JP4852966B2

JP4852966B2 - 画像形成装置および状態判断方法

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Publication number: JP4852966B2
Application number: JP2005303129A
Authority: JP
Inventors: 篤志明戸; 直之岩田; 努田地; 勉遠藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-10-18
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-10-18
Also published as: JP2007114291A

Description

本発明は、画像形成を行う画像形成装置、及び画像形成装置に装着されるユニットの状態を判断する状態判断方法に関する。

従来より、帯電した感光体を画像データに基づいて露光し、現像処理により感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写した上で、定着装置により記録媒体上のトナー像を定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置において、定着装置の寿命は短く、画像形成装置全体の寿命と同等の寿命を持つ定着装置を設計することは困難であり、通常定着装置は画像形成装置における交換部品になっている。また、定着装置だけでなく、画像形成装置を構成する現像装置など他の装置についてもそれぞれ寿命が異なり、交換部品とされている。近年は、ユーザ自身が画像形成装置に対して定着装置等の着脱ができるように定着装置等がユニット化されている。これらユニットには、定着ローラ、現像ローラ等の回転体が設けられ、画像形成装置では、これら回転体をモータが駆動することにより、画像形成が行われる。

このような背景から、画像形成装置に各ユニットが装着されているか否か、各ユニットが寿命に到達したか（ユニットの交換時期が到来したか）、あるいは各ユニットに異常が発生していないか、等のユニットの状態を早期にかつ容易に把握して迅速に対応したい、という要望が高まっている。

これに対して、モータの駆動電力を測定することによって、ユニットの装着／未装着を判断する画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−７２７７３号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、ユニットが画像形成装置本体に装着されているか否かの判断しか行うことができず、それ以外のユニットの状態、例えばユニットの寿命や異常等を判断することはできなかった。また、電力を測定するための専用の回路を設ける場合には、ＭＣＵとの専用のインタフェースが必要となると共にコストアップになる、という問題もある。

本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、ユニットの状態を低コストかつ容易に判断することができる信頼性の高い画像形成装置及び状態判断方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、画像を形成するためのユニットであって装置本体に対して着脱可能なユニットに備えられた回転体を駆動するためのモータと、前記モータの回転に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、前記パルス発生手段で発生したパルスに基づいて、前記モータの回転数を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された回転数と前記モータの目標回転数との差分を算出する差分算出手段と、前記差分算出手段で算出された差分に基づいて変調したパルス幅のパルスを生成する変調パルス生成手段と、前記変調パルス生成手段で生成されたパルスに基づいて、前記モータを駆動する駆動手段と、前記変調パルス生成手段で生成されたパルスのパルス幅を示すパルス幅データと、第１の閾値、前記第１の閾値より大きい第２の閾値、及び前記第２の閾値より大きい第３の閾値の各々とを比較して同じ比較結果が所定回数連続した場合、または同じ比較結果が所定期間中に出現した回数が所定回数を越えた場合において、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第１の閾値以下であるときには、前記ユニットが未装着であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第２の閾値より大きく、且つ前記第３の閾値以下であるときには、前記ユニットが寿命であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第３の閾値より大きいときには、前記ユニットに異常が発生していると判断する判断手段と、を含み、前記所定期間および所定回数の少なくとも一方を、前記モータの累積使用時間、前記モータの種類、及び前記ユニットの種類の少なくとも１つに応じて変更可能に構成されている。

このように、変調パルス生成手段で生成されたパルスのパルス幅を示すパルス幅データと複数個の閾値の各々とを比較してユニットの状態を判断するようにしたため、電力を測定するような専用の回路を必要とせず、モータの駆動のために生成されたパルスを用いて低コストかつ容易にユニットの状態を判断できる。さらに、複数の閾値によって、ユニットの状態をより詳細に信頼性高く判断することができる。また、このように、パルス幅データと複数個の閾値の各々とを比較したときに、１回の比較結果だけでユニットの状態を判断するのではなく、同じ比較結果が所定回数連続したとき、あるいは同じ比較結果が所定期間中に何回も出現したときに、その比較結果に基づいてユニットの状態を判断するようにすれば、より信頼性高くユニットの状態を判断することができる。また、モータの累積使用時間、モータの種類、及びユニットの種類のいずれかが変わるとモータの回転に影響が及ぶ（負荷状態が変わる）ことがあるため、これに応じて上記所定期間、所定回数を変更するようにすれば、精度高くユニットの状態を判断できる。

なお、検出手段は、例えば、クロック信号に同期してパルス幅などをカウントしたカウント値を回転数として検出してもよいし、カウントされたカウント値に所定の演算を施した値を回転数として検出してもよい。

前記検出手段は、前記パルス発生手段によって発生したパルスのパルス幅及びパルス間隔の少なくとも一方を前記回転数として検出するようにしてもよい。

なお、パルス幅及びパルス間隔の双方を回転数として検出すれば、モータの回転に伴ってパルス発生手段で発生するパルスが少ない場合にも、モータの回転を精度よく制御することができる。

また、前記検出手段は、前記パルス発生手段によって発生した複数のパルスのパルス幅の平均値または移動平均値、及び前記パルス発生手段によって発生した複数のパルスのパルス間隔の平均値または移動平均値、の少なくとも一方を前記回転数として検出するようにしてもよい。

このように平均化あるいは移動平均化したものを用いて制御することによって、パルス発生手段で発生するパルスにばらつき（機械的な誤差）が生じても、そのばらつきを低減させることができる。また、このようなデータを用いて変調パルス生成手段で生成されたパルスをユニットの状態判断に用いることによって、より精度高くユニットの状態を判断することができる。

また、前記３つの閾値を、装置の環境、および画像が形成される記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて変更可能にすることができる。

例えば、回転体は、装置の環境が高温高湿であるほど負荷が重くなることがある。従って、温湿度による影響を考慮して閾値を変更することによって、ユニットの状態を精度高く判断することができる。また、記録媒体がＯＨＰシートか紙媒体か、紙媒体である場合にはその紙質等、記録媒体の種類に応じて、負荷変動が生じることもある。従って、記録媒体の種類によっても閾値を変更することによって、ユニットの状態を精度高く判断することができる。なお、装置の環境は、装置内部の環境であってもよいし装置本体周辺の環境であってもよい。

また、前記判断手段によって前記ユニットの状態が未装着、寿命、及び異常のいずれかであると判断された場合に、該判断結果の報知および前記モータの回転停止の少なくとも一方の処理を行う処理手段を更に設けることができる。

判断結果を報知することによって、ユーザはユニットの状態を容易に把握することができ、適切な対応をとることができる。

また、ユニットが異常な場合には、自動的にモータが回転停止されれば、発熱による火災などを迅速に防止でき、ユニットの寿命である場合には、モータの回転停止によって画像形成を停止することができるため、画質劣化を防止できる。

本発明の状態判断方法は、画像を形成するためのユニットであって装置本体に対して着脱可能なユニットに備えられた回転体を駆動するためのモータの回転に応じて発生したパルスに基づいて、前記モータの回転数を検出し、該検出した回転数と前記モータの目標回転数との差分を算出し、該算出した差分に基づいて変調したパルス幅のパルスを生成し、該生成したパルスに基づいて前記モータを駆動する画像形成装置における状態判断方法であって、前記生成したパルスのパルス幅を示すパルス幅データと、第１の閾値、前記第１の閾値より大きい第２の閾値、及び前記第２の閾値より大きい第３の閾値の各々とを比較して同じ比較結果が所定回数連続した場合、または同じ比較結果が所定期間中に出現した回数が所定回数を越えた場合において、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第１の閾値以下であるときには、前記ユニットが未装着であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第２の閾値より大きく、且つ前記第３の閾値以下であるときには、前記ユニットが寿命であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第３の閾値より大きいときには、前記ユニットに異常が発生していると判断し、前記所定期間および所定回数の少なくとも一方を、前記モータの累積使用時間、前記モータの種類、及び前記ユニットの種類の少なくとも１つに応じて変更可能にしたものである。

本発明の状態判断方法も、本発明の画像形成装置と同様に作用するため、ユニットの状態を低コストでかつ容易に判断することができる。

以上説明したように、本発明によれば、ユニットの状態を低コストでかつ容易に判断することができる、という優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置の筐体１内部には、感光体ドラム２が回転可能に配設されている。感光体ドラム２は、例えば、表面にＯＰＣ等よりなる感光体層が被覆された導電性円筒体からなるものが用いられている。感光体ドラム２は、対応するＤＣモータ（以下モータ）によって矢印方向に沿って所定のプロセススピードで回転駆動される。

感光体ドラム２の表面は、感光体ドラム２の略直下に配置された帯電器としての帯電ロール３によって所定の電位に帯電された後、ＲＯＳ（Raster Output Scanner）４によって、レーザービーム（LB）による画像露光が施される。これにより感光体ドラム２の表面に静電潜像が形成される。

現像装置５は、周方向に沿ってそれぞれ配置されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有している。感光体ドラム２上に形成された静電潜像は、現像装置５がモータにより駆動され回転することによって各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋで現像され、所定の色のトナー像が形成される。

カラー画像を印刷する場合には、感光体ドラム２の表面には、帯電・露光・現像の各工程が、ＹＭＣＫの各色に対応して４回繰り返される。その結果、当該感光体ドラム２の表面には、ＹＭＣＫの各色に対応したトナー像が順次形成される。

現像装置５は、１つの色について一連の工程が終了すると、所定のタイミングで回転駆動され、現像する色に対応した現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが、感光体ドラム２と対向する現像位置に移動する。

感光体ドラム２上に順次形成されるトナー像は、感光体ドラム２の外周に中間転写体としての中間転写ベルト６が巻き付けられた一次転写位置において、中間転写ベルト６上に互いに重ね合わされた状態で、一次転写ロール７によって一次転写される。この中間転写ベルト６上に多重に転写されたＹＭＣＫのトナー像は、二次転写ロール８によって、所定のタイミングで給紙される記録用紙９上に一括して二次転写される。

なお、負荷ユニットとしての二次転写ロール８は、中間転写ベルト６の周上における距離が、感光体ドラム２の下流側に近い位置に配置されており、この二次転写ロール８が中間転写ベルト６に当接するタイミングに呼応して、感光体ドラム２の駆動速度を低減もしくは増加するように構成されている。

また、中間転写ベルト６は、複数のロールによって張架されており、所定のプロセススピードで循環移動し、感光体ドラム２に従動回転するように構成されている。中間転写ベルト６は、感光体ドラム２における回動方向の上流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップインロール１５と、感光体ドラム２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト６上に転写する一次転写ロール７と、ラップ位置の下流側にて中間転写ベルト６のラップ位置を特定するラップアウトロール１６と、二次転写ロール８に中間転写ベルト６を介して当接するバックアップロール１７と、中間転写ベルト６のクリーニング装置１８に対向する第１のクリーニングバックアップロール１９と、第２のクリーニングバックアップロール２０とによって、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト６は、これら複数のロール７、１５〜１７、１９、２０によって張架されているが、この実施の形態では、画像形成装置の小型化を図るため、その張架される断面形状が、偏平な細長い略台形状となるように構成されている。

記録用紙９は、筐体１の下部に配置された給紙部１０から、ピックアップロール１１によって送り出されるとともに、フィードロール１２及びリタードロール１３によって１枚ずつ捌かれた状態で給紙され、レジストロール１４によって中間転写ベルト６上に転写されたトナー像と同期した状態で、中間転写ベルト６の二次転写位置へと搬送される。二次転写ロール８は、所定のタイミングで中間転写ベルト６の表面に接離するように構成されている。

また、中間転写ベルト６のクリーニング装置１８は、第１のクリーニングバックアップロール１９によって張架された中間転写ベルト６の表面に当接するように配置されたスクレーパ２４と、第２のクリーニングバックアップロール２０によって張架された中間転写ベルト６の表面に圧接するように配置されたクリーニングブラシ２５とを備えている。これらのスクレーパ２４やクリーニングブラシ２５によって除去された残留トナーや紙粉は、クリーニング装置１８の内部に回収されるようになっている。なお、クリーニング装置１８は、揺動軸２６を中心にして、図中反時計周り方向に揺動可能に支持されており、中間転写ベルト６の表面から離間した位置に退避しているとともに、所定のタイミングで中間転写ベルト６の表面に当接するように構成されている。

さらに、中間転写ベルト６からトナー像が転写された記録用紙９は、定着装置２７へと搬送され、この定着装置２７の加熱ロール及び加圧ロールによって熱及び圧力でトナー像が記録用紙９上に定着される。片面プリントの場合には、記録用紙９は、排出ロール２８によって筐体１の上部に設けられた排出トレイ２９上にそのまま排出される。

一方、両面プリントの場合には、定着装置２７によりトナー像が定着された記録用紙９は、排出ロール２８によって排出トレイ２９上にそのまま排出されずに、排出ロール２８によって記録用紙９の後端部を挟持した状態で、排出ロール２８を逆転させる。このとき、記録用紙９の搬送径路を両面用の用紙搬送路３０に切り替え、この両面用の用紙搬送路３０に配設された搬送ロール３１によって、記録用紙９の表裏を反転した状態で、再度、中間転写ベルト６の二次転写位置へ搬送して、記録用紙９の裏面に画像を形成するようになっている。

また、この画像形成装置には、筐体１の側面に手差しトレイ３２が開閉自在に装着可能となっている。手差しトレイ３２上に載置された任意のサイズ及び種類の記録用紙９は、給紙ロール３３によって給紙され、搬送ロール３１及びレジストロール１４を介して、中間転写ベルト６の二次転写位置へ搬送されることにより、任意のサイズ及び種類の記録用紙９にも画像を形成することが可能となっている。

なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２の表面は、当該感光体ドラム２が１回転する毎に、感光体ドラム２の斜め下方に配置されたクリーニング装置３４のクリーニングブレード３５によって、残留トナーなどが除去され、次の画像形成工程に備えるようになっている。

更にこの画像形成装置には、中間転写ベルト６の上部には、当該中間転写ベルト６上に形成されたパッチの濃度を検出する反射型フォトセンサからなるＡＤＣセンサ２３が配設されている。ＡＤＣセンサ２３で検出されたパッチ濃度や位置に基づいて、トナー濃度を制御したり、位置ずれを制御したりする。

また、この画像形成装置には、画像形成装置内部の温度や湿度を計測する環境センサ４４が設けられている。この環境センサ４４で検出された温度や湿度に応じて、後述するＰＷＭ閾値が設定される。なお、環境センサ４４は装置外部に設けられていてもよい。

なお、この画像形成装置は、装置の小型化を達成しつつメンテナンス性を向上させるように、感光体ドラム２、現像装置５やクリーニング装置１８、定着装置２７等の各機能がそれぞれユニット化されている。これにより画像形成装置の上部カバー２２を開くことによって、各ユニットを画像形成装置本体に容易に着脱することができる。

図２は、この画像形成装置におけるモータ制御系の構成を示すブロック図である。

画像形成装置の内部には、画像形成装置を構成する各部を制御する制御部５０が設けられている。また、制御部５０は、感光体ドラム２を含む感光体ユニット、フィードロール１２、リタードロール１３及び、レジストロール１４などを含む記録媒体搬送ユニット、現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを有する現像装置５などの現像ユニット、クリーニングバックアップロール１９，２０を有するクリーナユニット、加熱ロールと加圧ロールとを有する定着装置２７（定着装置ユニット）等の各ユニットの回転体に対して回転力を与えるＤＣモータ（モータ）６０ａ〜６０ｄの回転数を制御する。なお、図２では、４つのモータ６０ａ〜６０ｄのみが示されているが、実際には各ユニットに応じたモータが設置されている。

制御部５０は、ＣＰＵ５２、クロック発生部５４及び処理部５６を有する。クロック発生部５４は、例えば１０ＭＨｚのクロック信号を発生し、ＣＰＵ５２及び処理部５６に対して出力する。ＣＰＵ５２は、処理部５６などにバス接続され、クロック発生部５４から入力されたクロック信号に同期して処理部５６などを制御する。処理部５６は、各ユニットに応じて複数のデジタル処理回路（図２ではモータ６０ａ〜６０ｄに合わせて４つのデジタル処理回路５８ａ〜５８ｄが図示されている）を有し、ＡＳｌＣ（Application Specific Integrated Circuit）として１チップ化されている。

デジタル処理回路５８ａ〜５８ｄは、それぞれ同一の回路であり、クロック発生部５４から処理部５６に対して入力されたクロック信号に同期して動作し、それぞれパルス発生器（ＦＧ＝ＦｕｎｃｔｉｏｎＧｅｎｅｒａｔｏｒ）６２ａ〜６２ｄから出力されたパルスに応じて、ドライバ６４ａ〜６４ｄを介してモータ６０ａ〜６０ｄをＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御する。

ドライバ６４ａ〜６４ｄは、デジタル処理回路５８ａ〜５８ｄの制御により、モータ６０ａ〜６０ｄに対して電流を供給し、モータ６０ａ〜６０ｄは、ドライバ６４ａ〜６４ｄから供給される電流に応じて回転する。パルス発生器６２ａ〜６２ｄは、例えばモータ６０ａ〜６０ｄの回転軸と同軸で共に回転するホール素子（例えば、図９参照）、発光素子及び受光素子（図示せず）などを有し、モータ６０ａ〜６０ｄの回転に応じてパルスを生成し、デジタル処理回路５８ａ〜５８ｄに対して出力する。

以下、モータ６０ａ〜６０ｄなど複数ある構成部分の、いずれかを特定せずに示す場合には、末尾の添字ａ〜ｄを省略して、単に「モータ６０」などと略記する。

図３は、デジタル処理回路５８の詳細構成を示したブロック図である。

デジタル処理回路５８は、カウンタ７０、レジスタ７２、差分算出部７４、加算部７６、乗算部７８及び変調パルス生成部８０を含んで構成されている。

カウンタ７０は、パルス発生器６２から入力されるパルスに対し、パルス幅をクロック信号に同期してカウントすることによって計測し、そのカウント値（デジタルデータ）を検出された回転数として差分算出部７４及びＣＰＵ５２に対して出力する。例えば、図４に示すように、モータの回転に同期して周波数５００Ｈｚでデューティー比が５０％のパルスをパルス発生器６２が発生し、クロック発生部５４からデジタル処理回路５８に１０ＭＨｚのクロック信号が入力される場合、カウンタ７０は、１ｍＳ（半周期）のパルス幅を１０ＭＨｚのクロック信号に同期してカウントし、カウント値１００００（1[mS] ÷ (1/10[MHz]=10000、ここで１００００は１０進数）をＣＰＵ５２及び差分算出部７４に対して出力する。このとき、カウンタ７０は、差分算出部７４に対し、カウント値を例えば１６ｂｉｔのデジタルデータに変換して出力する。

レジスタ７２は、ユーザインターフェイス（図示せず）及びＣＰＵ５２を介して入力される初期値、及び設定値などを記憶し、デジタル処理回路５８を構成する各部に所定の値を出力する。レジスタ７２が記憶する値には、モータ６０の目標周波数（目標回転数）、モータ６０起動時のパルスを規定する起動信号、後述するフィードバックレート（ＦＢレート）、及び変調パルス生成部８０に対する設定値がある。

具体的には、レジスタ７２は、モータ６０の目標周波数に対応するパルス幅の値（カウント値）を１６ｂｉｔのデータとして差分算出部７４に対して出力したり、モータ６０の起動時のパルスを規定する起動信号を加算部７６に対して出力したり、変調パルス生成部８０に対する設定値を設定制御信号により変調パルス生成部８０に対して出力したり、ＦＢレートを乗算部７８に対して出力したりする。なお、ＦＢレートは、モータの回転ぶれ（ワウフラッター）を抑えるため、後述する加算部７６の出力値を乗算によって丸めるために用いられるレートで、ここでは１／２ⁿ（ｎは１〜１６までの整数）で規定される。

なお、レジスタ７２に記憶される値は、ユーザインターフェイス（図示せず）又はカウンタ７０と、ＣＰＵ５２とを介して変更できる。

差分算出部７４は、カウンタ７０から入力されるカウント値と、レジスタ７２から入力される目標周波数に対応するパルス幅の値（カウント値）とを比較し、パルス発生器６２により検出された回転周波数（回転数）の目標周波数に対する差分を算出し、加算部７６に対して出力する。検出された回転周波数の目標周波数に対する差分は、検出された回転周波数が目標周波数よりも遅いことを示す差分（プラス側の差分）と、検出された回転周波数が目標周波数よりも速いことを示す差分（マイナス側の差分）との２値からなり、それぞれ１８ｂiｔのデータとして加算部７６に対して出力される。

なお、プラス側の差分は０以上の値であり、マイナス側の差分は０以下の値である。すなわち、検出された回転周波数が目標周波数よりも遅い場合には、マイナス側の差分は０となり、検出された回転周波数が目標周波数よりも速い場合には、プラス側の差分は０となる。

加算部７６は、差分算出部７４からプラス側の差分及びマイナス側の差分が入力されると、プラス側の差分及びマイナス側の差分を合わせて累積加算し、２４ビットのデータとして乗算部７８に対して出力する。ただし、加算部７６は、レジスタ７２から起動信号が入力された場合、即ち、モータ６０の起動時の所定の期間（初期制御期間）には、差分算出部７４から入力されたプラス側の差分及びマイナス側の差分を累積加算した結果でなく、起動信号に応じた所定の値を乗算部７８に対して出力する。

乗算部７８は、加算部７６から入力される２４ｂｉｔのデータと、レジスタ７２から入力されるＦＢレート（１／２ⁿ）とを乗算し、例えば２０ｂｉｔのデータとして変調パルス生成部８０に対して出力する。

変調パルス生成部８０は、乗算部７８から入力される２０ｂｉｔのデータと、レジスタ７２から入力される設定制御信号（所定の設定値を示す信号）により、パルス幅変調したパルスを生成し、ドライバ６４に対して出力する。ただし、モータ６０の起動時には、レジスタ７２から入力される設定制御信号により、所定の期間（初期制御期間）に所定のパルスを出力するようにしてもよい。例えば、初期制御期間には、変調パルス生成部８０は、デューティ比が５０％未満のパルスを少なくとも１回以上出力することにより、モータ６０の目標周波数に対する回転周波数のオーバーシュートを低減する。

なお、デジタル処理回路５８ａ〜５８ｄそれぞれのレジスタ７２は、ＣＰＵ５２の制御によって、個別の初期値及び設定値などを記憶する。個々のレジスタ７２に記憶する値を個別に変えることによって、制御部５０は、モータ６０ａ〜６０ｄそれぞれに対して異なる制御をすることができる。

デジタル処理回路５８は、更に比較器８２、閾値テーブル８４、及び比較結果レジスタ８６を備えている。

比較器８２には、変調パルス生成部８０から変調パルス生成部８０で生成されたパルスのパルス幅を示すデータ（以下、パルス幅データと呼称）が入力される。比較器８２は、パルス幅データが入力される毎に、入力されたパルス幅データと、閾値テーブル８４に設定されている複数個の閾値とを比較し、比較結果を比較結果レジスタ８６に出力する。パルス幅データは、時間で示されていてもよいし、デューティー比で示されていてもよい。

閾値テーブル８４に設定される複数個の閾値は、モータ１００の駆動対象である回転体を備えたユニットが画像形成装置に装着されているか否か、ユニットの寿命、ユニットに異常が発生したか否かなど、ユニットの状態を判断するための閾値であって、本実施の形態では、３つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３が設定される。ただし、閾値ＴＨ１、ＴＨ３、ＴＨ３の大小関係は、ここではＴＨ１＜ＴＨ２＜ＴＨ３である。これは、モータ６０は、負荷が重くなるに従い、該モータ６０に対するパルスのパルス幅が大きくなる傾向があることから、ここでは閾値を段階的に設定して、モータ６０にかかる負荷状態を検出し、ユニットの状態を判断するようにしている。

この３つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３は、ＣＰＵ５２によって、環境センサ４４から出力された画像形成装置の環境（温度や湿度）の情報に応じて適宜設定される。具体的には、温度及び湿度に応じて使用する閾値を定めたテーブルを記憶したメモリ（図示省略）がＣＰＵ５２にバスを介して接続されており、ＣＰＵ５２はこのテーブルから該当する閾値を読み出して、デジタル処理回路５８の閾値テーブル８４に設定する。

図５は、予め定められた複数の閾値テーブルと、該複数の閾値テーブルの中でどの閾値テーブルを使用するかを温度及び湿度に応じて選択するための選択テーブルの一例である。例えば、温度が０度以上５度未満で且つ湿度が７０％未満の場合には、選択テーブルでは閾値テーブルＡが指定されているため、ＣＰＵ５２は、閾値テーブルＡを参照し、閾値テーブルＡで指定されている閾値ａ、ｂ、ｃの各々を、デジタル処理回路５８の閾値テーブル８４に設定する。すなわち、閾値テーブル８４に閾値ＴＨ１としてａを、閾値ＴＨ２としてｂを、閾値ＴＨ３としてｃを設定する。同様に、温度が５度以上１０度未満で且つ湿度が８０％未満の場合には、閾値テーブルＢで指定されている閾値ｄ、ｅ、ｆの各々を閾値テーブル８４に設定する。

例えば、感光体ドラムを回転させるモータは、現像器内部にあるトナーの温湿度変化により負荷変動を引き起こす。すなわち、装置内部の環境が高温高湿であるほど負荷が重くなる傾向がある。従って、温湿度による影響を考慮した閾値を設定することが好ましい。また、温湿度による負荷変動は単純な一次関数的に示されるような変動ではなく、指数関数的に増加する傾向がある。このため、本実施の形態では、図５に示すように、温度湿度に応じて複数個の閾値の組み合わせをテーブルに記憶しておき、環境センサ４４の検出結果に応じて、閾値が設定されるようにする。

なお、閾値はユニット毎に異なるため、上記選択テーブルや閾値テーブルは、ユニット毎に定められ記憶されている。

比較結果レジスタ８６は、３ビットの領域(bit0,bit1,bit2）を有し、この３ビットの領域に上記３つの閾値と比較した比較結果が記憶される。具体的には、パルス幅データが閾値ＴＨ１以下のときには、比較結果レジスタの１番目のビット（bit0）にフラグ（１）を立て、他の２ビットはフラグを立てない（０とする）。パルス幅データが閾値ＴＨ２を越え且つ閾値ＴＨ３以下のときには、比較結果レジスタの２番目のビット（bit1）にフラグを立て、他の２ビットはフラグを立てない。パルス幅データが閾値ＴＨ３を越えたときには、比較結果レジスタの３番目のビット（bit２）にフラグを立て、他の２ビットはフラグを立てない。この比較結果レジスタ８６により、変調パルス生成部８０で生成されたパルスのパルス幅のレベルを把握することができる。ＣＰＵ５２は、この比較結果レジスタ８６のフラグの状態に基づいて、ユニットの状態を判断する。

次に、デジタル処理回路５８のＰＷＭ制御の動作について説明する。

モータ６０が回転すると、パルス発生器６２は、モータ６０の回転に応じたパルスを発生し、カウンタ７０に対して出力する。カウンタ７０は、パルス発生器６２から入力されたパルスのパルス幅に対応するカウント値をカウントし、差分算出部７４に対して出力する。差分算出部７４は、カウンタ７０から入力されたカウント値と、レジスタ７２から入力されたモータ６０の目標周波数に対応するカウント値とを比較し、プラス側の差分及びマイナス側の差分を算出する。

例えば、ここでカウント値10000dec（2710hex）を目標周波数に対応するカウント値とし、仮にモータの回転に応じてパルス発生器６２から出力されるパルスからカウントされたカウント値が11111dec（2B67hex）であった場合には、検出された回転周波数が目標周波数よりも遅いため、2B67hex-2710hex=457hexをプラス側差分として算出し、マイナス側差分として０を算出する。この差分が以下のように用いられてパルス幅としてフィードバックされる。

加算部７６は、差分算出部７４により算出されたプラス側の差分及びマイナス側の差分を累積加算して２４ｂｉｔのデータを算出し、乗算部７８に対して出力する。乗算部７８は、モータのワウフラが発生しないよう、加算部７６から入力された２４ｂｉｔのデータをレジスタ７２から入力されたＦＢレートによって丸め、２０ｂｉｔのデータとして変調パルス生成部８０に対して出力する。

変調パルス生成部８０は、乗算部７８から入力される２０ｂｉｔのデータと、レジスタ７２から入力される設定制御信号により、パルス幅変調したパルスを生成し、ドライバ６４に対して出力する。ドライバ６４は、変調パルス生成部８０から入力されたパルスに従ってモータ６０を駆動する。

これにより、モータの回転スピードが遅い場合には、上記差分だけパルス幅がプラスされたパルスが出力され、モータの回転スピードが速い場合には、パルス幅から上記差分だけマイナスしたパルスが出力される。

ただし、モータ６０の起動時には、レジスタ７２が起動信号を加算部７６に対して出力し、変調パルス生成部８０からドライバ６４に対して所定のパルスが出力されて、モータ６０が駆動される。

次に、変調パルス生成部８０で生成されたパルスに基づいて、モータの駆動対象であるユニットの状態を判断する処理について説明する。

図６、図７は、ＣＰＵ５２で実行されるユニット状態の判断処理ルーチンの流れを示したフローチャートである。

ステップ１００では、環境センサ４４から温度レベルを取得し、ステップ１０２では、環境センサ４４から湿度レベルを取得する。

ステップ１０４では、上記取得した温湿度レベルから、該当するモータ６０に対する閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を求める。具体的には、上記図５に示す選択テーブルで閾値テーブルを選択し、選択した閾値テーブルに指定されている閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を読み出す。

ステップ１０６では、上記で求めた閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３を、デジタル処理回路５８の閾値テーブル８４に設定する。

ステップ１０８では、該当するモータ６０のライフ（累積使用時間）に応じて、異常と判断する回数ＸをＣＰＵ５２内の不図示のレジスタにセットする。ここで、累積使用時間として、画像形成装置で常時カウントされているＰＶ（Print Volume、印刷枚数）を使用してもよい。本実施の形態では、上記３つの閾値と変調パルス生成部８０で生成されたパルスのパルス幅を示すパルス幅データとの比較結果を連続１０回サンプリングし、サンプリングされた各々の比較結果が示すパルス幅レベルのうち、同一のパルス幅レベルがここでセットされた回数Ｘを越えた場合に、このパルス幅レベルに基づいてユニット状態を判断する。この回数Ｘは、モータ６０のライフに依存する。ＣＰＵ５２は、ライフに応じて回数Ｘを演算により算出してもよいし、ライフに応じた回数Ｘを所定のメモリに記憶しておき、これを読み出してセットしてもよい。なお、ここでは、サンプリング回数が１０回であるため、Ｘは１０以下の整数とする。

ステップ１１０では、ＤＣモータの駆動を開始する。

ステップ１１２では、４つの変数ctr1、ctr2、ctr3、Samp ctrに０をセットする。ここで、変数ctr1は、パルス幅データが閾値ＴＨ１以下である回数をカウントするための変数である。変数ctr2は、パルス幅データが閾値ＴＨ２を越え、閾値ＴＨ３以下となった回数をカウントするための変数である。変数crt3は、パルス幅データが閾値ＴＨ３を越えた回数をカウントするための変数である。また、変数Samp ctrは、サンプリング回数をカウントするための変数である。

ステップ１１４では、ＤＣモータの駆動開始からＮｍｓだけ時間が経過したか否かを判断し、Ｎｍｓだけ時間が経過した場合には、ステップ１１６に移行する。ここで、Ｎｍｓは、初期制御時間以上の時間とする。

ステップ１１６、１２０、１２４では、比較結果レジスタ８６のフラグの状態を判断する。上述したように、比較結果レジスタ８６の３つのビットには、比較器８２で変調パルス生成部８０から入力したパルス幅データと、上記で設定した３つの閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３との最新の比較結果が記憶されている。ステップ１１６では、比較結果レジスタ８６のbit0にフラグが立っているか否かを判断する。ここで、比較結果レジスタ８６のbit0にフラグが立っていると判断した場合には、パルス幅データが閾値ＴＨ１以下であるため、ステップ１１８で、変数ctr1に１を加算する。

また、ステップ１１６で、比較結果レジスタ８６のbit0にフラグが立っていないと判断した場合には、ステップ１２０に移行し、比較結果レジスタ８６のbit1にフラグが立っているか否かを判断する。ここで、比較結果レジスタ８６のbit1にフラグが立っていると判断した場合には、パルス幅データが閾値ＴＨ２を越え、閾値ＴＨ３以下となっているため、ステップ１２２で、変数ctr2に１を加算する。

また、ステップ１２０で、比較結果レジスタ８６のbit1にフラグが立っていないと判断した場合には、ステップ１２４に移行し、比較結果レジスタ８６のbit2にフラグが立っているか否かを判断する。ここで、比較結果レジスタ８６のbit2にフラグが立っていると判断した場合には、パルス幅データが閾値ＴＨ３を越えたため、ステップ１２６で、変数ctr3に１を加算する。

また、ステップ１２４で、比較結果レジスタ８６のbit2にフラグが立っていないと判断した場合には、パルス幅データは、閾値ＴＨ１を越え閾値ＴＨ２以下であるため（ユニットは正常に装着され寿命に到達しておらず正常に動作している見なされる）、ctr1〜ctr3の変数の値は更新されない。

ステップ１１８、１２２，１２６で変数をインクリメントした後、或いはステップ１２４で否定判定された場合には、ステップ１２８に移行し、変数Samp Ctrを１インクリメントする。

ステップ１３０では、変数Samp Crtが１０以上になったか否かを判断する。ここで、変数Samp Crtが１０未満であると判断した場合には、ステップ１１４に戻り、上記処理を繰り返す。すなわち、ＣＰＵ５２は比較器８２の比較結果を１０回サンプリングする。

ステップ１３０で、変数Samp Crtが１０以上になったと判断した場合には、ステップ１３２（図７）に移行する。ステップ１３２では、変数ctr1が回数Ｘを越えたか否かを判断する。ここで、変数ctr1がＸを越えたと判断した場合には、パルス幅が小さすぎる、すなわちモータ６０の負荷が軽すぎることから、ユニットが画像形成装置に装着されていないと判断し、ステップ１３４に移行し、タッチパネルディスプレイなどのユーザインターフェイス（図示せず）にユニットが装着されていない旨のメッセージを表示する。

ステップ１３２で、変数ctr1がＸを越えていないと判断した場合には、ステップ１３６に移行し、変数ctr2がＸを越えたか否かを判断する。ここで、変数ctr2が回数Ｘを越えたと判断した場合には、パルス幅が大きい、すなわちモータ６０の負荷が重くなってきており、ユニットの寿命が近づいていると判断し、ステップ１３８に移行し、ユーザインターフェイスにユニットの寿命が近づいている旨の警告メッセージを表示する。

ステップ１３６で、変数ctr2がＸを越えていないと判断した場合には、ステップ１４０に移行し、変数ctr3がＸを越えたか否かを判断する。ここで、変数ctr3が回数Ｘを越えたと判断した場合には、パルス幅が大きすぎる、すなわちモータ６０の負荷が異常に重いため、ユニットに異常が発生したと判断し、ステップ１４２に移行し、ユーザインターフェイスにユニットに異常が発生した旨のメッセージを表示する。

ステップ１４０で、変数ctr3がＸを越えていないと判断した場合には、変数ctr1〜ctr3のいずれもＸ回を越えていない、すなわち、パルス幅データは、閾値ＴＨ１を越え閾値ＴＨ２以下の状態が続いているため、ユニットは正常に装着され寿命に到達しておらず正常に動作している見なされ、メッセージの表示等は行われず、画像形成動作が継続される。

ステップ１３４、１３８，１４２でメッセージを表示した後、或いはステップ１４０で否定判定された場合には、ステップ１４４に移行し、変数ctr1、ctr2、ctr3、Samp ctrに０をセットする。

ステップ１４６では、モータ６０のＯＮ状態を継続するか否かを判断する。画像形成動作が終了していない間は、ここでは否定判断され、ステップ１４８に移行する。

ステップ１４８では、ステップ１０８と同様に、該当するモータ６０のライフ（使用期間）に応じて、異常と判断する回数ＸをＣＰＵ５２内の不図示のレジスタにセットする。すなわち、上記１０回のサンプリング経過後、モータのライフも変化しているため、それに合わせて、Ｘの値を新たにセットする。

Ｘをセットした後は、ステップ１１４に移行し、上記と同様の処理を繰り返す。

なお、ここでは、１回の画像形成動作期間では、温度や湿度に大きな変化は生じないと考え、ステップ１４６の後は、閾値ＴＨ１、ＴＨ２、ＴＨ３は変更していないが、これに限定されず、例えば、温度や湿度が大きく変化すると考えて、ステップ１４６で肯定判断された後に、ステップ１００に戻って、新たに閾値を設定するようにしてもよい。

また、ステップ１４６で、画像形成動作が終了した場合には、モータ６０のＯＦＦ状態にするため、否定判断されて、本処理ルーチンは終了する。

なお、上記では、１０回サンプリングする期間中に、同じ比較結果（同じパルス幅レベル）が何回出現したかを見て、その比較結果に基づいてユニットの状態を判断するようにしたが、サンプリング期間に限らず同じ比較結果が所定回数連続した場合に、その比較結果に基づいてユニットの状態を判断するようにしてもよい。

ここで、具体的な数値を例に挙げて説明する。

例えば、モータの回転を500Hzとし、PWM周波数をモーター回転基本周波数の8倍にあたる4KHzでPWM制御するとする。このとき１周期は250μSとなる。この１周期におけるパルス幅に対して、閾値ＴＨ１＝20μS、閾値ＴＨ２＝125μS、閾値ＴＨ３＝200μSの３種類の閾値を閾値テーブル８４に設定する。

上記閾値ＴＨ１以下のパルス幅データをサンプリング期間のうち所定回数以上検出した場合、あるいは所定回数連続して検出した場合には、モータ駆動ユニットが無負荷（未装着）であると判断する。

閾値ＴＨ２を超え閾値ＴＨ３以下のパルス幅データをサンプリング期間のうち所定回数以上検出した場合、あるいは所定回数連続して検出した場合には、モータ６０が駆動する負荷ユニットがトルク大になっていることを示すため、負荷の寿命に近づいた（交換時期である）と判断する。

また、閾値ＴＨ３を越えるパルス幅データをサンプリング期間のうち所定回数以上検出した場合、あるいは所定回数連続して検出した場合には、モータ６０が駆動する負荷ユニットの異常であると判断できる。

なお、パルス幅データが閾値ＴＨ３を越える状態が所定期間以上継続した場合には、モータ６０の異常発熱の恐れが生じるため、２次障害を防ぐために、デジタル処理回路５８は、ＣＰＵ５２からのコマンド（命令）によらず、モータ６０を停止させるようにしてもよい。あるいはＣＰＵ５２からモータ６０を停止するコマンドを発行してもよい。

以上説明したように、変調パルス生成部８０で生成されたパルスのパルス幅を示すパルス幅データを複数個の閾値と比較し、この比較結果に基づいてユニットの状態を判断するようにしたため、低コストでかつユニットの状態を容易に判断することができる。

また、上記実施の形態では、デジタル処理回路５８（ＡＳＩＣ）内に閾値を比較するための比較部８２を設けたため、アナログの素子を使用する場合に比べて、検出回路を安定化させるための高価な回路を設ける必要もなく、また全く別の制御回路を設ける必要も無くなる。すなわち、上記実施の形態では、デジタル処理回路５８に設けられた回路で、パルス幅データと複数個の閾値とを比較して判断することが可能であるため、低コスト化できる。また、デジタル処理であるため、高精度に処理できる。さらにまた、同一のモータで異なるユニットを駆動する場合であっても、ユニット毎に（使用用途によって）個別に閾値を設定することができ、高精度にユニットの状態を判断できる。

また、ユニットの寿命などの判断を実回転の検出結果に基づいて判断できるため、従来、予測制御に頼っていた交換表示を実際の寿命まで伸ばすことができる。

また、ユニットに異常が発生した場合でも、フューズ等の保護回路を破損する前にモータを停止したり、ユニットを交換する等の適切な対応をとることができる。

なお、上記実施の形態では、環境センサ４４で検出された温度や湿度に応じて閾値を変更する例について説明したが、環境による変動が小さい場合には、温度や湿度を考慮せず、ユニット毎に定められた閾値を設定するだけでも、ユニットの状態を判断することは可能である。

また、記録用紙の種類（紙質）に応じて、ユニットの回転体のトルク変化が生じるような場合には、記録用紙の種類毎に閾値を変更するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、パルス幅を示すパルス幅データを複数個の閾値と比較し、この比較結果のみに基づいてユニットの状態を判断するようにしたが、該比較結果に加えて各ユニット毎の実際の使用期間も考慮して、ユニットの状態を判断するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、モータ６０のライフ（累積使用時間）に応じて、異常と判断する回数Ｘをセットする例について説明したが、これに限定されず、モータ６０の種類やモータ６０が駆動するユニットの種類に応じて回数Ｘを決定してセットするようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、比較結果のサンプリング期間（数）を１０回とする例について説明したが、これに限定されず、画像形成装置やモータ、ユニットに応じて好適な回数を設定することができる。

また、上記実施の形態では、ユニットの装着状態、ユニットの寿命、及びユニットの異常状態の各々を複数個の閾値と比較して判断する例について説明したが、これに限定されず、ユニットの装着状態、ユニットの寿命、及びユニットの異常状態のいずれか１つのみあるいはいずれか２つを複数個の閾値と比較して判断するようにしてもよい。また、異常状態についてより詳細に判断する場合には、異常レベル（軽度、中度、重度など）を判断するための閾値を複数個設定して判断したりすることもできる。寿命についても、寿命にはまだ至っていないか、寿命に近づきつつあるか、寿命に到達したか、等の寿命レベルを複数の閾値で判断することもできる。

なお、上記実施の形態では、ＰＷＭ制御において、カウンタ７０は、パルス発生器６２から入力されるパルスに対し、パルス幅をクロック信号に同期してカウントすることによって計測し、このカウント値（デジタルデータ）を回転数として差分算出部７４に出力する例について説明したが、これに限定されず、例えば、以下のようにカウント値を算出して差分算出部７４に出力することもできる。

例えば、図８に示すように、パルス発生器６２が出力するデューティー比が５０％のパルスに対し、カウンタ７０は、パルス幅及びパルス間隔それぞれをクロック信号に同期してカウントすることによって計測し、それぞれのカウント値（デジタルデータ）を差分算出部７４に出力する。このように、カウンタ７０は、パルス幅からデータｘを計数し、パルス間隔からデータｙを計数することにより、パルス発生器６２が出力するパルスに対して２種類のカウント値を計数することができ、パルスの数に対して２倍のデータを計数することができる。この２種類のカウント値の各々を変調パルス生成部８０でパルスを生成するのに用いることによって、モータ６０の回転に伴うパルス発生器６２からのパルスが少ない場合にも、制御部５０は、モータ６０の回転を精度よく制御することができる。また、このような回転数データを用いて変調パルス生成部８０で生成されたパルスを、ユニットの状態判断に用いることによって、より精度高くユニットの状態を判断することができる。なお、この２種類のカウント値は、変調パルス生成部８０において個々に用いてもよいし、両者を平均化して用いることもできる。

また、図９に示すように、ホールを３つ有するホール素子９０をパルス発生器６２に設けた場合には、ホール素子９０の回転軸９２がモータ６０の回転軸と共に回転し、モータ６０が１回転すると、パルス発生器６２からパルスが３つ出力される。ここで、図８に示したように、パルス発生器６２から出力されるパルスに対し、カウンタ７０がパルス幅及びパルス間隔それぞれをクロック信号に同期してカウントすると、モータ６０の回転に対する回転数を示すデータを６つ計数することができる。

このように、モータ６０の回転数を示すデータをパルスの数よりも増やすことができるため、モータ６０の回転に伴うパルス発生器６２からのパルスが少ない場合にも、制御部５０は、モータ６０の回転を精度よく制御することができる。

また、上記ホール素子９０による３つのパルスのパルス幅を平均化した値、及び３つのパルスのパルス間隔を平均化した値のそれぞれを変調パルス生成部８０で用いてもよい。このように平均化したものを用いてＰＷＭ制御することによって、パルス発生器６２で発生するパルスにばらつき（機械的な誤差）が生じても、そのばらつきを低減させることができる。また、このようにパルス幅やパルス間隔の平均値に基づいて変調パルス生成部８０で生成されたパルスを、ユニットの状態判断に用いることによって、より精度高くユニットの状態を判断することができる。

さらにまた、図１０に示すように、パルス発生器６２から出力されるパルスに対し、カウンタ７０は、例えば３つのパルスごとに、パルス幅を移動平均することによってパルス幅に対するカウント値を計数し、機械的な誤差を拡散するようにしてもよい。また、同様に、パルス発生器６２から出力されるパルスに対し、カウンタ７０は、例えば３つのパルスごとに、パルス間隔を移動平均することによってパルス間隔に対するカウント値を計数してもよい。さらにまた、パルス幅及びパルス間隔それぞれを移動平均したものを組合わせてカウント値を計数するようにしてもよい。このように移動平均値を用いて制御することによって、パルス発生器６２で発生するパルスにばらつき（機械的な誤差）が生じても、そのばらつきを低減させることができる。

また、このようにパルス幅やパルス間隔の移動平均値に基づいて変調パルス生成部８０で生成されたパルスを、ユニットの状態判断に用いることによって、より精度高くユニットの状態を判断することができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置におけるモータ制御系の構成を示すブロック図である。デジタル処理回路の詳細構成を示したブロック図である。カウンタによるカウント値の計測を説明する説明図である。予め定められた複数の閾値テーブルの中でどの閾値テーブルを使用するかを温度及び湿度に応じて選択するための選択テーブルと、予め定められた複数の閾値テーブルの一例である。ＣＰＵで実行されるユニット状態の判断処理ルーチンの流れを示したフローチャートである。ＣＰＵで実行されるユニット状態の判断処理ルーチンの流れを示したフローチャートであって図６の続きである。カウンタが１つのパルスから２種類のカウント値を計測する方法を説明する説明図である。ホールを３つ有するホール素子の正面図である。パルス発生器から出力されるパルスに対し、３つのパルスごとにパルス幅及びパルス間隔を移動平均してカウント値を計数する方法を説明する説明図である。

符号の説明

２感光体ドラム
３帯電ロール
５現像装置
６中間転写ベルト
７一次転写ロール
８二次転写ロール
９記録用紙
１８クリーニング装置
２７定着装置
４４環境センサ
５０制御部
５２ＣＰＵ
５４クロック発生部
５８デジタル処理回路
６０モータ
６２パルス発生器
６４ドライバ
７０カウンタ
７２レジスタ
７４差分算出部
７６加算部
７８乗算部
８０変調パルス生成部
８２比較器
８４閾値テーブル
８６比較結果レジスタ

Claims

画像を形成するためのユニットであって装置本体に対して着脱可能なユニットに備えられた回転体を駆動するためのモータと、
前記モータの回転に応じてパルスを発生するパルス発生手段と、
前記パルス発生手段で発生したパルスに基づいて、前記モータの回転数を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された回転数と前記モータの目標回転数との差分を算出する差分算出手段と、
前記差分算出手段で算出された差分に基づいて変調したパルス幅のパルスを生成する変調パルス生成手段と、
前記変調パルス生成手段で生成されたパルスに基づいて、前記モータを駆動する駆動手段と、
前記変調パルス生成手段で生成されたパルスのパルス幅を示すパルス幅データと、第１の閾値、前記第１の閾値より大きい第２の閾値、及び前記第２の閾値より大きい第３の閾値の各々とを比較して同じ比較結果が所定回数連続した場合、または同じ比較結果が所定期間中に出現した回数が所定回数を越えた場合において、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第１の閾値以下であるときには、前記ユニットが未装着であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第２の閾値より大きく、且つ前記第３の閾値以下であるときには、前記ユニットが寿命であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第３の閾値より大きいときには、前記ユニットに異常が発生していると判断する判断手段と、
を含み、
前記所定期間および所定回数の少なくとも一方を、前記モータの累積使用時間、前記モータの種類、及び前記ユニットの種類の少なくとも１つに応じて変更可能にした
画像形成装置。
前記検出手段は、前記パルス発生手段によって発生したパルスのパルス幅及びパルス間隔の少なくとも一方を前記回転数として検出する請求項１記載の画像形成装置。
前記検出手段は、前記パルス発生手段によって発生した複数のパルスのパルス幅の平均値または移動平均値、及び前記パルス発生手段によって発生した複数のパルスのパルス間隔の平均値または移動平均値、の少なくとも一方を前記回転数として検出する請求項１記載の画像形成装置。
前記３つの閾値を、装置の環境、および画像が形成される記録媒体の種類の少なくとも一方に応じて変更可能にした請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の画像形成装置。
前記判断手段によって前記ユニットの状態が未装着、寿命、及び異常のいずれかであると判断された場合に、該判断結果の報知および前記モータの回転停止の少なくとも一方の処理を行う処理手段を更に設けた請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の画像形成装置。
画像を形成するためのユニットであって装置本体に対して着脱可能なユニットに備えられた回転体を駆動するためのモータの回転に応じて発生したパルスに基づいて、前記モータの回転数を検出し、該検出した回転数と前記モータの目標回転数との差分を算出し、該算出した差分に基づいて変調したパルス幅のパルスを生成し、該生成したパルスに基づいて前記モータを駆動する画像形成装置における状態判断方法であって、
前記生成したパルスのパルス幅を示すパルス幅データと、第１の閾値、前記第１の閾値より大きい第２の閾値、及び前記第２の閾値より大きい第３の閾値の各々とを比較して同じ比較結果が所定回数連続した場合、または同じ比較結果が所定期間中に出現した回数が所定回数を越えた場合において、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第１の閾値以下であるときには、前記ユニットが未装着であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第２の閾値より大きく、且つ前記第３の閾値以下であるときには、前記ユニットが寿命であると判断し、該同じ比較結果が、前記パルス幅データが前記第３の閾値より大きいときには、前記ユニットに異常が発生していると判断し、
前記所定期間および所定回数の少なくとも一方を、前記モータの累積使用時間、前記モータの種類、及び前記ユニットの種類の少なくとも１つに応じて変更可能にした状態判断方法。