JP4047014B2

JP4047014B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4047014B2
Application number: JP2002007982A
Authority: JP
Inventors: 滋亀山
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Priority date: 2002-01-16
Filing date: 2002-01-16
Publication date: 2008-02-13
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Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は画像形成装置に関し、特に着脱可能なユニットを用いて画像形成を行う画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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説明する。
【０００３】
図１１は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成部を備えたカラー画像形成装置の要部構成を示す図である。同図において、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用現像ユニットであり、静電潜像を形成する感光ドラム１ａＹ、１ａＭ、１ａＣ、１ａＫ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１ｂＹ、１ｂＭ、１ｂＣ、１ｂＫ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１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋをまとめて、現像ユニット１と表記することがある。また、感光ドラム、記憶部等、各色用に設けられた他の要素についても同様の表記を行うことがある。
【０００４】
記憶部１ｂ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。６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは各現像ユニットを駆動するモータである。
【０００５】
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋはそれぞれ画像信号に応じて対応する感光ドラム１ａＹ、１ａＭ、１ａＣ、１ａＫを露光し、感光ドラム上に静電潜像を形成するレーザスキャナー、３は紙等の記録媒体を各色の現像ユニット１に順次搬送する無端状の搬送ベルトであり、所定の情報を記憶する記憶部３ａ及び後述の駆動ローラ４とともにユニット化され、本体に着脱可能な構成となっている。
【０００６】
４は、モータ６ｅとギア等を介して接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、６ｅは駆動ローラ４を駆動するモータ、５は記録媒体に転写された記録材（トナー等）を溶融、固着する定着器であり、所定の情報を記憶する記憶部５ａとともにユニット化され、本体に着脱可能な構成となっている。６ｆは定着ユニットを駆動するモータである。
【０００７】
感光ドラム１ａ、搬送ベルト３、定着器５は、画像形成装置の使用とともに劣化していく消耗品であり、それぞれの寿命に達した時点で交換する必要がある。そのため、ユーザーが簡単に交換できるように、感光ドラム１ａおよび現像器をユニット化した現像ユニット１、搬送ベルト３をユニット化したベルトユニット、定着器５をユニット化した定着ユニットなどのように、画像形成装置本体に着脱可能なユニット化されている。
【０００８】
交換式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が、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、上述したように各ユニットには記憶部１ｂ、３ａ及び５ａを設け、そのユニットに固有な特性等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。
【０００９】
次に、画像形成装置の動作について説明する。
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の外部装置から、画像形成すべきデータが画像形成装置に送られると、データのビットマップ展開等、所定の処理によって各色毎の画像信号が生成される。画像形成が可能な状態となると、図示しない用紙カセットから記録媒体としての用紙が搬送され、搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３により用紙が各色の現像ユニット１に順次搬送される。搬送ベルト３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２に送られ、感光ドラム１ａ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、各現像ユニット内の図示しない現像器により現像され、感光ドラム上にトナー像が形成される。トナー像は、図示しない転写部で用紙上に順次転写される。同図においては、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像、現像、転写がなされる。その後用紙は搬送ベルト３から分離され、定着器５でトナー像が用紙上に熱定着され、外部へ排出される。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、搬送ベルトユニット、定着器ユニットのそれぞれに設けられた記憶部１ｂ、３ａ及び５ａ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。
【００１０】
このような画像形成装置において、交換式ユニットを駆動するモータ（６ｅ、６ｆ等）にはＤＣブラシレスモータが使用される。ＤＣブラシレスモータ及びその駆動回路の構成例を図１２に示す。ＤＣブラシレスモータ５０はＵ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル５１とロータ５２をもつ。さらにロータの位置検出部としてロータの磁極を検知する３個のホール素子５３を備え、その出力はアンプ５４で増幅される。また、ロータの外周上に設けられた磁気的パターン５５と磁気センサ５６からなる回転速度検知部を持ち、その出力はアンプ５７で増幅され、速度制御部６０に入力される。
【００１１】
７０はＤＣブラシレスモータを駆動するドライバであり、ハイ側トランジスタ７１とロー側トランジスタ７２を各３個備え、それぞれコイル５１のＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。５８は通電を制御する通電ロジック回路である。８０は電流リミッタ部である。
【００１２】
通電ロジック回路５８は、ホール素子５３が発生するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷによりロータの位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバ７０の各トランジスタ７１、７２をオンオフ制御し励磁する相を順次切り替えロータ５２を回転させる。
【００１３】
速度制御部は、Ｆ／Ｖコンバータ６１でモータ回転数に比例した電圧を生成したのち、比較器６２で基準電圧Ｖｒｅｆと比較し、その差動出力を得る。また、ＰＬＬ部６３によりモータ回転周波数信号と基準周波数信号Ｆｒｅｆを位相比較し、位相のずれに応じた出力を得る。さらに、この２つの出力を混合器６４で混合し、ＰＷＭ信号生成器６５でＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ信号は通電ロジック回路５８に入力されモータの回転速度を制御する。
【００１４】
電流リミッタ８０は検出抵抗８１により、駆動電流を電圧に変換し、比較器８２で基準電圧Ｖｒｅｆと比較する。比較した結果、駆動電流の電圧変換値が基準電圧より大きかった場合、駆動を停止するように通電ロジック回路５８に信号を出力する。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
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、搬送ベルトユニット、定着器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、通信が正常に行えれば装着されていると判断され、通信できなければ装着されていないと判断する。
【００１６】
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処理が行えない。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。あるいは、通信部の故障により、実際には通信出来ていないにも関わらず、異常なデータが受信できているように判断してしまうことがある。この場合、実際には、ユニットが装着されていないにもかかわらず、ユニットありと誤検知してしまう。さらには、異常なデータをもとに画像形成時のパラメータを設定してしまい、画像形成装置本体の故障を招く危険性もある。
【００１７】
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、ベルトユニット、定着ユニットにそれぞれ１個の計６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等の入力ポートが６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。結果、画像形成装置のコストアップ、消費電力の増大を招いていた。
【００１８】
しかし、検知センサを併用しても、各ユニット有無検知センサが故障した場合には、ユニットが装着されているにも関わらずユニット無しと判別され、画像形成できなくなる虞があることに変わりはない。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、現像ユニット、搬送ベルトユニット、定着器ユニット等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ユニットの有無検知を可能とした画像形成装置を提供することにある。
【００２０】
すなわち、本発明の要旨は、ユニットが着脱可能であって、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、画像形成装置に装着されたユニットを駆動するためのモータと、モータの負荷に基づいてユニットの装着有無を検出する検出処理を実行する制御手段と、を有し、制御手段は、モータを一定回転数で駆動させた後に、モータへの電力供給を停止し、電力供給を停止してからモータの回転数が基準値回転数になるまでの時間に基づいて、モータの負荷を検出する負荷検出処理と、負荷検出処理によって検出した負荷に基づいてユニットの装着の有無を検知する有無検知処理とを実行することを特徴とする画像形成装置に存する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施形態においては、画像形成装置として図１１を用いて説明した構成を有するカラーレーザービームプリンタを用い、かつ現像ユニット１（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の有無検知を行う場合を例にして説明するが、本発明を他の構成を有するカラー／単色画像形成装置に適用することも可能であるし、搬送ベルトユニットや定着ユニット等他のユニットの有無検知に適用することも可能である。
【００２３】
図３は本実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示すブロック図であり、外部装置としてのホストコンピュータ１８と接続された状態を示している。
【００２４】
図において、１０はプリンタである。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り、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成される。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１１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１８との通信を行う通信コントローラである。１８はプリンタ１０で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は現像ユニットとの通信を行う通信部である。
【００２５】
次に、本発明に特徴的な構成であるモータ制御部１４とその周辺の構成について図４、図５及び図６を参照して説明する。
図４は本実施形態に係るモータ制御部１４と、モータ制御部１４によって制御されるモータ４０とその周辺回路を示すブロック図、図５は図４を更に詳細に示した回路図である。
【００２６】
２０はＤＳＰ、４０はＤＣブラシレスモータ、３０はモータへの電力を制御するドライバ、４６はモータにより駆動される、ユニット内の回転体（現像ユニットの場合例えば感光ドラム）である。ＤＳＰ(Digital Signal Processor)２０はＤＣブラシレスモータ４０からのロータ位置信号に基づく相切り替え制御、プリンタ制御部１１からの制御信号に基づくモータ４０の始動、停止制御、及び、プリンタ制御部１１からの速度信号と速度検知部の出力との比較に基づいて、ドライバ３１を介してモータ４０の速度制御をおこなう。
【００２７】
ＤＣブラシレスモータ４０はＵ、Ｖ、Ｗの３相スター結線されたコイル４３とロータ４４をもつ（図５）。さらにロータ４４の位置検出部としてロータ４４の磁極を検知する３個のホール素子４２を備え、その出力はＤＳＰ２０に接続されている。また、ロータ４４の外周上に設けられた磁気的パターン４５と磁気センサ４１からなる回転速度検知部を持ち、その出力はＤＳＰ２０に接続されている。
【００２８】
３０はＤＣブラシレスモータ４０を駆動するドライバであり、ハイ側トランジスタ３１とロー側トランジスタ３２を各３個備え、それぞれコイル４３のＵ、Ｖ、Ｗに接続されている。
３４は電流検出抵抗で、モータ駆動電流を電圧に変換する。発生した電圧はＤＳＰ２０のＡ／Ｄポートに取り込まれる。
【００２９】
ＤＳＰ２０はホール素子４２が発生するロータ位置信号ＨＵ〜ＨＷにより、ロータ４４の位置を特定し、相切り替え信号を生成する。相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷ、ＬＵ〜ＬＷは、ドライバの各トランジスタをオンオフ制御し励磁する相を順次切り替えロータを回転させる。
【００３０】
さらにＤＳＰ２０は回転速度目標値と回転速度情報を比較し、ＰＷＭ信号を生成、出力する。ＰＷＭ信号は値０でｄｕｔｙ０、値２５５でｄｕｔｙ１００となる。ＰＷＭ信号は相切り替え信号ＵＵ〜ＵＷとナンドゲート３３により論理積否定され駆動電流のチョッピングを行いモータの回転速度を制御する。なお、ナンドゲート３３を使わずにＤＳＰ２０ですべて処理してもよい。
【００３１】
このような図４及び図５におけるモータ制御回路１４以外の構成は、画像形成装置内で用いられる他のユニット駆動用モータ６ｅ、６ｆ（図１１参照）にも適用可能である。
【００３２】
図６はＤＳＰ２０の構成例を示すブロック図である。２１はプログラムコントローラ、２２ａは加減算や論理演算を行うＡＬＵ、２２ｂは積和演算をおこなうＭＡＣ、２３はデータ用メモリ、２４はプログラム用メモリ、２５ａはデータメモリバス、２５ｂはプログラムメモリバス、２６はＡ／Ｄポート、２７はシリアルポート、２８はタイマ、２９はＩ／Ｏポートである。このように、メモリをデータ用とプログラム用に独立させ、バスもデータバスとプログラムバスに分離し、乗算と加算を１マシンサイクルで実行するＭＡＣを持つことで高速な演算を可能としている。
【００３３】
次に、本実施形態にかかる画像形成装置の動作について説明する。図１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るが、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。
【００３４】
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１ｂと通信を行い（ステップＳ１）、正常に通信が行えるか判断する（ステップＳ２）。正常に通信できる場合、記憶部１ｂ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Ｓ３）。
【００３５】
一方、正常に通信が行えない場合、モータ制御部１４に着脱ユニット有無検知処理の実行を指示する（ステップＳ４）。有無検知の結果が、モータ制御部１４から報知されるのを待ち（ステップＳ５）、着脱ユニットがあるかどうか判断する（ステップＳ６）。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Ｓ７）。
【００３６】
ステップＳ６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Ｓ８）。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。
【００３７】
次に、図１のステップＳ４に対応してモータ制御部１４で実施される着脱ユニット有無検出処理について、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
本実施形態においてモータ制御部１４は、着脱ユニットを駆動するモータの負荷トルクの大きさにより、着脱ユニットの有無を判断する。負荷トルクの大きさは、開ループ制御により、一定の投入電力でモータを駆動し、そのときのモータ回転数から検知することができる。
【００３８】
モータ制御部１４は、プリンタ制御部１１から着脱ユニット有無検知実行を指示されると、一定の投入電力でモータを駆動するようにＰＷＭ値を設定する（ステップＳ２２）。例えば、ＰＷＭ値＝１００に固定する。
【００３９】
次に、タイマ２８に所定時間をセットする（ステップＳ２３）。このタイマ値は、モータ回転数が平衡状態に達するのに十分な時間としておく。
さらに、前記ＰＷＭ値により、モータの駆動を開始し（ステップＳ２４）、タイマ２８をスタートさせる。そして、タイムアウトした時点で（ステップＳ２６）、モータ回転数を測定する（ステップＳ２７）。
【００４０】
測定終了後、検知したモータ回転数と基準となる回転数を比較し（ステップＳ２８）、着脱ユニットの有無を判別する。検知した回転数が、基準回転数より大きければ、負荷トルク小となり、着脱ユニット無しと判断する（ステップＳ２９）。検知した回転数が、基準回転数以下であれば負荷トルク大となり、着脱ユニット有りと判断する（ステップＳ２１０）。
着脱ユニット有無判別終了後、着脱ユニット有無検知結果をプリンタ制御部に報知し（ステップＳ２１１）、検知処理を終了する。
【００４１】
なお、本実施形態では、現像ユニットの有無判別を行ったが、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ことは言うまでもない。
【００４２】
■（第２の実施形態）
本発明の第１の実施形態においては、所定時間に対するモータの回転数からその負荷トルクを検出し、着脱ユニットの有無を判定していた。それに対し、本実施形態においてはモータを閉ループで制御し、一定の回転数で駆動したときの、投入電力の大きさにより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。
【００４３】
次に、本実施形態におけるプリンタ制御部１４の着脱ユニット有無検出処理について、図７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から着脱ユニット有無検知実行を指示されると、モータ制御部１４は、予め設定された最終目標回転数をセットする。（ステップＳ７２）
【００４４】
次に、閉ループ制御によりモータ駆動を開始後（ステップＳ７３）、モータ回転数を検出し（ステップＳ７４）、最終目標回転数でモータが回転するように制御する。
【００４５】
モータ回転数が、最終目標回転数に達した時点で（ステップＳ７５）、タイマ２８を設定、起動するとともに、ＰＷＭ値加算用変数αを０にクリアする。（ステップＳ７６）。その後、一定周期ごとに、ＰＷＭ値加算用変数αにＰＷＭ値を加算し（ステップＳ７７）、タイマ２８がタイムアウトした時点で、ＰＷＭ値の加算を終了する。（ステップＳ７９）。
【００４６】
ＰＷＭ値加算終了後、演算したＰＷＭ値の総和を表す変数αの値と、予め定められた基準値を比較し（ステップＳ７１０）、着脱ユニットの有無を判別する。演算したＰＷＭ値の総和αが、基準値より大きければ、負荷トルク大となり、着脱ユニット有りと判断する（ステップＳ７１１）。演算したＰＷＭ値の総和αが基準値以下であれば負荷トルク小となり、着脱ユニット無しと判断する（ステップＳ７１２）。
着脱ユニット有無判別終了後、着脱ユニット有無検知結果をプリンタ制御部１１に報知し（ステップＳ７１３）、検知処理を終了する。
【００４７】
なお、本実施形態では、現像ユニットの有無判別を行ったが、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ことは言うまでもない。また、本実施形態では投入電力をＰＷＭ値から検知したが、電圧に変換した駆動電流値をＤＳＰ２０のＡ／Ｄポートで取り込み、その値を用いて投入電力を検知しても良い。
【００４８】
■（第３の実施形態）
本発明の第２の実施形態においては、モータを閉ループで制御し、一定の回転数で駆動したときの、投入電力の大きさによりモータの負荷トルクを検知し、着脱ユニットの有無を判定していた。それに対し、本実施形態においてはモータをある速度からある速度まで加速したときの投入電力の大きさから、負荷トルクを検知し着脱ユニットの有無を判別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。
【００４９】
次に、本実施形態におけるプリンタ制御部１４の着脱ユニット有無検出処理について、図８に示すフローチャートを用いて説明する。
プリンタ制御部から着脱ユニット有無検知実行を指示されると、モータ制御部１４は、予め定められた最終目標回転数をセットし、ＰＷＭ値加算用変数αを０にクリアする（ステップＳ８２）。
【００５０】
次に、モータ駆動を開始し（ステップＳ８３）、回転数＝０ｒｐｍから最終目標回転数までモータを加速する。そして、モータ加速中、一定周期でＰＷＭ値を検知し、ＰＷＭ値を加算していく（ステップＳ８４）。
【００５１】
モータの回転数を検出し（ステップＳ８５）、最終目標回転数に達したか否かを判定する（ステップＳ８６）。最終目標回転数に達したら、モータ駆動とＰＷＭ値の検知および加算処理を停止し、演算したＰＷＭ値の総和を表す変数αの値と予め定められた基準値を比較し（ステップＳ８７）、着脱ユニットの有無を判別する。演算したＰＷＭ値の総和αが、基準値より大きければ、負荷トルク大となり、着脱ユニット有りと判断する（ステップＳ８８）。演算したＰＷＭ値の総和αが、基準値以下であれば、負荷トルク小となり、着脱ユニット無しと判断する（ステップＳ８９）。
着脱ユニット有無判別終了後、着脱ユニット有無検知結果をプリンタ制御部１１に報知し（ステップＳ８１０）、着脱ユニット有無検知処理を終了する。
【００５２】
なお、本実施形態では、現像ユニットの有無判別を行ったが、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ことは言うまでもない。また、本実施形態では投入電力をＰＷＭ値から検知したが、電圧に変換した駆動電流値をＤＳＰ２０のＡ／Ｄポートで取り込み、その値を用いて投入電力を検知しても良い。
【００５３】
■（第４の実施形態）
本実施形態においては着脱ユニット検知処理において、モータへの投入電力を０から所定の値に変化させた場合に、モータの回転数が０ｒｐｍから所定の値になるまでの所要時間から負荷トルクを検知し、着脱ユニットの有無を判別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。
【００５４】
次に、本実施形態におけるプリンタ制御部１４の着脱ユニット有無検出処理について、図９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から着脱ユニット有無検知実行を指示されるとモータ制御部１４は、ＰＷＭ値、モータの基準回転数、およびタイマ２８の設定を行うとともに、タイマ２８を起動する（ステップＳ９２）。なお、モータの基準回転数は、設定したＰＷＭ値でモータを駆動した際、モータに最大負荷がかかっている状態で到達するモータ回転数より小さい値とする。さらに、モータの駆動を開始し（ステップＳ９３）、モータ速度を連続的に、あるいは一定周期毎に検知する（ステップＳ９５）。
【００５５】
モータ速度が目標回転数に達したか否かを判定し（ステップＳ９６）、目標回転数に達したらその時点におけるタイマ２８の値を記憶する（ステップＳ９７）。記憶終了後、記憶したタイマ値と基準値を比較し（ステップＳ９８）、着脱ユニットの有無を判別する。
記憶したタイマ値が、基準値以下であれば負荷トルク小となり、着脱ユニット無しと判断する（ステップＳ９９）。記憶したカウンタ値が、基準値より大きければ、負荷トルク大となり、着脱ユニット有りと判断する（ステップＳ９１０）。
【００５６】
着脱ユニット有無判別終了後、着脱ユニット有無検知結果をプリンタ制御部に報知し（ステップＳ９１１）、着脱ユニット有無検知処理を終了する。
なお、本実施形態では、現像ユニットの有無判別を行ったが、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ことは言うまでもない。
【００５７】
■（第５の実施形態）
本実施形態においては着脱ユニット検知処理において、一定の回転数で駆動しているモータへの投入電力を０へ変化させた場合に、モータの回転数がある値未満になるまでの所要時間から負荷トルクを検知し、着脱ユニットの有無を判別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。
【００５８】
次に、本実施形態におけるプリンタ制御部１４の着脱ユニット有無検出処理について、図１０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から着脱ユニット有無検知実行を指示されると、モータ制御部１４は、所定のモータ回転数を設定し（ステップＳ１０２）、閉ループ制御により、モータを加速する（ステップＳ１０３）。モータの回転数を検出し（ステップＳ１０４）、設定回転数に達したかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。設定回転数に達したら、タイマ２８をリセット、起動する（ステップＳ１０６）。さらに、ＰＷＭ値を０にし（ステップＳ１０７）、モータへの電力供給を中止する。
【００５９】
モータ速度を検知し（ステップＳ１０９）、モータ回転数が予め定めた基準回転数を下回ったか否かを判定する（ステップＳ１０１０）。モータの回転数が基準回転数を下回ったら、タイマ２８の値を記憶し（ステップＳ１０１１）、基準値を比較して（ステップＳ１０１２）、着脱ユニットの有無を判別する。記憶したタイマ値が基準値より大きければ、負荷トルク小となり、着脱ユニット無しと判断する（ステップＳ１０１２）。記憶したカウンタ値が基準値以下であれば、負荷トルク大となり、着脱ユニット有りと判断する（ステップＳ１０１３）。
着脱ユニット有無判別終了後、着脱ユニット有無検知結果をプリンタ制御部１１に報知し（ステップＳ１０１４）、着脱ユニット有無検知処理を終了する。
【００６０】
なお、本実施形態では、現像ユニットの有無判別を行ったが、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ことは言うまでもない。
【００６１】
【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ことは明らかである。
【００６２】
尚、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施形態では図１、図２、図７〜図１０のいずれか１つ以上に示すフローチャートに対応したプログラム）自体、及びそれを格納したコンピュータ装置読み取り可能な記憶媒体も本発明を構成する。
【００６３】
その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。
【００６４】
プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ等の光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリなどがある。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、着脱可能な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、ユニットの装着検知のためのセンサを設けることがないため、装置のコストアップを抑制してユニットの有無検知が可能となり、かつ、装置の無駄な電力消費を抑制して、ユーザビリティを向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置における、画像形成制御用パラメータ設定処理を示すフローチャートである。
【図２】図１における着脱ユニット有無検知処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部構成を示すブロック図である。
【図４】図３におけるモータ制御部及びその周辺回路を示すブロック図である。
【図５】図４におけるモータ制御部、ドライバ、モータ部分を更に詳細に示す回路図である。
【図６】図４におけるＤＳＰの構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置における着脱ユニット有無検知処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る画像形成装置における着脱ユニット有無検知処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る画像形成装置における着脱ユニット有無検知処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る画像形成装置における着脱ユニット有無検知処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明を適用可能な画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの要部構成を示す図である。
【図１２】従来のＤＣブラシレスモータ及びその駆動制御に係る回路構成を示す図である。
【符号の説明】
１・・・・感光ドラム
２・・・・レーザスキャナー
３・・・・搬送ベルト
４・・・・駆動ローラ
５・・・・定着器
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・・・・ＤＳＰ
２１・・・・プラグラムコントローラ
２２ａ・・・・ＡＬＵ
２２ｂ・・・・ＭＡＣ
２３・・・・データメモリ
２４・・・・プログラムメモリ
２５ａ・・・・データメモリバス
２５ｂ・・・プログラムメモリバス
２６・・・・Ａ／Ｄポート
２７・・・・シリアルポート
２８・・・・タイマ
２９・・・・Ｉ／Ｏポート
３０・・・・ドライバ
３１・・・・ハイ側トランジスタ
３２・・・・ロー側トランジスタ
３３・・・・ナンドゲート
３４・・・・電流検出抵抗
４０・・・・ＤＣブラシレスモータ
４１・・・・磁気センサ
４２・・・・ホール素子
４３・・・・コイル
４４・・・・ロータ
４５・・・・磁気的パターン
４６・・・・回転体
５０・・・・ＤＣブラシレスモータ
５１・・・・コイル
５２・・・・ロータ
５３・・・・ホール素子
５４・・・・アンプ
５５・・・・磁気的パターン
５６・・・・磁気センサ
５７・・・・アンプ
５８・・・・通電ロジック回路
６０・・・・速度制御部
６１・・・・Ｆ／Ｖコンバータ
６２・・・・比較器
６３・・・・ＰＬＬ
６４・・・・混合器
６５・・・・ＰＷＭ信号生成器
７０・・・・ドライバ
７１・・・・ハイ側トランジスタ
７２・・・・ロー側トランジスタ
８０・・・・電流リミッタ
８１・・・・電流検出抵抗
８２・・・・比較器

Claims

ユニットが着脱可能であって、該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、
前記画像形成装置に装着された前記ユニットを駆動するためのモータと、
前記モータの負荷に基づいて前記ユニットの装着有無を検出する検出処理を実行する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記モータを一定回転数で駆動させた後に、該モータへの電力供給を停止し、電力供給を停止してから該モータの回転数が基準値回転数になるまでの時間に基づいて、前記モータの負荷を検出する負荷検出処理と、前記負荷検出処理によって検出した負荷に基づいて前記ユニットの装着の有無を検知する有無検知処理とを実行することを特徴とする画像形成装置。
前記ユニットが、前記画像形成に用いる消耗品を内蔵する現像ユニットであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。