JP7625899B2

JP7625899B2 - Image forming apparatus and failure detection method

Info

Publication number: JP7625899B2
Application number: JP2021033827A
Authority: JP
Inventors: 雄治小林; 豊山本; 博江口; 康弘石原; 奈津世井田; 隆浩辻本; 武司玉田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2025-02-04
Anticipated expiration: 2041-03-03
Also published as: JP2022134594A

Description

この発明は、用紙を搬送して印刷を行う複写機、プリンタ、多機能デジタル複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置及び故障検出方法に関する。 This invention relates to image forming devices such as copiers, printers, and multifunction digital multifunction peripherals (MFPs) that transport paper and perform printing, and to a failure detection method.

画像形成装置では、用紙を搬送ローラー対で挟持し駆動手段である駆動モータにより搬送ローラー対を回転させることで、用紙を搬送している。このとき、用紙搬送方向（ＦＤ方向）の上流から順に搬送ローラー対を駆動するが、紙間調整のため用紙の搬送を一旦停止し、下流側のローラー対のみを再駆動して搬送する場合がある。この場合、上流側の搬送ローラー対は駆動モータから切り離された状態で、用紙の搬送に伴って回転する。 In an image forming device, the paper is transported by clamping the paper between a pair of transport rollers and rotating the pair of transport rollers using a drive motor, which serves as a driving means. At this time, the transport roller pairs are driven in order from the upstream in the paper transport direction (FD direction), but there are cases where the transport of the paper is temporarily stopped to adjust the paper gap, and only the downstream roller pair is driven again to transport the paper. In this case, the upstream transport roller pair is disconnected from the drive motor and rotates as the paper is transported.

搬送ローラー対とこれを駆動する駆動モータとは、接続手段であるクラッチを介して接続あるいは遮断を切り替えられるようになっている。このため、下流側の搬送ローラー対のみを再駆動して用紙を搬送する場合、上流側の搬送ローラー対と駆動モータとはクラッチで遮断される。 The transport roller pair and the drive motor that drives them can be switched between connected and disconnected via a clutch, which is a connection means. Therefore, when only the downstream transport roller pair is driven again to transport paper, the upstream transport roller pair and the drive motor are disconnected by the clutch.

しかしながら、クラッチの遮断不良が発生すると、上流側の搬送ローラー対は駆動モータと接続されたままとなるため、下流側の搬送ローラー対の負荷が増加し、搬送性が悪化して用紙ジャムや斜め搬送（用紙スキュー）が発生する。一方、上流側の搬送ローラー対の劣化による滑りに起因して、同じく下流側の搬送ローラー対の負荷の増加、用紙ジャム、用紙スキュー等が発生することから、これらの不具合が発生したときに、その不具合がクラッチの接続不良か搬送ローラー対の劣化によるものなのか判別が困難であった。このため、クラッチと搬送ローラー対の両方を交換することが行われており、修理に時間を要していた。 However, when a clutch disconnection failure occurs, the upstream transport roller pair remains connected to the drive motor, increasing the load on the downstream transport roller pair, deteriorating transport performance and causing paper jams and oblique transport (paper skew). On the other hand, deterioration of the upstream transport roller pair can cause slippage, which can lead to increased load on the downstream transport roller pair, paper jams, paper skew, etc., so when these problems occur, it is difficult to determine whether the problem is due to a poor clutch connection or deterioration of the transport roller pair. For this reason, it is common to replace both the clutch and the transport roller pair, which takes time to repair.

なお、特許文献１には、モータから出力される回転動作状態を示すエンコード出力信号を参照してモータの回転動作を制御するとともに、エンコード出力信号の遷移時間や周期、一定期間内のパルス数、ＦＦＴ解析で得られる周波数などの実働状態の特徴量を抽出し、抽出された実働状態の特徴量と基準特徴量記憶部に格納してある基準特徴量とを比較して、故障診断を行なう画像形成装置が開示されている。 Patent document 1 discloses an image forming device that controls the rotational operation of a motor by referring to an encoded output signal that indicates the rotational operation state output from the motor, extracts features of the actual operating state, such as the transition time and period of the encoded output signal, the number of pulses within a certain period, and the frequency obtained by FFT analysis, and performs fault diagnosis by comparing the extracted features of the actual operating state with reference features stored in a reference feature storage unit.

特許文献２には、伝達部材が回転部材を第１回転速度で回転させる駆動力を伝達する第１モードと、伝達部材が回転部材を第２回転速度（＜第１回転速度）で回転させる駆動力を伝達する第２モードとを有し、必要に応じてモードを切り換え、第２モードに切り換える指令が出された後に駆動モータの停止時間を測定し、その停止時間に基づいて伝達部材に異常が発生したか否かを判断する画像形成装置が開示されている。 Patent document 2 discloses an image forming device that has a first mode in which a transmission member transmits a driving force that rotates a rotating member at a first rotation speed, and a second mode in which the transmission member transmits a driving force that rotates the rotating member at a second rotation speed (<first rotation speed), switches between modes as necessary, measures the stop time of the drive motor after a command to switch to the second mode is issued, and determines whether an abnormality has occurred in the transmission member based on the stop time.

特許文献３には、メインモータと、メインモータから出力されるＦＧ信号に基づいて回転速度を決定するメインモータＦＧ回路と、メインモータの駆動力を現像スクリューへ伝達するための現像クラッチと、ＣＰＵとを有する画像形成装置であって、ＣＰＵは、現像クラッチを連結状態に制御すると共にメインモータによって現像スクリューを回転させ、メインモータＦＧ回路によってメインモータの回転速度を決定し、回転速度が目標速度に達するまでの時間が所定時間より短い場合、現像クラッチの異常を検知する画像形成装置が開示されている。 Patent document 3 discloses an image forming device having a main motor, a main motor FG circuit that determines the rotation speed based on an FG signal output from the main motor, a developing clutch for transmitting the driving force of the main motor to the developing screw, and a CPU, in which the CPU controls the developing clutch to be in an engaged state and rotates the developing screw using the main motor, determines the rotation speed of the main motor using the main motor FG circuit, and detects an abnormality in the developing clutch if the time it takes for the rotation speed to reach the target speed is shorter than a predetermined time.

特開２００７－２１２７１９号公報JP 2007-212719 A 特開２０１３－１４８６９６号公報JP 2013-148696 A 特開２０１９－２１１６７８号公報JP 2019-211678 A

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置では、モータから出力される回転動作状態を示すエンコード出力信号は、モータが回転している限り出力されるため、エンコード出力信号に基づいてクラッチの故障による遮断不良を判断することはできない。 However, in the image forming device described in Patent Document 1, the encoded output signal indicating the rotational operating state output from the motor is output as long as the motor is rotating, so it is not possible to determine whether the clutch is broken or not based on the encoded output signal.

また、特許文献２及び３に記載の画像形成装置では、現像系のクラッチの連結故障を検知することはできるが、用紙の搬送ローラー対の駆動モータを接続・遮断するクラッチの故障を判断することはできない。 In addition, the image forming devices described in Patent Documents 2 and 3 can detect connection failures of the clutch in the development system, but cannot determine failures of the clutch that connects and disconnects the drive motor of the paper transport roller pair.

この発明はこのような技術的背景に鑑みてなされたものであって、用紙を搬送する搬送ローラー対とこの搬送ローラー対を駆動する駆動手段との接続・遮断を切り替える接続手段の故障を検出することができる画像形成装置及び故障検出方法の提供を目的とする。 This invention was made in consideration of this technical background, and aims to provide an image forming device and a fault detection method that can detect a fault in a connection means that switches between connection and disconnection between a transport roller pair that transports paper and a drive means that drives the transport roller pair.

上記目的は以下の手段によって達成される。
（１）用紙を搬送する回転可能な第１の搬送ローラー対と、
当該第１の搬送ローラー対から見て用紙搬送方向の下流側に位置する第２の搬送ローラー対と、
前記第１の搬送ローラー対を回転駆動させる第１の駆動手段と、
前記第２の搬送ローラー対を回転駆動させる第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段及び第２の駆動手段に駆動を指示する駆動指示手段と、
前記駆動指示手段が前記第１の駆動手段に駆動を指示している状態では、前記第１の駆動手段と前記第１の搬送ローラー対を接続し、駆動指示手段が前記第１の駆動手段に駆動を指示していない状態では、前記第１の駆動手段と前記第１の搬送ローラー対を遮断する第１の接続手段と、
前記第２の駆動手段と前記第２の搬送ローラー対の接続と遮断を切り替える第２の接続手段と、
前記第１の駆動手段の回転を検知する回転検知手段と、
前記第１の接続手段が故障しているかどうかを判断する判断手段と、
を備え、
前記第１の搬送ローラー対と前記第２の搬送ローラー対とに用紙が跨がった状態で、前記第２の接続手段により前記第２の駆動手段と前記第２の搬送ローラー対が接続され、かつ前記駆動指示手段により駆動が指示されて前記第２の駆動手段が駆動されることにより前記第２の搬送ローラー対が用紙を搬送している場合において、前記駆動指示手段が前記第１の駆動手段に駆動を指示していない状態であり、かつ前記回転検知手段が前記第１の駆動手段の回転を検知した場合に、前記判断手段は、前記第１の接続手段が故障していると判断することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記第１の駆動手段はセンサレス駆動されるブラシレスモータであり、所定の電気角で電圧パルスを一定の時間間隔で印加し、印加パルス毎の電流値に所定以上の差があるとき、前記回転検知手段は前記第１の駆動手段の回転を検知する前項１に記載の画像形成装置。
（３）所定の電気角の電圧パルスは、異なる２つの電気角でのパルスで相対的な電気角差が１８０度である前項２に記載の画像形成装置。
（４）前記第１の駆動手段はエンコーダを有するブラシレスモータまたはステッピングモータであり、前記回転検知手段は、前記エンコーダの回転を検知することにより前記第１の駆動手段の回転を検知する前項１に記載の画像形成装置。
（５）前記第１の駆動手段はＦＧパターンを有するブラシレスモータであり、前記回転検知手段は、前記ＦＧパターンからの信号に基づいて前記第１の駆動手段の回転を検知する前項１に記載の画像形成装置。
（６）前記第１の駆動手段はホール素子を有するブラシレスモータであり、前記回転検知手段は、前記ホール素子からの信号に基づいて前記第１の駆動手段の回転を検知する前項１に記載の画像形成装置。
（７）前記第１の駆動手段はブラシレスモータまたはステッピングモータであり、前記回転検知手段は、前記ブラシレスモータまたはステッピングモータに逆起電力が発生したことにより前記第１の駆動手段の回転を検知する前項１に記載の画像形成装置。
（８）前記第１の接続手段及び第２の接続手段は、機械作用により接続と遮断を切り替えるワンウェイクラッチか、電磁作用により接続と遮断を切り替える電磁クラッチのいずれかである前項１～７のいずれかに記載の画像形成装置。
（９）用紙を搬送する回転可能な第１の搬送ローラー対と、
当該第１の搬送ローラー対から見て用紙搬送方向の下流側に位置する第２の搬送ローラー対と、
前記第１の搬送ローラー対を回転駆動させる第１の駆動手段と、
前記第２の搬送ローラー対を回転駆動させる第２の駆動手段と、
前記第１の駆動手段及び第２の駆動手段に駆動を指示する駆動指示手段と、
前記駆動指示手段が前記第１の駆動手段に駆動を指示している状態では、前記第１の駆動手段と前記第１の搬送ローラー対を接続し、駆動指示手段が前記第１の駆動手段に駆動を指示していない状態では、前記第１の駆動手段と前記第１の搬送ローラー対を遮断する第１の接続手段と、
前記第２の駆動手段と前記第２の搬送ローラー対の接続と遮断を切り替える第２の接続手段と、
を備えた画像形成装置が、
前記第１の駆動手段及び第２の駆動手段に駆動を指示する駆動指示ステップと、
前記第１の駆動手段の回転を検知する回転検知ステップと、
前記第１の接続手段が故障しているかどうかを判断する判断ステップと、
を実行し、
前記第１の搬送ローラー対と前記第２の搬送ローラー対とに用紙が跨がった状態で、前記第２の接続手段により前記第２の駆動手段と前記第２の搬送ローラー対が接続され、かつ前記駆動指示ステップにより駆動が指示されて前記第２の駆動手段が駆動されることにより前記第２の搬送ローラー対が用紙を搬送している場合において、前記第１の駆動手段が駆動を指示されていない状態であり、かつ前記回転検知ステップで前記第１の駆動手段の回転が検知された場合に、前記判断ステップでは、前記第１の接続手段が故障していると判断することを特徴とする故障検出方法。 The above object can be achieved by the following means:
(1) a pair of rotatable first transport rollers for transporting paper;
a second transport roller pair located downstream in a paper transport direction as viewed from the first transport roller pair;
a first driving means for driving the first pair of transport rollers to rotate;
a second driving means for driving the second pair of transport rollers to rotate;
a drive instruction means for instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a first connection means for connecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is instructing the first drive means to drive, and for disconnecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive;
a second connection means for switching between connection and disconnection between the second driving means and the second transport roller pair;
a rotation detection means for detecting the rotation of the first driving means;
a determination means for determining whether the first connection means is faulty;
Equipped with
An image forming apparatus characterized in that, when a sheet of paper is straddled between the first transport roller pair and the second transport roller pair, the second connection means connects the second drive means to the second transport roller pair, and the drive instruction means instructs the second drive means to be driven so that the second transport roller pair transports the sheet, if the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive and the rotation detection means detects the rotation of the first drive means, the judgment means judges that the first connection means is faulty.
(2) An image forming apparatus as described in the preceding paragraph 1, wherein the first driving means is a brushless motor driven in a sensorless manner, and voltage pulses are applied at regular time intervals at a predetermined electrical angle, and when there is a difference of a predetermined value or more in the current value for each applied pulse, the rotation detection means detects the rotation of the first driving means.
(3) The image forming apparatus according to (2) above, wherein the voltage pulses of the predetermined electrical angle are pulses of two different electrical angles, and the relative electrical angle difference is 180 degrees.
(4) The image forming apparatus according to the preceding paragraph 1, wherein the first driving means is a brushless motor or a stepping motor having an encoder, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means by detecting the rotation of the encoder.
(5) The image forming apparatus according to the preceding paragraph 1, wherein the first driving means is a brushless motor having an FG pattern, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means based on a signal from the FG pattern.
(6) The image forming apparatus according to the preceding paragraph 1, wherein the first driving means is a brushless motor having a Hall element, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means based on a signal from the Hall element.
(7) An image forming apparatus as described in the preceding paragraph 1, wherein the first driving means is a brushless motor or a stepping motor, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means by generation of a back electromotive force in the brushless motor or the stepping motor.
(8) An image forming apparatus according to any one of paragraphs 1 to 7, wherein the first connecting means and the second connecting means are either a one-way clutch that switches between connection and disconnection by mechanical action, or an electromagnetic clutch that switches between connection and disconnection by electromagnetic action.
(9) a pair of rotatable first transport rollers for transporting the paper;
a second transport roller pair located downstream in a paper transport direction as viewed from the first transport roller pair;
a first driving means for driving the first pair of transport rollers to rotate;
a second driving means for driving the second pair of transport rollers to rotate;
a drive instruction means for instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a first connection means for connecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is instructing the first drive means to drive, and for disconnecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive;
a second connection means for switching between connection and disconnection between the second driving means and the second transport roller pair;
An image forming apparatus comprising:
a drive instruction step of instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a rotation detection step of detecting rotation of the first driving means;
a determining step of determining whether the first connecting means is faulty;
Run
A fault detection method characterized in that, when a sheet of paper is straddled between the first transport roller pair and the second transport roller pair, the second drive means and the second transport roller pair are connected by the second connection means, and the second drive means is driven by an instruction to drive the second drive means in the drive instruction step, and the second transport roller pair transports the sheet, if the first drive means is not instructed to drive and rotation of the first drive means is detected in the rotation detection step, the judgment step judges that the first connection means is faulty.

前項（１）及び（９）に記載の発明によれば、第１の搬送ローラー対と第２の搬送ローラー対とに用紙が跨がった状態で、第２の接続手段により第２の駆動手段と第２の搬送ローラー対が接続され、かつ駆動が指示されて第２の駆動手段が駆動されることにより第２の搬送ローラー対が用紙を搬送している場合において、第１の駆動手段が駆動を指示されていない状態であり、かつ第１の駆動手段の回転が検知された場合に、第１の接続手段が故障していると判断されるから、第１の接続手段が故障して遮断不良となっていることを確実に検出することができる。このため、第１の接続手段の故障か第１の搬送ローラー対の不具合かを特定でき、第１の接続手段と第１の搬送ローラー対の一方のみを交換すれば良いから、修理時の部品交換時間を短縮することができる。
According to the invention described in the preceding paragraphs (1) and ( 9 ), when a sheet is straddled between the first transport roller pair and the second transport roller pair, the second drive means and the second transport roller pair are connected by the second connection means, and the second drive means is driven by an instruction to drive the second drive means to transport the sheet, if the first drive means is not instructed to drive and the rotation of the first drive means is detected, it is determined that the first connection means is broken, so that it is possible to reliably detect that the first connection means has broken down and is causing a disconnection failure. Therefore, it is possible to identify whether the first connection means is broken or the first transport roller pair is defective, and it is necessary to replace only one of the first connection means or the first transport roller pair, thereby shortening the time required for part replacement during repairs.

前項（２）に記載の発明によれば、駆動手段はセンサレス駆動されるブラシレスモータであり、所定の電気角で電圧パルスを一定の時間間隔で印加し、印加パルス毎の電流値に所定以上の差があるとき、駆動手段の回転が確実に検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 2 ), the drive means is a brushless motor driven in a sensorless manner, and voltage pulses are applied at regular time intervals at a predetermined electrical angle. When there is a difference of a predetermined value or more in the current value for each applied pulse, the rotation of the drive means is reliably detected.

前項（３）に記載の発明によれば、所定の電気角の電圧パルスが、異なる２つの電気角でのパルスで相対的な電気角差が１８０度である電圧パルスを一定の時間間隔で印加し、印加パルス毎の電流値に所定以上の差があるとき、駆動手段の回転が検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 3 ), voltage pulses of a predetermined electrical angle are applied at regular time intervals, with the relative electrical angle difference being 180 degrees between pulses at two different electrical angles, and when there is a difference of a predetermined value or more in the current value for each applied pulse, the rotation of the drive means is detected.

前項（４）に記載の発明によれば、駆動手段はエンコーダを有するブラシレスモータまたはステッピングモータであり、エンコーダの回転を検知することにより駆動手段の回転が確実に検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 4 ), the driving means is a brushless motor or a stepping motor having an encoder, and the rotation of the driving means is reliably detected by detecting the rotation of the encoder.

前項（５）に記載の発明によれば、駆動手段はＦＧパターンを有するブラシレスモータであり、ＦＧパターンからの信号に基づいて駆動手段の回転が確実に検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 5 ), the driving means is a brushless motor having an FG pattern, and the rotation of the driving means is reliably detected based on a signal from the FG pattern.

前項（６）に記載の発明によれば、駆動手段はホール素子を有するブラシレスモータであり、ホール素子からの信号に基づいて駆動手段の回転が確実に検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 6 ), the driving means is a brushless motor having a Hall element, and the rotation of the driving means is reliably detected based on the signal from the Hall element.

前項（７）に記載の発明によれば、駆動手段はブラシレスモータまたはステッピングモータであり、ブラシレスモータまたはステッピングモータに逆起電力が発生したことにより駆動手段の回転が確実に検知される。
According to the invention described in the preceding paragraph ( 7 ), the driving means is a brushless motor or a stepping motor, and the rotation of the driving means is reliably detected by the generation of back electromotive force in the brushless motor or the stepping motor.

前項（８）に記載の発明によれば、機械作用により接続と遮断を切り替えるワンウェイクラッチか、電磁作用により接続と遮断を切り替える電磁クラッチのいずれかの故障を検出することができる。 According to the invention described in the preceding paragraph ( 8 ), it is possible to detect a failure of either a one-way clutch that switches between connection and disconnection by mechanical action, or an electromagnetic clutch that switches between connection and disconnection by electromagnetic action.

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の構成図である。1 is a configuration diagram of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 第１のモータ及び第２のモータの制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system for a first motor and a second motor. 複数の搬送ローラー対と各駆動手段及び各接続手段の構成を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a plurality of transport roller pairs, each driving means, and each connecting means. 各駆動手段の動作シーケンス図である。FIG. 4 is an operation sequence diagram of each driving means. 駆動指示手段で実行される接続手段の故障判断処理を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a failure determination process of a connection means executed by a drive instruction means. この発明の他の実施形態に係るもので、第１のモータ及び第２のモータの制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating the configuration of a control system for a first motor and a second motor according to another embodiment of the present invention. 図６の実施形態における複数の搬送ローラー対と各駆動手段及び各接続手段の構成を模式的に示した図である。7 is a diagram showing a schematic configuration of a plurality of transport roller pairs, each driving means, and each connecting means in the embodiment of FIG. 6. FIG. 図６の実施形態におけるセンサレスベクトル制御部の具体的構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of a sensorless vector control unit in the embodiment of FIG. 6 . （Ａ）は図６の実施形態における各駆動手段の動作シーケンス図、（Ｂ）（Ｃ）はピーク電流値を模式的に示す波形図である。7A is an operation sequence diagram of each driving means in the embodiment of FIG. 6, and FIGS. 7B and 7C are waveform diagrams typically showing peak current values. 図６の実施形態において、駆動指示手段で実行される接続手段の故障判断処理を示すフローチャートである。7 is a flowchart showing a fault determination process of a connection means executed by a drive instruction means in the embodiment of FIG. 6 . この発明の他の実施形態に係るもので、１つの駆動手段を複数の搬送ローラー対に共用する場合の、搬送ローラー対、駆動手段及び接続手段の構成を模式的に示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a schematic configuration of a transport roller pair, a drive means, and a connection means in a case where one drive means is shared by a plurality of transport roller pairs according to another embodiment of the present invention.

以下、この発明の実施形態を図面を用いて説明する。 The following describes an embodiment of the invention with reference to the drawings.

図１はこの発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の構成図である。 Figure 1 is a diagram showing the configuration of the main parts of an image forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

図１において、画像形成装置１は本体１と給紙部２を備えている。給紙部２から給紙された用紙Ｐは、３段縦搬送ローラー対（以下、第１の搬送ローラー対ともいう）３１に挟まれ第１の搬送ローラー対３１の回転によって用紙搬送方向の下流側（図１の上方）に搬送される。 In FIG. 1, the image forming device 1 includes a main body 1 and a paper feed section 2. Paper P fed from the paper feed section 2 is sandwiched between a three-stage vertical transport roller pair (hereinafter also referred to as the first transport roller pair) 31 and is transported downstream in the paper transport direction (upward in FIG. 1) by the rotation of the first transport roller pair 31.

第１の搬送ローラー対３１は接続手段としての第１のクラッチ５１を介して駆動手段である第１のモータ４１と接続されている。第１のクラッチ５１は、第１のモータ４１と第１の搬送ローラー対３１の接続と遮断を切り替えるものであり、第１のモータ４１に駆動が指示されている状態では、第１のモータ４１と第１の搬送ローラー対３１を接続に切り替え、第１のモータ４１に駆動が指示されていない状態では、遮断に切り替える。第１のモータ４１と第１の搬送ローラー対３１の接続状態では第１のモータ４１の回転駆動力が第１の搬送ローラー対３１に伝達されて、第１の搬送ローラー対３１は回転駆動される。一方、第１のクラッチ５１の遮断状態では、第１のモータ４１から第１の搬送ローラー対３１への回転駆動力の伝達が遮断される。 The first conveying roller pair 31 is connected to the first motor 41, which is a driving means, via the first clutch 51, which is a connecting means. The first clutch 51 switches between connection and disconnection between the first motor 41 and the first conveying roller pair 31. When the first motor 41 is instructed to drive, the first motor 41 and the first conveying roller pair 31 are connected, and when the first motor 41 is not instructed to drive, the first clutch 51 switches between connection and disconnection. When the first motor 41 and the first conveying roller pair 31 are in a connected state, the rotational driving force of the first motor 41 is transmitted to the first conveying roller pair 31, and the first conveying roller pair 31 is driven to rotate. On the other hand, when the first clutch 51 is in a disconnected state, the transmission of the rotational driving force from the first motor 41 to the first conveying roller pair 31 is interrupted.

第１の搬送ローラー対３１の用紙搬送方向下流側の近傍には、第１の搬送ローラー対３１から搬送される用紙Ｐの先端を検知する第１の搬送センサ６１が備えられている。 A first transport sensor 61 is provided near the downstream side of the first transport roller pair 31 in the paper transport direction to detect the leading edge of the paper P being transported from the first transport roller pair 31.

第１の搬送センサ６１の更に用紙搬送方向下流側には、２段縦搬送ローラー対（以下、第２の搬送ローラー対ともいう）３２が配置されている。第１の搬送ローラー対３１によって搬送された用紙Ｐは、第２の搬送ローラー対３２に挟まれ第２の搬送ローラー対３２の回転によって用紙搬送方向の下流側に搬送される。 Further downstream in the paper transport direction from the first transport sensor 61, a two-stage vertical transport roller pair (hereinafter also referred to as the second transport roller pair) 32 is disposed. The paper P transported by the first transport roller pair 31 is sandwiched between the second transport roller pair 32 and transported downstream in the paper transport direction by the rotation of the second transport roller pair 32.

第２の搬送ローラー対３２は接続手段としての第２のクラッチ５２を介して第２のモータ４２と接続されている。第２のクラッチ５２は、第２のモータ４２と第２の搬送ローラー対３２の接続と遮断を切り替えるものであり、接続状態では第２のモータ４２の回転駆動力が第２の搬送ローラー対３２に伝達されて、第２の搬送ローラー対３２は回転駆動される。一方、第２のクラッチ５２の遮断状態では、第２のモータ４２から第２の搬送ローラー対３２への回転駆動力の伝達が遮断される。 The second transport roller pair 32 is connected to the second motor 42 via a second clutch 52 serving as a connection means. The second clutch 52 switches between connection and disconnection between the second motor 42 and the second transport roller pair 32. In the connected state, the rotational driving force of the second motor 42 is transmitted to the second transport roller pair 32, and the second transport roller pair 32 is driven to rotate. On the other hand, in the disconnected state of the second clutch 52, the transmission of the rotational driving force from the second motor 42 to the second transport roller pair 32 is interrupted.

第２の搬送ローラー対３２の用紙搬送方向下流側の近傍には、第２の搬送ローラー対３２から搬送される用紙Ｐの先端を検知する第２の搬送センサ６２が備えられている。 A second transport sensor 62 is provided near the downstream side of the second transport roller pair 32 in the paper transport direction to detect the leading edge of the paper P being transported from the second transport roller pair 32.

第２の搬送センサ６２の更に用紙搬送方向下流側には、タイミングローラー対３３が配置されている。第２の搬送ローラー対３２によって搬送された用紙Ｐは、タイミングローラー対３３に挟まれタイミングローラー対３３の回転によって用紙搬送方向の下流側に位置する印字部（図示せず）へと搬送されるが、タイミングローラー対３３の回転駆動のタイミングを調整することにより、用紙Ｐの印字部への突入タイミングが調整され、あるいは用紙Ｐの先端合わせにより用紙の傾き等が修正される。タイミングローラー対３３は第３のモータ４３と接続されており、第３のモータ４３の回転駆動力によってタイミングローラー対３３が回転駆動される。 Further downstream in the paper transport direction from the second transport sensor 62, a timing roller pair 33 is disposed. The paper P transported by the second transport roller pair 32 is sandwiched between the timing roller pair 33 and transported by the rotation of the timing roller pair 33 to a printing section (not shown) located downstream in the paper transport direction. By adjusting the timing of the rotation drive of the timing roller pair 33, the timing of the paper P entering the printing section can be adjusted, or the leading edge of the paper P can be aligned to correct the paper's inclination, etc. The timing roller pair 33 is connected to a third motor 43, and the timing roller pair 33 is rotated and driven by the rotation drive force of the third motor 43.

タイミングローラー対３３の用紙搬送方向上流側の近傍には、タイミングローラー対３３へと突入する用紙の先端を検知するタイミングセンサ６３が備えられている。 A timing sensor 63 is provided near the upstream side of the timing roller pair 33 in the paper transport direction to detect the leading edge of the paper entering the timing roller pair 33.

図１に示した画像形成装置では、第２の搬送ローラー対３２と第１の搬送ローラー対３１の２つに跨がって用紙Ｐが搬送され、用紙Ｐの先端が第２の搬送センサ６２に到達した際、タイミングローラー対３３での用紙先端合わせのため一旦停止したのち、第２の搬送ローラー対３２のみで用紙Ｐを搬送する。 In the image forming device shown in FIG. 1, the paper P is transported across both the second transport roller pair 32 and the first transport roller pair 31, and when the leading edge of the paper P reaches the second transport sensor 62, it stops temporarily to align the leading edge of the paper with the timing roller pair 33, and then the paper P is transported only by the second transport roller pair 32.

このため、通常であれば、上流側の第１の搬送ローラー対３１を駆動する第１のモータ４１は停止し、又、第１のクラッチ５１は接続解除状態に切り替わるので第１の搬送ローラ対３１はフリーで回転することになり、第２の搬送ローラ対３２の負荷にはならない。 For this reason, normally, the first motor 41 that drives the first upstream conveyor roller pair 31 is stopped, and the first clutch 51 is switched to a disconnected state, so that the first conveyor roller pair 31 rotates freely and does not place a load on the second conveyor roller pair 32.

しかし、第１のクラッチ５１が故障し接続解除不良が生じると、第１のクラッチ５１が電磁作用により接続と遮断を切り替える電磁クラッチの場合は、第１のクラッチ５１と第１の搬送ローラー対３１の連結状態が維持され、第１のクラッチ５１が機械作用により接続と遮断を切り替えるワンウェイクラッチ等のメカクラッチの場合も、第１のクラッチ５１がロックし、第１のクラッチ５１と第１の搬送ローラー対３１の連結状態がやはり維持される。このため、第１の搬送ローラー対３１は第１のクラッチ５１を介して第１のモータ４１まで連結されることになり、第２の搬送ローラー対３２の負荷となり、用紙スリップや第２のモータ４２の脱調等に起因して用紙ジャムが発生したり、用紙スキューによる画像傾きが発生する。 However, if the first clutch 51 fails and a disconnection failure occurs, if the first clutch 51 is an electromagnetic clutch that switches between connection and disconnection by electromagnetic action, the connection state between the first clutch 51 and the first transport roller pair 31 is maintained, and even if the first clutch 51 is a mechanical clutch such as a one-way clutch that switches between connection and disconnection by mechanical action, the first clutch 51 locks and the connection state between the first clutch 51 and the first transport roller pair 31 is also maintained. As a result, the first transport roller pair 31 is connected to the first motor 41 via the first clutch 51, which places a load on the second transport roller pair 32, causing paper slippage or loss of synchronism of the second motor 42, resulting in paper jams, or image inclination due to paper skew.

一方、前述したように、第１の搬送ローラー対３１が劣化してその回転動作が円滑でなく、第１の搬送ローラー対３１と用紙Ｐとの間に滑りが発生する場合も、第２の搬送ローラー対３２の負荷となるが、従来では、第１のクラッチ５１と第１の搬送ローラー対３１のどちらが故障しているか特定できなかった。このため、不具合が多発してサービスマン等が故障部品の交換を行う場合に、第１の搬送ローラー対３１と第１のクラッチ５１の全て交換しており、修理に時間がかかっていた。 On the other hand, as mentioned above, if the first transport roller pair 31 deteriorates and does not rotate smoothly, causing slippage between the first transport roller pair 31 and the paper P, this also places a load on the second transport roller pair 32. However, in the past, it was not possible to determine whether the first clutch 51 or the first transport roller pair 31 was faulty. For this reason, when frequent malfunctions occurred and a service technician or the like needed to replace the faulty parts, both the first transport roller pair 31 and the first clutch 51 had to be replaced, which took a long time to repair.

そこでこの実施形態では、第１のクラッチ５１の故障かどうかを検出できる以下のような構成を備えることで、第１の搬送ローラー対３１と第１のクラッチ５１のいずれを交換すれば良いかを特定できるようにしている。 Therefore, in this embodiment, the following configuration is provided to detect whether the first clutch 51 is faulty, making it possible to determine whether the first conveying roller pair 31 or the first clutch 51 needs to be replaced.

図２は、第１のモータ４１及び第２のモータ４２の制御系の構成を示すブロック図、図３は、第１の搬送ローラー対３１、第２の搬送ローラー対３２、第１のモータ４１、第２のモータ４２、第１のクラッチ５１及び第２のクラッチ５２の構成を模式的に示した図である。 Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the control system for the first motor 41 and the second motor 42, and Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of the first transport roller pair 31, the second transport roller pair 32, the first motor 41, the second motor 42, the first clutch 51, and the second clutch 52.

この実施形態では、第１のモータ４１がエンコーダ４１ｂを備えたブラシレスモータであり、第２のモータ４２がステッピングモータである場合に、第１のクラッチ５１の故障検出を行うものである。 In this embodiment, failure detection of the first clutch 51 is performed when the first motor 41 is a brushless motor equipped with an encoder 41b and the second motor 42 is a stepping motor.

図２に示すように、画像形成装置は、全体動作の中の搬送を制御する搬送制御ＩＣ１００を備え、搬送制御ＩＣ１００内には機能的に、用紙Ｐの搬送全体を制御する搬送制御部１０１と、第１及び第２の各モータ４１、４２を駆動指示する駆動指示部１０２と、第１及び第２の各モータ４１、４２の速度制御を行う速度制御部１０５が備えられている。 As shown in FIG. 2, the image forming apparatus includes a transport control IC 100 that controls the transport of the entire operation. The transport control IC 100 functionally includes a transport control unit 101 that controls the overall transport of the paper P, a drive instruction unit 102 that instructs the first and second motors 41 and 42 to drive, and a speed control unit 105 that controls the speed of the first and second motors 41 and 42.

搬送制御部１０１は、第１の搬送センサ６１及び第２の搬送センサ６２からの信号を受信して、駆動指示部１０２へ駆動開始タイミングと駆動条件（第１、第２の各モータ４１、４２の速度等のパラメータ）を指示伝達する。また、搬送制御部１０１は、第１、第２の各搬送センサ６１、６２からのＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいて、駆動指示部１０２への指示を変更する。駆動指示部１０２は、受領した指示情報を基に、クロック（速度）信号をドライバ－ＩＣ１０４を介して第２のモータ４２へ出力するとともに、第１のモータ４１の目標速度ω^*を速度制御部１０５に出力する。第２のモータ４２は、クロック（速度）信号に応じた速度で回転駆動する。駆動指示部１０２はさらに、第１のクラッチ５１及び第２のクラッチ５２が電磁クラッチ等の場合に、これらのクラッチに対して、接続、遮断の切り替えを指示する。 The conveyance control unit 101 receives signals from the first conveyance sensor 61 and the second conveyance sensor 62, and transmits instructions to the drive instruction unit 102 regarding the drive start timing and drive conditions (parameters such as the speeds of the first and second motors 41 and 42). The conveyance control unit 101 also changes the instructions to the drive instruction unit 102 based on the ON/OFF signals from the first and second conveyance sensors 61 and 62. Based on the received instruction information, the drive instruction unit 102 outputs a clock (speed) signal to the second motor 42 via the driver IC 104, and outputs the target speed ω ^* of the first motor 41 to the speed control unit 105. The second motor 42 rotates at a speed corresponding to the clock (speed) signal. The drive instruction unit 102 further instructs the first clutch 51 and the second clutch 52 to switch between connection and disconnection when the clutches are electromagnetic clutches or the like.

速度制御部１０５は、ＰＷＭ変換部１０６とＦＶ変換部１０７を備えている。ＰＷＭ変換部１０６は、駆動指示部１０２から送られた目標速度ω^*をＰＷＭ信号に変換して第２のモータ４２のドライブＩＣ４１ａに出力し、第２のモータ４２はドライブＩＣ４２ａにより目標速度に制御される。このような第２のモータ４２の速度制御は、通常のＰＩ制御により行われる。 The speed control unit 105 includes a PWM conversion unit 106 and an FV conversion unit 107. The PWM conversion unit 106 converts the target speed ω ^* sent from the drive instruction unit 102 into a PWM signal and outputs it to the drive IC 41a of the second motor 42, and the second motor 42 is controlled to the target speed by the drive IC 42a. Such speed control of the second motor 42 is performed by normal PI control.

この時、第１のモータ４１のエンコーダ４１ｂからの信号は、速度制御部１０５のＦＶ変換部１０７により実速度ωに変換される。この実速度ωはＰＷＭ変換部１０６でのフィードバック制御に使用され、又、駆動指示部１０２に入力されて、故障判断部１０３での第１のクラッチ５１が故障かどうかの判断に使用される。 At this time, the signal from the encoder 41b of the first motor 41 is converted to an actual speed ω by the FV conversion unit 107 of the speed control unit 105. This actual speed ω is used for feedback control in the PWM conversion unit 106, and is also input to the drive instruction unit 102 and used by the failure determination unit 103 to determine whether or not the first clutch 51 is malfunctioning.

故障判断部１０３の判断情報は搬送制御部１０１へ出力され、搬送制御部１０１は故障判断結果に応じて、故障している旨の表示等の必要な処理を行う。 The malfunction determination unit 103 outputs the determination information to the transport control unit 101, which performs necessary processing such as displaying a malfunction depending on the malfunction determination result.

図４は、第１のモータ４１及び第２のモータ４２の動作シーケンス図である。期間Ｔ１では、第１のモータ４１が駆動されるとともに、第１のクラッチ５１は接続状態に切り替えられ、第１の搬送ローラー対３１は第１のクラッチ５１を介して回転駆動され、用紙Ｐが下流側に搬送されて第２の搬送ローラー対３２に到達する。この間、第１の搬送センサ６１がオンになると、一定時間、紙間制御のため第１のモータ４１の回転速度を低下させる。紙間制御の完了後、第２の搬送センサ６２がオンになると、第１のモータ４１を停止する。 Figure 4 is an operation sequence diagram of the first motor 41 and the second motor 42. In period T1, the first motor 41 is driven, the first clutch 51 is switched to a connected state, the first transport roller pair 31 is rotated and driven via the first clutch 51, and the paper P is transported downstream to reach the second transport roller pair 32. During this time, when the first transport sensor 61 turns on, the rotation speed of the first motor 41 is reduced for a certain period of time for paper gap control. After the paper gap control is completed, when the second transport sensor 62 turns on, the first motor 41 is stopped.

第１のモータ４１が停止すると、第１のクラッチ５１は遮断状態に切り替えられ、第１の搬送ローラー対３１の回転も停止する。第１の搬送ローラー対３１の停止後、紙間制御時間Ｔ２が経過すると、第２のモータ４２が起動されるとともに、第２のクラッチ５２が接続状態に切り替えられ、第２の搬送ローラー対３２は第２のクラッチ５２を介して回転駆動され、用紙Ｐはさらに下流へと搬送される。この状態では、用紙搬送に伴って第１の搬送ローラー対３１は回転するが、第１のクラッチ５１は遮断状態であるから、第１の搬送ローラー対３１の回転力が第１のモータ４１に伝達されることはない。 When the first motor 41 stops, the first clutch 51 is switched to a disconnected state, and the rotation of the first transport roller pair 31 also stops. After the first transport roller pair 31 stops, when the paper gap control time T2 has elapsed, the second motor 42 is started and the second clutch 52 is switched to a connected state, the second transport roller pair 32 is driven to rotate via the second clutch 52, and the paper P is transported further downstream. In this state, the first transport roller pair 31 rotates in conjunction with the transport of the paper, but because the first clutch 51 is in a disconnected state, the rotational force of the first transport roller pair 31 is not transmitted to the first motor 41.

しかし、第１のクラッチ５１が故障し遮断不良が発生して常時接続状態になっていると、第２の搬送ローラー対３２の回転駆動による用紙搬送に伴って、第１のモータ４１の駆動が指示されていないにもかかわらず、第１の搬送ローラー対３１とともに第１のクラッチ５１を介して第１のモータ４１も回転する。このため、第２の搬送ローラー対３２と用紙Ｐとがスリップし、第２のモータ４２の負荷が増大し、第２のモータ４２の動作期間Ｔ３では第２のモータ４２が所期する回転速度まで上昇しない。 However, if the first clutch 51 fails and a disconnection failure occurs, resulting in a constant connection state, the first motor 41 rotates together with the first transport roller pair 31 via the first clutch 51 as the paper is transported by the rotational drive of the second transport roller pair 32, even though the drive of the first motor 41 has not been instructed. This causes slippage between the second transport roller pair 32 and the paper P, increasing the load on the second motor 42, and the second motor 42 does not increase to the intended rotation speed during the operation period T3 of the second motor 42.

第１のモータ４１の駆動が指示されているか否かにかかわらず、第１のモータ４１が回転すると、第１のモータ４１に備えられているエンコーダ４１ｂが回転し、エンコーダ４１ｂからの信号が速度制御部１０５に送信され、さらに速度制御部１０５から実速度ωの情報が駆動指示部１０２の故障検知部１０３に送信される。 Regardless of whether or not the drive of the first motor 41 is instructed, when the first motor 41 rotates, the encoder 41b provided in the first motor 41 rotates, and a signal from the encoder 41b is transmitted to the speed control unit 105, and information on the actual speed ω is further transmitted from the speed control unit 105 to the failure detection unit 103 of the drive instruction unit 102.

そこで、駆動指示部１０２が第１のモータ４１に駆動を指示していないにもかかわらず、第１のモータ４１の回転を検知した場合に、第１のクラッチ５１が故障していると判断することができ、第１の搬送ローラー対３１の不具合か第１のクラッチ５１が故障しているかを確実に特定することができる。その結果、修理時に、第１の搬送ローラー対３１及び第１のクラッチ５１のうちいずれかを交換すれば良くこれらをまとめて交換する必要は無くなるから、部品交換時間を短縮することができる。 Therefore, when the rotation of the first motor 41 is detected even though the drive instruction unit 102 has not instructed the first motor 41 to drive, it can be determined that the first clutch 51 is malfunctioning, and it can be reliably identified whether the malfunction is in the first transport roller pair 31 or in the first clutch 51. As a result, when repairing, it is only necessary to replace either the first transport roller pair 31 or the first clutch 51, and there is no need to replace them together, so the time required for part replacement can be shortened.

図５は、駆動指示部１０２で実行される第１のクラッチ５１の故障判断処理を示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing the failure determination process for the first clutch 51 executed by the drive instruction unit 102.

ステップＳ１で第１のモータ４１を駆動し、ステップＳ２で第１の搬送センサ６１がオンしたかどうかを判断する。オンしていなければ（ステップＳ２でＮＯ）、オンするまで待つ。オンすると（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３で第１のモータ４１を停止する。ステップＳ４では、紙間制御に必要な時間（図４のＴ２）が経過したかどうかを判断し、経過しなければ（ステップＳ４でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５で第２のモータ４２を駆動する。 In step S1, the first motor 41 is driven, and in step S2, it is determined whether the first transport sensor 61 is turned on. If it is not turned on (NO in step S2), the process waits until it is turned on. If it is turned on (YES in step S2), the first motor 41 is stopped in step S3. In step S4, it is determined whether the time required for paper gap control (T2 in FIG. 4) has elapsed, and if it has not elapsed (NO in step S4), the process waits until it has elapsed. If it has elapsed (YES in step S4), the second motor 42 is driven in step S5.

次にステップＳ６で、第１のモータ４１の速度がゼロより大きいかどうかを調べ、ゼロであれば（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ７で通常の駆動制御を実行する。第１のモータ４１の速度がゼロより大きい場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、換言すれば、第１のモータ４１の駆動を指示しておらず、かつ第１のモータ４１の回転を検知していれば、ステップＳ８で、第１のクラッチ５１が故障と判断する。 Next, in step S6, it is checked whether the speed of the first motor 41 is greater than zero, and if it is zero (NO in step S6), normal drive control is executed in step S7. If the speed of the first motor 41 is greater than zero (YES in step S6), in other words, if the drive of the first motor 41 has not been instructed and the rotation of the first motor 41 has been detected, it is determined in step S8 that the first clutch 51 has failed.

図２及び図３に示した実施形態では、第１のモータ４１としてエンコーダ４１ｂを備えたブラシレスモータを例示したが、エンコーダ４１ｂに代えて、ロータの位置を検出するホール素子を備えたブラシレスモータであっても良い。この場合も、ホール素子からの信号が速度制御部１０５に送信され、さらに速度制御部１０５から速度情報が駆動指示部１０２の故障判断部１０３に送信され、この情報に基づいて故障判断部１０３は、第１のモータ４１が回転していることを判断することができる。 In the embodiment shown in Figures 2 and 3, a brushless motor equipped with an encoder 41b is exemplified as the first motor 41, but instead of the encoder 41b, a brushless motor equipped with a Hall element that detects the position of the rotor may be used. In this case, too, a signal from the Hall element is sent to the speed control unit 105, and the speed control unit 105 further sends speed information to the fault determination unit 103 of the drive instruction unit 102, and based on this information, the fault determination unit 103 can determine that the first motor 41 is rotating.

また、第１のモータ４１はブラシレスモータではなく、エンコーダ４１ｂあるいはホール素子を備えたステッピングモータであっても良く、要は回転しているかどうかを判断できるモータであれば良い。 The first motor 41 does not have to be a brushless motor, but may be a stepping motor equipped with an encoder 41b or a Hall element; in short, it is sufficient if it is a motor that can determine whether it is rotating.

図６はこの発明の他の実施形態に係る画像形成装置の、第１のモータ４１及び第２のモータ４２の制御系の構成を示すブロック図、図７は同じく、第１の搬送ローラー対３１、第２の搬送ローラー対３２、第１のモータ４１、第２のモータ４２、第１のクラッチ５１及び第２のクラッチ５２の構成を模式的に示した図である。 Figure 6 is a block diagram showing the configuration of the control system for the first motor 41 and the second motor 42 of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention, and Figure 7 is a schematic diagram showing the configuration of the first transport roller pair 31, the second transport roller pair 32, the first motor 41, the second motor 42, the first clutch 51, and the second clutch 52.

この実施形態では、第１のモータ４１として３相センサレスブラシレスモータ（ＢＬＤＣＭ）が用いられている点、センサレスベクトル制御部１１０で第１のモータ４１の制御を行う点を除いて、図２に示した制御系と同じであり、同一構成部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。 In this embodiment, the control system is the same as that shown in FIG. 2, except that a three-phase sensorless brushless motor (BLDCM) is used as the first motor 41 and the first motor 41 is controlled by a sensorless vector control unit 110. The same components are given the same reference numerals and detailed descriptions are omitted.

センサレスベクトル制御部１１０の具体的構成を図８のブロック図に示す。 The specific configuration of the sensorless vector control unit 110 is shown in the block diagram of Figure 8.

センサレスベクトル制御部１１０は、速度制御部１１１と、電流制御部１１２と、座標変換部１１３と、ＰＷＭ変換部１１４と、磁極位置推定部１１６と、初期位置推定部１１７と、座標変換部１１８を備えている。 The sensorless vector control unit 110 includes a speed control unit 111, a current control unit 112, a coordinate conversion unit 113, a PWM conversion unit 114, a magnetic pole position estimation unit 116, an initial position estimation unit 117, and a coordinate conversion unit 118.

速度制御部１１１は、駆動指示部１０２から受け取った目標速度ω^*と、磁極位置推定部１１６から受け取った磁極（ロータ）の推定速度ω_Mの差から、電流値（Iv*，Iδ*）即ちトルクを決定し、電流制御部１１２は決定された電流値（Iv*，Iδ*）を電圧値（Vv*，Vδ*）に変換する。座標変換部１１３は回転座標から固定座標に逆座標変換を行うと共に、逆座標変換された２相の電圧から３相入力信号（Vu*，Vv*，Vw*）を求め、ＰＷＭ変換部１１４へ出力する。ＰＷＭ変換部１１４は、３相入力信号（Vu*，Vv*，Vw*）を３相のパルス信号に変換すると共にデューティ比を決定し、モータ１１２の駆動回路である３相インバータ１１５へ出力し、３相インバータ１１５はＰＷＭ変換部１１４から出力されたパルス信号に基づいて第１のモータ４１を駆動する。なお、「*」の付された値は目標値（指令値）であることを示している。 The speed control unit 111 determines current values (Iv*, Iδ*), i.e., torque, from the difference between the target speed ω ^* received from the drive instruction unit 102 and the estimated speed _ωM of the magnetic pole (rotor) received from the magnetic pole position estimation unit 116, and the current control unit 112 converts the determined current values (Iv*, Iδ*) into voltage values (Vv*, Vδ*). The coordinate conversion unit 113 performs inverse coordinate conversion from the rotating coordinate to the fixed coordinate, and obtains three-phase input signals (Vu*, Vv*, Vw*) from the inverse coordinate converted two-phase voltages and outputs them to the PWM conversion unit 114. The PWM conversion unit 114 converts the three-phase input signals (Vu*, Vv*, Vw*) into three-phase pulse signals, determines the duty ratio, and outputs the signals to a three-phase inverter 115, which is a drive circuit for the motor 112. The three-phase inverter 115 drives the first motor 41 based on the pulse signals output from the PWM conversion unit 114. Note that values marked with "*" indicate target values (command values).

座標変換部１１８は、シャント抵抗により検出された３相インバータの電流（Iu，Iv）を２相の電流へ変換すると共に固定座標から回転座標へと変換し、電流値（Iv，Iδ）として出力する。 The coordinate conversion unit 118 converts the three-phase inverter current (Iu, Iv) detected by the shunt resistor into a two-phase current and converts it from fixed coordinates to rotating coordinates, and outputs it as a current value (Iv, Iδ).

磁極位置推定部１１６は、座標変換部１１８から出力された電流値（Iv，Iδ）と電流制御部１１２からの電圧値（Vv*，Vδ*）を基に磁極位置を推定し、初期位置推定部１１７は磁極の初期位置を推定する。 The magnetic pole position estimation unit 116 estimates the magnetic pole position based on the current value (Iv, Iδ) output from the coordinate conversion unit 118 and the voltage value (Vv*, Vδ*) from the current control unit 112, and the initial position estimation unit 117 estimates the initial position of the magnetic pole.

このように、センサレスベクトル制御部１１０は電流や電圧から磁極ロータの角度や速度を推定するため、ホール素子やエンコーダは備えていない。 In this way, the sensorless vector control unit 110 estimates the angle and speed of the magnetic pole rotor from the current and voltage, so it does not have Hall elements or encoders.

図９（Ａ）は、図６～図８に示した実施形態における第１及び第２の各モータ４１、４２の動作シーケンス図である。期間Ｔ１では、第１のモータ４１が駆動されるとともに、第１のクラッチ５１は接続状態に切り替えられ、第１の搬送ローラー対３１は第１のクラッチ５１を介して回転駆動され、用紙Ｐが下流側に搬送されて第２の搬送ローラー対３２に到達する。この間、第１の搬送センサ６１がオンになると、一定時間、紙間制御のため第１のモータ４１の回転速度を低下させる。紙間制御の完了後、第２の搬送センサ６２がオンになると、第１のモータ４１を停止する。 Figure 9 (A) is an operation sequence diagram of the first and second motors 41, 42 in the embodiment shown in Figures 6 to 8. In period T1, the first motor 41 is driven, the first clutch 51 is switched to a connected state, the first transport roller pair 31 is rotated and driven via the first clutch 51, and the paper P is transported downstream to reach the second transport roller pair 32. During this time, when the first transport sensor 61 turns on, the rotation speed of the first motor 41 is reduced for a certain period of time for paper gap control. After the paper gap control is completed, when the second transport sensor 62 turns on, the first motor 41 is stopped.

そこで、この実施形態では、第１のモータ４１の停止後も異なる２つの電気角でのパルスで相対的な電気角差が１８０度である電圧パルスを一定の時間間隔で印加する。この実施形態では、相対的な電気角差が１８０度である電圧パルスとして、電気角０度と１８０度の電圧パルスを交互に印加して、ピーク電流値を常時監視測定する。図９（Ａ）の期間Ｔ４は電気角０度と１８０度の電圧パルスを交互に印加している状態を示している。 Therefore, in this embodiment, even after the first motor 41 has stopped, voltage pulses with two different electrical angles and a relative electrical angle difference of 180 degrees are applied at regular time intervals. In this embodiment, voltage pulses with electrical angles of 0 degrees and 180 degrees are applied alternately as voltage pulses with a relative electrical angle difference of 180 degrees, and the peak current value is constantly monitored and measured. Period T4 in Figure 9(A) shows the state in which voltage pulses with electrical angles of 0 degrees and 180 degrees are applied alternately.

第１のクラッチ５１が故障していない場合、第１のモータ４１は停止しているから、図９（Ｂ）に示すように、ピーク電流値はほぼ一定になる。一方、第１のクラッチ５１が故障して遮断不良が発生している場合、ピーク電流値はロータの回転に伴う電気角の差異で図９（Ｃ）に示すように変化する。 When the first clutch 51 is not faulty, the first motor 41 is stopped, so the peak current value is almost constant, as shown in FIG. 9(B). On the other hand, when the first clutch 51 is faulty and an interruption failure occurs, the peak current value changes as shown in FIG. 9(C) due to the difference in electrical angle accompanying the rotation of the rotor.

このため、印加パルス毎の電流値に所定以上の差があるとき、駆動指示部１０２の故障判断部１０３は第１のモータ４１が回転していると判断することができる。 Therefore, when there is a difference of a predetermined value or more in the current value for each applied pulse, the failure determination unit 103 of the drive instruction unit 102 can determine that the first motor 41 is rotating.

図１０は、図６及び図７に示した実施形態において、駆動指示部１０２で実行される第１のクラッチ５１の故障判断処理を示すフローチャートである。 Figure 10 is a flowchart showing the failure determination process for the first clutch 51 executed by the drive instruction unit 102 in the embodiment shown in Figures 6 and 7.

ステップＳ１１で第１のモータ４１を駆動し、ステップＳ１２で第１の搬送センサ６１がオンしたかどうかを判断する。オンしていなければ（ステップＳ１２でＮＯ）、オンするまで待つ。オンすると（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３で第１のモータ４１を停止し、電気角０度と１８０度の電圧パルスを交互に印加する。ステップＳ１４では、紙間制御に必要な時間（図１０のＴ２）が経過したかどうかを判断し、経過しなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、経過するまで待つ。経過すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５で第２のモータ４２を駆動する。 In step S11, the first motor 41 is driven, and in step S12, it is determined whether the first transport sensor 61 is turned on. If it is not turned on (NO in step S12), the process waits until it is turned on. If it is turned on (YES in step S12), the first motor 41 is stopped in step S13, and voltage pulses of electrical angles of 0 degrees and 180 degrees are applied alternately. In step S14, it is determined whether the time required for paper gap control (T2 in FIG. 10) has elapsed, and if it has not elapsed (NO in step S14), the process waits until it has elapsed. If it has elapsed (YES in step S14), the second motor 42 is driven in step S15.

次にステップＳ１６で、第１のモータ４１のピーク電流値に所定の差異が発生しているかどうかを調べ、差異が発生していれば（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７で第１のモータ４１の速度はゼロより大と判定し、しかも第１のモータ４１の駆動は指示していないから、ステップＳ１８で第１のクラッチ５１が故障と判断する。ステップＳ１６で、第１のモータ４１のピーク電流値に所定の差異が発生していなければ（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１９で第１のモータ４１の速度はゼロと判定し、ステップＳ２０で通常の駆動制御を実行する。 Next, in step S16, it is checked whether a predetermined difference has occurred in the peak current value of the first motor 41. If a difference has occurred (YES in step S16), the speed of the first motor 41 is determined to be greater than zero in step S17. Moreover, since the drive of the first motor 41 has not been instructed, it is determined in step S18 that the first clutch 51 has failed. If a predetermined difference has not occurred in the peak current value of the first motor 41 in step S16 (NO in step S16), the speed of the first motor 41 is determined to be zero in step S19, and normal drive control is executed in step S20.

以上の実施形態では、第１の搬送ローラー対３１と第２の搬送ローラー対３２は、第１のモータ４１、第２のモータ４２というそれぞれ異なるモータで駆動されていた。しかし、図１１に示すように、第１の搬送ローラー対３１と第２の搬送ローラー対３２が、それぞれ第１のクラッチ５１及び第２のクラッチ５２を介して１つの共通の第１のモータ４１で駆動される場合がある。この場合は、第１のクラッチ５１が遮断されて第１の搬送ローラ対３１の駆動が停止しても、第１のモータ４１は第２の搬送ローラー対３２を駆動するために回転停止しているとは限らないから、第１のモータ４１の回転を検知することでは、第１のクラッチ５１の故障を判断することはできない。 In the above embodiment, the first transport roller pair 31 and the second transport roller pair 32 are driven by different motors, the first motor 41 and the second motor 42. However, as shown in FIG. 11, the first transport roller pair 31 and the second transport roller pair 32 may be driven by a common first motor 41 via a first clutch 51 and a second clutch 52, respectively. In this case, even if the first clutch 51 is disconnected and the drive of the first transport roller pair 31 stops, the first motor 41 does not necessarily stop rotating to drive the second transport roller pair 32, so a failure of the first clutch 51 cannot be determined by detecting the rotation of the first motor 41.

このため、２つ以上の搬送ローラー対３１、３２を１つの第１のモータ１で共用駆動している場合は、第１のクラッチ５１の回転を検知する回転検知部１２０を設け、第１のクラッチ５１に第１のモータ４１と第１の搬送ローラー対３１の遮断への切り替えの指示があったにもかかわらず、回転検知部１２０が第１のクラッチ５１の回転を検知した場合に、第１のクラッチ５１が故障していると判断すれば良い。第１のクラッチ５１に第１のモータ４１と第１の搬送ローラー対３１の遮断への切り替えの指示があったか否かは、例えば電磁クラッチの場合、電磁クラッチに対して遮断信号が出力されたか否かで判断すれば良い。 For this reason, when two or more pairs of conveying rollers 31, 32 are driven by a single shared first motor 1, a rotation detection unit 120 is provided to detect the rotation of the first clutch 51, and when the rotation detection unit 120 detects the rotation of the first clutch 51 despite the first clutch 51 being instructed to switch to disconnect the first motor 41 and the first pair of conveying rollers 31, it is determined that the first clutch 51 is faulty. Whether or not the first clutch 51 has been instructed to switch to disconnect the first motor 41 and the first pair of conveying rollers 31 can be determined, for example, in the case of an electromagnetic clutch, by whether or not a disconnection signal has been output to the electromagnetic clutch.

なお、図１１の実施形態に係るクラッチの回転検知による故障判定は、各搬送ローラー対３１、３２がそれぞれ別個のモータ４１、４２で駆動される場合に適用されても良い。 The fault determination based on clutch rotation detection in the embodiment of FIG. 11 may also be applied when each pair of conveying rollers 31, 32 is driven by a separate motor 41, 42.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることはない。例えば、モータの駆動が指示されていない状態でのモータの回転検知を、エンコーダ４１ｂまたはホール素子またはブラシレスセンサレスモータの場合のピーク電流値の変化、により行う場合を説明したが、他の方法であっても良い。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, a case has been described in which motor rotation detection when no instruction to drive the motor is performed by the encoder 41b, a hall element, or a change in the peak current value in the case of a brushless sensorless motor, but other methods may also be used.

他の方法としては、ロータの磁石に近接してＦＧパターンと称される誘起電圧発生用の回路パターンが設けられたブラシレスモータの場合、ロータが回転したときにロータの磁極によりＦＧパターンに発生する誘起電圧を検出してモータが回転していることを検知することができる。このため、モータの駆動が指示されていないにもかかわらず、ＦＧパターンに誘起電圧が発生したときは、クラッチの故障と判断する構成であっても良い。 As another method, in the case of a brushless motor in which a circuit pattern for generating induced voltage, called an FG pattern, is provided close to the rotor magnet, it is possible to detect that the motor is rotating by detecting the induced voltage generated in the FG pattern by the rotor's magnetic poles when the rotor rotates. Therefore, if induced voltage is generated in the FG pattern even though no command to drive the motor has been issued, it may be configured to determine that the clutch has failed.

さらに他の方法として、ブラシレスモータまたはステッピングモータの場合に、逆起電力が発生している場合にこれを検知することでモータが回転していることを検知することができる。このため、モータの駆動が指示されていないにもかかわらず、逆起電力が発生したときにクラッチの故障と判断する構成であっても良い。 As another method, in the case of a brushless motor or a stepping motor, it is possible to detect the occurrence of back electromotive force and thereby detect that the motor is rotating. For this reason, a configuration may be used in which the clutch is determined to have failed when back electromotive force is generated even if no command has been given to drive the motor.

１画像形成装置本体
２給紙部
３１３段縦搬送ローラー対（第１の搬送ローラー対）
３２２段縦搬送ローラー対（第２の搬送ローラー対）
３３タイミングローラー対
４１第１のモータ
４１ｂエンコーダ
４２第２のモータ
４３第３のモータ
５１第１のクラッチ
５２第２のクラッチ
６１第１の搬送センサ
６２第２の搬送センサ
６３タイミングセンサ
１００搬送制御ＩＣ
１０１搬送制御部
１０２駆動指示部
１０３故障判断部
１０５速度制御部
１１０センサ例ベクトル制御部
１２０第１のモータ（共用モータ）
Ｐ用紙 1 Image forming apparatus main body 2 Paper feed section 31 Three-stage vertical transport roller pair (first transport roller pair)
32 Second-stage vertical transport roller pair (second transport roller pair)
33 Timing roller pair 41 First motor 41b Encoder 42 Second motor 43 Third motor 51 First clutch 52 Second clutch 61 First conveyance sensor 62 Second conveyance sensor 63 Timing sensor 100 Conveyance control IC
REFERENCE SIGNS LIST 101: Conveyance control unit 102: Drive instruction unit 103: Fault determination unit 105: Speed control unit 110: Sensor element vector control unit 120: First motor (shared motor)
P Paper

Claims

a pair of rotatable first transport rollers for transporting paper;
a second transport roller pair located downstream in a paper transport direction as viewed from the first transport roller pair;
a first driving means for driving the first pair of transport rollers to rotate;
a second driving means for driving the second pair of transport rollers to rotate;
a drive instruction means for instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a first connection means for connecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is instructing the first drive means to drive, and for disconnecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive;
a second connection means for switching between connection and disconnection between the second driving means and the second transport roller pair;
a rotation detection means for detecting the rotation of the first driving means;
a determination means for determining whether the first connection means is faulty;
Equipped with
An image forming apparatus characterized in that, when a sheet of paper is straddled between the first transport roller pair and the second transport roller pair, the second connection means connects the second drive means to the second transport roller pair, and the drive instruction means instructs the second drive means to be driven so that the second transport roller pair transports the sheet, if the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive and the rotation detection means detects the rotation of the first drive means, the judgment means judges that the first connection means is faulty.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first driving means is a brushless motor driven in a sensorless manner, and voltage pulses are applied at regular time intervals at a predetermined electrical angle, and when there is a difference of a predetermined value or more in the current value of each applied pulse, the rotation detection means detects the rotation of the first driving means.

The image forming device according to claim 2, wherein the voltage pulses of the predetermined electrical angle are pulses at two different electrical angles, and the relative electrical angle difference is 180 degrees.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first driving means is a brushless motor or a stepping motor having an encoder, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means by detecting the rotation of the encoder.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first driving means is a brushless motor having an FG pattern, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means based on a signal from the FG pattern.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first driving means is a brushless motor having a Hall element, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means based on a signal from the Hall element.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the first driving means is a brushless motor or a stepping motor, and the rotation detection means detects the rotation of the first driving means by the generation of a back electromotive force in the brushless motor or the stepping motor.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the first connecting means and the second connecting means are either a one-way clutch that switches between connection and disconnection by mechanical action, or an electromagnetic clutch that switches between connection and disconnection by electromagnetic action.

a pair of rotatable first transport rollers for transporting paper;
a second transport roller pair located downstream in a paper transport direction as viewed from the first transport roller pair;
a first driving means for driving the first pair of transport rollers to rotate;
a second driving means for driving the second pair of transport rollers to rotate;
a drive instruction means for instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a first connection means for connecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is instructing the first drive means to drive, and for disconnecting the first drive means and the first transport roller pair when the drive instruction means is not instructing the first drive means to drive;
a second connection means for switching between connection and disconnection between the second driving means and the second transport roller pair;
An image forming apparatus comprising:
a drive instruction step of instructing the first drive means and the second drive means to drive;
a rotation detection step of detecting rotation of the first driving means;
a determining step of determining whether the first connecting means is faulty;
Run
A fault detection method characterized in that, when a sheet of paper is straddled between the first transport roller pair and the second transport roller pair, the second drive means and the second transport roller pair are connected by the second connection means, and the second drive means is driven by an instruction to drive the second drive means in the drive instruction step, and the second transport roller pair transports the sheet, if the first drive means is not instructed to drive and rotation of the first drive means is detected in the rotation detection step, the judgment step judges that the first connection means is faulty.