JPH049967A - 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異常回転を容易に検知するこ
とか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、感光体ドラムか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しることかあった。

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
度が低かったり濃度差か少なかったりすると、画像の良
否の判断か困難な場合かある。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か打ち消され
る場合かある。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しる。

さらに、上記向れにおいても、異常かある程度進行して
からでいないと、当該異常を検知することかできない。

このため、異常の検知か遅れて回転体か損傷し、回転体
周辺の現像部、軸受は部、クリーニング部等へ影響を及
はしたり、大量の画像形成不良か発生したりするという
問題かあった。

特に、高速機になるほと振動の影響を受けやす（１ので
、上記の問題は深刻であった。

そこで、本件発明者は、回転体に異常振動か起こった場
合、回転体の固有振動数か見掛上移動することに着目し
た。

固有振動数は、当該回転体固有のものである力・、回転
体以外の要素と結合すると見掛上移動し、温度、負荷に
よっても移動する。そして、これらの影響を総合した形
で、固有振動数に見掛上変化力・現われる場合かある。

第４図は、実験室で作成した回転体駆動系の駆動ベルト
の駆動テンションココを緩めることてタイミングベルト
のテンションを緩めて人工的１こ振動を発生させた結果
を示す。

同図（Ａ）はテンションか正常な値のときの振動数スペ
クトルであり固有振動すなわちスペクトルのピーク位置
は振動数ν０の位置に現われて０る。

同図（Ｂ）は駆動テンションコロを緩めた直後の振動数
スペクトル、同図（Ｃ）は駆動テンションコロを緩めて
から５分経過後の振動数スペクトルを示す。

各スペクトルから分かるように、テンションか緩むとス
ペクトルのピーク位置か一Δンたけすれてくる。

上記のようなスペクトルのピーク位置のすれは回転体の
軸受けか緩んた場合にも観測される。

以上の結果から、回転体か回転異常を示すときは、振動
数スペクトルに何らかの変化か現われると推測できる。

そこで本発明は、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、振動数スペクトルの変
化を捕らえて回転体の回転異常を正確に検出することか
でき、ひいては回転体か損傷したり、大量の画像形成不
良か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〉 上記の目的を達成するための本発明の回転異常検出装置
は、 回転体の回転にともなって回転体の振動を検出するセン
サと、センサからの出力信号をフーリエ変換して振動数
スペクトルを算出する演算手段と、回転体の正常回転時
におけるスペクトルのピーク位置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数スペク
トルのピーク位置か上記記憶手段によって記憶されたス
ペクトルのピーク位置と一定振動数以上離れているかど
うか判別する判別手段と、判別の結果、振動数スペクト
ルのピーク位置かスペクトルのピーク位置より一定振動
数以上離れている場合、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しのである。

く作用〉 上記の構成の回転異常検出装置によれば、センサによっ
て回転体の振動を読み取り、読み取った信号をフーリエ
変換して、振動数スペクトルのピク位置かスペクトルの
ピーク位置から一定振動数以上離れているかどうか判別
する。

回転体か異常振動を起こす場合、回転体の振動数にずれ
か発生するのか通常たから、これにより、回転体の異常
振動を簡単に判別することかできる。

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、原稿像に応じた
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、搬送カイト］３ａ、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る。

上記感光体ドラム１２ｄの外周面に対向して、ギャップ
センサ２か取り付けられており、このキャップセンサ２
からの信号は、フィルタ３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。キャップセンサ２は、投光の指向角を利用
して距離によって変化する反射光量を検出する方式のも
のや、金属体の接近によるインピーダンス変化を見る磁
気誘導を利用した方式のもの、超音波の反射時間を調べ
るもの等、周知のものを使用することかできる。

マイクロコンピュータ５は、所定時間（例えば感光体ド
ラム１２ｄの１回転時間）に亘るギャップセンサ２から
の信号を記憶するＲＡＭ５１と、ＲＡＭ５１に記憶され
たデータをフーリエ変換して振動数スペクトルを算出す
る演算手段５２と、振動数スペクトルのピーク値かある
ハント幅（例えば±５Ｈｚ）内に入っているかとうかを
調へるためのバントパスフィルタ５３と、バントパスフ
ィルタ５３の出力レベルか閾値Ｖｏと比べて変化したか
否かて感光体トラム１２ｄの上記ピーク位置の移動を判
別する判別手段５４とを有する。

上記閾値Ｖｏは、感光体トラム１２ｄか正常回転してい
る状態におけるバントパスフィルタ５３の出力レベルに
若干幅を持たせたレベル範囲に設定されている。なお、
感光体ドラム１２ｄを含んだ回転体振動系の固有振動数
ν０は、予め実験的に求めておくものであり、バントパ
スフィルタ５３の中心周波数もこの固有振動数ν０と同
しに設定されている。

また、上記マイクロコンピュータ５には、判別手段５４
か、バンドパスフィルタ５３の出力レベルか閾値Ｖｏと
比べて変化し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、キャップセンサ２の検出信号を、
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によってフーリエ変
換して振動数スペクトルを算出し、判別手段５４によっ
て、バントパスフィルタ５３の出力レベルか閾値■０と
比へて変化したか否かを判別し、閾値ＶＯと比べて変化
したと判別した場合に、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によって感光体トラム１
２ｄの駆動又は複写機全体の駆動を停止させることかで
きる。

このように、上記回転異常検出装置によれは、キャップ
センサ２による振動データをフーリエ変換することによ
り、振動データの中に含まれている感光体ドラムの振動
数成分のレベルか僅かでも、良好な感度で当該振動数の
変化を検知することかできる。

そして、感光体トラム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しることかできるので、感
光体ドラム１２ｄか損傷したり、大量の複写不良か生し
たりするのを未然に防止することかできる。

また固有振動数の見掛上の移動は、他の振動源による影
響に基つくこともあるので、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含めた状態で総合的に
判別することかできる。

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

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、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か、現像装置１２ｃの現像ス
リーブや光学系駆動用ブリ等の他の回転体の振動検出も
勿論可能である。

また、ギャップセンサ２に代えて、第３図に示すように
、感光体ドラム１２ｄの内周面に加速度センサ２ａを取
り付けて、感光体トラム１２ｄの振動を検出してもよい
。

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、センサによって回転体の振動を読
み取り、読み取った信号をフーリエ変換して振動ピーク
の位置を正常な振動時におけるそれ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
かできるので、回転体か損傷したり、大量の画像形成不
良か発生したりするのを防止することかできる。

【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図は回転体内周に設
置された加速度センサを利用した回転異常検出装置を示
すを示す図、第４図は回転体の振動データをフーリエ変
換した後のスペクトルデータを示すグラフである。 ２　ギャップセンサ、２ａ・加速度センサ、６　表示手
段、７・・・駆動停止手段、１２ｄ・・感光体ドラム、 ５２・・・演算手段、５３・・・ノ１ンドバスフィルタ
、５４・判別手段、 第４図

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、 回転体の回転にともなって回転体の振動を検出するセン
   サと、センサからの出力信号をフーリエ変換して振動数
   スペクトルを算出する演算手段と、回転体の正常回転時
   におけるスペクトルのピーク位置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数スペク
   トルのピーク位置が上記記憶手段によって記憶されたス
   ペクトルのピーク位置と一定振動数以上離れているかど
   うか判別する判別手段と、判別の結果、振動数スペクト
   ルのピーク位置がスペクトルのピーク位置より一定振動
   数以上離れている場合、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。