JPH0416957A - 画像形成装置における回転異常検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像
形成装置における感光体ドラム、現像スリーブ、光学系
駆動用プーリ等の回転体の回転異常を容易に検知するこ
とができる回転異常検出装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、複写機等の画像形成装置においては、感光体ドラ
ム、現像スリーブ、光学系駆動用プーリ等の回転体の異
常振動によって、感光体ドラムがら転写される画像にブ
レや濃度ムラ等の画像形成不良を生じることがあった。

特に、高速機になるほど振動の影響を受けやすいので、
上記の問題は深刻であった＠ このような回転体の異常振動を検知する手段は、従来の
画像形成装置には装備されていない。このため、回転体
の異常振動は、形成された画像を目視評価したり、異常
振動に伴って発生する騒音を聞き分けたり、画像形成装
置本体に振動を検出する振動センサを取り付けてその出
力信号を読取り評価することによって検知していた。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかし、画像を目視判断する場合においては、画像の濃
度か低かったり濃度差が少なかったりすると、画像の良
否の判断が困難な場合がある。また、異常振動に伴って
発生する騒音を聞き分ける場合や取付けた振動センサに
よって振動を検出する場合においては、周囲の騒音によ
って、当該異常振動に伴って発生する騒音が打ち消され
る場合がある。さらに、振動センサは構造か複雑であり
、大型になるので、設置場所の問題が生じる。

さらに、上記何れにおいても、異常がある程度進行して
からていないと、当該異常を検知することができない。

このため、異常の検知が遅れて回転体が損傷したり、大
量の画像形成不良が発生したりするという問題があった
。

この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり
、原稿台に載置された原稿を照明走査し、原稿からの反
射光をレンズを通して回転する感光体に導き、感光体の
上に形成された像を転写紙に転写することにより画像を
形成する画像形成装置において、回転体の異常を正確か
つ迅速に検知することができ、ひいては回転体が損傷し
たり、大量の画像形成不良が発生したりするのを防止す
ることかできる回転異常検出装置を提供することを目的
とする。

く課題を解決するための手段および作用〉上記目的を達
成するため、この発明の回転異常検出装置は、 両端部に特定パターンが予め形成されている回転体と、
回転体の回転にともなって上記特定パターンをそれぞれ
読み取る２つの光学センサと、各光学センサからの出力
信号をそれぞれフーリエ変換して振動数毎の振動レベル
を算ａする演算手段と、回転体の正常回転時における振
動レベルを予め記憶している記憶手段と、上記演算手段
により算出された振動レベルを上記記憶手段によって記
憶された振動レベルと比較判別する判別手段と、振動レ
ベルが上昇していると、回転体に振動異常のある旨を表
示する表示手段とを有するものである（請求項１）。

上記の構成の回転異常検出装置によれば、光学センサに
よって回転体に形成されたそれぞれの特定パターンを連
続的に読み取り、読み取った信号をフーリエ変換して、
振動レベルを正常なレベルと比較する。これにより、回
転体の異常振動を感度よく判別することができる。

上記記憶手段は、具体的には回転体振動系の固有振動数
における閾値を記憶しているものであって、判別手段は
、当該固有振動数における実測振動レベルを上記記憶閾
値と比較するものであることか好ましい。これによれば
、回転体振動系の固有振動数における振動レベルか閾値
を超えたか杏かにより、簡単に回転異常を判断てきる。

回転体が異常振動を起こす場合、回転体振動系固有の振
動数に大きな振動か現われるのが通常だからである。

また、２つの光学センサから出力され演算手段によりフ
ーリエ変換された振動レベル同士の差が変化したかきう
かを判別する第２の判別手段を設けてもよい（請求項２
）。

振動の種類によっては、２つの光学センサがら出力され
る信号に、振動数毎の振動レベルの差（０からの変化を
含む）か顕著に現われることがあるので、適当なしきい
値を設けるなどの方法でこの差を検出すれば、回転の異
常振動を精度よく検出することがてき、る。

また、２つの光学センサから出力された信号波形をそれ
ぞれ基準波形と比較して、いずれかに異常が現われたと
きに、異常振動を判別してもよい。

これによれば、フーリエ菱換しなくとも迅速に回転体の
異常振動を検出することかできる。

また、２つの光学センサから出力された信号波形をその
まま第３の判別手段に比較させてもよい。

これによれば、同し回転体の両端における振動に位相、
振幅の差が存在する場合かあるので、波形の差を取るこ
とによって、フーリエ変換しなくとも迅速かつ正確に回
転体の異常振動を検出することかできる。

上記回転体は、感光体ドラム、現像スリーブ、光学系駆
動用プーリから選ばれたものであってもよい。

上記表示手段の他に、回転体の駆動を停止させる駆動停
止手段をさらに具備するものであってもよい。これによ
れば、回転体の異常を検出した場合、直ちに回転を停止
することかできる。

〈実施例〉 以下、この発明の実施例を図面を参照しなから説明する
。

第２図は、複写機の内部構成を示しており、同図におい
て、この複写機は、複写機本体１内に、原稿像に応した
静電潜像を回転体としての感光体トラム１２ｄ上に形成
する光学系１１と、上記静電潜像を現像装置１２ｃによ
りトナー像に現像した後、複写紙上に転写する作像部１
２と、給紙カセット１４あるいは給紙カセット１５から
送出した転写紙を作像部１２、搬送ガイド１３ａ、定着
装置１７を順次に経由させて、排紙トレイ１６上に排出
する転写紙搬送部１３とを有している。

第１図は上記感光体ドラム１２ｄの回転異常を検出する
装置を示すブロック図であり、感光体ドラム１２ｄの外
周面両端部には一定間隔て目盛りを設けた模擬画像１２
ａ、１２ｂが回転方向に沿って印刷しである。

上記模擬画像１２ａ、１２ｂに対向して、模擬画像１２
ａ、１２ｂのパターンを光学的に検出すル光学センサ２
ａ、２ｂが取り付けられており、この光学センサ２ａ、
２ｂからの信号は、フィルター３ａ、３ｂにより不要な
信号をカットされ、Ａ／Ｄ変換器４を介してマイクロコ
ンピュータ５に入力される。光学センサ２ａ、２ｂは発
光体、受光体のペアからなるものである。

マイクロコンピュータ５は、所定時間（例えば感光体ト
ラム１２ｄの１回転時間）に亘る光学センサ２ａ　　２
ｂからの信号をそれぞれ記憶するＲＡＭ５１と、ＲＡＭ
５１に記憶されたデータをそれぞれフーリエ変換して振
動数毎の振動レベルを算出する演算手段５２と、感光体
ドラム１２ｄを含んた回転体振動系の振動特性に対応す
る振動数（固有振動数ν０という）におけるいずれかの
信号の振動レベルか閾値ＶＯを超えたか否かを判別する
判別手段５３とを有する。上記閾値ｖＯは、感光体ドラ
ム１２ｄか正常回転している状態における固有振動数ν
０の振動レベルよりも若干大きいレベルに設定されてい
る。なお、感光体ドラム１２ｄを含んた回転体振動系の
固有振動数νＯは、予め実験的に求めておくものであり
、当該固有振動数ν０において振動レベルか閾値ｖＯよ
り高くなっていれば、感光体ドラム１２ｄの回転が異常
であることか分かる。

また、上記マイクロコンピュータ５には、判別手段５３
か、少なくともいずれかの振動レベルか閾値Ｖｏを超え
たと判別した場合に、異常表示を行なう表示手段６と、
感光体ドラム１２ｄの駆動又は複写機全体の駆動を停止
させる駆動停止手段７とか接続されている。

以上の構成であれば、光学センサ２ａ、２ｂの検出信号
（第３図（ａ）、（ｂ）参照）を、Ａ／Ｄ変換器４ａ、
４ｂによってＡ／Ｄ変換した後、マイクロコンピュータ
５に入力してＲＡＭ５１に記憶し、この記憶したデータ
を演算手段５２によって個別にフーリエ変換して振動数
毎の振動レベルをそれぞれ算出しく第４図（ａ＞　、　
（ｂ）参照）、判別手段５３によって、固有振動数ν０
の振動レベルか閾値ＶＯを超えたか否かを判別し、いず
れか、例えば光学センサ２ａの信号か閾値ＶＯを超えた
と判別した場合に（第４図（ａ）参照）、表示手段６に
よって異常表示を行なうと共に、駆動停止手段７によっ
て感光体ドラム１２ｄの駆動又は複写機全体の駆動を停
止させることができる。

このように、上記回転異常検出装置によれば、感光体ド
ラム１２ｄの回転異常を、その初期段階において検知し
て対策を講じることができるので、感光体ドラム１２ｄ
か損傷したり、大量の複写不良が生じたりするのを未然
に防止することができる。特に、光学センサ２ａ、２ｂ
による振動計測データをフーリエ変換することにより、
振動計測データの中に含まれている感光体ドラム１２ｄ
固有の振動成分のレベルが僅かでも、良好な感度で当該
振動を検知することができるので、感光体ドラム１２ｄ
の回転の良否を他の振動源による影響を排除した状態で
、正確に判別することができる。

なお、上記感光体ドラム１２ｄの振動計測は、感光体ド
ラム１２ｄの回転駆動中に一定時間ごとに繰り返して行
なわせるのが、当該感光体ドラム１２ｄの回転状態を常
に監視することができることから好ましい。

上記実施例においては、感光体ドラム１２ｄの異常振動
を検出するものであったが、現像装置１２ｃの現像スリ
ーブや光学系駆動用ブーり等の他の回転体の振動検出も
勿論可能である。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、例えば２つの光学センサ２ａ、２ｂからそれぞれ出力
され、演算手段５２によりフーリエ変換された振動レベ
ル同士の差ΔＶを、正常時における差ΔＶｏ　　（正常
時ならばΔＶｏ＝００こともある）と比較し、その変化
（０からの変化を含む）を第２の判別手段５４（第５図
参照）で調べてもよい。振動の種類によって、２つの光
学センサから出力される信号に振動数毎の振動レベルの
差が顕著に現われる場合、検出の精度か向上する。

また、２つの光学センサ２ａ、２ｂから出力された信号
波形をそれぞれ正常時における基準波形と比較して、い
ずれかに差が現われたときに、異常振動を判別してもよ
い。これによれば、フーリエ変換しなくとも迅速に感光
体ドラム１２ｄの異常振動を検出することかできる。

さらに、２つの光学センサ２ａ、２ｂから出力された信
号波形をそのまま第３の判別手段５５に比較させ、差の
変化あるいは差の有無を判別させてもよい（第６図参照
）。これによれば、同し感光体ドラム１２ｄの両端にお
ける振動に位相、振幅の差が存在する場合があるので、
フーリエ変換しなくとも、迅速かつ正確に感光体ドラム
１２ｄの異常振動を検出てきる。

さらに光学センサ２ａ、２ｂから出力された信号を直ち
にフーリエ変換することにすればＲＡ　Ｍ５１は不要で
ある。

その池水発明の要旨を変更しない範囲内において、種々
の設計変更を施すことか可能である。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の画像形成装置における回転異
常検出装置によれば、２つの光学センサによって回転体
に形成されたそれぞれの特定パターンを連続的に読み取
り、読み取った信号をフーリエ変換して、各振動レベル
を正常なレベルと比較することにより、回転体の回転異
常を高感度かつ迅速に検知することができるので、回転
体が損傷したり、大量の画像形成不良が発生したりする
のを防止することができる。

特に、回転体に１つのパターンのみを形成した場合と比
べて、２つのパターンに係る振動レベルを調べるので、
検出をより確実にすることができる。

また、振動センサ、加速度センサ等高価、複雑なものを
使用しなくてもよいので、全体として小型、安価に押さ
えることができる。

請求項２に記載のように、各光学センサから出力され演
算手段によりフーリエ変換された振動レベル同士の差が
変化したかどうかを判定すれば、回転体の回転異常を、
より高感度に判別できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転異常検出装置を示すブロック図第２図は複
写機の内部構成を示す概略図、第３図は光学センサによ
る検出波形を示す図、第４図は上記データをフーリエ変
換した後のデータを示す図、 第５図は振動レベル同士の差を調べる実施例を示すブロ
ック図、 ！＠６図は各光学センサから出力された信号波形をその
まま比較する実施例を示すブロック図である。 ２ａ、２ｂ・・・光学センサ、 ６・・表示手段、 ７・・駆動停止手段、 １２ａ、１２ｂ・・・パターンか形成された帯、１２ｄ
・・感光体ドラム、 ５２・・演算手段、 ５３・・・判別手段、 ５４・・・第２の判別手段 ５５・第３の判別手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、原稿台に載置された原稿を照明走査し、原稿からの
   反射光を回転する感光体に導き、感光体の上に形成した
   像を転写紙に転写することにより画像を形成する画像形
   成装置において、 両端部に特定パターンが予め形成されている回転体と、
   回転体の回転にともなって上記特定パターンをそれぞれ
   読み取る２つの光学センサと、各光学センサからの出力
   信号をそれぞれフーリエ変換して振動数毎の振動レベル
   を算出する演算手段と、回転体の正常回転時における振
   動レベルを予め記憶している記憶手段と、上記演算手段
   により算出された振動レベルを上記記憶手段によって記
   憶された振動レベルと比較判別する判別手段と、判別の
   結果、振動レベルが上昇していると、回転体に振動異常
   のある旨を表示する表示手段とを有することを特徴とす
   る画像形成装置における回転異常検出装置。 ２、２つの光学センサから出力され演算手段によりフー
   リエ変換された振動レベル同士の差が変化したかどうか
   を判別する第２の判別手段を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の画像形成装置における回転異常検出装置。