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JP2010230544A - Rotating body detector and image forming apparatus - Google Patents

Rotating body detector and image forming apparatus Download PDF

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JP2010230544A
JP2010230544A JP2009079405A JP2009079405A JP2010230544A JP 2010230544 A JP2010230544 A JP 2010230544A JP 2009079405 A JP2009079405 A JP 2009079405A JP 2009079405 A JP2009079405 A JP 2009079405A JP 2010230544 A JP2010230544 A JP 2010230544A
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Japan
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encoder
encoder sensor
sensor
abnormality
rotation detection
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Application number
JP2009079405A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoritsugu Maeda
▲頼▼嗣 前田
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
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  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To specify the cause of abnormality, when the abnormality arises in a rotation detector which detects the rotational state of a rotating body, such as, a photosensitive drum. <P>SOLUTION: When the abnormality arises in the rotation detector, any one of an encoder wheel 111, a first encoder sensor 112 and a second encoder sensor 113 is specified to be abnormal, based on signals output from the first encoder sensor 112 and the second encoder sensor 113 in the state of rotating the photosensitive drum 11. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転体の回転状態を検知する回転体検知装置と、当該回転体検知装置を有し記録紙に画像を形成する画像形成装置に関する。   The present invention relates to a rotating body detection device that detects a rotating state of a rotating body, and an image forming apparatus that includes the rotating body detection device and forms an image on recording paper.

従来の画像形成装置は、感光ドラム等の回転体を一定速度で回転させるために、一定間隔のスリットのパターンを有するエンコーダホイールを回転体の軸に設け、エンコーダセンサにより当該パターンを検知して回転体の回転速度を検知していた。   In a conventional image forming apparatus, in order to rotate a rotating body such as a photosensitive drum at a constant speed, an encoder wheel having a slit pattern with a constant interval is provided on the shaft of the rotating body, and the pattern is detected by an encoder sensor and rotated. It was detecting the rotation speed of the body.

また、エンコーダホイールの反りや、スリット間隔のムラ、取り付け誤差による偏心等の影響により検知誤差が生じることから、当該誤差を補正すべく、2つのエンコーダセンサを設けたものがあった。具体的には、エンコーダホイールに対して第1のエンコーダセンサと第2のエンコーダセンサを設け、当該第1及び第2のエンコーダセンサの出力の平均値を算出して、回転体の回転制御を行っていた。   In addition, since a detection error occurs due to the influence of the warp of the encoder wheel, the unevenness of the slit interval, the eccentricity due to the mounting error, etc., there is one in which two encoder sensors are provided to correct the error. Specifically, a first encoder sensor and a second encoder sensor are provided for the encoder wheel, and the average value of the outputs of the first and second encoder sensors is calculated to perform rotation control of the rotating body. It was.

さらに、第1のエンコーダセンサと第2のエンコーダセンサとを有する回転検知装置の異常を検知する方法が提案されている。具体的には、第1のエンコーダセンサ及び第2のエンコーダセンサから出力される信号と、予めメモリに記憶しておいた誤差基準値とを比較することにより、エンコーダ装置の異常を検知していた(例えば、特許文献1参照)。   Furthermore, a method for detecting an abnormality in a rotation detection device having a first encoder sensor and a second encoder sensor has been proposed. Specifically, the abnormality of the encoder device was detected by comparing the signal output from the first encoder sensor and the second encoder sensor with the error reference value stored in the memory in advance. (For example, refer to Patent Document 1).

特開平07−140856号公報Japanese Patent Laid-Open No. 07-140856

しかしながら、特許文献1記載の発明では、回転検知装置の異常を検知することができるが、その異常を引き起こす原因が、エンコーダホイールか、第1のエンコーダセンサか、第2のエンコーダセンサかを特定することができなかった。したがって、回転検知装置に異常が発生した場合に、サービスマン等によるメンテナンス時の作業効率が悪いという問題があった。   However, in the invention described in Patent Document 1, an abnormality of the rotation detection device can be detected, but it is specified whether the cause of the abnormality is the encoder wheel, the first encoder sensor, or the second encoder sensor. I couldn't. Therefore, when an abnormality occurs in the rotation detection device, there is a problem that work efficiency during maintenance by a service person or the like is poor.

そこで、本発明は、回転体の回転検知を行う回転検知装置に異常が発生した場合、その異常原因を特定することができる回転体検知装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating body detection device and an image forming apparatus that can identify the cause of an abnormality when an abnormality occurs in a rotation detection device that detects rotation of a rotating body.

上記目的を達成するため、本発明に係る回転検知装置は、回転体の回転状態を検知する回転検知装置であって、前記回転体の回転軸に設けられ、一定間隔のパターンを有するエンコーダホイールと、前記エンコーダホイールのパターンを検知する第1のエンコーダセンサと、前記第1のエンコーダセンサとは別に設けられ、前記エンコーダホイールのパターンを検知する第2のエンコーダセンサと、前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサの出力に基づき、前記回転体の回転速度を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記回転検知装置に異常が発生した場合、前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサから出力される信号に基づき、前記エンコーダホイール、前記第1のエンコーダセンサ、及び前記第2のエンコーダセンサのいずれに異常が発生したのかを特定することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a rotation detection device according to the present invention is a rotation detection device that detects a rotation state of a rotating body, and is provided on an axis of rotation of the rotating body, and has an encoder wheel having a pattern with a constant interval. A first encoder sensor that detects a pattern of the encoder wheel; a second encoder sensor that is provided separately from the first encoder sensor and detects the pattern of the encoder wheel; and the first encoder sensor; Control means for controlling the rotation speed of the rotating body based on the output of the second encoder sensor, and the control means, when an abnormality occurs in the rotation detection device, the first encoder sensor And the encoder wheel, the first encoder sensor based on the signal output from the second encoder sensor. And abnormality in any of the second encoder sensors and identifies whether the occurred.

また、本発明に係る画像形成装置は、上記回転検知装置を有し、記録紙に画像を形成することを特徴とする。   An image forming apparatus according to the present invention includes the above rotation detection device, and forms an image on a recording sheet.

本発明によれば、回転体の回転検知を行う回転検知装置に異常が発生した場合、その異常原因を特定することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when abnormality arises in the rotation detection apparatus which performs rotation detection of a rotary body, the abnormality cause can be specified.

画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall configuration of an image forming apparatus. 感光ドラムの駆動構成を説明する図である。It is a figure explaining the drive structure of a photosensitive drum. 画像形成装置の制御ブロック図である。2 is a control block diagram of the image forming apparatus. FIG. CPUのクロックと、エンコーダ装置からの出力信号を示す図である。It is a figure which shows the clock of CPU, and the output signal from an encoder apparatus. エンコーダセンサの異常検出処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the abnormality detection process of an encoder sensor. 正常時の動作例及び異常時の動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example at the time of normal, and the operation example at the time of abnormality.

図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態に係る電子写真カラー複写機の全体構成を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic sectional view showing the overall configuration of an electrophotographic color copying machine according to an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.

本実施形態に係る画像形成装置1は、複数の画像形成部を並列に配し、中間転写方式を採用したカラー画像形成装置である。画像形成装置1は、画像読取部1Rと、画像出力部1Pとを有する。画像読取部1Rは、原稿画像を光学的に読み取り、電気信号に変換して画像出力部1Pに送信する。   The image forming apparatus 1 according to the present embodiment is a color image forming apparatus in which a plurality of image forming units are arranged in parallel and an intermediate transfer method is adopted. The image forming apparatus 1 includes an image reading unit 1R and an image output unit 1P. The image reading unit 1R optically reads a document image, converts it into an electrical signal, and transmits it to the image output unit 1P.

画像出力部1Pは、4つ並設された画像形成部10と、給紙ユニット20と、中間転写ユニット30と、定着ユニット40と、クリーニングユニット50と、フォトセンサ60と、制御ユニット80とを有する。   The image output unit 1P includes four image forming units 10, a sheet feeding unit 20, an intermediate transfer unit 30, a fixing unit 40, a cleaning unit 50, a photo sensor 60, and a control unit 80 arranged in parallel. Have.

4つ並設された画像形成部10において、それぞれ回転体としての感光ドラム11a〜11dが回転自在に軸支され、図の矢印方向に回転駆動される。感光ドラム11a〜11dの外周面に沿って、一次帯電器12a〜12d、露光装置13a〜13d、ミラー16a〜16d、現像装置14a〜14d、及びクリーニング装置15a〜15dが設けられている。   In the four image forming units 10 arranged side by side, the photosensitive drums 11a to 11d as rotating bodies are rotatably supported and are driven to rotate in the direction of the arrow in the figure. Along the outer peripheral surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d, primary chargers 12a to 12d, exposure devices 13a to 13d, mirrors 16a to 16d, developing devices 14a to 14d, and cleaning devices 15a to 15d are provided.

一次帯電器12a〜12dは、感光ドラム11a〜11dの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光装置13a〜13dは、画像読取部1Rからの画像信号に応じて変調したレーザビームを照射する。照射されたレーザビームは、ミラー16a〜16dにより感光ドラム11a〜11d上に導かれ、感光ドラム11a〜11dの表面を露光することによって静電潜像が形成される。   The primary chargers 12a to 12d give a uniform charge amount to the surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d. Next, the exposure devices 13a to 13d irradiate a laser beam modulated according to an image signal from the image reading unit 1R. The irradiated laser beams are guided onto the photosensitive drums 11a to 11d by the mirrors 16a to 16d, and electrostatic latent images are formed by exposing the surfaces of the photosensitive drums 11a to 11d.

現像装置14a〜14dは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった4色の現像剤(以下、「トナー」という)で、感光ドラム11a〜11d上の静電潜像を顕像化する。顕像化されたトナー像を一次転写領域Ta〜Tdにて中間転写ユニット30を構成する中間転写ベルト31に転写する。中間転写ベルト31は、中間転写ベルト31に駆動を伝達する駆動ローラ32と、ばね(不図示)の付勢によって中間転写ベルト31に適度な張力を与えるテンションローラ33と、二次転写対向ローラ34との間に張設巻回されている。   The developing devices 14a to 14d visualize the electrostatic latent images on the photosensitive drums 11a to 11d with developer of four colors such as yellow, cyan, magenta, and black (hereinafter referred to as “toner”). The visualized toner image is transferred to the intermediate transfer belt 31 constituting the intermediate transfer unit 30 in the primary transfer areas Ta to Td. The intermediate transfer belt 31 includes a driving roller 32 that transmits driving to the intermediate transfer belt 31, a tension roller 33 that applies an appropriate tension to the intermediate transfer belt 31 by biasing a spring (not shown), and a secondary transfer counter roller 34. It is wound around and stretched.

一次転写領域Ta〜Tdの下流側には、クリーニング装置15a〜15dが設けられている。クリーニング装置15a〜15dは、中間転写ベルト31に転写されずに感光ドラム11a〜11d上に残されたトナーを掻き落として、感光ドラム11a〜11dの表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。   Cleaning devices 15a to 15d are provided on the downstream side of the primary transfer regions Ta to Td. The cleaning devices 15 a to 15 d clean the surfaces of the photosensitive drums 11 a to 11 d by scraping off toner remaining on the photosensitive drums 11 a to 11 d without being transferred to the intermediate transfer belt 31. By the process described above, image formation with each toner is sequentially performed.

各感光ドラム11a〜11dと中間転写ベルト31が対向する一次転写領域Ta〜Tdには、中間転写ベルト31の内面側に一次転写用帯電器35a〜35dが配置されている。また、二次転写対向ローラ34に対向して二次転写ローラ36が配置され、中間転写ベルト31とのニップによって二次転写領域Teが形成される。二次転写ローラ36は、中間転写ベルト31に対して適度な圧力で加圧されている。   Primary transfer chargers 35 a to 35 d are disposed on the inner surface side of the intermediate transfer belt 31 in the primary transfer regions Ta to Td where the photosensitive drums 11 a to 11 d and the intermediate transfer belt 31 face each other. A secondary transfer roller 36 is disposed to face the secondary transfer counter roller 34, and a secondary transfer region Te is formed by a nip with the intermediate transfer belt 31. The secondary transfer roller 36 is pressed against the intermediate transfer belt 31 with an appropriate pressure.

一方、給紙ユニット20は、カセット21、ピックアップローラ22、給紙ローラ対23、搬送路24、及びレジストローラ25から構成される。カセット21に収納された記録紙Pは、ピックアップローラ22により一枚ずつ送り出され、給紙ローラ対23により搬送路24上を搬送される。搬送路24上を搬送された記録紙Pは、レジストローラ25により、各画像形成部の画像形成タイミングに合わせて二次転写領域Teへ送り出される。   On the other hand, the paper feed unit 20 includes a cassette 21, a pickup roller 22, a paper feed roller pair 23, a conveyance path 24, and a registration roller 25. The recording paper P stored in the cassette 21 is sent out one by one by the pickup roller 22 and is transported on the transport path 24 by the pair of paper feed rollers 23. The recording paper P transported on the transport path 24 is sent out to the secondary transfer region Te by the registration roller 25 in accordance with the image forming timing of each image forming unit.

また、中間転写ベルト31の二次転写領域Teの下流には中間転写ベルト31の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングユニット50が配置される。クリーニングユニット50は、中間転写ベルト31上のトナーを除去するためのクリーニングブレード51と、回収トナーを収納する回収トナーボックス52とを備えている。   A cleaning unit 50 for cleaning the image forming surface of the intermediate transfer belt 31 is disposed downstream of the secondary transfer region Te of the intermediate transfer belt 31. The cleaning unit 50 includes a cleaning blade 51 for removing toner on the intermediate transfer belt 31 and a collected toner box 52 for storing collected toner.

定着ユニット40は、内部にハロゲンヒータなどの熱源を備えた定着ローラ41aと、そのローラに加圧される加圧ローラ41b(このローラにも熱源を備える場合もある)とを有する。また、定着ユニット40には、定着ローラ対41aと加圧ローラ41bとのニップ部へ記録紙Pを導くためのガイド43、定着ユニットの熱を内部に閉じ込めるための定着断熱カバー46が設けられている。   The fixing unit 40 includes a fixing roller 41a provided with a heat source such as a halogen heater therein, and a pressure roller 41b (which may also include a heat source). Further, the fixing unit 40 is provided with a guide 43 for guiding the recording paper P to the nip portion between the fixing roller pair 41a and the pressure roller 41b, and a fixing heat insulating cover 46 for confining the heat of the fixing unit. Yes.

内排紙ローラ44は、定着ローラ対41a及び加圧ローラ41bからなるローラ対から搬送されてきた記録紙Pを搬送するためのローラである。内排紙ローラ44により搬送された記録紙Pは、縦パスローラ45a及び45bによりさらに搬送され、外排紙ローラ48により排紙トレイ47上に排紙される。   The inner paper discharge roller 44 is a roller for transporting the recording paper P that has been transported from the roller pair including the fixing roller pair 41a and the pressure roller 41b. The recording paper P conveyed by the inner paper discharge roller 44 is further conveyed by the vertical path rollers 45 a and 45 b and discharged onto the paper discharge tray 47 by the outer paper discharge roller 48.

次に、記録紙Pの両面に画像形成する場合について説明する。カセット21から給紙された記録紙Pの1面目のトナー画像が定着された後、内排紙ローラ44、縦パスローラ45aによって記録紙Pが搬送される。記録紙Pの後端が搬送路の分岐位置70を通過して所定距離進んだことに応じて、縦パスローラ45aは回転を停止し、その後逆回転して逆方向に記録紙Pの搬送を始める。搬送路の分岐位置70には、記録紙Pの搬送方向を切り替えるためのフラッパ等の仕組みを必要に応じて設ける。   Next, a case where images are formed on both sides of the recording paper P will be described. After the toner image on the first surface of the recording paper P fed from the cassette 21 is fixed, the recording paper P is conveyed by the inner paper discharge roller 44 and the vertical pass roller 45a. In response to the trailing edge of the recording paper P passing the branch position 70 of the conveyance path and advancing a predetermined distance, the vertical pass roller 45a stops rotating and then reversely rotates to start conveying the recording paper P in the reverse direction. . A mechanism such as a flapper for switching the transport direction of the recording paper P is provided at the branch position 70 of the transport path as necessary.

1面目の画像形成がなされた記録紙Pは、両面搬送路71を搬送され、カセット21から搬送された後続の記録紙Pと衝突しないタイミングで搬送路24に再び搬送され、2面目の画像形成が行われる。そして、定着ユニット40にて2面目のトナー画像を定着された記録紙Pは、内排紙ローラ44、縦パスローラ45a及び45bにより搬送され、外排紙ローラ48により排紙トレイ47上に排紙される。   The recording sheet P on which the first image has been formed is conveyed on the duplex conveying path 71 and is conveyed again to the conveying path 24 at a timing at which it does not collide with the subsequent recording sheet P conveyed from the cassette 21. Is done. Then, the recording sheet P on which the toner image on the second surface is fixed by the fixing unit 40 is conveyed by the inner discharge roller 44 and the vertical pass rollers 45a and 45b, and discharged onto the discharge tray 47 by the outer discharge roller 48. Is done.

図2は、感光ドラムの駆動構成を説明する図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a driving configuration of the photosensitive drum.

本実施形態に係る回転検知装置は、感光ドラム11の回転状態を検知する装置であり、エンコーダ装置110等から構成される。感光ドラム11は、カップリング102を介して、回転軸としてのドラム駆動軸103より駆動を伝達される。ドラム駆動軸103には、ドラム駆動ギア101及びエンコーダホイール111が固定されており、ドラム駆動軸103、ドラム駆動ギア101、及びエンコーダホイール111は、同じ角速度で回転する。   The rotation detection device according to the present embodiment is a device that detects the rotation state of the photosensitive drum 11 and includes an encoder device 110 and the like. Driving of the photosensitive drum 11 is transmitted from a drum driving shaft 103 as a rotating shaft through a coupling 102. A drum drive gear 101 and an encoder wheel 111 are fixed to the drum drive shaft 103, and the drum drive shaft 103, the drum drive gear 101, and the encoder wheel 111 rotate at the same angular velocity.

エンコーダ装置110は、エンコーダホイール111、第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113から構成される。エンコーダホイール111には、一定間隔でスリットが印刷/印刻されている。エンコーダホイール111のスリットのパターンを検知するための第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113は、ドラム駆動軸103の角速度に応じた周期の信号を駆動制御部200(図3)に供給する。   The encoder device 110 includes an encoder wheel 111, a first encoder sensor 112, and a second encoder sensor 113. A slit is printed / engraved on the encoder wheel 111 at regular intervals. The first encoder sensor 112 and the second encoder sensor 113 for detecting the slit pattern of the encoder wheel 111 supply a signal having a period corresponding to the angular velocity of the drum drive shaft 103 to the drive control unit 200 (FIG. 3). To do.

図3は、回転検知装置を有する画像形成装置の制御ブロック図である。   FIG. 3 is a control block diagram of the image forming apparatus having the rotation detection device.

駆動制御部200は、CPU114、ROM115、及びRAM116を有する。CPU114は、画像形成装置1全体を制御する制御回路である。ROM115には、画像形成装置1で実行する各種処理を制御するための制御プログラムが格納されている。RAM116は、CPU114が動作するためのシステムワークメモリであり、また画像データを一時記憶するための画像メモリとしても機能する。操作部118には、ユーザからの操作入力を受け付ける入力キーや表示部が設けられており、駆動制御部200と通信可能に接続されている。   The drive control unit 200 includes a CPU 114, a ROM 115, and a RAM 116. The CPU 114 is a control circuit that controls the entire image forming apparatus 1. The ROM 115 stores a control program for controlling various processes executed by the image forming apparatus 1. The RAM 116 is a system work memory for the CPU 114 to operate, and also functions as an image memory for temporarily storing image data. The operation unit 118 is provided with an input key for receiving an operation input from the user and a display unit, and is connected to the drive control unit 200 so as to be communicable.

CPU114は、第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113からの信号に基づき、ドラムモータ100を駆動するためのモータドライバ117に駆動信号を送る。モータドライバ117は、駆動制御部200からの駆動信号に基づきドラムモータ100を駆動し、ドラム駆動ギア101を回転させることにより、感光ドラム11を回転させる。   The CPU 114 sends a drive signal to a motor driver 117 for driving the drum motor 100 based on signals from the first encoder sensor 112 and the second encoder sensor 113. The motor driver 117 drives the drum motor 100 based on the drive signal from the drive control unit 200 and rotates the drum drive gear 101 to rotate the photosensitive drum 11.

次に、図4を用いて、ドラムモータ100の駆動制御について、より詳細に説明する。   Next, the drive control of the drum motor 100 will be described in more detail with reference to FIG.

CPU114は、エンコーダ装置110からのエンコーダ信号401のパルス幅(周期)を検知する。エンコーダ信号401は、H(High)レベルとL(Low)レベルとに変化する。具体的には、CPU114は、エンコーダ信号401のパルス幅を、CPU114を駆動するクロック402でカウントすることにより検知する。   The CPU 114 detects the pulse width (cycle) of the encoder signal 401 from the encoder device 110. The encoder signal 401 changes between an H (High) level and an L (Low) level. Specifically, the CPU 114 detects the pulse width of the encoder signal 401 by counting with the clock 402 that drives the CPU 114.

ここで、エンコーダ信号401としては、第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113からの信号のエッジのタイミングを平均化した信号を用いる。平均値を用いることで、エンコーダホイールの反りや、スリット間隔のムラ、取り付け誤差による偏心等の影響により検知誤差を低減することができる。   Here, as the encoder signal 401, a signal obtained by averaging the edge timings of the signals from the first encoder sensor 112 and the second encoder sensor 113 is used. By using the average value, the detection error can be reduced due to the influence of the warp of the encoder wheel, the unevenness of the slit interval, the eccentricity due to the mounting error, and the like.

なお、クロック402は、不図示の水晶振動子などにより生成され、必ずしもCPU114を駆動しているクロックである必要は無い。また、クロック402の周波数は、エンコーダ信号401の周期により適したものを選択することが望ましく、本実施形態では40MHzにてエンコーダ信号401の立ち上がり〜次の立ち上がりまでを繰り返しカウントする(N1、N2、・・・)。また、エンコーダ信号401にチャタリングなどの外乱が影響する場合があるときは、必要に応じて外乱を除去するアルゴリズムを付加してもよい。   Note that the clock 402 is generated by a crystal resonator (not shown) or the like and is not necessarily a clock that drives the CPU 114. In addition, it is desirable to select a frequency of the clock 402 that is more suitable for the cycle of the encoder signal 401. In this embodiment, the frequency from the rising edge of the encoder signal 401 to the next rising edge is repeatedly counted at 40 MHz (N1, N2,. ...). Further, when disturbance such as chattering may affect the encoder signal 401, an algorithm for removing the disturbance may be added as necessary.

RAM116には、目標パルス幅があらかじめ記憶されており、CPU114は、検知したエンコーダ信号401のパルス幅とRAM116に記憶されている目標パルス幅との差分を算出する。そして、CPU114は、算出した差分に基づき、ドラム駆動軸103が一定角速度で回転するために必要な制御値を算出する。   A target pulse width is stored in advance in the RAM 116, and the CPU 114 calculates a difference between the detected pulse width of the encoder signal 401 and the target pulse width stored in the RAM 116. Then, the CPU 114 calculates a control value necessary for the drum drive shaft 103 to rotate at a constant angular velocity based on the calculated difference.

制御値の算出は、本実施形態ではPID制御で行うこととする。制御値MVは、検知したエンコーダ信号401のパルス幅とRAM116に記憶されている目標パルス幅との差分eにより、下記の数式で求められる。   In this embodiment, the control value is calculated by PID control. The control value MV is obtained by the following mathematical formula based on the difference e between the detected pulse width of the encoder signal 401 and the target pulse width stored in the RAM 116.

ここで、各ゲイン値K,T,TはCPU114よりドラム駆動軸103の速度に応じて決定される。そして、CPU114は、算出した制御値に応じた制御信号(本実施形態では、PWMのDUTY)をモータドライバ117に出力し、感光ドラム11の回転速度を制御する。 Here, the gain values K P , T I , and T D are determined by the CPU 114 according to the speed of the drum drive shaft 103. Then, the CPU 114 outputs a control signal (in this embodiment, PWM DUTY) according to the calculated control value to the motor driver 117 to control the rotation speed of the photosensitive drum 11.

次に、図5のフローチャートを用いて、エンコーダセンサの異常検出処理について説明する。このフローチャートを実行するためのプログラムは、ROM115に記憶されており、CPU114により読み出されることにより実行される。   Next, encoder sensor abnormality detection processing will be described with reference to the flowchart of FIG. A program for executing this flowchart is stored in the ROM 115 and is executed by being read by the CPU 114.

まず、CPU114は、ドラムモータ100を駆動するための信号をモータドライバ117に出力することで、感光ドラム11の回転を開始する(S501)。そして、CPU114は、感光ドラム11を回転し続け、第1のエンコーダセンサ112からの出力信号が所定時間無いかどうかを判別する(S502)。ここでいう「所定時間」は、エンコーダホイール111が1回転する時間以上であるように設定する。第1のエンコーダセンサ112からの出力信号が所定時間無い場合は、CPU114は、第1のエンコーダセンサ112の異常を操作部118に設けられた表示部に表示する(S503)。   First, the CPU 114 starts the rotation of the photosensitive drum 11 by outputting a signal for driving the drum motor 100 to the motor driver 117 (S501). Then, the CPU 114 continues to rotate the photosensitive drum 11 and determines whether there is no output signal from the first encoder sensor 112 for a predetermined time (S502). The “predetermined time” here is set to be equal to or longer than the time for which the encoder wheel 111 makes one rotation. When there is no output signal from the first encoder sensor 112 for a predetermined time, the CPU 114 displays an abnormality of the first encoder sensor 112 on the display unit provided in the operation unit 118 (S503).

次に、CPU114は、感光ドラム11を回転し続けている間に、第2のエンコーダセンサ113からの出力信号が所定時間無いかどうかを判別する(S504)。第2のエンコーダセンサ113からの出力信号が所定時間無い場合は、CPU114は、第2のエンコーダセンサ113の異常を操作部118に設けられた表示部に表示する(S505)。   Next, the CPU 114 determines whether there is no output signal from the second encoder sensor 113 for a predetermined time while the photosensitive drum 11 continues to rotate (S504). When there is no output signal from the second encoder sensor 113 for a predetermined time, the CPU 114 displays an abnormality of the second encoder sensor 113 on the display unit provided in the operation unit 118 (S505).

第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113のいずれにも異常がない場合、CPU114は、エンコーダホイール111の異常を判断するための第1のカウント値C1及び第2のカウント値C2を0に初期化する(S506)。そして、CPU114は、ドラムモータ100を駆動して感光ドラムを回転し続けながら、第1のエンコーダセンサ112からの信号がLレベルからHレベルに変化した立ち上がりエッジを検出したかどうかを判断する(S507)。立ち上がりエッジを検出した場合、CPU114は、第1のカウント値C1に1を加算するとともに、第2のカウント値C2をゼロクリアする(S508)。   When there is no abnormality in either the first encoder sensor 112 or the second encoder sensor 113, the CPU 114 sets the first count value C1 and the second count value C2 for determining the abnormality of the encoder wheel 111 to 0. (S506). Then, the CPU 114 determines whether or not the rising edge at which the signal from the first encoder sensor 112 has changed from the L level to the H level is detected while driving the drum motor 100 and continuing to rotate the photosensitive drum (S507). ). When the rising edge is detected, the CPU 114 adds 1 to the first count value C1 and clears the second count value C2 to zero (S508).

次に、CPU114は、第2のエンコーダセンサ113からの信号の立ち上がりエッジを検出したかどうかを判断する(S509)。立ち上がりエッジを検出した場合、CPU114は、第1のカウント値C1をゼロクリアするとともに、第2カウント値C2に1を加算する(S510)。   Next, the CPU 114 determines whether or not the rising edge of the signal from the second encoder sensor 113 has been detected (S509). When the rising edge is detected, the CPU 114 clears the first count value C1 to zero and adds 1 to the second count value C2 (S510).

その後、CPU114は、第1のカウント値C1が予め決められた所定値(本実施形態では2に設定)に達したか、又は第2のカウント値C2が当該所定値に達したかどうかを判断する(S511)。第1のカウント値C1が所定値に達したか、又は第2のカウント値C2が所定値に達したと判断された場合、CPU114は、操作部118上の表示部にエンコーダホイール111に異常が発生した旨のメッセージを表示させる(S512)。一方、第1のカウント値C1及び第2のカウント値C2のいずれもが所定値に達していないと判断された場合、前述のステップS507に戻る。   Thereafter, the CPU 114 determines whether the first count value C1 has reached a predetermined value (set to 2 in the present embodiment) or whether the second count value C2 has reached the predetermined value. (S511). When it is determined that the first count value C1 has reached the predetermined value or the second count value C2 has reached the predetermined value, the CPU 114 has an abnormality in the encoder wheel 111 on the display unit on the operation unit 118. A message to the effect is displayed (S512). On the other hand, if it is determined that neither the first count value C1 nor the second count value C2 has reached the predetermined value, the process returns to step S507 described above.

エンコーダホイール111が正常な場合には、第1のエンコーダセンサ112及び第2のエンコーダセンサ113からの信号の立ち上がりエッジは交互に検知される。しかし、エンコーダホイール111に汚れ等の異常がある場合には、一方のエンコーダセンサから立ち上がりエッジが連続で検知され、他方のエンコーダセンサからは立ち上がりエッジが検知できなくなる。このことから、立ち上がりエッジの連続カウント値に基づき、エンコーダホイール111に異常が発生したかどうかを判別することができる。   When the encoder wheel 111 is normal, rising edges of signals from the first encoder sensor 112 and the second encoder sensor 113 are detected alternately. However, when the encoder wheel 111 has an abnormality such as dirt, the rising edge is continuously detected from one encoder sensor, and the rising edge cannot be detected from the other encoder sensor. From this, it is possible to determine whether or not an abnormality has occurred in the encoder wheel 111 based on the continuous count value of the rising edge.

なお、ステップS504及びS506では立ち上がりエッジを検出することとして説明したが、HレベルからLレベルに変化した立ち下がりエッジを検出するようにしても構わない。   In steps S504 and S506, the rising edge is detected. However, the falling edge that has changed from the H level to the L level may be detected.

図6(a)に正常時の動作例を、図6(b)に異常時の動作例を図示する。   FIG. 6A illustrates an operation example at the normal time, and FIG. 6B illustrates an operation example at the abnormal time.

図6(a)のAからBの領域で、外乱等の影響により感光ドラム11の速度が急激に変化した場合でも、それぞれのエンコーダセンサからの信号の立ち上がりエッジが交互に発生していることから、本異常検出動作には影響がでない。   In the region from A to B in FIG. 6A, even when the speed of the photosensitive drum 11 changes suddenly due to the influence of disturbance or the like, the rising edges of the signals from the respective encoder sensors are alternately generated. This abnormality detection operation is not affected.

また、図6(b)では、エンコーダホイール111の汚れ等による異常の発生により、第1のエンコーダセンサ112からの信号が1パルス欠けた場合、第2のカウント値C2が2に達する。これにより、CPU114は、エンコーダホイール111の異常を検出することが可能となる。   Further, in FIG. 6B, the second count value C2 reaches 2 when the signal from the first encoder sensor 112 lacks one pulse due to the occurrence of an abnormality due to contamination of the encoder wheel 111 or the like. Thereby, the CPU 114 can detect an abnormality in the encoder wheel 111.

なお、第1のエンコーダセンサ112からの信号と第2のエンコーダセンサ113からの信号とがほぼ同位相で遷移している場合、誤差等の影響で、これらのエンコーダセンサが正常であるにもかかわらず異常と検出されてしまうことがある。すなわち、エンコーダセンサ112及び113の位相誤差等の要因により、これらのエンコーダセンサが正常であるにもかかわらず、第1及び第2のカウント値C1、C2が2までカウントされる場合がある。この場合には、異常と判断する回数を3とするか第1のエンコーダセンサ112からの信号は立ち上がりエッジ、第2のエンコーダセンサ113からの信号は立下りエッジを検出するようにすればよい。   Note that when the signal from the first encoder sensor 112 and the signal from the second encoder sensor 113 are shifted in substantially the same phase, the encoder sensor is normal due to an error or the like. May be detected as abnormal. That is, due to factors such as phase errors of the encoder sensors 112 and 113, the first and second count values C1 and C2 may be counted up to 2 even though these encoder sensors are normal. In this case, the number of times that an abnormality is determined may be set to 3, or a signal from the first encoder sensor 112 may be detected as a rising edge, and a signal from the second encoder sensor 113 may be detected as a falling edge.

なお、回転体として感光ドラムを例に説明したが、記録紙を搬送する搬送ローラや中間転写ベルトを駆動する駆動ローラ等、画像形成装置内に設けられた各種ローラに本発明を適用しても構わない。   Although the photosensitive drum has been described as an example of the rotating body, the present invention may be applied to various rollers provided in the image forming apparatus, such as a conveyance roller for conveying recording paper and a driving roller for driving an intermediate transfer belt. I do not care.

以上で説明したように、本実施形態によれば、回転検知装置に異常が発生した場合、その異常を引き起こす原因が、エンコーダホイールか、第1のエンコーダセンサか、第2のエンコーダセンサかを特定することができる。また、操作部118に設けられた表示部に異常の発生箇所を表示するようにしたので、サービスマン等によるメンテナンス時の作業効率を向上させることができる。   As described above, according to this embodiment, when an abnormality occurs in the rotation detection device, it is determined whether the cause of the abnormality is the encoder wheel, the first encoder sensor, or the second encoder sensor. can do. In addition, since the location where the abnormality has occurred is displayed on the display unit provided in the operation unit 118, work efficiency during maintenance by a service person or the like can be improved.

1 画像形成装置
11 感光ドラム
110 エンコーダ装置
111 エンコーダホイール
112 第1のエンコーダセンサ
113 第2のエンコーダセンサ
114 CPU
118 操作部
200 駆動制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 11 Photosensitive drum 110 Encoder apparatus 111 Encoder wheel 112 1st encoder sensor 113 2nd encoder sensor 114 CPU
118 Operation unit 200 Drive control unit

Claims (8)

回転体の回転状態を検知する回転検知装置であって、
前記回転体の回転軸に設けられ、一定間隔のパターンを有するエンコーダホイールと、
前記エンコーダホイールのパターンを検知する第1のエンコーダセンサと、
前記第1のエンコーダセンサとは別に設けられ、前記エンコーダホイールのパターンを検知する第2のエンコーダセンサと、
前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサの出力に基づき、前記回転体の回転速度を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサから出力される信号に基づき、前記エンコーダホイール、前記第1のエンコーダセンサ、及び前記第2のエンコーダセンサのいずれに異常が発生したのかを特定することを特徴とする回転検知装置。
A rotation detection device that detects a rotation state of a rotating body,
An encoder wheel provided on a rotating shaft of the rotating body and having a pattern of a constant interval;
A first encoder sensor for detecting a pattern of the encoder wheel;
A second encoder sensor provided separately from the first encoder sensor for detecting a pattern of the encoder wheel;
Control means for controlling the rotational speed of the rotating body based on the outputs of the first encoder sensor and the second encoder sensor;
The control means generates an abnormality in any of the encoder wheel, the first encoder sensor, and the second encoder sensor based on signals output from the first encoder sensor and the second encoder sensor. Rotation detection device characterized by identifying whether or not
前記制御手段は、前記第1のエンコーダセンサからの出力信号が所定時間無い場合は、前記第1のエンコーダセンサに異常が発生したことを特定することを特徴とする請求項1記載の回転検知装置。   2. The rotation detection device according to claim 1, wherein when there is no output signal from the first encoder sensor for a predetermined time, the control means specifies that an abnormality has occurred in the first encoder sensor. . 前記制御手段は、前記第2のエンコーダセンサからの出力信号が所定時間無い場合は、前記第2のエンコーダセンサに異常が発生したことを特定することを特徴とする請求項2記載の回転検知装置。   The rotation detection device according to claim 2, wherein the control means specifies that an abnormality has occurred in the second encoder sensor when there is no output signal from the second encoder sensor for a predetermined time. . 前記制御手段は、前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサが検知する前記エンコーダホイールのパターンの数をそれぞれカウントし、前記第1のエンコーダセンサにより検知された前記エンコーダホイールのパターンのカウント値と、前記第2のエンコーダセンサにより検知された前記エンコーダホイールのパターンのカウント値とに基づいて、前記エンコーダホイールの異常を特定することを特徴とする請求項3記載の回転検知装置。   The control means counts the number of patterns of the encoder wheel detected by the first encoder sensor and the second encoder sensor, and counts the pattern of the encoder wheel detected by the first encoder sensor. The rotation detection device according to claim 3, wherein an abnormality of the encoder wheel is specified based on a value and a count value of the pattern of the encoder wheel detected by the second encoder sensor. 前記制御手段は、前記第1のエンコーダセンサ及び前記第2のエンコーダセンサのうちの一方のエンコーダセンサにより前記エンコーダホイールのパターンが検知された後、他方のエンコーダセンサにより前記エンコーダホイールのパターンが検知されずに再び前記一方のエンコーダセンサにより前記エンコーダホイールのパターンが検知されたことによる前記パターンの連続カウント値が所定値に達した場合、前記エンコーダホイールの異常を特定することを特徴とする請求項4記載の回転検知装置。   In the control means, after the encoder wheel pattern is detected by one of the first encoder sensor and the second encoder sensor, the encoder wheel pattern is detected by the other encoder sensor. 5. The abnormality of the encoder wheel is specified when a continuous count value of the pattern due to the encoder wheel pattern being detected again by the one encoder sensor reaches a predetermined value. The rotation detection device described. 請求項1乃至5の何れかに記載の回転検知装置を有し、前記回転検知装置の回転体を用いて記録紙に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the rotation detection device according to claim 1, wherein an image is formed on a recording sheet using a rotating body of the rotation detection device. 前記回転体は、トナー像が形成される感光ドラムと、前記トナー像が転写される中間転写ベルトを駆動する駆動ローラの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein the rotating body includes at least one of a photosensitive drum on which a toner image is formed and a driving roller that drives an intermediate transfer belt on which the toner image is transferred. 前記制御手段により特定された異常の発生箇所を表示する表示手段をさらに有することを特徴とする請求項6記載の回転検知装置。   The rotation detection apparatus according to claim 6, further comprising display means for displaying an abnormality occurrence location specified by the control means.
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