JP2009300713A - Rotary drive device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力伝達手段である減速機の寿命を判別する回転駆動装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a rotary drive device that determines the life of a speed reducer that is a power transmission means, and an image forming apparatus including the rotation drive device.
従来、例えばコピー機やプリンタ等の画像形成装置では、モータの回転駆動力をトラクション減速機を介して感光体ドラムに伝達するタイプの回転駆動装置を備えているものが多い。このような回転駆動装置としては、例えば、特許文献1に示されるものが提案されている。
トラクション減速機は、ある一定の駆動時間を超えると減速比が変化して性能が悪化してしまう。トラクション減速機の性能が悪化すると、画質低下など画像形成にも影響を及ぼす。従来、トラクション減速機の寿命による交換時期は、画質低下などの画像形成装置の性能悪化によって判断するか、購入時期等から所定期間経過後をトラクション減速機の寿命として判断する場合が多かった。 When the traction speed reducer exceeds a certain driving time, the speed reduction ratio changes and the performance deteriorates. When the performance of the traction speed reducer deteriorates, it also affects image formation such as image quality degradation. Conventionally, the replacement time depending on the life of the traction reducer is often determined based on the deterioration of the performance of the image forming apparatus such as image quality deterioration, or the life of the traction reducer is determined after a predetermined period from the purchase time.
このようにトラクション減速機を曖昧な状況判断で交換していると、まだ十分使用可能なトラクション減速機を不必要に交換してしまう恐れがある。不必要なトラクション減速機の交換は、部品費用、交換費用を無駄に支払うことになり、ユーザの負担が増えるという問題があった。また、トラクション減速機の寿命を長くするために装置本体の寿命より大きなマージンを取って設計を行うと、その分トラクション減速機の製造コストが上がり、装置本体の価格も上昇してしまう。 If the traction reducer is exchanged based on an ambiguous situation determination as described above, there is a possibility that a traction reducer that can still be used can be exchanged unnecessarily. Unnecessary replacement of the traction decelerator has a problem that the parts cost and the replacement cost are wasted and the burden on the user increases. In addition, if the design is made with a margin larger than the life of the apparatus main body in order to extend the life of the traction reducer, the manufacturing cost of the traction reducer increases correspondingly, and the price of the apparatus main body also increases.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、減速機の寿命を的確に判断し、ユーザに対して適切な時期に減速機の交換を報知することが可能な回転駆動装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and a rotary drive device capable of accurately determining the life of the reduction gear and notifying the user of replacement of the reduction gear at an appropriate time, and An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.
請求項1に記載の発明の回転駆動装置は、動力伝達手段の出力軸に取り付けられた回転体の回転駆動を行うべく前記動力伝達手段の入力軸に取り付けられた回転駆動手段を備える回転駆動装置において、前記回転駆動手段の回転速度を検出する第1回転速度検出手段と、前記回転体の回転速度を検出する第2回転速度検出手段と、前記検出された回転駆動手段の回転速度と、前記検出された回転体の回転速度の両速度情報を用いて減速比を算出する減速比算出手段と、前記回転駆動装置の稼動初期時における前記回転駆動手段と前記回転体の初期減速比を記憶する初期減速比記憶手段と、前記算出された減速比と前記記憶された初期減速比の差を算出し、その差が予め定められた値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記差が予め定められた値以上であると判別されたとき、前記動力伝達手段の寿命が来たと判定する寿命判定手段と、を備えたことを特徴としている。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotary drive apparatus comprising a rotary drive means attached to an input shaft of the power transmission means so as to drive a rotary body attached to an output shaft of the power transmission means. The first rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotation drive means, the second rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotating body, the detected rotation speed of the rotation drive means, A reduction ratio calculation means for calculating a reduction ratio using both speed information of the detected rotational speed of the rotating body, and an initial reduction ratio of the rotation driving means and the rotating body at the initial operation of the rotary drive device are stored. An initial reduction ratio storage means; a determination means for calculating a difference between the calculated reduction ratio and the stored initial reduction ratio; and determining whether the difference is a predetermined value or more; and the difference Is predetermined When it is judged that the that the value or more, is characterized by comprising: a life determining unit determines that the life has come of the power transmission means.
この構成によれば、回転駆動手段と回転体の各回転速度に基づいて算出された減速比と装置本体の初期稼動時における減速比とを比較することによって、動力伝達手段の寿命を簡単に判定することができる。 According to this configuration, the life of the power transmission means can be easily determined by comparing the speed reduction ratio calculated based on the rotational speeds of the rotation driving means and the rotating body with the speed reduction ratio at the initial operation of the apparatus main body. can do.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転駆動装置であって、前記寿命判定手段によって前記動力伝達手段の寿命が来たと判定されたとき、その旨を報知する報知手段を更に備えることを特徴としている。
Further, the invention according to
この構成によれば、動力伝達手段に寿命が来たことをユーザは簡単に知ることができる。 According to this configuration, the user can easily know that the power transmission means has reached the end of its life.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の回転駆動装置であって、前記第1回転速度検出手段は周波数発電機であり、前記第2回転速度検出手段はMRセンサ又はエンコーダであることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the rotational drive device according to
この構成によれば、第1回転速度検出手段を周波数発電機とし、第2回転速度検出手段をMRセンサ又はエンコーダとしたことで、回転駆動手段及び回転体の回転速度を的確に検出することができる。 According to this configuration, the first rotational speed detecting means is a frequency generator, and the second rotational speed detecting means is an MR sensor or encoder, so that the rotational speeds of the rotation driving means and the rotating body can be accurately detected. it can.
また、請求項4に記載の発明の画像形成装置は、請求項1〜3の何れか一項に記載の回転駆動装置を備え、前記回転体が転写体又は感光体ドラムであることを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the rotation driving device according to any one of the first to third aspects, wherein the rotating body is a transfer body or a photosensitive drum. Yes.
この構成によれば、請求項1〜3に記載の効果と同様の効果を奏することができる。同時に、従来、減速機の寿命による交換時期は、画質低下などの画像形成装置としての性能悪化によって判断するか、購入時期等から所定期間経過後を減速機の寿命として判断する場合が多く、判断条件が曖昧であったが、初期減速比と現在の減速比を比較して判断することで、的確な時期に減速機の交換をユーザに促すことができる。 According to this structure, the effect similar to the effect of Claims 1-3 can be show | played. At the same time, the replacement time depending on the life of the speed reducer is often determined based on the deterioration of the performance of the image forming apparatus such as image quality deterioration, or the life of the speed reducer is often determined after a predetermined period from the purchase time. Although the conditions are ambiguous, it is possible to prompt the user to replace the speed reducer at an appropriate time by comparing the initial speed reduction ratio with the current speed reduction ratio.
この発明によれば、回転駆動手段と回転体の各回転速度に基づいて算出された減速比と装置本体の初期稼動時における減速比とを比較することによって、減速機の寿命を簡単に判定することができる。更に、従来、減速機の寿命による交換時期は、画質低下などの画像形成装置としての性能悪化によって判断するか、購入時期等から所定期間経過後を減速機の寿命として判断する場合が多く、判断条件が曖昧であったが、初期減速比と現在の減速比を比較して判断することで、的確な時期に減速機の交換をユーザに促すことができる。 According to the present invention, the life of the speed reducer is easily determined by comparing the speed reduction ratio calculated based on the rotational speeds of the rotation driving means and the rotating body with the speed reduction ratio at the initial operation of the apparatus main body. be able to. Furthermore, conventionally, the replacement time depending on the life of the speed reducer is often determined based on the deterioration of the performance of the image forming apparatus such as image quality deterioration, or the life of the speed reducer is determined after a predetermined period from the purchase time. Although the conditions are ambiguous, it is possible to prompt the user to replace the speed reducer at an appropriate time by comparing the initial speed reduction ratio with the current speed reduction ratio.
以下、本発明の一実施形態に係る回転駆動装置及び画像形成装置について図面を参照して説明する。本発明における回転駆動装置を備えた画像形成装置として複合機を例に説明するが、その他にコピー機、プリンタ等にも適用可能である。図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例である複合機1の内部構成を概略的に示す側面図である。複合機1は、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能等の機能を兼ね備えたものである。この複合機1は、本体部2と、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3と、本体部2の上部に配設された原稿読取部5と、原稿読取部5の上方に配設された原稿給送部6とを有している。
Hereinafter, a rotary drive device and an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The image forming apparatus including the rotation drive device according to the present invention will be described by taking a multifunction peripheral as an example. FIG. 1 is a side view schematically showing an internal configuration of a
また、複合機1のフロント部には、入力操作部47が設けられている。この入力操作部47には、ユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー471と、印刷部数等を入力するためのテンキー472と、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部473と、表示部473で設定された設定内容等をリセットするリセットキー474と、実行中の印刷(画像形成)動作を停止させるためのストップキー475と、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能及びファクシミリ機能を切り換えるための機能切換キー477が備えられている。
In addition, an
原稿読取部5は、CCD(Charge Coupled Device)センサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部51と、ガラス等の透明部材により構成された原稿台52及び原稿読取スリット53とを備える。スキャナ部51は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台52に載置された原稿を読み取るときは、原稿台52に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを出力する。また、原稿給送部6により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット53と対向する位置に移動され、原稿読取スリット53を介して原稿給送部6による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを出力する。
The document reading unit 5 includes a
原稿給送部6は、原稿を載置するための原稿載置部61と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部62と、原稿載置部61に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット53に対向する位置へ搬送し、原稿排出部62へ排出するための給紙ローラ(図略)、搬送ローラ(図略)等からなる原稿搬送機構63を備える。原稿搬送機構63は、さらに原稿を表裏反転させて原稿読取スリット53と対向する位置へ再搬送する用紙反転機構(図略)を備え、原稿の両面の画像を原稿読取スリット53を介してスキャナ部51から読取可能にしている。
The document feeding unit 6 includes a
また、原稿給送部6は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部2に対して回動自在に設けられている。原稿給送部6の前面側を上方に移動させて原稿台52上面を開放することにより、原稿台52の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等を操作者が載置できるようになっている。
The document feeding unit 6 is provided so as to be rotatable with respect to the
本体部2は、複数の給紙カセット461と、給紙カセット461から記録紙を1枚ずつ繰り出して画像形成部40へ搬送する給紙ローラ462と、給紙カセット461から搬送されてきた記録紙に画像を形成する画像形成部40とを備える。
The
画像形成部40は、スキャナ部51で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム43を露光する光学ユニット42と、感光体ドラム43上にトナー像を形成する現像部44と、感光体ドラム43上のトナー像を記録紙に転写する転写ローラ41と、トナー像が転写された記録紙を加熱してトナー像を記録紙に定着させる定着部45と、画像形成部40内の用紙搬送路中に設けられ、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48まで搬送する搬送ローラ463,464等とを備える。
The
本発明の一実施形態に係る回転駆動装置は、感光体ドラム43及び転写ローラ41を回転させる駆動源となるモータの駆動を制御するために、複合機1に備えられている。
A rotation driving device according to an embodiment of the present invention is provided in the
記録紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部40で記録紙の一方の面に画像を形成した後、この記録紙を排出トレイ48側の搬送ローラ463にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ463を反転させて記録紙をスイッチバックさせ、記録紙を用紙搬送路Lに送って画像形成部40の上流域に再度搬送し、画像形成部40により他方の面に画像を形成した後、記録紙をスタックトレイ3又は排出トレイ48に排出する。
When forming images on both sides of the recording paper, the
図2は、本実施の形態における複合機1の電気的構成を示す機能ブロック図である。尚、図1と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。複合機1は、制御部11、記憶部12、原稿読取部5、画像メモリ13、画像処理部14、給紙部15、画像形成部40、モータ回転速度検出部16、感光体ドラム回転速度検出部17、入力操作部47及びネットワークI/F部18を備えて構成されている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing an electrical configuration of the
記憶部12は、複合機1の備える種々の機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶する。本実施の形態では、記憶部12は初期減速比記憶部121として機能する。初期減速比記憶部121は、複合機1の組み立て時等に測定された減速機(図3の符号72)の減速比を初期減速比として記憶する。減速機は、感光体ドラム43と感光体ドラム43の回転駆動源であるモータ(図3の符号71)の間に介設されるものであり、詳細は後述する。
The
画像メモリ13は、原稿読取部5によって読み取られた画像データやネットワークI/F部18を介して外部装置から送信された画像データを一時的に記憶する。画像処理部14は、画像メモリ13に記憶されている画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。給紙部15は、給紙カセットから用紙を1枚ずつ繰り出して画像形成部40に搬送する。
The
モータ回転速度検出部16は、例えば周波数発電機であるFG(フラックスゲートセンサ)センサ等からなり、感光体ドラム43の回転駆動源であるモータ(図2の符号71)の回転速度情報を検出する。尚、本実施の形態ではモータ回転速度検出部16はFGセンサからなるものとして説明するが、この他にモータがステッピングモータである場合、モータ回転速度検出部16はモータドライバ(不図示)から出力されるステッピングモータ駆動用の駆動ステップ信号等に応じた回転速度情報を出力してもよい。
The motor rotation
感光体ドラム回転検出部17は、例えば、MR(磁気)センサ又はロータリエンコーダ等からなり、感光体ドラム43の駆動軸に取り付けられ、感光体ドラム43の回転速度情報を検出する。
The photosensitive drum
ネットワークI/F部18は、LANボード等の通信モジュールから構成され、ネットワークI/F部18と接続されたネットワーク(不図示)を介して外部装置と種々のデータの送受信を行う。
The network I /
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等によって構成され、入力された指示信号等に応じて記憶部12に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力、データ転送等を行って複合機1を統括的に制御するものである。
The
また制御部11は、減速比算出部111及び減速機寿命判定部112を有する。減速比算出部111は、モータ回転速度検出部16及び感光体ドラム回転速度検出部17から出力された回転速度情報に基づいてモータ及び感光体ドラム43の回転速度を算出し、その回転速度から減速機の減速比を算出する。減速比は、例えば、感光体ドラム43の回転速度をモータの回転速度で除算して求める。減速機寿命判定部112は、算出された減速比と記憶部12に記憶されている初期減速比を比較して、減速機に寿命が来たか否かを判定する。
Further, the
減速機の寿命判定について図3を用いて詳しく説明する。図3において、感光体ドラム43の回転駆動源であるモータ71の出力軸には減速機72が取り付けられており、減速機72の出力軸には感光体ドラム43が取り付けられている。モータ71の回転駆動力は減速機72を介して感光体ドラム43に伝達される。
The reduction gear life determination will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 3, a
減速機72は、例えばトラクション減速機であって、モータ71と感光体ドラム43の間の動力伝達経路に介設される動力伝達機構であり、複数の金属ローラを圧接伝動させることでモータ71の出力を減速させ、その減速させたモータ71の出力を感光体ドラム43に伝達する。尚、減速機72はトラクション減速機の他に、稼働時間が多くなると減速比が変化する性質を持つ減速機であればよい。
The
感光体ドラム43の駆動軸43aには、感光体ドラム43の回転速度を検出する感光体ドラム回転検出部17が取り付けられる。モータ回転速度検出部16及び感光体ドラム回転速度検出部17は、モータ71、感光体ドラム43の回転速度情報を制御部11の減速比算出部111へ出力する。減速比算出部111は、入力された回転速度情報からモータ71及び感光体ドラム43の回転速度を算出し、この算出された回転速度を用いて減速機72の減速比を算出する。
A photosensitive
そして減速比寿命判定部112は、算出された減速比と初期減速比記憶部121に記憶されている初期減速比の差を算出し、その差が所定値より大きければ、減速機72が寿命である(交換時期である)と判断し、ユーザに対して減速機72の交換を促す(或いはメーカにメンテナンスを促す)メッセージを表示させるために表示信号を表示部473に出力する。
The reduction ratio
尚、減速機72の寿命が来たことを報知する方法として表示部473へのメッセージ表示の他に、音声やアラーム等で報知してもよい。或いは、減速機72が寿命である旨のメッセージがネットワークI/F部18を介してメンテナンス会社等に送信されてもよい。
In addition, as a method for notifying that the life of the
更に、算出された減速比と初期減速比との差に応じて、報知内容を変化させてもよい。例えば、算出された減速比と初期減速比との差が所定値以上危険値未満(危険値は所定値より大きい値とする)である場合、減速機寿命判定部112は交換を促すメッセージを表示部473に表示させ、差が危険値以上である場合、減速機寿命判定部112は交換を促すメッセージを表示部473に表示させると共にアラームや音声によっても報知させるようにしてもよい。
Further, the notification content may be changed according to the difference between the calculated reduction gear ratio and the initial reduction gear ratio. For example, when the difference between the calculated reduction gear ratio and the initial reduction gear ratio is a predetermined value or more and less than the dangerous value (the dangerous value is larger than the predetermined value), the reduction gear
以上、説明したように、モータ71と感光体ドラム43の各回転速度に基づいて算出された減速比と装置本体の初期稼動時における減速比とを比較することによって、減速機72の寿命を簡単に判定することができる。また、従来、減速機72の寿命による交換時期は、画質低下などの複合機1の性能悪化によって判断するか、購入時期等からの所定期間経過後を減速機72の寿命として判断する場合が多く、判断条件が曖昧であったが、初期減速比と現在の減速比を比較して判断することで、的確な時期に減速機72の交換をユーザに促すことができる。
As described above, the life of the
尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、エンコーダ17は感光体ドラム43の駆動軸43aに取り付けられていることとして説明したが、図4に示すようにエンコーダ17を減速機72の出力軸72aに取り付けた構成としてもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、回転体として感光体ドラム43又は転写ローラ41としているが、回転体は他のものであってもよい。例えば、感光体ドラム上に生成されたトナー像を中間転写ベルトを介して記録紙に転写する場合はその中間転写ベルトの駆動ローラを回転体として適用可能である。
In the present embodiment, the
1 複合機(画像形成装置)
11 制御部
111 減速比算出部(減速比算出手段)
112 減速機寿命判定部(判別手段、寿命判定手段)
12 記憶部
121 初期減速比記憶部(初期減速比記憶手段)
13 画像メモリ
14 画像処理部
15 給紙部
16 モータ回転速度検出部(第1回転速度検出部)
17 感光体ドラム回転速度検出部(第2回転速度検出部)
18 ネットワークI/F部
5 原稿読取部
40 画像形成部
47 入力操作部
473 表示部(報知手段)
1 MFP (image forming device)
11
112 Reducer life determining unit (discriminating means, life determining means)
12
13
17 Photosensitive drum rotational speed detector (second rotational speed detector)
18 Network I / F unit 5
Claims (4)
前記回転駆動手段の回転速度を検出する第1回転速度検出手段と、
前記回転体の回転速度を検出する第2回転速度検出手段と、
前記検出された回転駆動手段の回転速度と、前記検出された回転体の回転速度の両速度情報を用いて減速比を算出する減速比算出手段と、
前記回転駆動装置の稼動初期時における前記回転駆動手段と前記回転体の初期減速比を記憶する初期減速比記憶手段と、
前記算出された減速比と前記記憶された初期減速比の差を算出し、その差が予め定められた値以上であるか否かを判別手段と、
前記差が予め定められた値以上であると判別されたとき、前記動力伝達手段の寿命が来たと判定する寿命判定手段と、
を備えた回転駆動装置。 In a rotary drive device comprising rotary drive means attached to the input shaft of the power transmission means to perform rotational drive of a rotating body attached to the output shaft of the power transmission means,
First rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the rotation drive means;
Second rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the rotating body;
A reduction ratio calculating means for calculating a reduction ratio using both speed information of the detected rotational speed of the rotational driving means and the detected rotational speed of the rotating body;
An initial reduction ratio storage means for storing an initial reduction ratio of the rotary drive means and the rotating body at the initial operation of the rotary drive device;
A means for calculating a difference between the calculated reduction ratio and the stored initial reduction ratio, and determining whether the difference is equal to or greater than a predetermined value;
When it is determined that the difference is greater than or equal to a predetermined value, the life determination means for determining that the life of the power transmission means has come;
Rotation drive device provided with.
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