JP7300102B2 - 駆動装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係るプリンタ100を示す概略構成図である。プリンタ100は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒(以下、Y,M,C,Kと記す)のトナー像を作像するための4つの作像ユニット7Y,7M,7C,7Kを備えている。これらは、画像形成物質として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
駆動装置40は、駆動源たる駆動モータ45を備え、駆動モータ45のモータ軸には、モータギヤ46が設けられており、このモータギヤ46に第一段ギヤ47の大径ギヤ部47aが噛み合っている。この第一段ギヤ47の大径ギヤ部47aには、アイドラギヤ48が噛み合っており、このアイドラギヤ48には、第二段ギヤ49の大径ギヤ部が噛み合っている。
同図において、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリーなどを具備する制御部60には、駆動モータ45が接続されており、駆動モータ45の駆動を制御している。また、制御部60には、第一~第三電磁クラッチ51,53,55が接続されており、各電磁クラッチのON/OFFを制御している。
図4に示すように、画像形成を行っている装置の稼動中(S101)にジャムなどの記録シートの搬送異常が発生したとき(S102)、操作表示部62に異常が発生した旨と、クラッチ故障診断モードを実行するか否かの表示を行なう。作業者が、操作表示部62を操作してクラッチ故障診断モードを実行することを選択した場合(S103)は、リカバリー動作(例えば、ジャム処理)後に後述するクラッチ故障診断モードを実行する(S104)。なお、ジャム処理などのリカバリー動作後に、操作表示部62にクラッチ故障診断モードを実行するか否かを表示を行なってもよい。
同図においては、リカバリー動作(例えば、ジャム処理)後に自動でクラッチ故障診断モードが実行される。自動実行は、予め操作表示部62でクラッチ故障診断モードを自動実行する設定をした場合に行われるようにしてもよいし、リカバリー動作後に必ずクラッチ故障診断モードが自動的に行なわれるようにしてもよい。
図6は、実施例1におけるクラッチ故障診断モードの制御フロー図であり、図7は、第二電磁クラッチ53に故障があった場合について、クラッチ故障診断モードによる故障診断について説明する図である。
実施例1では、第一~第三電磁クラッチと、電磁クラッチを介して駆動力が伝達されるレジストローラ29、第一、第二フィードローラ26a,27aの異常を検知する。
なお、組み合わせパターンはこれに限られるものではなく、装置構成に応じて、適宜、設定すればよい。
第一組み合わせパターンにおいては、正常に作動している第一電磁クラッチ51と第三電磁クラッチ55がONで、故障が発生している第二電磁クラッチ53はOFFで作動しない。従って、第一組み合わせパターンで検出される電流値は、図8(a)と同様に閾値幅に入り正常と判定される。
図10に示すように、全ての組み合わせパターンにおいて、電流値が閾値幅に入り、全ての組み合わせパターンにおいて正常と判定している場合は、異常なしと判定する(S11のYES、S12)。
次に、実施例2ついて説明する。
また、電磁クラッチを介して駆動力が伝達される被駆動伝達部材の負荷トルクが高い場合は、ONのときに流れる電流値が大きく、SN比が高いため良好に電流値を検知することができる。また、電磁クラッチOFFのときと電磁クラッチONのときとの駆動モータにかかるトルクの変動が大きい。よって、電磁クラッチOFFのときの駆動モータ45に流れる電流値と、電磁クラッチONのときの駆動モータに流れる電流値との差が大きくなり、その間に設定される第一閾値Aと、電磁クラッチONのときの駆動モータ45に流れる電流値との差も大きい。従って、外乱の要因で多少駆動モータ45に流れる電流値が変動しても、電流値が第一閾値Aを下回ることがない。従って、被駆動伝達部材の負荷トルクが高い場合は、実施例1と異なり、単独で電磁クラッチを作動させて、そのときの電流値を測定して、電磁クラッチの異常や被駆動伝達部材の異常(過負荷状態)を判定することができる。以下に、実施例2として、具体的に説明する。
駆動モータが駆動を開始し、電磁クラッチが作動を開始(ON)してから所定のタイミングで電流検知部61で電流を検知する。そして、検知した電流値が図12の一点鎖線で示すように、第一閾値Aを下回るときは、連結不良と判定し、電磁クラッチに異常が生じていると判断する(S32のNO、S34)。
(態様1)
駆動モータ45などの駆動源と、駆動源の電流値を検出する電流検知部61などの電流検出手段と、3つ以上の被駆動伝達部材(本実施形態では、レジストローラ29、第一フィードローラ26a、第二フィードローラ27aが対応する)と、駆動源からの駆動力を伝達する伝達状態と前記駆動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替え可能な3つ以上の駆動伝達切替手段(本実施形態では、第一電磁クラッチ51、第二電磁クラッチ53、第三電磁クラッチ55が対応する)とを備え、各駆動伝達切替手段は、互いに異なる被駆動伝達部材に前記駆動力を伝達するように構成され、電流検出手段の検出した電流値に基づいて、駆動伝達切替手段の異常を検知する制御部60などの異常検知手段を備えた駆動装置において、異常検知手段は、複数の駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を伝達状態とし、かつ、伝達状態とする駆動伝達切替手段の組み合わせが互いに異なる複数の組み合わせパターン(本実施形態では、3つの組み合わせパターン)それぞれについて電流検出手段が検出した複数の電流値に基づいて、駆動伝達切替手段の異常を検知する。
被駆動伝達部材の負荷トルクが小さい場合、電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段を伝達状態にして被駆動伝達部材に駆動力を伝達するようにしたときの駆動モータ45などの駆動源にかかる負荷トルクが小さい。そのため、電流検知部61などの電流検出手段が検出する電流値が小さくなり、SN比が低く検出する電流値がノイズに埋もれてしまい、正確な電流検出を行なえないおそれがある。その結果、駆動伝達切替手段が正常に動作して駆動伝達切替手段が伝達状態となっているか否かを、検出した電流値に基づいて、精度よく判定することができないおそれがある。
これに対し、態様1では、複数の駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を伝達状態とし、かつ、伝達状態とする駆動伝達切替手段の組み合わせが互いに異なる複数の組み合わせパターンそれぞれについて、電流検出手段が検出した複数の電流値に基づいて、駆動伝達切替手段の異常を検知するようにした。
各被駆動伝達部材の負荷トルクが小さくても、複数の駆動伝達切替手段を伝達状態にして複数の被駆動伝達部材に駆動力を伝達することで、駆動源にかかる負荷トルクを大きくできる。これにより、電流検出手段が検出する電流値を大きくすることができ、SN比を高めることができ、精度よく電流値を検知することができる。よって、電流値に基づいて、その組み合わせパターンにおいて、伝達状態とした複数の駆動伝達切替手段が正常に作動しているか否かを精度よく判定することができる。
また、電流値に基づいて、ある組み合わせパターンにおいて伝達状態とした複数の駆動伝達切替手段のうち、少なくとも一方に異常があると判定される場合は、別の組み合わせパターンの判定結果から複数の駆動伝達切替手段のうちのどれが異常であるかを判別することができる。具体的には、異常があると判定された組み合わせパターンにおいて伝達状態とした複数の駆動伝達切替手段のうち、異常がある駆動伝達切替手段については、この異常がある駆動伝達切替手段を伝達状態とした別の組み合わせパターンでも同様に検出した電流値から異常があると判定される。一方、異常があると判定された組み合わせパターンにおいて伝達状態とした複数の駆動伝達切替手段のうち、正常な駆動伝達切替手段については、この正常な駆動伝達切替手段を伝達状態とした別の組み合わせパターンでは検出した電流値から正常に作動していると判定される。よって、別の組み合わせパターンの判定結果を参照することで、異常が発生している駆動伝達切替手段の特定を行なうことができる。このように、複数の駆動伝達切替手段を伝達状態にして電流を検出する構成としても、複数の組み合わせパターンで検出した複数の電流値から異常が発生している駆動伝達切替手段の特定を行なうことができる。
態様1において、制御部60などの異常検知手段は、異常検知対象の電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態(ON状態、作動状態)のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が第一閾値A未満のときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段を異常と判定する。
これによれば、実施例1で説明したように、電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段に異常が発生している場合は伝達状態において、搬送ローラなどの被駆動伝達部材と駆動連結できず、被駆動伝達部材の負荷トルクが駆動源に加わらない。その結果、異常が発生している駆動伝達切替手段が伝達状態のすべての組み合わせパターンで、電流検知部61などの電流検出手段で検出される電流値が第一閾値Aを下回る。よって、異常検知対象の電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態(ON状態、作動状態)のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が第一閾値A未満のときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段に異常が発生していることを検知することができる。
また、異常検知対象の電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態(ON状態、作動状態)の複数の組み合わせパターンのうち、いくつかの検出した電流値が第一閾値A以上であれば、第一閾値Aを下回った電流値が、外乱による誤検知の可能性があると判断できる。これにより、駆動伝達切替手段に異常が発生している場合にのみ、駆動伝達切替手段の異常であると検知でき、誤検知を抑制でき、信頼性の高い異常検知を行なうことができる。
態様2において、制御部60などの異常検知手段は、異常検知対象の電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態(ON状態、作動状態)のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が第一閾値Aよりも大きい第二閾値Bを越えるときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段から駆動力が伝達される搬送ローラなどの被駆動伝達部材に異常があると判定する。
これによれば、実施例1で説明したしたように、搬送ローラなどの被駆動伝達の負荷トルクが規定よりも過負荷となり被駆動伝達部材に異常が発生しているときは、この被駆動伝達部材が駆動力を伝達させる駆動伝達切替手段が伝達状態の組み合わせパターンすべてで電流値が第二閾値Bを越える。よって、異常検知対象の電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態(ON状態、作動状態)のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が第二閾値Bを越えるときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段から駆動伝達される被駆動伝達部材に異常が発生していることを検知することができる。
また、駆動切替手段の異常検知と、被駆動伝達部材の異常検知を同時に行なうことができ、それぞれ別々に行なう場合に比べて、装置ダウンタイムの短縮化を図ることができる。
態様1乃至3いずれかにおいて、組み合わせパターンは、3以上の駆動伝達切替手段のうち2つの駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を伝達状態とし、残りの駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を遮断状態とした組み合わせパターンであり、複数の組み合わせパターンは、伝達状態の2つの駆動伝達切替手段の組み合わせが互いに異なる。
これによれば、必要最小限の組み合わせパターンで異常の検知(異常が発生している駆動切替手段や被駆動伝達部材の特定)を行なうことができ、装置のダウンタイムを最小限に抑えることが可能となる。
駆動モータ45などの駆動源と、駆動源の電流値を検出する電流検知部61などの電流検出手段と、駆動源からの駆動力を搬送ローラなどの被駆動伝達部材に伝達する伝達状態と被駆動伝達部材への駆動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替え可能な電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段とを備えた駆動装置40において、電流検出手段が検出した電流値に複数の閾値を設定し、駆動伝達切替手段が伝達状態のときに電流検出手段が検出した電流値が、閾値で区切られたどの範囲内にあるかにより被駆動伝達部材の異常か、駆動伝達切替手段の異常かを検知する制御部60などの異常検知手段を備えた。
これによれば、実施例1や実施例2で説明したように、駆動伝達切替手段が伝達状態のときに電流検出手段が検出した電流値に基づいて、電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段の異常と、被駆動伝達部材の異常とを検知することができ、それぞれ別々に行なう場合に比べて、装置ダウンタイムの短縮化を図ることができる。
態様5において、制御部60などの異常検知手段は、電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段が伝達状態のときに電流検知部61などの電流検出手段が検出した電流値が、第一閾値A未満のときは、駆動伝達切替手段の異常と検知し、電流検出手段が検出した電流値が、第一の閾値よりも大きい第二閾値Bを越えるときは、被駆動伝達部材の異常と検知する。
これによれば、実施例1や実施例2で説明したように、駆動伝達切替手段に異常があるときは、駆動伝達切替手段を伝達状態(ON状態、作動状態)にしたときに連結不良となり、被駆動伝達部材の負荷トルクが駆動源にかからず、駆動源に流れる電流が、規定値よりも低くなる、従って、電流検知部61などの電流検出手段が検出した電流値が第一閾値A未満となる。よって、第一閾値A未満のときは、駆動伝達切替手段の異常と検知することができる。
一方、被駆動伝達部材の異常で負荷トルクが増大したときは、駆動伝達切替手段を伝達状態(ON状態、作動状態)にしたときに、駆動源にかかるトルクが規定よりも大きくなり、電流検出手段が検出する電流値が第二閾値Bを越える。従って、検出した電流値が第二閾値Bを越えるときは、被駆動伝達部材の異常と検知することができる。
態様1乃至6いずれかにおいて、制御部60などの異常検知手段が検知した結果を、不揮発性メモリなどの記憶手段に記憶する。
これによれば、実施形態で説明したように、装置に異常が発生したときや装置のメンテナンス時に、記憶手段に記憶した過去の検知結果を読み出して操作表示部62に表示して、故障発生箇所の特定や故障の予兆を知ることができる。これにより、故障箇所の交換を容易に行なえる。また、適切なメンテナンスを行なうことができる。
画像形成装置において、態様1乃至7いずれかの駆動装置を備える。
これによれば、適切な異常検知を行なうことができる。
態様8において、制御部60などの異常検知手段が検知した結果を、操作表示部62などの表示部に表示する。
これによれば、実施形態で説明したように、異常検知結果を、作業者に知らせることができる。
態様8または9において、操作表示部62などの操作部を備え、操作部の操作により、制御部60などの異常検知手段の異常検知が行なわれる。
これによれば、ユーザーの任意のタイミングで、異常検知を行なうことができる。
態様8乃至10いずれかにおいて、画像形成装置に対して、所定の動作が行なわれた後に、異常検知手段の異常検知が行なわれる。
これによれば、適切なタイミングで自動的に異常検知を行なうことが可能となる。
態様11において、被駆動伝達部材が、シートを搬送する搬送ローラなどの搬送部材であり、所定の動作が、シートジャム処理後のリカバリー動作である。
電磁クラッチなどの駆動伝達切替手段に故障が生じたり、搬送部材に異常があったりすると、ジャムが発生するので、ジャム処理後のリカバリー動作後に異常検知を行なうことで、適切なタイミングで異常の有無を検知することができる。
26a :第一フィードローラ
27 :第二給紙カセット
27a :第二フィードローラ
29 :レジストローラ
40 :駆動装置
45 :駆動モータ
46 :モータギヤ
47 :第一段ギヤ
47a :大径ギヤ部
47b :小径ギヤ部
48 :アイドラギヤ
49 :第二段ギヤ
49b :小径ギヤ部
50 :レジストギヤ
51 :第一電磁クラッチ
52 :第二給紙ギヤ
53 :第二電磁クラッチ
54 :第一給紙ギヤ
55 :第三電磁クラッチ
60 :制御部
61 :電流検知部
62 :操作表示部
99 :筐体
100 :プリンタ
A :第一閾値
B :第二閾値
P :記録シート
Claims (11)
- 駆動源と、
前記駆動源の電流値を検出する電流検出手段と、
3つ以上の被駆動伝達部材と、
前記駆動源からの駆動力を伝達する伝達状態と前記駆動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替え可能な3つ以上の駆動伝達切替手段とを備え、
各駆動伝達切替手段は、互いに異なる被駆動伝達部材に前記駆動力を伝達するように構成され、
前記電流検出手段の検出した電流値に基づいて、前記駆動伝達切替手段の異常を検知する異常検知手段を備えた駆動装置において、
前記異常検知手段は、複数の駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を前記伝達状態とし、かつ、前記伝達状態の駆動伝達切替手段の組み合わせが互いに異なる複数の組み合わせパターンそれぞれについて前記電流検出手段が検出した複数の電流値に基づいて、駆動伝達切替手段の異常を検知するものであり、
前記異常検知手段は、異常検知対象の駆動伝達切替手段が伝達状態のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が第一閾値未満のときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段を、異常と判定することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1に記載の駆動装置において、
前記異常検知手段は、異常検知対象の駆動伝達切替手段が伝達状態のすべての組み合わせパターンにおいて、検出した電流値が前記第一閾値よりも大きい第二閾値を越えるときは、異常検知対象の駆動伝達切替手段から駆動力が伝達される被駆動伝達部材に異常があると判定することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1または2に記載の駆動装置において、
前記組み合わせパターンは、3以上の駆動伝達切替手段のうち、2つの駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を前記伝達状態とし、残りの駆動伝達切替手段の駆動伝達状態を前記遮断状態とした組み合わせパターンであり、
複数の組み合わせパターンは、前記伝達状態の2つの駆動伝達切替手段の組み合わせが互いに異なることを特徴とする駆動装置。 - 駆動源と、
前記駆動源の電流値を検出する電流検出手段と、
前記駆動源からの駆動力を被駆動伝達部材に伝達する伝達状態と前記被駆動伝達部材への駆動力の伝達を遮断する遮断状態とを切り替え可能な駆動伝達切替手段とを備えた駆動装置において、
前記電流検出手段が検出した電流値に複数の閾値を設定し、
前記駆動伝達切替手段が前記伝達状態のときに前記電流検出手段が検出した電流値が、前記閾値で区切られたどの範囲内にあるかにより被駆動伝達部材の異常か、前記駆動伝達切替手段の異常かを検知する異常検知手段を備えたことを特徴とする駆動装置。 - 請求項4に記載の駆動装置において、
前記異常検知手段は、前記駆動伝達切替手段が前記伝達状態のときに前記電流検出手段が検出した電流値が、第一閾値未満のときは、前記駆動伝達切替手段の異常と検知し、前記電流検出手段が検出した電流値が、前記第一閾値よりも大きい第二閾値を越えるときは、前記被駆動伝達部材の異常と検知することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載の駆動装置において、
前記異常検知手段が検知した結果を、記憶手段に記憶することを特徴とする駆動装置。 - 請求項1乃至6いずれか一項に記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項7に記載の画像形成装置において、
前記異常検知手段が検知した結果を、表示部に表示することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7または8に記載の画像形成装置において、
操作部を備え、
前記操作部の操作により、前記異常検知手段の異常検知が行なわれることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7乃至9いずれか一項に記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置に対して、所定の動作が行なわれた後に、前記異常検知手段の異常検知が行なわれることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項10に記載の画像形成装置において、
前記被駆動伝達部材が、シートを搬送する搬送部材であり、
前記所定の動作が、シートジャム処理後のリカバリー動作であることを特徴とする画像形成装置。
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