JP2024016669A - 駆動装置、画像形成装置、駆動方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】複数の被駆動装置が誤った並び順で装着されることの防止を可能にする。【解決手段】駆動装置１００は、回転駆動する駆動手段と、着脱可能な複数の被駆動装置と、被駆動装置に設けられている被駆動軸継手に嵌合し、駆動手段に接続されて回転することで被駆動装置に駆動力を伝達する駆動軸継手１６０と、駆動軸継手の回転位置を検知する回転位置検知手段１５０と、駆動手段を制御する駆動制御手段と、被駆動装置の取り外しを検知する取り外し検知手段とを備え、駆動制御手段は、複数の被駆動軸継手のうち交換の対象である複数の被駆動装置を交換する場合、交換の対象である被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪４３１の位置をそれぞれ異なる位置で停止させ、取り外し検知手段が取り外しを検知した後に、交換の対象の複数の被駆動装置に嵌合する駆動軸継手を回転させ交換相手となる被駆動装置が備える被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる。【選択図】図３

Description

本発明は、駆動装置、画像形成装置、駆動方法およびプログラムに関する。

従来、色ごとに設けられた複数の画像形成ユニットを有し、複数色のトナーによるカラー画像を記録媒体に形成する画像形成装置が知られている。画像形成ユニットは、駆動装置により駆動される被駆動装置である。

上記の画像形成装置として、複数の画像形成ユニットのうち少なくとも一部により着色されたトナー着色部の色を色検出センサにより検出した結果に基づき、所定のトナー色順序で各画像形成ユニットが装着されているか否かを判定するものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、画像形成ユニット等の被駆動装置を装着した後で、かつ被駆動装置を含む画像形成装置等の装置本体の電源がオン状態になった後に色検出センサで検出を行う必要がある。

本発明は、複数の被駆動装置が誤った並び順で装着されることの防止を、簡易な構成で実現することを目的とする。

本発明の一態様に係る駆動装置は、回転駆動する駆動手段と、着脱可能な複数の被駆動装置と、前記複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、前記駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達する駆動軸継手と、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知する回転位置検知手段と、前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記被駆動装置の取り外しを検知する取り外し検知手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象である複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置が備える前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる。

本発明によれば、複数の被駆動装置が誤った並び順で装着されることの防止を、簡易な構成で実現することができる。

実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す図である。 実施形態に係る駆動装置の構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る駆動軸周辺の構成例を示す斜視図である。 実施形態に係る駆動軸継手の状態例を示す斜視図であり、図４（ａ）は２つの第２の爪の状態例を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）とは位相が異なる２つの第２の爪の状態例を示す図である。 実施形態に係る駆動軸継手および被駆動軸継手との連結例を示す斜視図であり、図５（ａ）は正しく連結した状態例を示す図、図５（ｂ）は誤って連結しようとした状態例を示す図である。 実施形態に係る制御装置のハードウェア構成例のブロック図である。 実施形態に係る制御装置の機能構成例のブロック図である。 実施形態に係る駆動装置の動作例を示すフローチャートである。 駆動軸継手および被駆動軸継手の位相の状態例を示す図であり、図９（ａ）は駆動軸継手の状態Ａを示す図、図９（ｂ）は駆動軸継手の状態Ｂを示す図、図９（ｃ）は被駆動軸継手の状態Ｃを示す図、図９（ｄ）は駆動軸継手と被駆動軸継手との嵌合状態例を示す図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。

＜画像形成装置１の構成例＞
図１は、実施形態に係る画像形成装置１の構成の一例を示す図である。画像形成装置１は、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ，１０Ｓと、トナー供給ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｓと、定着装置５０と、操作部６０と、を有する。画像形成装置１は、給紙ユニット３０，３１から給紙搬送される用紙Ｐに画像を形成する。

図１に示すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｓといった符号は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、特色（Ｓ）といったトナーの色を表している。以下では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｓの表記を省略して説明する場合がある。特色とは、例えば白以外の色紙に白色の画像を形成するための白色トナーや、画像の光沢度を上げるために用いられる透明トナー等、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックでは色再現できない色の再現に用いられるトナーの色である。

画像形成ユニット１０は、感光体ドラム２と、帯電装置３と、現像装置４と、１次転写ローラ５と、クリーニング装置６と、除電装置７と、を有する。画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト８の表面に各色のトナー像を形成する。

感光体ドラム２は、図１の感光体ドラム２内に示した矢印の方向に回転する。画像形成ユニット１０は、感光体ドラム２の表面を帯電装置３により帯電する。その後、画像形成装置１は、画像データに基づいて露光装置により感光体ドラム２の表面を露光することにより、感光体ドラム２の表面に静電潜像を形成する。感光体ドラム２の表面に形成された静電潜像は、現像装置４によって各色のトナーが付与されてトナー像となる。画像形成装置１は、現像装置４により現像された感光体ドラム２上のトナー像を、１次転写ローラ５を用いて中間転写ベルト８に一次転写する。

トナー像が中間転写ベルト８に転写された感光体ドラム２は、引き続き回転してクリーニング装置６によって表面に残留しているトナーが除去される。その後、感光体ドラム２は、除電装置７によって表面が除電され、次の画像形成が可能な状態になる。

画像形成装置１は、各色の画像形成ユニット１０において形成されたトナー像を中間転写ベルト８の表面に重ねて転写する。画像形成装置１は、中間転写ベルト８の表面に重ねて形成されたトナー像を、回転駆動する中間転写ベルト８によって２次転写ローラ９まで搬送する。画像形成装置１は、中間転写ベルト８の表面のトナー像を、給紙ユニット３０，３１から搬送ローラ４０等によって給紙搬送される用紙Ｐに二次転写する。

画像形成装置１は、表面にトナー像が二次転写された用紙Ｐを、定着装置５０に搬送する。定着装置５０は、搬送されてきた用紙Ｐを加熱及び加圧することにより、用紙Ｐの表面にトナー像を定着させる。その後、画像形成装置１は、トナー像が定着された用紙Ｐを装置外に排出する。

画像形成装置１に設けられている操作部６０は、例えば液晶パネル等の表示装置や複数のハードキー等を有する。操作部６０は、画像形成装置１の操作者からの画像形成装置１に対する各種操作、設定変更等を受け付ける。

画像形成装置１では、画像形成ユニット１０の現像装置４等の各部、中間転写ベルト８、２次転写ローラ９、定着装置５０等が、画像形成装置１の本体を意味する装置本体から着脱可能に設けられている。画像形成ユニット１０の現像装置４等の各部、中間転写ベルト８、２次転写ローラ９、定着装置５０等は、必要に応じて取り外して交換等を行うことができる。

現像装置４等の着脱可能なユニットは、それぞれ駆動軸に設けられている被駆動軸継手が装置本体側の駆動軸継手と嵌合するように装置本体に装着される。該ユニットは、装置本体に設けられているモータから、被駆動軸継手および駆動軸継手を介して駆動力が伝達される。例えば現像装置４は、被駆動軸継手および駆動軸継手を介して装置本体側のモータから駆動力が伝達されて駆動軸が回転する。駆動軸に接続されている現像ローラや撹拌スクリュ等は、伝達された駆動力によって回転駆動する。

＜駆動装置１００の構成例＞
次に、実施形態に係る駆動装置１００の構成について説明する。画像形成装置１は、駆動装置１００を有する。駆動装置１００は、画像形成装置１に着脱可能に設けられた現像装置４を駆動させる。色ごとに設けられた複数の現像装置４は、着脱可能な複数の被駆動装置の一例である。

図２は、駆動装置１００の構成を例示する図である。駆動装置１００は、制御装置１１０と、モータドライバ１２０と、モータ１３０と、駆動軸１４０と、回転位置検知センサ１５０と、駆動軸継手１６０と、取り外し検知センサ１７０と、を有する。

制御装置１１０は、駆動装置１００の全体動作を制御する。

モータドライバ１２０は、制御装置１１０から送信される制御信号に基づいてモータ１３０を回転駆動させる。モータドライバ１２０は、例えばモータ１３０が設定された回転速度に達していない場合にはＬｏｗレベルのＬＯＣＫ信号を制御装置１１０に送信する。またモータドライバ１２０は、モータ１３０が設定された回転速度に達した場合にはＨｉｇｈレベルのＬＯＣＫ信号を制御装置１１０に送信する。モータドライバ１２０は、複数の現像装置４に対応して複数存在してもよい。

モータ１３０は、回転駆動する駆動手段の一例である。モータ１３０は、モータドライバ１２０を介した制御装置１１０の制御下において回転駆動する。モータ１３０には、駆動軸１４０が接続されている。モータ１３０が駆動すると、駆動軸１４０も回転駆動する。モータ１３０は、例えばＤＣモータである。モータ１３０は、ブレーキ機能を有することが好ましい。ブレーキ機能を有する場合には、制御装置１１０の制御下においてブレーキ機能が作動することにより、回転状態から迅速に停止可能になる。モータ１３０は、複数の現像装置４に対応して複数存在してもよい。

回転位置検知センサ１５０は、駆動軸継手１６０の所定の回転位置を検知する回転位置検知手段の一例である。

回転位置検知センサ１５０は、回転部材１５１と、光透過型センサ１５２と、を有する。回転部材１５１は、例えば板状の部材（図３参照）である。回転部材１５１は、駆動軸１４０の回転軸中心から半径方向外側に向かって延在するように固定され、駆動軸１４０と共に回転する。

光透過型センサ１５２は、発光部と受光部とを有する。光透過型センサ１５２は、駆動軸１４０と共に回転する回転部材１５１によって発光部と受光部との間の光路が遮断されることにより、回転部材１５１を検知する。光透過型センサ１５２は、検知結果を制御装置１１０に送信する。

回転位置検知センサ１５０は、駆動軸１４０に設けられている駆動軸継手１６０における所定の回転位置において、光透過型センサ１５２が回転部材１５１を検知するように設けられている。なお、回転位置検知手段としては、複数の現像装置４に対応した複数の駆動軸継手１６０が所定の回転位置にあることを検知可能であれば、本実施形態に係る回転位置検知センサ１５０とは異なる構成であってもよい。回転位置検知センサ１５０は、複数の現像装置４に対応して複数存在してもよい。

駆動軸継手１６０は、複数の現像装置４のそれぞれに設けられている被駆動軸継手４３０に嵌合し、モータ１３０に接続されて回転することで、複数の現像装置４のそれぞれに駆動力を伝達する。駆動軸継手１６０は、駆動軸１４０の一端に固定して設けられ、モータ１３０によって駆動軸１４０と共に回転する。

取り外し検知センサ１７０は、現像装置４の取り外しを検知する取り外し検知手段の一例である。取り外し検知センサ１７０は、色ごとに設けられた複数の現像装置４それぞれの取り外しを個別に検知できる。取り外し検知センサ１７０の検知方式に特段の制限はなく、例えば現像装置４の重量に基づくもの、現像装置４取付時の圧力に基づくもの、現像装置４に光を照射したときの反射光に基づくもの等を使用できる。取り外し検知センサ１７０は、検知結果を制御装置１１０に送信する。取り外し検知センサ１７０は、複数の現像装置４に対応して複数存在してもよい。

現像装置４は、被駆動軸継手４３０が設けられている被駆動軸４２０に、現像ローラ４１０や現像剤搬送スクリュ等が接続されている。現像ローラ４１０は、像担持体としての感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像する現像手段の一例である。

現像装置４は、現像ローラ４１０を駆動させる。現像ローラ４１０は、駆動装置１００のモータ１３０からの駆動力が伝達されて、所定の速度で回転駆動する。現像ローラ４１０は、例えばトナーとキャリアとを含む現像剤を担持して回転し、現像バイアスが印加されて感光体ドラム２の表面に形成されている静電潜像にトナーを付与し、感光体ドラム２の表面にトナー像を形成する。また、現像装置４には、余剰トナーが排出される排出口４１１が設けられている。

トナー供給ユニット２０は、トナーボトル２１と、サブホッパ２２と、残量検知センサ２３と、を有する。トナーボトル２１は、現像装置４に対応する色のトナーを収容する。トナーボトル２１は、回転することによりサブホッパ２２にトナーを供給する。サブホッパ２２は、トナーボトル２１から排出されるトナーを一時的に貯留し、現像装置４にトナーを供給する。サブホッパ２２から現像装置４へは、例えばダイアフラムポンプによって必要に応じた量のトナーが供給される。

残量検知センサ２３は、サブホッパ２２に残っているトナーの量を検知し、トナー残量の検知結果を制御装置１１０のトナー残量取得部１１９に送信する。残量検知センサ２３は、例えばサブホッパ２２の内壁面に設けられる圧電センサ、光センサ等であるが、トナー残量を検知可能であればこれらに限られない。

＜駆動軸１４０周辺の構成例＞
図３は、駆動装置１００における駆動軸１４０周辺の構成の一例を示す斜視図である。駆動軸１４０の端部には駆動軸継手１６０が設けられている。駆動軸継手１６０には、被駆動軸継手４３０が連結している。駆動軸継手１６０および被駆動軸継手４３０は、いずれも円筒状の部材である。

被駆動軸継手４３０は、２つの第１の爪４３１を有する。駆動軸継手１６０は、２つの第２の爪１６１を有する。２つの第１の爪４３１および２つの第２の爪１６１は、それぞれ円筒の中心軸方向に沿って延伸するように形成されている。

駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０は、駆動軸継手１６０の２つの第２の爪１６１が被駆動軸継手４３０の２つの第１の爪４３１の間に入るようにして嵌合する。駆動軸継手１６０および被駆動軸継手４３０は、嵌合することによって円筒の中心軸方向に連結する。

駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０とが嵌合した状態で、駆動装置１００のモータ１３０が回転すると、モータ１３０の回転による駆動力は、タイミングベルト１４１を介して駆動軸１４０に伝達される。これにより駆動軸１４０と共に駆動軸継手１６０が回転する。駆動軸継手１６０の回転に応じて、駆動軸継手１６０に連結する被駆動軸継手４３０および被駆動軸４２０（図２参照）が回転する。

駆動軸１４０において、駆動軸継手１６０が設けられている端部とは反対側の端部には、回転位置検知センサ１５０が設けられている。回転位置検知センサ１５０は、回転部材１５１と、光透過型センサ１５２と、を含む。

駆動装置１００は、回転部材１５１の回転の位相を基準とし、光透過型センサ１５２による検出結果に応じてモータ１３０（図２参照）を停止することにより、２つ第２の爪１６１の回転の位相を制御可能である。回転の位相は、円筒の中心軸周りの回転角度に対応する。

ここで、複数の現像装置を有する画像形成装置では、複数の現像装置の色の順序を変更する場合がある。例えば白色のトナーを下地にして、その上から別の色のトナーにより画像形成したい場合には、複数の現像装置の色の順序を変更する必要が生じる。複数の現像装置の色の順序の変更は、画像形成装置の操作者が画像形成装置に設けられる複数の現像装置を交換することによって行われる。画像形成装置の操作者には、画像形成装置の使用者、管理者、サービスマン等が含まれる。

画像形成装置の操作者が手作業によって、複数の現像装置の色の順序を変更しようとすると、色の順番を間違えて複数の現像装置を画像形成装置に誤装着する場合がある。これに対し、例えば特許文献１には、色検出センサによる色の検出結果に基づき、所定の色順序で装着されているか否かを判定する技術が開示されている。しかしながら、特許文献１の技術では、現像装置を画像形成装置に装着した後、色検出センサを動作させるために、画像形成装置の電源をオン状態にする必要がある。従って、画像形成装置の電源がオフ状態である場合や、複数の現像装置のすべてが画像形成装置に装着されていない状態では、複数の現像装置が誤って装着されたことを検知できず、画像形成装置のダウンタイムが長くなる場合があった。

本実施形態では、画像形成装置１の操作者が複数の現像装置４を、色の順序を間違えて画像形成装置１に装着しようとすると、駆動軸継手１６０の第２の爪１６１と、被駆動軸継手４３０の第１の爪４３１とが干渉する。これにより、駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０とが連結できなくなるため、画像形成装置１へ現像装置４が誤って装着されることを防止できる。この結果、簡易な構成で、画像形成装置１へ複数の被駆動装置が誤った並び順で装着されることを防止することができる。

図４および図５は、駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０との連結を説明する図である。図４は、駆動軸継手１６０の状態の一例を示す斜視図である。図４（ａ）は２つの第２の爪１６１の状態の一例を示す図、図４（ｂ）は図４（ａ）とは位相が異なる２つの第２の爪１６１の状態の一例を示す図である。図５は、駆動軸継手１６０および被駆動軸継手４３０の連結の一例を示す斜視図である。図５（ａ）は正しく連結した状態の一例を示す図、図５（ｂ）は誤って連結しようとした状態の一例を示す図である。

図４（ａ）では、２つの第２の爪１６１は縦方向に並んでいる。図４（ａ）の状態では、駆動軸継手１６０の２つの第２の爪１６１が、被駆動軸継手４３０における縦方向に並んだ２つの第１の爪４３１の間に入るようにして嵌合し、駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０は正しく連結できる。

一方、図４（ｂ）では、図４（ａ）の状態に対し、駆動軸継手１６０の円筒の中心軸周りに２つの第２の爪１６１が９０度回転することにより位相が９０度変化し、２つの第２の爪１６１は横方向に並んでいる。図４（ｂ）の状態では、駆動軸継手１６０の２つの第２の爪１６１が、被駆動軸継手４３０における縦方向に並んだ２つの第１の爪４３１に突き当たって干渉する。このため、駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０は正しく連結できない。

このように、本実施形態では、駆動軸継手１６０の２つの第２の爪１６１と被駆動軸継手４３０の２つの第１の爪４３１の位相を利用して、色ごとの現像装置４を所定の駆動装置１００に対してのみ連結可能にすることにより、複数の現像装置４が画像形成装置１に誤って装着されることを防止できる。

＜制御装置１１０のハードウェア構成例＞
図６は、駆動装置１００における制御装置１１０の電気的なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。制御装置１１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)１１１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１２と、ＲＡＭ(Random Access Memory)１１３と、Ｉ／Ｏポート１１４と、外部Ｉ／Ｆ（Interface）１１５と、を有する。これらは、システムバスＴを介して相互に通信可能に接続している。なお、制御装置１１０は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）等のメモリをさらに備えてもよい。

ＣＰＵ１１１は、各種の演算処理を含む制御処理を実行する。ＲＯＭ１１２は、ＩＰＬ(Initial Program Loader)等のＣＰＵ１１１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ１１１のワークエリアとして使用される。

Ｉ／Ｏポート１１４は、モータドライバ１２０および回転位置検知センサ１５０と制御装置１１０とを接続する入出力ポートである。外部Ｉ／Ｆ１１５は、画像形成装置１が備える操作部６０、トナー供給ユニット２０、現像装置４、コントローラ２００等と、制御装置１１０と、の間で通信を行うためのインターフェースである。例えば制御装置１１０は、外部Ｉ／Ｆ１１５を介して操作部６０から操作者の操作入力信号を受信できる。コントローラ２００は、画像形成装置１の動作を制御するための制御装置である。

なお、ＣＰＵ１１１により実現される機能の少なくとも一部は、電気回路または電子回路により実現されてもよい。

＜制御装置１１０の機能構成例＞
図７は、制御装置１１０の機能構成の一例を示すブロック図である。制御装置１１０は、モータ速度設定部１１６と、モータ制御部１１７と、回転位置取得部１１８と、トナー残量取得部１１９と、取り外し情報取得部１２１と、を有する。制御装置１１０は、図６に示したＣＰＵ１１１がＲＡＭ１１３と協働してＲＯＭ１１２に記憶されているプログラムを実行することにより、上記の各機能構成部の機能を実現する。

モータ速度設定部１１６は、画像形成装置１において設定されている画像形成条件等に応じて、現像装置４の現像ローラ４１０等を回転させるモータ１３０の回転速度を設定する。

モータ制御部１１７は、モータ１３０を制御する駆動制御手段の一例である。モータ制御部１１７は、モータ速度設定部１１６により設定された回転速度でモータ１３０が回転するように、モータドライバ１２０に制御信号を送信する。モータ制御部１１７は、例えばＣＬＯＣＫ信号、ＰＷＭ信号等を制御信号としてモータドライバ１２０に送信する。ＣＬＯＣＫ信号は、信号の周波数を変えることでモータ１３０の回転速度を制御できる。ＰＷＭ信号は、アクティブレベルのＤｕｔｙを変えることによりモータ１３０の回転速度を制御できる。

モータ制御部１１７は、例えばＥｎａｂｌｅ信号をモータドライバ１２０に送信することにより、モータ１３０を回転開始又は回転停止させる。モータ制御部１１７は、例えばＬｏｗレベルのＥｎａｂｌｅ信号を送信してモータ１３０を回転開始させ、ＨｉｇｈレベルのＥｎａｂｌｅ信号を送信してモータ１３０を回転停止させる。

モータ１３０がブレーキ機能を有する場合には、モータ制御部１１７は、ＢＲＡＫＥ信号をモータドライバ１２０に送信してモータ１３０のブレーキ機能を作動させることができる。モータ制御部１１７は、Ｅｎａｂｌｅ信号を送信してモータ１３０を無制御状態にして惰性でモータ１３０を停止させるよりも、ＢＲＡＫＥ信号を送信してブレーキ機能を作動させることで、モータ１３０を迅速に停止させることができる。

回転位置取得部１１８は、モータ１３０に接続されて回転する駆動軸１４０の所定の回転位置を検知する回転位置検知センサ１５０から検知結果を取得する。

トナー残量取得部１１９は、トナー供給ユニット２０に設けられている残量検知センサ２３から、サブホッパ２２に残っているトナー残量を取得する。

取り外し情報取得部１２１は、取り外し検知センサ１７０から、現像装置４が取り外されたことに関する情報である取り外し情報を取得する。取り外し情報取得部１２１は複数の現像装置４それぞれの取り外し情報を取得できる。

＜駆動装置１００の動作例＞
図８および図９を参照して、駆動装置１００の動作について説明する。図８は、駆動装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図９は、駆動軸継手１６０および被駆動軸継手４３０の位相の状態の一例を示す図である。図９（ａ）は駆動軸継手１６０の状態Ａを示す図であり、現像装置４を取り外す前の駆動軸継手１６０の第２の爪１６１の位相を示している。図９（ｂ）は駆動軸継手１６０の状態Ｂを示す図であり、現像装置４を取り外した後の駆動軸継手１６０の第２の爪１６１の位相を示している。図９（ｃ）は被駆動軸継手４３０の状態Ｃを示す図であり、被駆動軸継手４３０の第１の爪４３１の位相を示している。図９（ｄ）は被駆動軸継手４３０－６との嵌合状態の一例を示す図である。

図８および図９の説明では、画像形成装置は、現像装置４－２、現像装置４－３、現像装置４－４、現像装置４－５および現像装置４－６を含む５つの現像装置４を有するものとする。図８は、このような５つの現像装置４のうち、現像装置４－２と現像装置４－６を交換して色の順序を変更する場合の駆動装置１００の動作を示している。

現像装置４－２と現像装置４－６を交換する動作は、画像形成装置１の操作者が手作業により行うものとする。

駆動装置１００は、画像形成装置１における操作部６０が備える位相制御開始ボタンが画像形成装置１の操作者により操作され、駆動装置１００の制御装置１１０が操作入力信号を受信したことをトリガーにして、図８の動作を開始する。

まず、ステップＳ８１において、駆動装置１００は、５つの現像装置４のそれぞれに対応する駆動軸継手１６０の第２の爪１６１の位相が図９（ａ）の状態Ａになるように制御する。

具体的には、駆動装置１００は、モータ制御部１１７により、モータ１３０の回転を開始させることによって、駆動軸継手１６０における円筒の中心軸周りに駆動軸継手１６０を回転させる。駆動装置１００は、モータ１３０が所定角度回転した後、モータ制御部１１７によりモータ１３０の回転を停止させる。モータ１３０が所定角度回転したか否かは、光透過型センサ１５２による回転部材１５１の検出結果に基づいて検知できる。

ステップＳ８１の動作により、駆動軸継手１６０の第２の爪１６１の位相は、図９（ａ）の状態Ａになると共に、駆動軸継手１６０と連結していた被駆動軸継手４３０の第１の爪４３１の位相は、図９（ｃ）の状態Ｃになる。なお、駆動軸継手１６０および被駆動軸継手４３０の回転方向は、反時計回りである。駆動装置１００は、ここでの色の順序変更に関係のない現像装置４－３、現像装置４－４、現像装置４－５が画像形成装置１に誤って装着されないように、これらに対応する第２の爪１６１の位相も制御する。

ステップＳ８１の動作により、５つの被駆動軸継手４３０のうち、少なくとも交換の対象である現像装置４の第１の爪４３１－２および第１の爪４３１－６の位置は、それぞれ異なるものとなる。また、少なくとも交換の対象である現像装置４の第１の爪４３１－２および第１の爪４３１－６の位置は、交換の対象でない現像装置４の第１の爪４３１－３、第１の爪４３１－４および第１の爪４３１－５の位置とは異なるものとなる。図９（ｃ）に示すように、第１の爪４３１－３、第１の爪４３１－４および第１の爪４３１－５の位置はいずれも同じ状態である。これに対し、第１の爪４３１－２および第１の爪４３１－６の各位置は、それぞれ異なっており、さらに第１の爪４３１－３、第１の爪４３１－４および第１の爪４３１－５の位置とは異なっている。

モータ１３０の回転が停止した後、画像形成装置１の操作者は、現像装置４－２および現像装置４－６を画像形成装置１から取り外す。

続いて、ステップＳ８２において、駆動装置１００は、制御装置１１０により、現像装置４－２および現像装置４－６が取り外された後、動作を再開するか否かを判定する。例えば、制御装置１１０は、図２に示した取り外し検知センサ１７０が現像装置４－２および現像装置４－６が取り外されたことを検知した後、所定時間が経過した場合には動作を再開すると判定し、所定時間が経過していない場合には動作を再開しないと判定する。但し、制御装置１１０は、画像形成装置１の操作者による操作部６０への操作入力に基づき、動作を再開するか否かを判定してもよい。

制御装置１１０のモータ制御部１１７は、交換の対象である現像装置４－２と現像装置４－６の交換を行う場合、モータ１３０の駆動を停止させ、取り外し検知センサ１７０が現像装置４の取り外しを検知した後に、現像装置４－２および現像装置４－６に嵌合する駆動軸継手１６０－２および駆動軸継手１６０－６を回転させる。そして、モータ制御部１１７は、交換相手となる現像装置４の被駆動軸継手４３０と嵌合する位置まで駆動軸継手１６０－２および駆動軸継手１６０－６を回転させた後、駆動軸継手１６０－２および駆動軸継手１６０－６の回転を停止させる。現像装置４－２は、現像装置４－６の交換相手となる現像装置４に対応する。現像装置４－６は、現像装置４－２の交換相手となる現像装置４に対応する。

ステップＳ８２において、動作を再開しないと判定された場合には（ステップＳ８２、ＮＯ）、駆動装置１００は、ステップＳ８２の動作を再度行う。一方、ステップＳ８２において、動作を再開すると判定された場合には（ステップＳ８２、ＹＥＳ）、駆動装置１００は、ステップＳ８３の動作を行う。すなわち駆動装置１００は、現像装置４－１および現像装置４－６に対応する駆動軸継手１６０－２の第２の爪１６１－２および駆動軸継手１６０－６の第２の爪１６１－６の位相が、図９（ｂ）の状態Ｂになるように制御する。

具体的には、駆動装置１００は、モータ制御部１１７により、モータ１３０の回転を開始させることによって、駆動軸継手１６０－２における円筒の中心軸周りに駆動軸継手１６０－２を回転させ、駆動軸継手１６０－６における円筒の中心軸周りに駆動軸継手１６０－６を回転させる。駆動装置１００は、モータ１３０が所定角度回転した後、モータ制御部１１７により、モータ１３０の回転を停止させる。モータ１３０が所定角度回転したか否かは、光透過型センサ１５２による回転部材１５１の検出結果に基づいて検知できる。

以上により、駆動装置１００の動作は終了する。駆動装置１００の動作終了後、画像形成装置１の操作者は、画像形成装置１の電源をオフにして、色の順序を変更するための作業を行う。具体的には、画像形成装置１の操作者は、現像装置４－２と現像装置４－６との間で画像形成装置１に装着する位置を逆にする、すなわち交換することにより、色の順序を変更する。

図９（ｄ）は、現像装置４－６を、全ての位置に装着しようとした際の嵌合状態例を示す図である。現像装置４－６の有する被駆動軸継手４３０－６の第１の爪４３１－６は、ステップＳ８３の動作により、駆動軸継手１６０－２の第２の爪１６１－２とは嵌合する。しかしながら、第１の爪４３１－６は、他の駆動軸継手１６０の第２の爪１６１－３、第２の爪１６１－４、第２の爪１６１－５、第２の爪１６１－６とは、嵌合しない。このように、画像形成装置１の操作者が、現像装置４－２および現像装置４－６の順序を間違えて画像形成装置１に装着しようとすると、駆動軸継手１６０の第２の爪１６１と、被駆動軸継手４３０の第１の爪４３１とが干渉する。この干渉により、駆動軸継手１６０と被駆動軸継手４３０とが正しく連結できなくなるため、画像形成装置１は、画像形成装置１の電源がオフ状態であっても、画像形成装置１への現像装置４の誤装着を防止できる。そして、画像形成装置１は、複数の現像装置４を所定の並び順で装着させることができる。

以上のように、本実施形態では、簡易な構成で、画像形成装置１への複数の現像装置４の誤った並び順での装着を防止することができる。複数の現像装置４のすべてを装着した後および画像形成装置１の電源がオン状態になった後でなくても、複数の現像装置４が所定の並び順で装着させることができるため、画像形成装置１のダウンタイムを抑制できる。

なお、本実施形態では、駆動装置１００が現像装置４を駆動させる構成を例示したが、同様の構成で、感光体ドラム２、中間転写ベルト８、２次転写ローラ９、定着装置５０等の着脱可能なユニットを駆動させる構成であってもよい。また、画像形成装置１に設けられている駆動装置１００を例示したが、駆動装置１００は、着脱可能なユニットを有する装置であれば、画像形成装置１以外の装置に設けられてもよい。

また、上記した実施形態では、画像形成装置１が電子写真方式でフルカラー画像を形成する構成を例示したが、着脱可能なユニットを備える構成であれば本実施形態とは異なる構成であってもよく、画像形成方式は電子写真方式に限定されるものではない。

さらに、上記実施形態に係る駆動装置１００が有する機能は、上記した各処理手順を、実施形態に係る駆動装置１００にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現できる。上記した実施形態に係る駆動装置１００を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納することができる。

以上、実施形態に係る駆動装置、画像形成装置、駆動制御方法及びプログラムについて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

上記で説明した実施形態の各機能のうち、制御装置１１０で実行される部分は、一又は複数の処理回路によって実現することが可能である。ここで、本明細書における「処理回路」とは、電子回路により実装されるプロセッサのようにソフトウェアによって各機能を実行するようプログラミングされたプロセッサや、上記で説明した各機能を実行するよう設計されたASIC（Application Specific Integrated Circuit）、DSP（digital signal processor）、FPGA（field programmable gate array）や従来の回路モジュール等のデバイスを含むものとする。

本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ 回転駆動する駆動手段と、着脱可能な複数の被駆動装置と、前記複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、前記駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達する駆動軸継手と、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知する回転位置検知手段と、前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、前記被駆動装置の取り外しを検知する取り外し検知手段と、を備え、前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象である複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置が備える前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、駆動装置である。
＜２＞ 前記駆動制御手段は、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、交換の対象でない前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置とは異なる位置で停止させる、前記＜１＞に記載の駆動装置である。
＜３＞ 前記駆動軸継手は、２つの第２の爪を有する、前記＜１＞に記載の駆動装置である。
＜４＞ 前記回転位置検知手段は、光透過型センサと、回転部材と、を有する、前記＜１＞から前記＜３＞のいずれか１つに記載の駆動装置である。
＜５＞ 前記＜１＞から前記＜３＞のいずれか１つに記載の駆動装置を有する、画像形成装置である。
＜６＞ 前記被駆動装置は、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を駆動させる、前記＜５＞に記載の画像形成装置である。
＜７＞ 駆動装置による駆動方法であって、前記駆動装置が、駆動軸継手により、着脱可能な複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、回転駆動する複数の駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達し、回転位置検知手段により、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知し、駆動制御手段により、前記駆動手段を制御し、取り外し検知手段により、前記被駆動装置の取り外しを検知し、前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象となる複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置が備える前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、駆動方法である。
＜８＞ 駆動軸継手により、着脱可能な複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、回転駆動する駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達し、回転位置検知手段により、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知し、駆動制御手段により、前記駆動手段を制御し、取り外し検知手段により、前記被駆動装置の取り外しを検知し、前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象となる複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置の前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、処理を駆動装置に実行させる、プログラムである。

１ 画像形成装置
４ 現像装置（被駆動装置）
２０ トナー供給ユニット
２３ 残量検知センサ
６０ 操作部
１００ 駆動装置
１１０ 制御装置
１１６ モータ速度設定部
１１７ モータ制御部（駆動制御手段）
１１８ 回転位置取得部
１１９ トナー残量取得部
１２０ モータドライバ
１２１ 取り外し情報取得部
１３０ モータ（駆動手段）
１４０ 駆動軸
１５０ 回転位置検知センサ（回転位置検出手段）
１５１ 回転部材
１５２ 光透過型センサ
１６０ 駆動軸継手
１６１ 第２の爪
１７０ 取り外し検知センサ（取り外し検知手段）
２００ コントローラ
４１０ 現像ローラ（現像手段）
４１１ 排出口
４２０ 被駆動軸
４３０ 被駆動軸継手
４３１ 第１の爪
Ｐ 用紙

特開２００３－１０７８３１号公報

Claims (8)

1. 回転駆動する駆動手段と、
   着脱可能な複数の被駆動装置と、
   前記複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、前記駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達する駆動軸継手と、
   前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知する回転位置検知手段と、
   前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
   前記被駆動装置の取り外しを検知する取り外し検知手段と、を備え、
   前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象である複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置が備える前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、駆動装置。
2. 前記駆動制御手段は、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、交換の対象でない前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置とは異なる位置で停止させる、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記駆動軸継手は、２つの第２の爪を有する、請求項１に記載の駆動装置。
4. 前記回転位置検知手段は、光透過型センサと、回転部材と、を有する、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の駆動装置。
5. 請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の駆動装置を有する画像形成装置。
6. 前記被駆動装置は、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を駆動させる、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 駆動装置による駆動方法であって、前記駆動装置が、
   駆動軸継手により、着脱可能な複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、回転駆動する複数の駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達し、
   回転位置検知手段により、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知し、
   駆動制御手段により、前記駆動手段を制御し、
   取り外し検知手段により、前記被駆動装置の取り外しを検知し、
   前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象となる複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置が備える前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、駆動方法。
8. 駆動軸継手により、着脱可能な複数の被駆動装置に設けられている複数の被駆動軸継手に嵌合し、回転駆動する駆動手段に接続されて回転することで前記被駆動装置に駆動力を伝達し、
   回転位置検知手段により、前記駆動軸継手の所定の回転位置を検知し、
   駆動制御手段により、前記駆動手段を制御し、
   取り外し検知手段により、前記被駆動装置の取り外しを検知し、
   前記駆動制御手段は、前記複数の被駆動軸継手のうち、少なくとも交換の対象である複数の前記被駆動装置を交換する場合、前記交換の対象である複数の前記被駆動装置が備える被駆動軸継手の第１の爪の位置を、それぞれ異なる位置で停止させ、前記取り外し検知手段が前記取り外しを検知した後に、当該交換の対象となる複数の前記被駆動装置に嵌合する前記駆動軸継手を回転させ、交換相手となる前記被駆動装置の前記被駆動軸継手と嵌合する位置で停止させる、
   処理を駆動装置に実行させるプログラム。

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