標回転速度を与えることができなくなることから、この駆動制御装置では遊星減速ローラ機構５０におけるローラの滑り量を検出し、かかる滑り量から遊星減速ローラ機構５０の寿命を判断するように構成している。遊星減速ローラ機構５０における滑り量は入力回転数と出力回転数を対比することで把握される。すなわち、駆動モータＭにはその出力軸の回転数（太陽ローラ５１の回転数）を検出する入力側エンコーダ３が設けられており、前記回転制御部２は入力側エンコーダ３の検出信号を読み込むことにより、遊星減速ローラ機構５０に対する入力回転数を把握している。

図４は遊星減速ローラ機構５０の寿命判断の処理手順を示すフローチャートである。この処理手順は感光体ドラム１１の回転、すなわち駆動モータＭの回転が開始されると実行され、先ずは回転制御部２が入力側エンコーダ３の検出信号を読み込み、駆動モータＭの出力軸の回転速度を把握する（ＳＴ１）。次に、回転制御部２は出力側エンコーダ６０の検出信号を読み込み、遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度を把握する（ＳＴ２）。この後、回転制御部２は駆動モータＭの出力軸の回転速度と遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度とを比較して、遊星減速ローラ機構５０における滑り量を検出し（ＳＴ３）、この滑り量が所定値以上か否かをチェックする（ＳＴ４）。滑り量が所定値を下回っている場合は、遊星減速ローラ機構５０における各ローラの摩耗は未だ進行していないものと考えられることから、駆動モータが回転を継続している間は、一定の時間間隔でＳＴ１〜ＳＴ４を繰り返す。

一方、ＳＴ４において滑り量が所定値以上であると判断される場合、回転制御部２はＳＴ２において検出した出力軸５４の回転速度を画像形成装置の制御基板１から指示された目標回転速度と比較し、両者が合致しているか否かをチェックする（ＳＴ５）。遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転数はフィードバック制御されており、駆動モータＭの回転開始後、かかる出力軸５４の回転数が目標回転数に合致するまでには多少の時間が必要とされることから、ＳＴ５におけるチェックは一定の猶予時間を設けて行い、かかる猶予時間内に出力軸５４の回転数が目標回転数に合致したか否かをチェックする。その結果、両者が合致していると判断されるのであれば、遊星減速ローラ機構５０を構成する各ローラは摩耗してはいるものの、駆動モータＭの使用可能な回転数域内で出力軸５４の回転速度を目標回転速度に合致させられることから、そのまま駆動モータＭの回転を継続させて画像形成動作を続行する。また、遊星減速ローラ機構Ｍはその摩耗度合いから寿命に近づいたものと考えられるので、回転制御部２は画像形成装置の制御基板１に対して遊星減速ローラ機構５０の交換要求、すなわち警告信号を通知する（ＳＴ６）。画像形成装置の制御基板１はこの交換要求を受けて、ユーザインターフェースである液晶表示パネル４に該交換要求を表示させ、ユーザに対して警告を行う。これにより、ユーザは遊星減速ローラ機構５０の交換をサービスエンジニアに対して適時に連絡することが可能となる。

また、ＳＴ５において、所定時間が経過しても遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度と制御基板１から指示された目標回転速度が合致しない場合には、感光体ドラム１１を所定のプロセススピードで回転させることができず、画情報に対応した記録画像の形成が不可能なので、回転制御部２は駆動モータＭを直ちに停止させる（ＳＴ７）。

遊星減速ローラ機構５０を構成する各ローラの摩耗は徐々に進行し、急激に進行するとは考え難いので、遊星減速ローラ機構５０の出力軸５４の回転速度と制御基板１から指示された目標回転速度が合致しない理由としては、被回転体である感光体ドラム１１の回転に対して何らかの理由で過大な負荷が作用しており、これに起因して遊星減速ローラ機構５０内で滑りが発生しているものと考えられる。従って、回転制御部２は過負荷を原因として駆動モータＭを緊急停止したことを画像形成装置の制御基板１へ警告し（ＳＴ８）、制御基板１はこの警告信号を受けて、他の感光体ドラム１１を含めた総ての感光体の駆動制御装置に対して駆動モータＭの停止を命令する制御信号を送出する。これにより、総ての作像エンジン１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋにおける画像形成動作が停止される。また、画像形成装置の制御基板１はこの警告信号を受けて、ユーザインターフェースである液晶表示パネル４に過負荷による緊急停止を示すメッセージを表示させ、ユーザに対して警告を行う。

このように、本実施例の感光体ドラムの回転駆動制御装置によれば、遊星減速ローラ機構を用いて感光体ドラムの回転を高精度に制御することが可能であると共に、かかる遊星減速ローラ機構の寿命判断を適切に行うことができ、更に、遊星減速ローラ機構の不具合から画情報に応じた記録画像を形成不能であると判断される場合には、記録画像の形成を直ちに中断してその旨をユーザに対して警告することができるものである。

本発明の回転駆動制御装置を適用可能なフルカラーレーザビームプリンタの構成を示す概略図である。感光体ドラムの回転駆動に用いる遊星減速ローラ機構の一例を示す断面図である。各感光体ドラム毎に設けられた回転駆動制御装置の構成を示すブロック図である。遊星減速ローラ機構の異常を判断する際の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…画像形成装置側制御基板、２…回転制御部、５０…遊星減速ローラ機構、Ｍ…駆動モータ

Claims

画像形成装置に含まれる被回転体の回転速度を制御するための回転駆動制御装置であって、
制御信号に応じた速度で回転するモータと、互いに圧接する複数のローラを有し、これらローラを介して前記モータの回転を減速しながら被回転体へ伝達する減速ローラ機構と、この減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記被回転体に与えるべき目標回転速度とを比較し、両者の回転速度が合致するように前記モータに対して制御信号を送出する回転制御部とを備え、更に、
前記回転制御部は、前記減速ローラ機構の出力軸の回転速度と前記モータの出力軸の回転速度とを比較することにより、前記減速ローラ機構の滑り量を検出し、かかる滑り量が所定値を超えた場合には前記画像形成装置の制御部に対して警告信号を送出することを特徴とする回転駆動制御装置。
前記減速ローラ機構の滑り量が所定値を超えた場合に、前記回転制御部は、前記減速ローラ機構の出力軸の回転速度が前記目標回転速度に合致しているか否かをチェックし、両者が合致している場合にはモータの回転駆動を継続させると共に、画像形成装置の制御部に対しては減速ローラ機構の不具合を知らせる警告信号を送出することを特徴とする請求項１記載の回転駆動制御装置。
前記減速ローラ機構の滑り量が所定値を超えた場合に、前記回転制御部は、前記減速ローラ機構の出力軸の回転速度が前記目標回転速度に合致しているか否かをチェックし、両者が所定時間以上合致しない場合にはモータを停止させると共に、画像形成装置の制御部に対しては被回転体の過負荷を知らせる警告信号を送出することを特徴とする請求項１記載の回転駆動制御装置。