JP2018036308A - Cleaning device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、清掃装置、及び清掃装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to a cleaning device and an image forming apparatus including the cleaning device.
プリンターのような画像形成装置には、露光装置のカバーガラス又は帯電装置のワイヤーなどの清掃対象の清掃を自動的に行う清掃装置が設けられることがある。具体的に、この種の清掃装置は、清掃部が清掃対象に接触した状態で、その清掃部をモーターから伝達される駆動力によって往復移動させることにより清掃対象を清掃する。ところで、清掃部の往路及び復路の切り替えは、その切り替え位置の近傍に設けられたストッパーに清掃部が接触したときのモーターのロックに起因する過電流が検知された場合に行われることがある(例えば特許文献1、2参照)。
An image forming apparatus such as a printer may be provided with a cleaning device that automatically cleans a cleaning target such as a cover glass of an exposure device or a wire of a charging device. Specifically, this type of cleaning device cleans the object to be cleaned by reciprocating the cleaning part with the driving force transmitted from the motor while the cleaning part is in contact with the object to be cleaned. By the way, the forward path and the return path of the cleaning unit may be switched when an overcurrent due to the lock of the motor is detected when the cleaning unit contacts a stopper provided in the vicinity of the switching position ( For example, see
しかしながら、故意にモーターをロックさせることで移動体が切り替え位置まで到達したことを検出する構成では、モーターのロック時に、清掃機構に含まれるギアなどの駆動伝達部材に大きな負荷が作用することがある。 However, in the configuration in which it is detected that the moving body has reached the switching position by intentionally locking the motor, a large load may act on a drive transmission member such as a gear included in the cleaning mechanism when the motor is locked. .
本発明の目的は、清掃部の往路及び復路の切り替え動作において清掃機構に作用する負荷を軽減することができる清掃装置及び画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cleaning device and an image forming apparatus that can reduce a load acting on a cleaning mechanism in a switching operation between a forward path and a return path of a cleaning unit.
本発明の一の局面に係る清掃装置は、移動機構、モーター、電流検出部、接触部、第1検知処理部、第2検知処理部、及び電圧制御部を備える。前記移動機構は、清掃対象に接触する清掃部を含む移動体を前記清掃対象に沿って第1位置から第2位置に移動させる。前記モーターは、前記移動機構を駆動させる。前記電流検出部は、前記モーターに流れる電流を検出する。前記接触部は、前記移動体が前記第2位置に到達したときに前記移動体に接触して前記移動体の移動を制限する。前記第1検知処理部は、前記モーターの駆動中に予め定められた閾値以上の電流が前記電流検出部により検出された場合に前記移動体が前記第2位置に到達したことを検知する。前記第2検知処理部は、前記電流検出部により検出される電流に基づいて前記移動体が前記第1位置から前記第2位置の間の予め定められた第3位置に到達したことを検知する。前記電圧制御部は、前記移動体が前記第3位置から前記第2位置に向かう第1期間は、前記移動体が前記第1位置から前記第3位置に向かう第2期間に比べて低い電圧を前記モーターに印加する。 A cleaning device according to one aspect of the present invention includes a moving mechanism, a motor, a current detection unit, a contact unit, a first detection processing unit, a second detection processing unit, and a voltage control unit. The said moving mechanism moves the mobile body containing the cleaning part which contacts cleaning object from a 1st position to a 2nd position along the said cleaning object. The motor drives the moving mechanism. The current detection unit detects a current flowing through the motor. The contact portion contacts the moving body when the moving body reaches the second position and restricts the movement of the moving body. The first detection processing unit detects that the moving body has reached the second position when a current equal to or greater than a predetermined threshold is detected by the current detection unit during driving of the motor. The second detection processing unit detects that the moving body has reached a predetermined third position between the first position and the second position based on the current detected by the current detection unit. . In the first period in which the moving body moves from the third position to the second position, the voltage control unit sets a lower voltage than in the second period in which the moving body moves from the first position to the third position. Apply to the motor.
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記清掃装置と、シートに画像を形成する画像形成部とを備える。 An image forming apparatus according to another aspect of the present invention includes the cleaning device and an image forming unit that forms an image on a sheet.
本発明によれば、清掃部の往路及び復路の切り替え動作において清掃装置に作用する負荷を軽減することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the load which acts on a cleaning apparatus in the switching operation | movement of the outward path of a cleaning part and a return path | route can be reduced.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: The thing of the character which limits the technical scope of this invention is not.
[第1実施形態]
まず、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置10の概略構成について説明する。
[First Embodiment]
First, a schematic configuration of the image forming apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described.
[画像形成装置10の概略構成]
図1に示されるように、画像形成装置10は、ADF1、画像読取部2、及び画像形成部3などを備える。画像形成装置10は、プリント機能、ファクス機能、スキャン機能、及びコピー機能などを備える複合機である。なお、本発明は、ファクシミリー、スキャナー、又はコピー機のような画像処理装置にも適用可能である。
[Schematic Configuration of Image Forming Apparatus 10]
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 includes an
ADF1は、原稿セット部に原稿として載置されたシートを画像読取部2による画像データの読取位置に通過させて搬送する自動原稿搬送装置である。画像読取部2は、コンタクトガラス上に原稿として載置されたシート、又はADF1により搬送されるシートから画像を読み取ることが可能である。具体的に、画像読取部2は、光源、ミラー、レンズ、及びCCDなどの各種光学系部材を備える。
The
画像形成部3は、複数のプロセスユニット4と、中間転写ベルト5、光走査装置6、二次転写ローラー7、定着装置8、排紙トレイ9、複数のトナーコンテナ11、給紙カセット21、及び搬送経路22などを備える。そして、画像形成部3は、入力される画像データに基づいてシートにモノクロ画像又はカラー画像を形成する。前記シートは、紙、コート紙、ハガキ、封筒、及びOHPシートなどのシート材料である。
The
プロセスユニット4各々は、感光体ドラム、帯電装置、現像装置、一次転写ローラー、除電装置、及びクリーニング装置などを備える電子写真方式のプロセスユニットである。プロセスユニット4各々は、中間転写ベルト5の走行方向に沿って並設されており、所謂タンデム方式の画像形成部を構成している。具体的に、各プロセスユニット4では、C(シアン)、M(マゼンダ)、Y(イエロー)、K(ブラック)に対応するトナー像が形成される。
Each of the process units 4 is an electrophotographic process unit including a photosensitive drum, a charging device, a developing device, a primary transfer roller, a static eliminator, and a cleaning device. Each of the process units 4 is arranged in parallel along the traveling direction of the
図2及び図3に示されるように、光走査装置6は、着脱可能な清掃装置67を備える。図2は、画像形成装置10の光走査装置において、着脱可能な清掃装置67が取り外された状態を示す斜視図である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2に示されるように、光走査装置6は、ユニット筐体60、光源ユニット61、ポリゴンミラー62、及び出射ミラー63〜66などを備える。そして、光走査装置6では、プロセスユニット4各々に対応するレーザー光が光源ユニット61から照射され、ポリゴンミラー62によって主走査方向D1,D2に偏向走査される。ポリゴンミラー62で走査された光は、各種のレンズ又はミラーなどの光学部材を介して出射ミラー63〜66各々に導かれる。出射ミラー63〜66で反射するレーザー光は、プロセスユニット4各々の前記感光体ドラムに照射される。光走査装置6は、本発明の露光装置の一例である。
As shown in FIG. 2, the
[清掃装置67の構成]
図3及び図4に示されるように、清掃装置67は、カバー部68、2つの移動体69A,69B、移動機構70、モーター71、温度検出部72、モーター駆動部73、電流検出部74、及び制御部75を備える。
[Configuration of Cleaning Device 67]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ところで、2つの移動体69A,69Bの往路及び復路の切り替えは、後述の第2位置P2の近傍に設けられた接触部791に2つの移動体69A,69Bが接触したときのモーター71のロックに起因する過電流が検知された場合に行われることがある。しかしながら、故意にモーター71をロックさせることで移動体69A,69Bが切り替え位置まで到達したことを検出する構成では、モーター71のロック時に、清掃装置67に含まれるギアなどの駆動伝達部材に大きな負荷が作用することがある。これに対し、本実施形態に係る画像形成装置10では、2つの移動体69A,69Bの往路及び復路の切り替え動作において清掃装置67に作用する負荷を軽減することができる。
By the way, switching between the forward path and the return path of the two moving
図3に示されるように、カバー部68は、清掃装置67が光走査装置6に装着されることにより光走査装置6の上部側を構成する。また、カバー部68には、光走査装置6の出射ミラー63〜66各々から照射されるレーザー光を出射する複数の出射窓681が設けられている。出射窓681は、本発明の清掃対象である透光部材の一例である。
As shown in FIG. 3, the
移動体69は、清掃対象である出射窓681に接触した状態で摺動することにより出射窓681を清掃する。具体的に、各移動体69は、2つの出射窓681に対応する2つの清掃部691を有する。そして、清掃装置67では、移動機構70によって2つの移動体69が4つの出射窓681に沿って往復駆動されることにより、移動体69各々の清掃部691により4つの出射窓681が同時に清掃される。
The moving
移動機構70は、出射窓681に接触する清掃部691を含む移動体69を出射窓681に沿って第1位置P1から第2位置P2、又は第2位置P2から第1位置P1に移動させる。移動機構70は、ワイヤー76、ドラム77、複数のプーリー78、及び4つのガイドレール79を備える。ワイヤー76は、両端がドラム77に接続されると共に、ドラム77から出てドラム77に戻る経路上に配置された複数のプーリー78によって張架されている。そして、ワイヤー76には2つの移動体69が接続されており、ワイヤー76の往復移動に伴って移動体69各々が往復移動する。
The moving
移動機構70のドラム77は、第1ドラム81及び第2ドラム82を有する。第1ドラム81は巻回部811を有し、第2ドラム82は巻回部821を有する。第1ドラム81及び第2ドラム82は、一体化されており同方向に回転する。
The drum 77 of the moving
ワイヤー76の両端は、第1ドラム81及び第2ドラム82に対して巻回方向が相反するように接続されている。即ち、第1ドラム81及び第2ドラム82が同じ方向に回転する場合、ワイヤー76は、第1ドラム81及び第2ドラム82の一方から引き出され、他方に巻回される。
Both ends of the
第1ドラム81は、例えば駆動ギア(不図示)及びウォームギア(不図示)などを含む駆動伝達部材を介してモーター71に連結されている。モーター71は、正転駆動及び逆転駆動可能であり、例えばDCブラシモーターにより構成されている。即ち、第1ドラム81は、モーター71が正転駆動及び逆転駆動されることにより正転及び逆転する。第2ドラム82は、第1ドラム81に一体化されていることから、第1ドラム81の回転により第1ドラム81と同方向に回転する。
The
このように構成された移動機構70は、モーター71により第1ドラム81が時計回り方向又は反時計回り方向に回転されることで駆動される。第1ドラム81が反時計回りに回転すると、ワイヤー76が、第1ドラム81の巻回部811に巻回され、第2ドラム82の巻回部821から引き出される。これにより、移動体69Aが主走査方向D1に移動し、移動体69Bが主走査方向D2に移動する。これに対して、第1ドラム81が時計回りに回転すると、ワイヤー76が、第1ドラム81の巻回部811から引き出されて第2ドラム82の巻回部821に巻回される。これにより、移動体69Aが主走査方向D2に移動し、移動体69Bが主走査方向D1に移動する。
The moving
4つのガイドレール79各々は、主走査方向D1,D2に沿って延びている。4つのガイドレール79各々は、移動体69の端部に係合し、移動体69の移動方向を主走査方向D1,D2に規制する。4つのガイドレール79各々は、両端部に接触部791を有する。接触部791は、ガイドレール79における主走査方向D1,D2の端部に設けられている。接触部791は、移動体69の端部が接触することで移動体69各々を往復駆動させるときに第1位置P1又は第2位置P2に移動体69各々を停止させる。
Each of the four
温度検出部72は、モーター71の環境温度を測定する。温度検出部72での温度検出結果は、温度検出信号SGtとして後述の制御部75の検知処理部84に送信される。
The
モーター駆動部73は、電圧制御部83からの駆動制御信号SGmに基づきモーター71を駆動する。モーター駆動部73は、例えば直流電圧に接続される入力部、スイッチング素子などを含むドライブ回路として構成されている。
The
電流検出部74、モーター71に流れる電流を検出する。電流検出部74は、少なくともモーター71が駆動されている間、微小な一定時間毎にモーター71を流れる電流を検出する。即ち、電流検出部74は、リアルタイムでモーター71を流れる電流をモニタリングする。電流検出部74において検出される検出電流Iは、一定時間毎に電流検出信号SGiとして制御部75の検知処理部84に送信される。なお、電流検出部74は、モーター駆動部73に組み込まれてもよい。
The
図4に示されるように、制御部75は、電圧制御部83及び検知処理部84を備える。
As shown in FIG. 4, the
電圧制御部83は、モーター駆動部73に送信する駆動制御信号SGmにより、モーター駆動部73を介してモーター71に印加する電圧を制御する。具体的には、電圧制御部83は、検知処理部84での検知結果などに基づいて生成した駆動制御信号SGmにより、モーター71に対する正転駆動、逆転駆動、駆動停止などを制御する。
The
本実施形態では、電圧制御部83は、移動体69が第1位置P1から第2位置P2に向かう往路において、第1位置P1から第3位置P3に向かう第1駆動期間T1(本発明の第2期間に相当)に比べ、第3位置P3から第2位置P2に向かう第2駆動期間T2(本発明の第1期間に相当)において低い電圧をモーター71に印加する制御を行う。
In the present embodiment, the
次に、図5を参照しつつ、電圧制御部83から送信される駆動制御信号SGm(即ち駆動電圧)を説明する。なお、図5は、電圧制御部83によりモーター71がPWM制御されるときの駆動制御信号SGm(駆動電圧)の波形例である。
Next, the drive control signal SGm (that is, the drive voltage) transmitted from the
図5に示されるように、電圧制御部83は、モーター71に印加する電圧を制御すると共に、第1駆動期間T1に比べて第2駆動期間T2の方のデューティー比を小さくする。これにより、モーター71に印加される電圧は、第1駆動期間T1に比べて第2駆動期間T2の方が小さくされる。具体的に、第1駆動期間T1において、電圧制御部83は、駆動制御信号SGmとしてオン信号を継続的にモーター駆動部73に送信することで、第1駆動期間T1における第1デューティー比Du1を100%とする。一方、第2駆動期間T2において、電圧制御部83は、駆動制御信号SGmとしてオン信号とオフ信号とを同一時間間隔毎に交互に切り替えてモーター駆動部73に送信することで、第2デューティー比Du2を50%とする。これにより、第2駆動期間T2でのモーター71に対する駆動電圧は、第1駆動期間T1でのモーター71に対する駆動電圧の半分になる。このように、PWM制御を採用すれば、第2駆動期間T2におけるデューティー比を第1駆動期間T1に比べて小さくするだけで、電圧制御部83は、第2駆動期間T2でのモーター71の駆動電圧を第1駆動期間T1でのモーター71の駆動電圧に比べて低くすることができる。また、第1駆動期間T1におけるデューティー比を100%とすることで、モーター71は第1駆動期間T1において略定常状態で駆動される。そのため、移動体69の移動時での負荷のバラツキが抑制され、電流検出部74ではノイズの少ない安定した電流が検出される。
As shown in FIG. 5, the
但し、第1駆動期間T1の第1デューティー比Du1は、図6に示される波形例のように電圧制御部83が間欠的にモーター71に電圧を印加するものであってもよい。この場合、第1デューティー比Du1は、できるだけ負荷のバラツキが少なく電流検出部74で安定した電流を検出可能な範囲であることが考えられ、例えば70%以上、80%以上、又は90%である。
However, the first duty ratio Du1 in the first driving period T1 may be such that the
また、第1駆動期間T1及び第2駆動期間T2におけるモーター71の駆動はPWM制御である必要はなく、電圧制御部83は図7A〜図7Dに例示した波形例の電圧をモーター71に印加することで、第1駆動期間T1に比べて第2駆動期間T2の駆動電圧が低くなるようにしてもよい。図7Aに示される波形例は、第1駆動期間T1においてモーター71を第1定電圧V1で常時駆動し、第2駆動期間T2においてモーター71を第1定電圧V1よりも小さい第2定電圧V2で常時駆動するものである。図7Bに示される波形例は、第2駆動期間T2においてモーター71を第1定電圧V1よりも小さい第2定電圧V2とするために、段階的に駆動電圧を小さくするものである。図7Cに示される波形例は、第2駆動期間T2においてモーター71を第1定電圧V1よりも小さい第2定電圧V2とするために、直線的に駆動電圧を小さくするものである。図7Dに示される波形例は、第2駆動期間T2においてモーター71を第1定電圧V1よりも小さい第2定電圧V2とするために、曲線的に駆動電圧を小さくするものである。
Further, the driving of the
ここで、第3位置P3は、モーター71に印加する電圧を変更する基準位置である。第3位置P3は、第1位置P1と第2位置P2との間において、第1位置P1よりも第2位置P2に近い位置に設定される。具体的には、第3位置P3は、第1位置P1及び第3位置P3の間の距離L1と、第3位置P3及び第2位置P2の間の距離L2との比が、0.4:0:6〜0.1:0.9となる位置に設定される。
Here, the third position P3 is a reference position where the voltage applied to the
このように、清掃装置67では、第1位置P1と第2位置P2との間に第1駆動期間T1及び第2駆動期間T2を規定する第3位置P3を設定し、この第3位置P3をモーター71に対して印加する電圧を変更する基準位置としている。そして、清掃装置67では、第3位置P3を第1位置P1よりも第2位置P2に近い位置に設定すると共に、第1駆動期間T1に比べて、第2駆動期間T2の駆動電圧を低くしている。そのため、移動体69が第2位置P2に到達してモーター71の駆動がロックされるときに、清掃装置67に作用する負荷が軽減される。特に、モーター71の駆動力を伝達する前記駆動伝達部材(不図示)に作用する負荷が小さくなる。これにより、清掃装置67は、前記駆動伝達部材などが破壊されることが抑制され、比較的に出力(トルク)の大きなモーター71を使用することが可能となる。
Thus, in the
検知処理部84は、電流検出部74からの電流検出信号SGi及び温度検出部72からの温度検出信号SGtに基づいて、電圧制御部83に送信するロック検知信号SGr及び位置検知信号SGpを生成する。また、図4に示されるように、検知処理部84は、第1検知処理部841及び第2検知処理部842を有する。
The
第1検知処理部841は、電流検出部74により検出される電流に基づいて移動体69が第2位置P2に到達したことを検知する。具体的には、第1検知処理部841は、モーター71の駆動中に電流検出部74により検出される検出電流Iが、予め定められたロック検知用の閾値Ith以上であると判断した場合に、移動体69が第2位置P2に到達したことを検知する。即ち、第1検知処理部841は、モーター71がロックされたときに生じる過電流(ロック電流)を検知することで、移動体69が第2位置P2に到達したことを検知する。この場合のロック検知用の閾値Ithは、電流検出部74で検出される電流が略定常状態であるときの検出電流Iよりも大きく、後述のメカ破損ロック電流Ideよりも小さく設定される。本実施形態では、ロック検知用の閾値Ithは、例えばメカ破損ロック電流Ideの30%〜70%の範囲、又は40%〜60%の範囲から選択される値に設定される。
The first
上述のように、清掃装置67では、第2駆動期間T2の駆動電圧を低くすることで、比較的に出力の大きなモーター71を使用するができる。そして、出力の大きなモーター71を使用する場合、モーター71のロックを検知するための閾値Ithの設定範囲が大きくなり閾値Ithの設定が容易となる。また、比較的に出力の大きなモーター71を使用できれば、移動体69が出射窓681に接触して移動するときに、組立て公差などに起因して移動体69が出射窓681に引っ掛かることを抑制できる。これにより、第1検知処理部841において、移動体69の引っ掛かりに起因するモーター71のロックの誤検知を抑制できる。
As described above, in the
第2検知処理部842は、電流検出部74により検出される電流に基づいて移動体69が第3位置P3に到達したことを検知する。例えば第2検知処理部842は、電流検出部74により検出される電流に基づいて移動体69の移動距離Lを算出することで移動体69が第3位置P3に到達したことを検知する。移動体69の移動距離Lは、例えば電流検出部74により検出される電流に基づいて回転数Nを算出した後、この回転数Nに基づいて算出される。
The second
ここで、図8は、電流検出部74で検出される電流(モーター71に流れる電流)の一例を示す波形図である。なお、図8に示される波形図は、図5に示される波形例の駆動制御信号SGm(駆動電圧)でモーター71をPWM制御したときの検出電流Iの例である。
Here, FIG. 8 is a waveform diagram showing an example of a current (current flowing in the motor 71) detected by the
図8に示されるように、第1駆動期間T1では、電圧制御部83は、駆動停止中のモーター71に第1デューティー比Du1を100%として正電圧を継続して印加させる(図5参照)。そのため、電流検出部74では、移動体69が移動を開始するときにピーク電流が検出され、その後、移動体69が略定常状態で移動することで略定常電流が検出される。
As shown in FIG. 8, in the first drive period T1, the
一方、第2駆動期間T2では、電圧制御部83は、モーター71に第2デューティー比Du2を50%として正電圧を継続して印加させる(図5参照)。そのため、電流検出部74では、移動体69の移動がガイドレール79の接触部791により制限されるまでは略定電流が検出される。その後、移動体69の移動が接触部791により制限されることでモーター71がロックされると、電流検出部74では、前記定常電流よりも大きな過電流が検出される。ここで、モーター71への電圧の印加を中断すると、電流検出部74で検出される電流は急激に小さくなる。
On the other hand, in the second drive period T2, the
これに対して、モーター71の駆動がロックした状態でモーター71に対して正電圧の印加を継続すると、図8に仮想線で示したように電流検出部74で検出される過電流が大きくなる。その結果、清掃装置67の前記駆動伝達部材(不図示)に作用する負荷が前記駆動伝達部材の破損限界を超えると、前記駆動伝達部材を構成するギアが飛んでしまうなどの破損が生じることがある。このような前記駆動伝達部材が破損するときの負荷に対応する過電流は、本実施形態ではメカ破損ロック電流Ideと称する。
On the other hand, if a positive voltage is continuously applied to the
また、図9に示されるように、DCモーターでは、画像形成装置10の実稼働環境下において、環境温度が高くなるにつれて駆動電流Isが小さくなり、無負荷回転数N0が増加する。即ち、DCモーターを流れる駆動電流Is及びDCモーターの回転数Nは、モーター71の環境温度による影響を受ける。そのため、画像形成装置10では、電流検出部74での検出電流I、及びこの検出電流Iから算出されるモーター71の回転数Nは、モーター71の環境温度の影響を受ける。従って、本実施形態の第1検知処理部841及び第2検知処理部842は、それぞれモーター71の環境温度に応じた温度補正を行い、モーター71のロック検知及び移動体69の位置検知を行う。
As shown in FIG. 9, in the DC motor, in the actual operating environment of the image forming apparatus 10, the drive current Is decreases as the environmental temperature increases, and the no-load rotation speed N 0 increases. That is, the drive current Is flowing through the DC motor and the rotational speed N of the DC motor are affected by the environmental temperature of the
具体的には、第1検知処理部841は、ロック検知用の閾値Ithを温度検出部72により検出されるモーター71の環境温度に応じて決定する。第1検知処理部841は、例えば閾値Ithとして常温用、高温用及び低温用などのように複数の温度範囲に対応させて予め複数の閾値を記憶しておく。そして、第1検知処理部841は、後述の清掃制御処理の開始時に、複数の閾値Ithからモーター71の環境温度に応じた閾値Ithを決定する。
Specifically, the first
なお、閾値Ithの温度補正は、基準環境温度のために設定された閾値(例えば常温用の閾値Ith)に、モーター71の環境温度に応じた補正係数を掛けることで行われてもよい。その他、前記温度補正は、環境温度と閾値Ithとの関係を反映させた温度補正式を用いて行ってもよい。また、第1検知処理部841では、閾値Ithを温度補正することに代えて、実測電流を環境温度で補正し、その補正値を固定値とされた閾値Ithと比較することで、環境温度を考慮したロック検知が行われてもよい。
The temperature correction of the threshold value Ith may be performed by multiplying the threshold value set for the reference environmental temperature (for example, the normal temperature threshold value Ith) by a correction coefficient corresponding to the environmental temperature of the
一方、第2検知処理部842は、電流検出部74により検出される検出電流I、又はこの電流から算出される回転数Nを環境温度に応じて温度補正を行うことができる。検出電流I又は回転数Nを温度補正する方法としては、前記閾値Ithの温度補正と同様に、補正係数を掛ける方法、温度補正式を用いる方法などを採用することができる。また、第2検知処理部842では、検出電流I値又は回転数Nを温度補正することに代えて、前記回転数Nから算出される移動距離を温度補正することで、環境温度を考慮した位置検知を行うようにしてもよい。
On the other hand, the second
このようにして第1検知処理部841及び第2検知処理部842が温度補正を行うことで、環境温度と基準温度(例えば常温)との差が大きい稼働環境下でも、モーター71のロック検知及び移動体69の位置検知を適切に行うことができる。
As described above, the first
[清掃制御処理]
以下、図10〜図12のフローチャートを参照しつつ、制御部75によって実行される清掃制御処理の手順の一例について説明する。
[Cleaning control processing]
Hereinafter, an example of the procedure of the cleaning control process executed by the
<ステップS1>
図10に示されるように、ステップS1において、制御部75は、モーター71の駆動要求があったかを判断する(ステップS1)。制御部75は、モーター71の駆動要求があったと判断した場合(ステップS1:Yes)、ステップS2に処理を移行させる。一方、制御部75は、モーター71の駆動要求がなかったと判断した場合(ステップS1:No)、清掃制御処理を終了する。
<Step S1>
As shown in FIG. 10, in step S <b> 1, the
画像形成装置10において、前記駆動要求は、例えば予め設定された所定期間の経過毎、又は予め設定された所定枚数の印字送信毎などに制御部75によって実行される。また、前記駆動要求は、画像形成装置10の電源投入時、画像形成装置10が省電力モードから復帰したタイミングなどで実行されてもよい。さらに、前記駆動要求は、画像形成部3の前記感光体ドラム、トナーコンテナ11などの交換時に実行されることも考えられる。
In the image forming apparatus 10, the drive request is executed by the
<ステップS2>
ステップS2において、制御部75は、移動体69を第1位置P1から第2位置P2に向かって移動させるための往路駆動制御処理を実行する(ステップS2)。往路駆動制御処理が終了した場合、制御部75はステップS3に処理を移行させる。なお、往路駆動制御処理の詳細は、後述する。
<Step S2>
In step S2, the
<ステップS3>
ステップS3において、制御部75は、移動体69を第2位置P2から第1位置P1に向かって移動させるための復路駆動制御処理を実行する。復路駆動制御処理が終了した場合、制御部75は清掃制御処理を終了する。なお、復路駆動制御処理詳細は、後述する。
<Step S3>
In step S3, the
[往路駆動制御処理]
次に、図11を参照しつつ、制御部75によって実行されるステップS2の往路駆動制御処理の手順の一例を説明する。
[Outward drive control processing]
Next, an example of the procedure of the forward drive control process in step S2 executed by the
<ステップS21>
図11に示されるように、ステップS21において、制御部75は、モーター71の環境温度を検出する。モーター71の環境温度は、温度検出部72から送信される温度検出信号SGtを第1検知処理部841が処理することで検出される。制御部75は、ステップS21の処理を終了すると、ステップS22に処理を移行させる。
<Step S21>
As shown in FIG. 11, in step S <b> 21, the
<ステップS22>
ステップS22において、制御部75の検知処理部84は、電流検出部74により検出されるモーター71の環境温度に応じてロック検知用の閾値Ithを決定する。この処理は、上述のように、例えば検知処理部84において、複数の温度範囲に対応させて予め定められた複数の閾値から、モーター71の環境温度に応じた閾値Ithを選択することにより行われる。制御部75は、ステップS22の処理を終了すると、ステップS23に処理を移行させる。
<Step S22>
In step S <b> 22, the
<ステップS23>
ステップS23において、制御部75の第2検知処理部842は、回転数Nの算出式を決定する。この処理は、上述のように、例えば検知処理部84において、複数の温度範囲に対応させて予め定められた複数の算出式から、モーター71の環境温度に応じた算出式を選択することにより行われる。制御部75は、ステップS23の処理を終了すると、ステップS24に処理を移行させる。
<Step S23>
In step S23, the second
<ステップS24>
ステップS24において、制御部75の電圧制御部83は、第1デューティー比Du1でモーター71を正転駆動させる。電圧制御部83は、駆動制御信号SGmとしてオン信号を継続してモーター駆動部73に送信することで、第1デューティー比Du1を100%とする(図5参照)。
<Step S24>
In step S24, the
一方、モーター駆動部73は、電圧制御部83から受信する駆動制御信号SGmに応じた駆動電圧をモーター71に印加する。このような第1デューティー比Du1を100%とする期間は、第1駆動期間T1に相当する。第1駆動期間T1では、モーター71が、略一定値の正電圧が印加される定常状態で駆動される(図5参照)。移動体69は、モーター71に電圧が印加されることで移動を開始する。移動体69の移動が開始されると、移動体69に保持された清掃部691は、清掃対象である出射窓681に接触しつつ、略定常状態で第1位置P1から第2位置P2に向かう往路方向に沿って移動する。
On the other hand, the
<ステップS25>
ステップS25において、制御部75の第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lを算出する。具体的には、第2検知処理部842は、電流検出部74により検出される電流に基づいてステップS23で決定した算出式を用いて回転数Nを算出した後、この回転数Nに基づいて移動体69の移動距離Lを算出する。
<Step S25>
In step S <b> 25, the second
<ステップS26>
ステップS26において、第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが予め定められた設定距離Lth以上であるかを判断する。ここで、設定距離Lthは、第1位置P1から第3位置P3までの距離に相当する。そのため、第2検知処理部842は、ステップS26において移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であるかを判断することで、移動体69が第3位置P3に到達したかを検知できる。
<Step S26>
In step S <b> 26, the second
第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが設定距離Lthよりも小さいと判断した場合(ステップS26:No)、移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であると判断するまで(ステップS26:Yes)、ステップS25及びS26の処理を繰り返し行う。一方、第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であると判断した場合(ステップS26:Yes)、移動体69が第3位置P3に到達したと判定する。このとき、第2検知処理部842は、移動体69が第3位置P3に到達したことを示す位置検知信号SGpを電圧制御部83に送信する。
When the second
なお、第2検知処理部842は、ステップS25及びS26の処理を繰り返し行い、所定時間が経過しても移動体69の移動距離Lが設定距離Lthよりも小さいと判断される場合(ステップS26:No)、何らかのエラーが発生しているとして、モーター71の駆動を停止することを要請する信号を電圧制御部83に送信するようにしてもよい。
Note that the second
<ステップS27>
ステップS27において、制御部75の電圧制御部83は、ディーティー比を第1デューティー比Du1から第2デューティー比Du2に変更し、モーター71の正転駆動を継続する。具体的には、電圧制御部83は、モーター駆動部73に対してオン信号とオフ信号とを一定時間毎に切り替える駆動制御信号SGmを送信することで、第2デューティー比Du2を50%とする(図5参照)。
<Step S27>
In step S27, the
一方、モーター駆動部73は、電圧制御部83から受信する駆動制御信号SGmに応じた駆動電圧をモーター71に印加する。このように第2デューティー比Du2を50%とする期間は、第2駆動期間T2に相当する。第2駆動期間T2では、モーター71は、正電圧が印加される期間と電圧が印加されない期間とが交互に繰り返され、第1駆動期間T1と同レベルの振幅(電圧)で間欠駆動される(図5参照)。
On the other hand, the
<ステップS28>
ステップS28において、制御部75の第1検知処理部841は、電流検出部74での検出電流Iが、ステップS22で決定されたロック検知用の閾値Ith以上であるかを判断する。即ち、第1検知処理部841は、移動体69の移動がガイドレール79の接触部791により制限されるときのモーター71の過電流(ロック電流)が閾値Ith以上であるかによって、移動体69が第2位置P2に到達したかを検知する。
<Step S28>
In step S28, the first
第1検知処理部841は、電流検出部74での検出電流Iがロック検知用の閾値Ithよりも小さいと判断した場合(ステップS28:No)、検出電流Iがロック検知用の閾値Ith以上であると判断するまで(ステップS28:Yes)、ステップS28の処理を繰り返し行う。一方、第1検知処理部841は、検出電流Iがロック検知用の閾値Ith以上であると判断した場合(ステップS28:Yes)、移動体69が第2位置P2に到達したと判定する。このとき、第1検知処理部841は、移動体69が第2位置P2に到達したことを示すロック検知信号SGrを電圧制御部83に送信する。
When the first
なお、第1検知処理部841は、ステップS28の処理を繰り返し行い、所定時間が経過しても検出電流Iがロック検知用の閾値Ithよりも小さいと判断される場合(ステップS28:No)、何らかのエラーが発生しているとして、モーター71の駆動を停止することを要請する信号を電圧制御部83に送信するようにしてもよい。
The first
<ステップS29>
ステップS29において、電圧制御部83は、移動体69が第2位置P2に到達したことを示す位置検知信号SGpを受信した場合、モーター71の駆動を停止させる駆動制御信号SGmをモーター駆動部73に送信する。即ち、電圧制御部83は、モーター駆動部73にモーター71の駆動を停止させる。制御部75は、ステップS29の処理を終了すると、往路駆動制御処理を終了して図10のステップS3(復路駆動制御処理)に処理を移行させる。
<Step S29>
In step S <b> 29, when the
[復路駆動制御処理]
次に、図12を参照しつつ、制御部75によって実行されるステップS3の復路駆動制御処理の手順の一例を説明する。
[Return drive control processing]
Next, an example of the procedure of the return path drive control process in step S3 executed by the
<ステップS31>
図12に示されるように、ステップS31において、制御部75の電圧制御部83は、第3デューティー比Du3でモーター71を逆転駆動させる。具体的には、電圧制御部83は、駆動制御信号SGmとしてオン信号を繰り返し継続してモーター駆動部73に送信することで、第1デューティー比Du1の場合と同様に、第3デューティー比Du3を100%とする(図5参照)。
<Step S31>
As shown in FIG. 12, in step S31, the
一方、電圧制御部83は、モーター駆動部73に対し駆動制御信号SGmを送信することで負電圧をモーター71に印加させ、モーター71を逆転駆動させる。移動体69は、モーター71が逆転駆動されることで、第2位置P2から第1位置P1に向けた復路方向に沿って移動を開始する。
On the other hand, the
<ステップS32>
ステップS32において、制御部75の電圧制御部83は、モーター71を逆転駆動してから所定時間が経過したかを判断する。電圧制御部83は、前記所定時間が経過していないと判断した場合(ステップS32:No)、前記所定時間が経過したと判断するまで(ステップS32:Yes)、ステップS32の判断を繰り返し行う。一方、電圧制御部83は、前記所定時間が経過したと判断した場合(ステップS32:Yes)、モーター駆動部73にモーター71の駆動を停止させる駆動制御信号(オフ信号)を送信する。なお、制御部75は、前記所定時間が経過したか否かの判断を位置検知部162に実行させてもよい。
<Step S32>
In step S <b> 32, the
<ステップS33>
ステップS33において、電圧制御部83は、モーター駆動部73に対しオフ信号を送信することでモーター71への電圧の印加を停止させ、清掃制御処理を終了する。
<Step S33>
In step S <b> 33, the
[第2実施形態]
前記第1実施形態では、清掃制御処理の復路駆動制御処理として、所定時間の経過によりモーター71の駆動を停止させる例を説明したが、復路駆動制御処理は、往路駆動制御処理と同様な手順で実行されてもよい。ここでは、図13を参照しつつ、第2実施形態としての復路駆動制御処理を説明する。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, as an example of the return drive control process of the cleaning control process, the driving of the
<ステップS301>
図13に示されるように、ステップS301において、制御部75の電圧制御部83は、第4デューティー比Du4でモーター71を逆転駆動させる。電圧制御部83は、上述の往路駆動制御処理の場合と同様に、駆動制御信号SGmとしてオン信号を継続してモーター駆動部73に送信することで、第4デューティー比Du4を100%とする。
<Step S301>
As shown in FIG. 13, in step S301, the
一方、モーター駆動部73は、電圧制御部83から受信する駆動制御信号SGmに応じた負電圧をモーター71に印加する。これにより、移動体69は、モーター71に電圧が印加されることで移動を開始する。移動体69の移動が開始されると、移動体69に保持された清掃部691は、清掃対象である出射窓681に接触しつつ、略定常状態で第2位置P2から第1位置P1に向かう復路方向に沿って移動する。
On the other hand, the
<ステップS302>
ステップS302において、制御部75の第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lを算出する。具体的には、第2検知処理部842は、電流検出部74により検出される電流に基づいて図11のステップS23で決定した算出式を用いて回転数Nを算出した後、この回転数Nに基づいて移動体69の移動距離Lを算出する。
<Step S302>
In step S <b> 302, the second
<ステップS303>
ステップS303において、第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが予め定められた設定距離Lth以上であるかを判断する。ここで、設定距離Lthは、第2位置P2から第4位置P4(図4参照)までの距離に相当する。そのため、第2検知処理部842は、ステップS303において移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であるかを判断することで、移動体69が第4位置P4に到達したかを判定できる。なお、第2位置P2から第4位置P4に移動体69が移動するまでの期間(第4デューティー比Du4を100%とする期間)は、本発明の第4期間に相当する。
<Step S303>
In step S303, the second
第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが設定距離Lthよりも小さいと判断した場合(ステップS303:No)、移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であると判断するまで(ステップS303:Yes)、ステップS302及びS303の処理を繰り返し行う。一方、第2検知処理部842は、移動体69の移動距離Lが設定距離Lth以上であると判断した場合(ステップS303:Yes)、移動体69が第4位置P4に到達したと判定する。このとき、第2検知処理部842は、移動体69が第4位置P4に到達したことを示す位置検知信号SGpを電圧制御部83に送信する。
When the second
<ステップS304>
ステップS304において、制御部75の電圧制御部83は、ディーティー比を第4デューティー比Du4から第5デューティー比Du5に変更し、モーター71の逆転駆動を継続する。具体的には、制御部75の電圧制御部83は、オン信号とオフ信号とを一定時間毎に切り替える駆動制御信号SGmをモーター駆動部73に送信することで、第5デューティー比Du5を、例えば50%とする。
<Step S304>
In step S304, the
一方、モーター駆動部73は、電圧制御部83から受信する駆動制御信号SGmに応じた負電圧をモーター71に印加する。このように第5デューティー比Du5を50%とする期間では、モーター71に電圧が印加される期間と電圧が印加されない期間とが交互に繰り返され、第4デューティー比Du4でモーター71に電圧を印加する場合と同レベルの振幅(電圧)で間欠駆動される。そのため、第5デューティー比Du5を50%とする期間では、第4デューティー比Du4を100%とする期間に比べて、モーター71に印加される電圧が小さい。
On the other hand, the
<ステップS305>
ステップS305において、制御部75の第1検知処理部841は、電流検出部74での検出電流Iが、図11のステップS22で決定されたロック検知用の閾値Ith以上であるかを判断する。即ち、第1検知処理部841は、移動体69の移動がガイドレール79の接触部791により制限されるときのモーター71の過電流(ロック電流)が閾値Ith以上であるかによって、移動体69が第1位置P1に到達したかを検知する。なお、第4位置P4から第1位置P1に移動体69が移動するまでの期間(第5デューティー比Du5を50%とする期間)は、本発明の第3期間に相当する。
<Step S305>
In step S305, the first
第1検知処理部841は、電流検出部74での検出電流Iがロック検知用の閾値Ithよりも小さいと判断した場合(ステップS305:No)、検出電流Iがロック検知用の閾値Ith以上であると判断するまで(ステップS305:Yes)、ステップS305の処理を繰り返し行う。一方、第1検知処理部841は、検出電流Iがロック検知用の閾値Ith以上であると判断した場合(ステップS305:Yes)、移動体69が第1位置P1に到達したと判定する。このとき、第1検知処理部841は、移動体69が第1位置P1に到達したことを示すロック検知信号SGrを電圧制御部83に送信する。
When the first
<ステップS306>
ステップS306において、制御部75の電圧制御部83は、ロック検知信号SGrを受信した場合、モーター71への電圧の印加を停止させ、清掃制御処理を終了する。
<Step S306>
In step S306, when the
ところで、前記第1実施形態及び前記第2実施形態では、清掃対象が光走査装置6の出射窓681である場合を例に挙げて説明したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、本発明の清掃装置は、各種ワイヤーを清掃する場合にも適用できる。各種ワイヤーとしては、例えば帯電装置のワイヤーなどが挙げられる。
By the way, in the said 1st Embodiment and the said 2nd Embodiment, although the case where cleaning object was the
10 画像形成装置
6 光走査装置
67 清掃装置
681 出射窓
69 移動体
691 清掃部
70 移動機構
71 モーター
72 温度検出部
73 モーター駆動部
74 電流検出部
75 制御部
791 接触部
83 電圧制御部
841 第1検知処理部
842 第2検知処理部
P1 第1位置
P2 第2位置
P3 第3位置
P4 第4位置
T1 第1駆動期間
T2 第2駆動期間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (9)
前記移動機構を駆動させるモーターと、
前記モーターに流れる電流を検出する電流検出部と、
前記移動体が前記第2位置に到達したときに前記移動体に接触して前記移動体の移動を制限する接触部と、
前記モーターの駆動中に予め定められた閾値以上の電流が前記電流検出部により検出された場合に前記移動体が前記第2位置に到達したことを検知する第1検知処理部と、
前記電流検出部により検出される電流に基づいて前記移動体が前記第1位置から前記第2位置の間の予め定められた第3位置に到達したことを検知する第2検知処理部と、
前記移動体が前記第3位置から前記第2位置に向かう第1期間は、前記移動体が前記第1位置から前記第3位置に向かう第2期間に比べて低い電圧を前記モーターに印加する電圧制御部と、
を備える清掃装置。 A moving mechanism that moves a moving body including a cleaning unit that comes into contact with the cleaning target from the first position to the second position along the cleaning target;
A motor for driving the moving mechanism;
A current detection unit for detecting a current flowing in the motor;
A contact portion that contacts the moving body when the moving body reaches the second position and restricts the movement of the moving body;
A first detection processing unit for detecting that the moving body has reached the second position when a current equal to or greater than a predetermined threshold is detected by the current detection unit during driving of the motor;
A second detection processing unit configured to detect that the moving body has reached a predetermined third position between the first position and the second position based on a current detected by the current detection unit;
The voltage during which the moving body applies a lower voltage to the motor in the first period from the third position to the second position than in the second period in which the moving body moves from the first position to the third position. A control unit;
A cleaning device comprising:
請求項1に記載の清掃装置。 The voltage control unit controls a voltage applied to the motor by PWM control, and makes a duty ratio of the PWM control in the first period smaller than a duty ratio of the PWM control in the second period.
The cleaning device according to claim 1.
請求項2に記載の清掃装置。 The voltage control unit sets the duty ratio of the second period to 100%;
The cleaning device according to claim 2.
請求項1〜3のいずれかに記載の清掃装置。 The second detection processing unit calculates the rotational speed of the motor based on the current detected by the current detection unit, and determines the position of the moving body based on the rotational speed.
The cleaning device according to claim 1.
前記第2検知処理部は、前記電流検出部により検出される電流と前記温度検出部により検出される温度とに応じて前記モーターの回転数を算出する、
請求項4に記載の清掃装置。 A temperature detector for detecting the environmental temperature of the motor;
The second detection processing unit calculates the rotation speed of the motor according to the current detected by the current detection unit and the temperature detected by the temperature detection unit,
The cleaning device according to claim 4.
前記第1検知処理部は、前記温度検出部により検出される温度に応じて前記閾値を決定する、
請求項1〜5のいずれかに記載の清掃装置。 A temperature detector for detecting the environmental temperature of the motor;
The first detection processing unit determines the threshold according to a temperature detected by the temperature detection unit;
The cleaning device according to claim 1.
前記モーター及び前記移動機構が、前記移動体を前記第1位置及び前記第2位置の間で往復移動させる場合、前記電圧制御部は、前記移動体が前記第4位置から前記第1位置に向かう第3期間は、前記移動体が前記第2位置から前記第4位置に向かう第4期間に比べて低い電圧を前記モーターに印加する、
請求項1〜6のいずれかに記載の清掃装置。 The second detection processing unit further detects that the moving body has reached a predetermined fourth position between the second position and the first position based on the current detected by the current detection unit. Is possible,
When the motor and the moving mechanism reciprocate the moving body between the first position and the second position, the voltage control unit moves the moving body from the fourth position to the first position. In the third period, the moving body applies a lower voltage to the motor than in the fourth period in which the moving body moves from the second position to the fourth position.
The cleaning device according to claim 1.
請求項1〜7のいずれかに記載の清掃装置。 The cleaning object is a translucent member arranged in a light emission region of an exposure apparatus in the image forming apparatus.
The cleaning device according to claim 1.
を備える画像形成装置。 The cleaning device according to claim 1, an image forming unit that forms an image on a sheet,
An image forming apparatus comprising:
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