画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラム
【課題】装置の小型化を図ることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供する。
【解決手段】画像形成装置としてのＭＦＰは、縦搬送モータ１００と、本体側制御基板２００と、センサ１および２とを備えている。縦搬送モータ１００において、エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００の回転数に応じた周波数を有するエンコーダ信号４０５を発生し、センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態の入力を受け付ける。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態に基づいて、エンコーダ信号４０５のデューティ比を変調することにより、エンコーダ信号４０５にセンサ１および２の論理状態を重畳し、重畳後のエンコーダ信号４０１を出力する。本体側制御基板２００において、センサ信号分離部２０３は、入力されたエンコーダ信号４０１を復調することにより、センサ１および２の論理状態を得る。
【解決手段】画像形成装置としてのＭＦＰは、縦搬送モータ１００と、本体側制御基板２００と、センサ１および２とを備えている。縦搬送モータ１００において、エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００の回転数に応じた周波数を有するエンコーダ信号４０５を発生し、センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態の入力を受け付ける。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態に基づいて、エンコーダ信号４０５のデューティ比を変調することにより、エンコーダ信号４０５にセンサ１および２の論理状態を重畳し、重畳後のエンコーダ信号４０１を出力する。本体側制御基板２００において、センサ信号分離部２０３は、入力されたエンコーダ信号４０１を復調することにより、センサ１および２の論理状態を得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関し、より特定的には、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備えた画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなどがある。画像形成装置の中には、表示部と入力部を有する操作パネルを含んでいるものが多い。
【０００３】
画像形成装置には、画像形成装置内を搬送される用紙を各所で検出したり、可動部材の位置を検出したり、開閉可能なカバー(扉)の状態を検出したり、または給紙カセットなどに配置された用紙のサイズを検出したりするためなどに、多数のセンサが搭載されている。これらのセンサの状態を検知するために、従来、各センサと制御基板との間は配線で接続されていた。
【０００４】
下記特許文献１〜６には、画像形成装置内の配線を削減し得る技術が開示されている。下記特許文献１には、エンコーダで測定したサーボモータの回転量を示すパルスを、（高周波の）交流電流による位置信号に変換して電源ラインに重畳し、コントローラ側で抽出する技術が開示されている。下記特許文献１では、エンコーダで測定したサーボモータの回転量が高周波の交流電流信号に変換される。
【０００５】
下記特許文献２には、モータドライバーと、モータ位置検出器と、モータドライバーからモータ位置検出器へ電源を供給する電源ケーブルとを備えたモータ制御装置が開示されている。モータ位置検出器は、モータ位置のパラレル情報をシリアル情報にエンコードし、エンコードしたシリアル情報を結合回路を介して電源ケーブルでモータドライバへ送信する。モータドライバは、シリアル情報を結合回路から受信してパラレル情報にデコードし、その情報に基づいてモータを駆動する。
【０００６】
下記特許文献３には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のエッジ間で通信を行うことで、ノイズの影響を受けにくくする技術が開示されている。
【０００７】
下記特許文献４には、Ａ相、Ｂ相、およびＺ相のパルス信号を出力するエンコーダと、コントローラとを２本の信号線を介して接続し、Ａ相およびＢ相のパルス信号に対してＺ相のパルス信号を重畳する技術が開示されている。
【０００８】
下記特許文献５には、Ａ相、Ｂ相、およびＺ相のエンコーダ信号をＵ相、Ｖ相、およびＷ相の磁極信号で振幅変調して送信する技術が開示されている。
【０００９】
さらに下記特許文献６には、ロータが永久磁石からなる同期型ＡＣモータに取り付けるエンコーダにおいて、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の磁極位置信号をＺ相の原点信号に重畳する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８―１６８２８３号公報
【特許文献２】特開２００３―１８８７４号公報（特許第３７０２８２８号公報）
【特許文献３】特開２００５―６２９５１号公報
【特許文献４】特開平５―２６０７８３号公報
【特許文献５】特開平５―２０７７７５号公報
【特許文献６】特開平４―３３１４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の画像形成装置には、上述のように多数のセンサが搭載されているため、各センサと制御基板との間の配線が複雑になり、画像形成装置内に各配線のルートを確保するための空間が必要となっていた。また、各配線を制御基板に接続するためのコネクタが制御基板上には必要であり、制御基板のサイズが大きくなっていた。近年、画像形成装置において小型化の要望が高まってきている中、配線のための空間や制御基板上のコネクタなどが、画像形成装置の小型化を阻む要因となっていた。
【００１２】
加えて、特にオフィスなどに用いられる中型以上の画像形成装置は、非常に多くのセンサと、その配線とが必要である。このため、画像形成装置を組み立てる際に手間がかかり、コネクタを誤った箇所に接続してコネクタの接続不良が起こる可能性が高いという問題があった。その結果、組み立て性およびメンテナンス性が悪いという問題や、組み立てコストおよびメンテナンスコスト（サービスコスト）が高いという問題があった。
【００１３】
また、特許文献１〜３などで提案されているようなモータ信号を電源ラインなどに変調して重畳させる技術では、アナログ高周波信号を処理する回路がモータ側だけでなく制御基板側にも必要である。このため、構造が複雑であり、かつ高コストであった。また、モータ信号のインターフェースが特殊なものになるために、モータの選択自由度が著しく低下していた。また、この技術で用いられるモータは、配線量が比較的少なく配線量を減らす仕組みを必要としない小型の画像形成装置とは互換性が無い場合が多く、小型の画像形成装置に流用することができなかった。特許文献４〜６の技術でも、上記問題を解決することはできなかった。
【００１４】
したがって、本発明の一の目的は、装置の小型化を図ることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、組み立て性およびメンテナンス性が良好な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一の局面に従う画像形成装置は、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置であって、モータは、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生手段と、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付手段と、センサの論理状態に基づいて、パルス発生手段にて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生手段にて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳手段と、重畳手段にて重畳したパルス信号列を出力する信号出力手段とを含み、制御部は、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を受け付ける第２の入力受付手段と、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調手段とを含む。
【００１７】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、複数のセンサの論理状態の入力を受け付け、重畳手段は、複数のセンサの論理状態に基づいて一のコードを作成するコード作成手段を含む。
【００１８】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、パルス発生手段にて発生したパルス信号列の周期を任意の個数の区間に分割する分割手段と、任意の個数の区間の各々におけるパルス信号の状態に一のコードの各桁の数値を反映させる反映手段とをさらに含む。
【００１９】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列の周期に基づいて、モータの回転数を取得する回転数取得手段をさらに含む。
【００２０】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、モータが駆動中の場合に検知を行うセンサであって、かつモータが停止中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付ける。
【００２１】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、モータが停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつモータが駆動中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付け、モータが停止中の場合、信号出力手段は、第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する。
【００２２】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて入力を受け付けたパルス信号列を構成するパルスの周期を検出する周期検出手段をさらに含み、周期検出手段にて検出したパルスの周期の、周期検出手段にて過去に検出したパルス周期に対する変化量が所定値以上である場合に、復調手段は、第２の入力受付手段にて過去に受け付けたパルス信号列の復調結果からセンサの論理状態を得る。
【００２３】
上記画像形成装置において好ましくは、モータは、パルス発生手段にて発生したパルス信号列の一周期における、論理状態が反転するまでの時間を監視する時間監視手段と、時間監視手段にて前回の一周期において監視した時間に対して、時間監視手段にて監視した時間が所定の時間以上変化した場合に、信号出力手段にて出力するパルス信号列の論理状態を反転する論理反転手段とをさらに含む。
【００２４】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列に基づいて、モータを駆動するパルス信号列をモータに出力するパルス出力手段をさらに含む。
【００２５】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、パルス出力手段にて出力したパルス信号列の周期エッジタイミングを用いて、センサの論理状態を重畳する。
【００２６】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、パルス出力手段にて出力したパルス信号列により駆動されるモータにブレーキをかけるブレーキ手段をさらに含み、ブレーキ手段にてブレーキをかけている場合に、信号出力手段は、第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する。
【００２７】
本発明の他の局面に従う画像読取装置の制御方法は、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御方法であって、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、センサの論理状態に基づいて、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳したパルス信号列をモータから出力する信号出力ステップと、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調ステップとを含む。
【００２８】
本発明のさらに他の局面に従う画像読取装置の制御プログラムは、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御プログラムであって、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、センサの論理状態に基づいて、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳したパルス信号列をモータから出力する信号出力ステップと、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、装置の小型化を図ることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。また本発明によれば、組み立て性およびメンテナンス性が良好な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＭＦＰの概観を示す図である。
【図２】図１に示すＭＦＰの一部の構成を示す断面図である。
【図３】図１のＭＦＰ１の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるセンサ信号伝送に関する制御構成を示すブロック図である。
【図６】エンコーダ１０３が発生する一般的なエンコーダ信号４０５の波形を示す図である。
【図７】センサ１および２の各々の論理状態をエンコーダ信号４０５に重畳する具体的な方法を説明する図である。
【図８】パルスの周期を５個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図９】図５に示すセンサ信号重畳部１１３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図５に示すセンサ信号分離部２０３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】パルスの周期を１０個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図１２】縦搬送モータ１００が停止中である場合に、センサ信号重畳部１１３から出力されるエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図１３】縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、本体側制御基板２００に入力されるエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【図１４】縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５およびセンサ信号分離部２０３が発生するエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【図１６】ブレーキ信号がオンの状態での各信号を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００３２】
以下の実施の形態においては、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）が画像形成装置である場合について説明する。なお、画像形成装置はＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、またはプリンタなどであってもよい。
【００３３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＭＦＰの概観を示す図である。図２は、図１に示すＭＦＰの一部の構成を示す断面図である。
【００３４】
図１および図２を参照して、本実施の形態における画像形成装置としてのＭＦＰ１は、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０と、定着部３０とを主に備えている。ＭＦＰ１の下部に配置された給紙装置４０に装てんされた用紙ＳＨは、画像形成時に１枚ずつ用紙搬送部１０によって搬送経路Ｒに沿って搬送される。給紙装置４０から搬送経路Ｒに給紙された用紙は、トナー像形成部２０へ搬送される。トナー像形成部２０は、中間転写ベルト２３０と２次転写ローラ２４０などを含んでいる。トナー像形成部２０は、図示しないイメージングユニットにより中間転写ベルト２３０上に１次転写されたトナー像を、２次転写ローラ２４０によって用紙ＳＨに転写する。トナー像が転写された用紙ＳＨは、次に定着部３０に搬送される。定着部３０は、加熱ローラ３１０と加圧ローラ３２０などを含んでいる。定着部３０は、トナー像が転写された用紙ＳＨを、加熱ローラ３１０と加圧ローラ３２０とで挟みながら搬送し、その間に加熱および加圧を行う。これにより定着部３０は、用紙ＳＨに付着したトナーを熱に溶融させて用紙ＳＨに定着させる。定着部３０によってトナー像が定着された用紙ＳＨは、その後排紙トレイ４１へ排出される。
【００３５】
用紙搬送部１０は、ピックアップローラ５１と、給紙ローラ５２および捌きローラ５３と、縦搬送ローラ５４と、タイミングローラ５５と、排紙ローラ５６とを含んでいる。これらのローラは、搬送経路Ｒに沿って給紙装置４０側から排紙トレイ４１側に向かって、この順序で配置されている。
【００３６】
図３は、図１のＭＦＰ１の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図３を参照して、ＭＦＰ１は、制御部１１と、画像処理部１３と、画像形成部１５と、ファクシミリ制御部１７と、ネットワーク接続部１９と、パネル操作部２１と、画像読取部２３と、縦搬送モータ１００と、モータ２５と、縦搬送センサ３０１と、給紙センサ３０３と、ドア開閉センサ３０５などを備えている。
【００３８】
制御部１１は、スキャンジョブ、コピージョブ、メール送信ジョブ、およびプリントジョブなどの各種ジョブについて、ＭＦＰ１全体の制御を行なう。制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１ａ、ＲＡＭ１１ｂ、およびＲＯＭ１１ｃなどを含んでいる。ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｃに記憶された制御プログラムを実行する。ＣＰＵ１１ａは、所定の処理を行なうことにより、ＲＡＭ１１ｂ、ＲＯＭ１１ｃからのデータの読み込みや、ＲＡＭ１１ｂへのデータの書き込みを行なう。
【００３９】
画像処理部１３は、画像情報データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像データに変換し、その色変換後の画像データを制御部１１に与える。
【００４０】
画像形成部１５は、用紙搬送部１０、トナー像形成部２０、および定着部３０などを制御することにより、画像形成動作を制御する。
【００４１】
ファクシミリ制御部１７は、ファクシミリの送受信を制御する。
【００４２】
ネットワーク接続部１９は、制御部１１からの指示に従って、ＴＣＰ／ＩＰなどの通信プロトコルによって、ＬＡＮなどを介して外部機器との通信を行なう。
【００４３】
パネル操作部２１は、ユーザからＭＦＰ１の操作を受け付けたり、ユーザへの各種情報の表示を行ったりするユーザインタフェースである。
【００４４】
画像読取部２３は、原稿の画像を読み取って、そのデータを制御部１１へ送信する。
【００４５】
縦搬送モータ１００は、縦搬送ローラ５４を駆動する。
【００４６】
モータ２５は、ピックアップローラ５１、給紙ローラ５２、捌きローラ５３、タイミングローラ５５、または排紙ローラ５６などを駆動する。
【００４７】
縦搬送センサ３０１は、縦搬送ローラ５４を通過する用紙を検知する。給紙センサ３０３は、給紙ローラ５２を通過する用紙を検知する。また給紙センサ３０３は、給紙ローラ５２と捌きローラ５３とにより用紙の連れ送り状態が解除されたか否かを検知する。ドア開閉センサ３０５は、ＭＦＰ１に設けられたドアの開閉状態などを検出する。
【００４８】
縦搬送センサ３０１および給紙センサ３０３は、縦搬送モータ１００が駆動中の場合に検知（監視）を行うセンサであって、かつ縦搬送モータ１００が停止中である場合に検知を行わないセンサである。ドア開閉センサ３０５は、縦搬送モータ１００が停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつ縦搬送モータ１００が駆動中である場合に検知を行わないセンサである。
【００４９】
図４は、本発明の第１の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【００５０】
図４を参照して、本実施の形態では、縦搬送モータ１００を利用してセンサ信号の伝送を行う。具体的には、電子写真装置の縦搬送モータ１００におけるエンコーダおよびＦＧパターンから得られるパルス信号の周期の検出結果が目標値に一致するように、ＰＷＭ信号によって縦搬送モータ１００の駆動力を調節し、縦搬送モータ１００の回転のフィードバック制御をメインの制御基板上のＣＰＵなどで行う。
【００５１】
縦搬送モータ１００と本体側制御基板２００とは互いに接続されている。本体側制御基板２００には、制御部１１を構成する電子部品（たとえばＣＰＵ１１ａ）などが搭載されている。縦搬送モータ１００は本体側制御基板２００によって制御される。縦搬送モータ１００は、用紙を搬送するＤＣブラシレスモータである。縦搬送モータ１００は、コイル（モータコイル）１０１と、エンコーダ１０３（パルス発生手段の一例）と、モータ側制御基板１０５とを含んでいる。コイル１０１は、ロータ磁石を回転させる磁界を発生する。エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００の回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生する。モータ側制御基板１０５は、コイル１０１へ流す電流量を制御し、信号の送受信を行う。
【００５２】
エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００に内蔵されていてもよいし、縦搬送モータ１００のモータ軸上またはモータ軸に機械的に連結された駆動軸上に設けられていてもよい。エンコーダ１０３が縦搬送モータ１００に内蔵される場合には、モータ基板上にプリントされたパターン内に、ロータ磁石の回転によって起電力を発生し、その起電力によりパルスを生成してもよい。
【００５３】
エンコーダ１０３が発生したパルス信号列は、モータ側制御基板１０５から出力されるエンコーダ信号４０１に反映され、ＭＦＰ１内の縦搬送モータ１００から離れた位置にある本体側制御基板２００に送信される。
【００５４】
一方、本体側制御基板２００は、受信したエンコーダ信号４０１に基づいて、縦搬送モータ１００の駆動を制御するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号４０３を、縦搬送モータ１００に送信する。具体的には、本体側制御基板２００は、ＣＰＵ１１ａやＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などでエンコーダ信号４０１のパルス周期を検出し、そのパルス周期が目標回転数に対応した周波数になるように、ＰＷＭ信号４０３のデューティ比を変調する（以下、デューティ変調と呼ぶことがある）。ＰＷＭ信号４０３のデューティ比は、縦搬送モータ１００のコイル１０１に印可される平均電圧を制御する。つまり、ＰＷＭ信号４０３は縦搬送モータ１００の駆動力を可変できるため、結果として縦搬送モータ１００は、本体側制御基板２００によって目標回転速度で制御される。通常、ＰＷＭ信号４０３はロジック信号（ハイ／ローで表される信号）である。縦搬送モータ１００のコイル１０１に印可される平均電圧を制御するのは、ハイデューティ（Ｈｉ−Ｄｕｔｙ、１周期幅に対するハイレベルの幅）であってもローデューティ（Ｌｏ−Ｄｕｔｙ、１周期幅に対するローレベルの幅）であってもよい。
【００５５】
モータ側制御基板１０５には複数のセンサが接続されている。縦搬送モータ１００には、たとえば縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５が接続されている。モータ側制御基板１０５は、縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５の各々の論理状態の入力を受け付ける。そしてモータ側制御基板１０５は、エンコーダ１０３が発生したパルス信号列に、縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５の各々の論理状態を重畳し、重畳したエンコーダ信号４０１を本体側制御基板２００に出力する。
【００５６】
なお、本体側制御基板２００は縦搬送モータ１００に対して、回転方向切り替え信号などをさらに出力してもよい。
【００５７】
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるセンサ信号伝送に関する制御構成を示すブロック図である。なお、以降の説明では、縦搬送センサ３０１をセンサ１と記し、給紙センサ３０３をセンサ２と記す場合がある。
【００５８】
図５を参照して、モータ側制御基板１０５は、ＰＷＭドライブ部１１１と、センサ信号重畳部１１３とを含んでいる。ＰＷＭドライブ部１１１およびセンサ信号重畳部１１３は、同一素子（ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ））内に形成されていてもよいし、別々の素子内に形成されていてもよい。本体側制御基板２００は、たとえばセンサ信号分離部２０３をさらに含んでいる。センサ信号分離部２０３はＡＳＩＣに内蔵されていてもよい。
【００５９】
ＣＰＵ１１ａなどの制御によってセンサ信号分離部２０３から出力されるＰＷＭ信号４０３は、モータ側制御基板１０５のＰＷＭドライブ部１１１を介してモータドライバ（図示なし）に入力される。モータドライバは、ＰＷＭ信号４０３に基づいて縦搬送モータ１００の平均駆動電圧を制御する。またＰＷＭ信号４０３は、ＰＷＭドライブ部１１１とともにセンサ信号重畳部１１３にも入力される。
【００６０】
エンコーダ１０３が発生したパルス信号列であるエンコーダ信号（重畳前のエンコーダ信号）４０５は、センサ信号重畳部１１３に入力される。またセンサ信号重畳部１１３には、センサ１および２の各々の論理状態が入力される。そしてセンサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の各々の論理状態に基づいて、エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号４０５をデューティー変調する。これにより、エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号４０５に、センサ１および２の各々の論理状態が重畳される。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の各々の論理状態を重畳する際に、ＰＷＭ信号４０３の周期エッジタイミングを用いる。そしてセンサ信号重畳部１１３は、重畳したパルス信号列であるエンコーダ信号（重畳後のエンコーダ信号）４０１を、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３に出力する。
【００６１】
センサ信号分離部２０３は、入力されたエンコーダ信号４０１を、エンコーダ信号４０５と、センサ１および２の各々の論理状態とに復調（分離）し、ＣＰＵ１１ａに送信する。ＣＰＵ１１ａは、エンコーダ信号４０１に基づいて、縦搬送モータ１００を駆動するＰＷＭ信号４０３をセンサ信号分離部２０３から縦搬送モータ１００に出力する。
【００６２】
図６は、エンコーダ１０３が発生する一般的なエンコーダ信号４０５の波形を示す図である。
【００６３】
図６を参照して、エンコーダ信号４０５は、縦搬送モータ１００の回転数に比例したパルス信号列である。縦搬送モータ１００のロータ磁石が１回転する毎に、エンコーダ１０３は一定数のパルスを生成する。したがって、パルスの周波数は縦搬送モータ１００の回転数に比例する。周期Ｔ０はパルスの一周期である。
【００６４】
本体側制御基板２００（本体側）は、エンコーダ信号４０５のパルスの立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０、立ち下がりエッジ間の周期Ｔ１、または両エッジの間隔の周期Ｔ２を求める。これらの周期を求める際の時間は、たとえばＰＷＭ信号４０３の周波数や、ＣＰＵ１１ａの動作クロックなどを使用してカウントしてもよい。そして本体側制御基板２００は、求めた周期を周波数に変換することで、縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得ている。
【００６５】
本実施の形態では、本体側制御基板２００は、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０（立ち上がりエッジ間隔）を使用して縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得ている。周期Ｔ０を使用する場合、実際に使用されるエンコーダ信号４０５の変化点は立ち上がりエッジのみであり、立ち下がりエッジは使用されない。よって、縦搬送モータ１００の回転速度を得るために立ち下がりエッジの位置は重要ではなく、エンコーダ信号４０５のパルスのデューティ比が変化してもモータ回転速度の検出には影響しない。本実施の形態では、この性質を利用して、センサ１および２の各々の論理状態がエンコーダ信号４０５に重畳される。すなわちセンサ信号重畳部１１３は、エンコーダ信号４０５の周期に影響を及ぼさないように、センサ信号の状態をエンコーダ信号４０５のパルスのディーティ比情報（デューティ比）に変換して、変換後（重畳後）のエンコーダ信号４０１を本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３へ伝送する。
【００６６】
図７は、センサ１および２の各々の論理状態をエンコーダ信号４０５に重畳する具体的な方法を説明する図である。
【００６７】
図７を参照して、センサ１および２の各々からは、用紙の有無や扉の開閉状態をハイ／ローで表す１ビット信号が得られる。本実施の形態では電気的な出力レベルは本質的な問題ではないため、センサ１および２の各々の出力（ハイ／ロー）をオン／オフで表現している。
【００６８】
センサ１および２のとり得る論理状態はそれぞれ１ビット、合計で２ビットであるため、センサ１および２のとり得る論理状態の組合せ（オン／オフの組合せ）は４つである。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態を、以下の条件（１）〜（３）に基づいて３ビット信号にエンコード処理する。センサ１および２の論理状態の組合せは、条件（１）〜（３）のいずれかに該当する。
【００６９】
条件（１）：センサ１および２の論理状態がいずれも０（オフ）である場合、（０００）という信号にエンコードする。
【００７０】
条件（２）：センサ１および２の論理状態がいずれも１（オン）である場合、（１１１）という信号にエンコードする。
【００７１】
条件（３）：センサ１および２の論理状態が０と１とが混在するものである場合、０同士または１同士をひとかたまりにし、かつ１がＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）側に並び、０がＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）側に並ぶようにエンコードする。
【００７２】
条件（３）に従ってエンコードした後の信号は（１００）または（１１０）となり、しれ以外の信号とはなり得ない。たとえば（１０１）という信号は２つの「１」が「０」によって分断されており、（０１０）という信号は２つの「０」が「１」によって分断されているため、センサ１および２の論理状態は割り当てられない。また、（０１１）および（００１）という信号は、「１」がＬＳＢ側で「０」がＭＳＢ側になっているため、センサ１および２の論理状態は割り当てられない。ゆえに、センサ１および２の論理状態をエンコード処理することにより得られる３ビット信号は、（０００）、（１００）、（１１０）、および（１１１）の４つの状態のいずれかとなる。言い換えれば、３ビット信号の４つの状態はセンサ１および２のとり得る論理状態の組合せと一対一で対応する。
【００７３】
なお、図７に示すセンサ１および２の論理状態と３ビット信号との対応は一つの例である。センサ１および２の論理状態と、３ビット信号の４つの状態との対応は任意であり、後述するデコード時の対応と一致していればよい。
【００７４】
次にセンサ信号重畳部１１３は、得られた３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５をデューティ変調することにより、３ビット信号をエンコーダ信号４０５に重畳させる。
【００７５】
図８は、パルスの周期を５個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【００７６】
図７および図８を参照して、センサ信号重畳部１１３は、エンコーダ信号４０５の周期Ｔ０を５個の区間に分割し、ＭＳＢ側からＬＳＢ側へ向かって区間値ｄ０＝０〜４の各々を割り当てる。センサ信号重畳部１１３は、区間０を、センサ状態にかかわらず常にハイを維持する区間とし、区間４を、センサ状態にかかわらず常にローを維持する区間とする。次にセンサ信号重畳部１１３は、残った中央の区間１〜３に対して、上述の３ビット信号を割り当てる。センサ信号重畳部１１３は、３ビット信号のうちＭＳＢを区間１に割り当て、中間ビットを区間２に割り当て、ＬＳＢを区間３に割り当てる。次にセンサ信号重畳部１１３は、割り当てられたビットの状態が１ならばその区間をハイにし、０であればその区間をローにする。その結果、３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５をデューティ変調することにより、センサ１および２の論理状態がエンコーダ信号４０５に重畳され、それによりエンコーダ信号４０１が得られる。
【００７７】
具体的には、（０００）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ａ）に示すエンコーダ信号４０１が得られ、（１００）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｂ）に示すエンコーダ信号４０１が得られる。（１１０）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｃ）に示すエンコーダ信号４０１が得られ、（１１１）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｄ）に示すエンコーダ信号４０１が得られる。
【００７８】
次に、エンコーダ信号４０１の受信側（本体側制御基板２００側）では、センサ信号分離部２０３が、エンコーダ信号４０１から３ビット信号を抽出する。３ビット信号の抽出ポイントは、区間１〜３のそれぞれ区間の中央付近であると、ノイズやモータ速度変動による影響を受けにくい。次にセンサ信号分離部２０３は、抽出した３ビット信号を復調（デコード）し、センサ１および２の論理状態を得る。デコード処理は、エンコード時と逆の対応を用いて行なわれる。
【００７９】
なお本実施の形態では、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０（図６）を使用して縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得る場合について示したが、立ち下がりエッジ間の周期Ｔ１や、両エッジの間隔の周期Ｔ２を使用して回転速度を得てもよい。たとえば、周期Ｔ１を使用して回転速度を得る場合には、センサ１および２の論理状態を３ビット信号にエンコードするための条件（３）の代わりに、センサ１および２の論理状態が０と１とが混在するものである場合、０同士または１同士をひとかたまりにし、かつ０がＭＳＢ側に並び、１がＬＳＢ側に並ぶようにエンコードするという条件を用いてもよい。また、周期Ｔ２を使用して回転速度を得る場合には、エンコーダ信号４０５の半周期が変調後のエンコーダ信号４０１の一周期になるように（エンコーダ信号４０１の周波数がエンコーダ信号４０５の２倍になるように）エンコードすればよい。
【００８０】
続いて、センサ信号重畳部１１３およびセンサ信号分離部２０３の詳細な構成について説明する。
【００８１】
図９は、図５に示すセンサ信号重畳部１１３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００８２】
図９を参照して、センサ信号重畳部１１３は、周期カウンタ１２１と、区間幅決定部１２３と、区間幅カウンタ１２５と、区間カウンタ１２７と、信号セレクタ１２９（重畳手段および信号出力手段の一例）と、立ち上がりエッジ検出部１３１と、センサ信号エンコーダ１３３と、ビットセレクタ１３５（第１の入力手段の一例）とを含んでいる。
【００８３】
エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号（重畳前のモータエンコーダ信号）４０５は、信号セレクタ１２９および立ち上がりエッジ検出部１３１の各々に出力される。立ち上がりエッジ検出部１３１は、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジを検出し、周期カウンタ１２１は、この立ち上がりエッジに基づいて周期カウントを行う。周期カウンタ１２１には、カウント値が確定する度にカウンタリセットトリガが働く。区間幅決定部１２３は、周期カウンタ１２１で得た最新の確定済み周期カウント値ｃ０を５で割った値を区間幅ｎ０（＝ｃ０／５）に決定する。区間幅カウンタ１２５は、区間幅決定部１２３で決定した区間幅ｎ０を最大値とする区間幅カウンタを動作させ、区間幅カウンタ１２５がカウントアップする毎に区間カウンタ１２７はその区間値ｄ０のカウントを行なう。これにより、エンコーダ信号４０５のパルスの１周期が区間０〜区間４に５分割される。区間幅カウンタ１２５および区間カウンタ１２７には、立ち上がりエッジが検出される度にリセットトリガが働く。区間カウンタ１２７がカウントした区間値ｄ０は、信号セレクタ１２９の選択信号部１４３と、ビットセレクタ１３５とに送信される。
【００８４】
センサ１および２の各々の出力は、センサ信号エンコーダ１３３に送信される。センサ信号エンコーダ１３３は、センサ１および２の出力を論理状態に変換し、ビットセレクタ１３５に送信する。ビットセレクタ１３５は、センサ１および２の論理状態の入力を受け付けると、パルスの区間１〜３の各々におけるパルス信号の状態に、３ビット信号の（デコード値の）ビット２、ビット１、およびビット０の各桁の数値を反映させ、信号セレクタ１２９の送信部１４１へ出力する。
【００８５】
信号セレクタ１２９は、センサ１および２の論理状態に基づいて、エンコーダ信号４０５のデューティ比を変調することにより、エンコーダ信号４０５にセンサ１および２の論理状態を重畳し、重畳後のエンコーダ信号４０１を出力する。
【００８６】
選択信号部１４３は、区間カウンタ１２７が出力した区間値ｄ０が０または４である場合には、エンコーダ側を選択し、信号セレクタ１２９に入力されたエンコーダ信号４０５を、送信部１４１から本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３へ直接送信する（または、区間値ｄ０が０の場合にはハイ、４の場合にはローを固定的に出力してもよい）。また選択信号部１４３は、区間カウンタ１２７が出力した区間値ｄ０が１〜３のいずれかである場合（１≦ｄ０≦３の場合）には、デコーダ側を選択し、ビットセレクタ１３５から入力された区間１〜３の値を送信部１４１にてセンサ信号分離部２０３へ送信する。
【００８７】
なお、区間幅カウンタ１２５の最大値（＝区間幅ｎ０）は、原則として前回の周期カウント値ｃ０に基づいて算出される。また、立ち上がりエッジ検出部１３１、周期カウンタ１２１、区間幅カウンタ１２５、および区間カウンタ１２７の各々の動作の際にはＰＷＭ信号４０３の周波数がクロックとして使用されてもよい。搬送用途に用いるモータのエンコーダのパルス数はそれほど多くないため、ＰＭＷ信号４０３の周波数を１０倍程度高速に構成することで、ＰＷＭ信号４０３をクロックとして利用してもよい。通常、ＰＭＷ信号４０３のデューティ比は０％〜１００％の範囲を取り得るが、ＰＷＭ信号４０３をカウンタなどのクロックとして使用する場合には、デューティ比は０より大きく１００％未満（０＜Ｄｕｔｙ＜１００％）に設定され、デューティ比が０％および１００％にはならないように僅かに制限される。
【００８８】
エンコーダ信号４０５のパルスの周期はいくつの区間に分割されてもよい。たとえば、エンコーダ信号４０５のパルスの周期Ｔ０は８個の区間に割されてもよい。この場合区間４〜区間７は常にハイに固定してもよい。これにより、５分割する計算を８（２の３乗）分割する計算に置き換えることができ、区間幅カウンタ１２５の最大値を求める除算回路を大幅に簡略化することができる。
【００８９】
図１０は、図５に示すセンサ信号分離部２０３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００９０】
図１０を参照して、センサ信号分離部２０３は、周期カウンタ２２１と、区間幅決定部２２３と、区間幅カウンタ２２５と、区間カウンタ２２７と、立ち上がりエッジ検出部２３１と、シフトレジスタ２３３（第２の入力受付手段の一例）と、センサ信号エンコーダ２３５（復調手段の一例）とを含んでいる。
【００９１】
センサ信号重畳部１１３の送信部１４１から送信されたエンコーダ信号（重畳後のエンコーダ信号）４０１は、シフトレジスタ２３３および立ち上がりエッジ検出部２３１の各々に出力される。立ち上がりエッジ検出部２３１は、エンコーダ信号４０１の立ち上がりエッジを検出し、周期カウンタ２２１は、立ち上がりエッジ検出部２３１にて検出したエッジに基づいて周期カウントを行う。周期カウンタ２２１には、カウント値が確定する度にカウンタリセットトリガが働く。区間幅決定部２２３は、周期カウンタ２２１で得た最新の確定済み周期カウント値ｃ１を１０で割った値を、区間幅ｎ１（＝ｃ１／１０）に決定する。つまり、区間幅決定部２２３は、周期カウント値ｃ１を１０分割した値を区間幅ｎ１（区間幅カウンタ２２５の最大値）とする点が、センサ信号重畳部１１３の区間幅決定部１２３とは異なる。区間幅カウンタ２２５は、区間幅決定部２２３で決定した区間幅ｎ１を最大値とするカウントを行う。区間カウンタ２２７は、区間幅カウンタ２２５がカウントアップする毎にその区間値ｄ１のカウントを行なう。これにより、エンコーダ信号４０１のパルスの１周期が区間０〜区間９に１０分割される。区間幅カウンタ２２５および区間カウンタ２２７には、立ち上がりエッジが検出される度にリセットトリガが働く。区間カウンタ２２７がカウントした区間値ｄ１は、シフトレジスタ２３３に送信される。
【００９２】
なお、各カウンタの動作クロックとしてはＰＷＭ信号４０３を用いてもよいし、ＣＰＵ１１ａなどの動作クロック信号４１３を用いてもよい。
【００９３】
シフトレジスタ２３３は、区間値ｄ１がたとえば２、４、および６である時の区間幅カウンタ２２５のカウントアップトリガのタイミングで、エンコーダ信号４０１を取り込み（サンプリングし）、エンコーダ信号４０１から３ビット信号を抽出する。シフトレジスタ２３３は、区間値ｄ１がたとえば７である時の区間幅カウンタ２２５のカウンタリセットトリガのタイミングで、サンプリングした値をセンサ信号エンコーダ２３５に送信する（デコード値レジスタにロードする）。
【００９４】
センサ信号エンコーダ２３５は、シフトレジスタ２３３から受信した３ビット信号をデコード（復調）することにより、センサ１および２の論理状態４１７および４１９を得て、これらをＣＰＵ１１ａへ送信する。
【００９５】
なお、周期カウンタ２２１にて得た周期カウント値ｃ１（モータエンコーダ信号周期カウント値）は、ＣＰＵ１１ａに送信され、ＣＰＵ１１ａは周期カウント値に基づいて縦搬送モータ１００の回転数を取得する。
【００９６】
図１１は、パルスの周期を１０個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【００９７】
図１１を参照して、（ａ）に示すエンコーダ信号４０１からは（０００）の３ビット信号がデコードされ、（ｂ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１００）の３ビット信号がデコードされる。（ｃ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１１０）の３ビット信号がデコードされ、（ｄ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１１１）の３ビット信号がデコードされる。
【００９８】
縦搬送モータ１００に接続するセンサは１つであってもよいし、縦搬送モータ１００にはセンサが接続していなくてもよい。この場合には、センサを接続するモータ基板内の回路でプルアップもしくはプルダウンしておくことで、必ずしも二つのセンサを接続しなくてもよい構成となる。センサを接続しない構成であってもエンコーダ信号４０１のデューティ比が固定されるだけで、エンコーダ周期には影響しない。
【００９９】
なお、本実施の形態では２つのセンサの論理状態を３ビット信号にエンコードし、エンコーダ信号４０１の周期を５分割してセンサの論理状態を重畳させる場合について示したが、３つのセンサの論理状態を重畳させることも可能である。この場合、３つのセンサの論理状態を７ビット信号にエンコードし、エンコーダ信号４０１の周期を９分割してセンサの論理状態を重畳させてもよい。さらに４つ以上のセンサの論理状態をエンコーダ信号４０１に重畳させることも可能である。
【０１００】
続いて、縦搬送モータ１００が停止中である場合にセンサ信号重畳部１１３が行う処理について説明する。
【０１０１】
図１２は、縦搬送モータ１００が停止中である場合に、センサ信号重畳部１１３から出力されるエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。（ａ）は縦搬送モータ１００が駆動中である場合のエンコーダ信号４０５であり、（ｂ）は縦搬送モータ１００が停止中である場合のエンコーダ信号４０５でありであり、（ｃ）は縦搬送モータ１００が停止中である場合のエンコーダ信号４０１である。
【０１０２】
図１２を参照して、縦搬送モータ１００の駆動中（動作中）には、（ａ）に示すように、縦搬送モータ１００の回転数に比例したパルス信号列よりなるエンコーダ信号４０５をエンコーダ１０３は発生する。一方、縦搬送モータ１００の停止中には、（ｂ）に示すように、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５は消失するので、センサ１および２の論理状態を重畳させるエンコーダ信号が存在しない。したがって、上述の方法でエンコーダ信号４０５に重畳させることが可能であるのは、モータ駆動中にのみ監視を行なうセンサの論理状態に限られる。
【０１０３】
したがって、縦搬送モータ１００の停止中には、モータ停止中のみに監視するセンサであるドア開閉センサ３０５（以下、センサ３と呼ぶことがある）の論理状態が、（ｃ）に示すようにエンコーダ信号４０１として直接（重畳されずに）出力されてもよい。（ｃ）では、ドア開閉センサ３０３から一定時間ローが出力された後、ハイが出力されている。これにより、センサ３から本体側制御基板２００まで配線をさらに減らすことができる。
【０１０４】
縦搬送モータ１００が停止中か否かの判定は、周期カウンタ１２１がオーバーフローしたかどうかで判定し、周期カウンタ１２１がオーバーフローした場合は、エンコーダ信号４０１の出力が、そのドア開閉センサ３０５の出力値にダイレクトに切り替えられればよい。
【０１０５】
［第２の実施の形態］
上述のＭＦＰ１においては、縦搬送モータ１００の回転数に急激な変動が生じる場合がある。このような場合、エンコーダ信号４０５やエンコーダ信号４０１にも急激な変動が生じ、センサ１および２の論理状態を一時的に安定して伝送できなくなるおそれがある。本実施の形態では、縦搬送モータ１００の回転数に急激な変動が生じた場合にも、センサ１および２の論理状態を安定して伝送する方法について説明する。
【０１０６】
始めに、本体側制御基板２００側（受信側）の動作について説明する。
【０１０７】
図１３は、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、本体側制御基板２００に入力されるエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【０１０８】
図１３を参照して、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなり、縦搬送モータ１００の回転数が一時的に上昇した場合、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３に入力されたエンコーダ信号４０１におけるパルスＰＬ１の周期Ｔ１１は、前のパルスＰＬ２の周期Ｔ１２に比べて一時的に極端に短くなる。区間幅カウンタ２２５は、前のパルスＰＬ２の周期Ｔ１２から算出された区間幅に基づいてパルスＰＬ１のカウントを行なうので、区間幅カウンタ２２５のカウントアップトリガのタイミングがずれる可能性がある。具体的には、前のパルスＰＬ２では、区間値ｄ１が２、４、および６の場合には、それぞれハイ、ハイ、およびローの出力がセンサ信号分離部２０３で検出されるのに対し、パルスＰＬ１では、区間値ｄ１が２、４、および６の場合には、区間幅カウンタ２２５のずれに起因して、それぞれハイ、ロー、およびローの出力がセンサ信号分離部２０３で誤検出される。
【０１０９】
本実施の形態においては、ＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１をデコードすることで得られたセンサの論理状態を、制御部１１のＲＡＭ１１ｂなどに保留しておく。ＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１の周期が終わるタイミング（次のパルスＰＬ３に切り替わる立ち上がりエッジのタイミング）で、周期カウンタ２２１でのカウントに基づいてパルスＰＬ１の周期Ｔ１１を検出する。そしてＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１の周期Ｔ１１が前の（過去の）パルスＰＬ２の周期Ｔ１２から所定時間（または所定割合）以上ずれた場合には、誤検出の可能性有りと判断して、保留しているパルスＰＬ１のデコード結果を破棄し、前のパルスＰＬ２のデコード結果を採用し、前のパルスＰＬ２からセンサ１および２の論理状態を得る。一方、パルスＰＬ１の周期Ｔ１１の前の周期Ｔ１２からのずれが所定時間（または所定割合）未満である場合には、誤検出の可能性無しと判断して、保留していたＰＬ１のデコード結果を採用する。
【０１１０】
たとえば区間６の後端でパルスの出力をサンプリングする場合、区間６の後端のタイミングが、隣接する区間５の後端または区間７の後端にずれ込むと誤検出が生じる。このため、マージンは区間値ｄ１の１つ分となることが好ましい。したがって、周期カウント値ｃ１を１０分割した値を１つの区間幅とする場合、上記の所定時間（または所定割合）は１０％程度であることが好ましい。
【０１１１】
次に、縦搬送モータ１００側（送信側）の動作について説明する。
【０１１２】
図１４は、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５およびセンサ信号分離部２０３が発生するエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。（ａ）はエンコーダ信号４０５であり、（ａ）はエンコーダ信号４０１である。
【０１１３】
図１４を参照して、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなり、縦搬送モータ１００の回転数が一時的に上昇した場合、（ａ）に示すように、エンコーダ信号４０５におけるパルスＰＬ４の周期Ｔ１４は、前のパルスＰＬ５の周期Ｔ１５に比べて一時的に極端に短くなる。区間幅カウンタ１２５は、前のパルスＰＬ５の周期Ｔ１５から算出された区間幅に基づいてパルスＰＬ４のカウントを行なう。このため、センサ信号重畳部１１３がたとえば（１１１）の３ビット信号をエンコーダ信号４０５に重畳する場合、（ｂ）に示すように、パルスＰＬ４の区間４を出力する前（区間３を出力中）に、次のパルスＰＬ６の立ち上がりエッジ（区間０）が来る可能性がある。この場合、パルスＰＬ４の区間３でハイを出力中に、パルスＰＬ４の区間４のローを出力せずに次のパルスＰＬ６の区間０のハイを出力するため、二つのパルスＰＬ４およびＰＬ６の周期区間が繋がる。このようなエンコーダ信号４０１が縦搬送モータ１００から送信されると、本体側制御基板２００側ではエンコーダ信号４０１のパルスの周期が広がったと解し、縦搬送モータ１００の回転数が低下したと誤判定する可能性がある。
【０１１４】
本実施の形態においては、ＣＰＵ１１ａは、エンコーダ信号４０５の一周期における、立ち上がりから立ち下がりまでの時間を監視する。たとえば、エンコーダ信号４０５のデューティ比が５０％の場合には、パルスの立ち下がり位置は、（ａ）で示すように区間２のちょうど中央に位置することになる。縦搬送モータ１００の回転数に変動がなければ、パルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでの時間は、前のパルスＰＬ５の周期カウント値ｃ０の半分の値（ｃ０／２）になるはずである。したがって、この半分の値（ｃ０／２）と、監視対象であるパルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでのカウント値とのずれ（変化量）が所定量未満の場合には、ＣＰＵ１１ａはそのまま動作を続ける。一方、パルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでのカウント値とのずれが所定量以上の場合には、ＣＰＵ１１ａは緊急動作として即座にエンコーダ信号４０１の信号をローに変化させる（エンコーダ信号４０１の論理状態を反転する）。この動作により、エンコーダ信号４０１の周期の誤検出が防止される。
【０１１５】
上記の所定量は、区間４の消失を防止する程度の値であればよい。たとえば、エンコーダ信号４０１のデューティ比が５０％である場合には、パルスＰＬ４の立ち下がりの位置が区間幅の半分以上ずれていると、残りの半周期を経過して区間４を出力するときには、合計で区間幅１つ分以上ずれ、それによりパルスＰＬ４における区間４の消失を招くと予測される。したがって、パルスＰＬ４の立ち下がりの位置が、半周期に対する区間４の半分の幅に相当する割合である周期カウント値ｃ０の２０％以上ずれた場合には、上述の緊急動作を行うようにしてもよい。
【０１１６】
［第３の実施の形態］
ＭＦＰ１は、縦搬送モータ１００が停止中の場合にも、たとえば用紙のサイズ検出に関わるセンサなどの複数のセンサの論理状態を本体側制御基板２００に伝送してもよい。本実施の形態においては、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも複数のセンサの論理状態を伝送可能な構成について説明する。
【０１１７】
図１５は、本発明の第３の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【０１１８】
図１５を参照して、縦搬送モータ１００は、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３などから出力されたブレーキ信号４０７を受信可能である。一般的に、搬送系に使用されるモータには、停止動作を高速化するため、ブレーキ信号を受信可能なものがある。図１５の構成では、ブレーキ信号４０７がオンの場合には、縦搬送モータ１００の回転数を制御するＰＷＭ信号４０３に優先して、縦搬送モータ１００にブレーキがかかる。したがって、本体側制御基板２００は、縦搬送モータ１００が停止中である場合にもブレーキ信号４０７をオンの状態に保つことにより、縦搬送モータ１００を停止させた状態でＰＷＭ信号４０３を出力することができる。その結果、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも、複数のセンサの論理状態を縦搬送モータ１００から本体側制御基板２００へ伝送することができる。
【０１１９】
なお、上記以外の縦搬送モータ１００および本体側制御基板２００の構成は、第１の実施の形態における構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１２０】
図１６は、ブレーキ信号がオンの状態での各信号を模式的に示す図である。（ａ）はブレーキ信号４０７であり、（ｂ）はＰＷＭ信号４０３であり、（ｃ）はエンコーダ信号４０５であり、（ｄ）はエンコーダ信号４０１である。
【０１２１】
図１６を参照して、（ａ）に示すようにブレーキ信号４０７がオンの状態で、（ｂ）に示すようにＰＷＭ信号４０３を出力しても、縦搬送モータ１００は停止したままである。この場合、（ｃ）に示すようにエンコーダ信号４０５は発生しない。一方、周期Ｔ１７が固定値とされたパルスＰＬ７を含むエンコーダ信号４０１がたとえばセンサ信号重畳部１１３によって発生される。このエンコーダ信号４０１にはたとえばセンサ１および２の論理状態が重畳される。これにより、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも、センサ１および２の論理状態を縦搬送モータ１００から本体側制御基板２００へ伝送することができる。
【０１２２】
なお、縦搬送モータ１００が駆動中である場合と停止中である場合とで、同じ組合せのセンサの論理状態をエンコーダ信号４０１で伝送してもよいし、互いに異なる組合せのセンサの論理状態を伝送してもよい。縦搬送モータ１００が駆動中である場合と停止中である場合とで互いに異なる組合せのセンサの論理状態を伝送する場合、縦搬送モータ１００が停止中か否かの判定は、第１の実施の形態と同様に周期カウンタ１２１がオーバーフローしたかどうかで判定してもよい。
【０１２３】
［実施の形態の効果］
上述の実施の形態では、用紙の有無やドアの開閉状態などを検出するセンサを縦搬送モータの制御基板に接続し、センサの出力をエンコードしてエンコーダ信号に重畳させ、本体側制御基板側で重畳後のエンコーダ信号をデコードして抽出する。上述の実施の形態によれば、センサの出力をエンコードした信号がエンコーダ信号に重畳されて伝送されるので、センサからの配線は近くのモータまで引き回すのみで済み、センサからの配線を本体側制御基板まで引き回す必要がなくなる。これにより、センサの配線量を減らすことができ、配線経路に必要な空間が小さくなる。さらに、本体側制御基板上のセンサコネクタも不要となる。その結果、装置の小型化を図ることができる。さらに、組み立て性が向上する。
【０１２４】
また、縦搬送モータがセンサを接続しない構成であってもよいので、配線量が比較的少なく配線量を減らす仕組みを必要としない小型の画像形成装置や、従来型のＤＣブラシレスモータを使用する画像形成装置との互換性を有している。２種類のインターフェースのモータを用意する必要は無い。すなわち、制御基板がセンサの近くにあり、センサの配線が問題とならない構成をＭＦＰが有していたり、本体側制御基板がエンコーダ信号を復調してデコードし、センサ状態を抽出する構成を有していない従来型の構成を有していても、そのような本体側制御基板に対して本実施の形態のモータをそのまま適用することができる。
【０１２５】
また、センサの動作不良の発生時における原因調査において配線不良が疑われた場合に、センサと縦搬送モータとの間の短い距離の配線をチェックするだけでよい。縦搬送モータと本体側制御基板との間は縦搬送モータの動作チェックにより配線不良の有無が容易に確認できるためである。その結果、サービス性およびメンテナンス性が向上し、配線削減によるコストダウンばかりでなく、組み立てやサービスおよびメンテナンスに絡むコストダウンも可能となる。
【０１２６】
また、縦搬送モータの停止中に、縦搬送モータの停止中のみ監視するセンサの論理状態をそのままエンコーダ信号として出力することで、センサから本体側制御基板まで配線をさらに減らすことができる。
【０１２７】
また、第２の実施の形態によれば、縦搬送モータの回転数に急激な変動が生じた場合にも、センサの論理状態を安定して伝送することができる。
【０１２８】
さらに、第３の実施の形態によれば、縦搬送モータが停止中である場合にも複数のセンサの論理状態を本体側制御基板へ伝送することができる。
【０１２９】
［その他］
上述の実施の形態においては、縦搬送モータのエンコーダ信号にセンサの論理状態が重畳される場合について示したが、画像形成装置を駆動する他のモータ（用紙を搬送するローラを駆動するモータや、定着器のローラを駆動するモータなど）のエンコーダ信号にセンサの論理状態が重畳されてもよい。
【０１３０】
本体側制御基板は、ＰＷＭ方式の信号でモータを駆動する代わりにＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の信号でモータを駆動してもよい。
【０１３１】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行なっても、ハードウェア回路を用いて行なってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピュータにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１３２】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３３】
１ ＭＦＰ
１０ 用紙搬送部
１１ 制御部
１１ａ ＣＰＵ
１１ｂ ＲＡＭ
１１ｃ ＲＯＭ
１２ 区間カウンタ
１３ 画像処理部
１５ 画像形成部
１７ ファクシミリ制御部
１９ ネットワーク接続部
２０ トナー像形成部
２１ パネル操作部
２３ 画像読取部
２５ モータ
３０ 定着部
４０ 給紙装置
４１ 排紙トレイ
５１ ピックアップローラ
５２ 給紙ローラ
５３ 捌きローラ
５４ 縦搬送ローラ
５５ タイミングローラ
５６ 排紙ローラ
１００ 縦搬送モータ
１０１ コイル
１０３ エンコーダ
１０５ モータ側制御基板
１１１ ＰＷＭドライブ部
１１３ センサ信号重畳部
１２１ 周期カウンタ
１２３，２２３ 区間幅決定部
１２５，２２５ 区間幅カウンタ
１２７，２２７ 区間カウンタ
１２９ 信号セレクタ
１３１，２３１ 立ち上がりエッジ検出部
１３３ センサ信号エンコーダ
１３５ ビットセレクタ
１４１ 送信部
１４３ 選択信号部
２００ 本体側制御基板
２０３ センサ信号分離部
２２１ 周期カウンタ
２３０ 中間転写ベルト
２３３ シフトレジスタ
２３５ センサ信号エンコーダ
２４０ ２次転写ローラ
３０１ 縦搬送センサ
３０３ 給紙センサ
３０５ ドア開閉センサ
３１０ 加熱ローラ
３２０ 加圧ローラ
４０１，４０５ エンコーダ信号
４０３ ＰＷＭ信号
４０７ ブレーキ信号
４１３ 動作クロック信号
４１７，４１９ センサの論理状態
ＰＬ１〜ＰＬ７ パルス
Ｒ 搬送経路
ＳＨ 用紙
Ｔ０〜Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１７ 周期
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関し、より特定的には、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備えた画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真式の画像形成装置には、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）、ファクシミリ装置、複写機、プリンタなどがある。画像形成装置の中には、表示部と入力部を有する操作パネルを含んでいるものが多い。
【０００３】
画像形成装置には、画像形成装置内を搬送される用紙を各所で検出したり、可動部材の位置を検出したり、開閉可能なカバー(扉)の状態を検出したり、または給紙カセットなどに配置された用紙のサイズを検出したりするためなどに、多数のセンサが搭載されている。これらのセンサの状態を検知するために、従来、各センサと制御基板との間は配線で接続されていた。
【０００４】
下記特許文献１〜６には、画像形成装置内の配線を削減し得る技術が開示されている。下記特許文献１には、エンコーダで測定したサーボモータの回転量を示すパルスを、（高周波の）交流電流による位置信号に変換して電源ラインに重畳し、コントローラ側で抽出する技術が開示されている。下記特許文献１では、エンコーダで測定したサーボモータの回転量が高周波の交流電流信号に変換される。
【０００５】
下記特許文献２には、モータドライバーと、モータ位置検出器と、モータドライバーからモータ位置検出器へ電源を供給する電源ケーブルとを備えたモータ制御装置が開示されている。モータ位置検出器は、モータ位置のパラレル情報をシリアル情報にエンコードし、エンコードしたシリアル情報を結合回路を介して電源ケーブルでモータドライバへ送信する。モータドライバは、シリアル情報を結合回路から受信してパラレル情報にデコードし、その情報に基づいてモータを駆動する。
【０００６】
下記特許文献３には、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のエッジ間で通信を行うことで、ノイズの影響を受けにくくする技術が開示されている。
【０００７】
下記特許文献４には、Ａ相、Ｂ相、およびＺ相のパルス信号を出力するエンコーダと、コントローラとを２本の信号線を介して接続し、Ａ相およびＢ相のパルス信号に対してＺ相のパルス信号を重畳する技術が開示されている。
【０００８】
下記特許文献５には、Ａ相、Ｂ相、およびＺ相のエンコーダ信号をＵ相、Ｖ相、およびＷ相の磁極信号で振幅変調して送信する技術が開示されている。
【０００９】
さらに下記特許文献６には、ロータが永久磁石からなる同期型ＡＣモータに取り付けるエンコーダにおいて、Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相の磁極位置信号をＺ相の原点信号に重畳する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平８―１６８２８３号公報
【特許文献２】特開２００３―１８８７４号公報（特許第３７０２８２８号公報）
【特許文献３】特開２００５―６２９５１号公報
【特許文献４】特開平５―２６０７８３号公報
【特許文献５】特開平５―２０７７７５号公報
【特許文献６】特開平４―３３１４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来の画像形成装置には、上述のように多数のセンサが搭載されているため、各センサと制御基板との間の配線が複雑になり、画像形成装置内に各配線のルートを確保するための空間が必要となっていた。また、各配線を制御基板に接続するためのコネクタが制御基板上には必要であり、制御基板のサイズが大きくなっていた。近年、画像形成装置において小型化の要望が高まってきている中、配線のための空間や制御基板上のコネクタなどが、画像形成装置の小型化を阻む要因となっていた。
【００１２】
加えて、特にオフィスなどに用いられる中型以上の画像形成装置は、非常に多くのセンサと、その配線とが必要である。このため、画像形成装置を組み立てる際に手間がかかり、コネクタを誤った箇所に接続してコネクタの接続不良が起こる可能性が高いという問題があった。その結果、組み立て性およびメンテナンス性が悪いという問題や、組み立てコストおよびメンテナンスコスト（サービスコスト）が高いという問題があった。
【００１３】
また、特許文献１〜３などで提案されているようなモータ信号を電源ラインなどに変調して重畳させる技術では、アナログ高周波信号を処理する回路がモータ側だけでなく制御基板側にも必要である。このため、構造が複雑であり、かつ高コストであった。また、モータ信号のインターフェースが特殊なものになるために、モータの選択自由度が著しく低下していた。また、この技術で用いられるモータは、配線量が比較的少なく配線量を減らす仕組みを必要としない小型の画像形成装置とは互換性が無い場合が多く、小型の画像形成装置に流用することができなかった。特許文献４〜６の技術でも、上記問題を解決することはできなかった。
【００１４】
したがって、本発明の一の目的は、装置の小型化を図ることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、組み立て性およびメンテナンス性が良好な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一の局面に従う画像形成装置は、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置であって、モータは、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生手段と、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付手段と、センサの論理状態に基づいて、パルス発生手段にて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生手段にて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳手段と、重畳手段にて重畳したパルス信号列を出力する信号出力手段とを含み、制御部は、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を受け付ける第２の入力受付手段と、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調手段とを含む。
【００１７】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、複数のセンサの論理状態の入力を受け付け、重畳手段は、複数のセンサの論理状態に基づいて一のコードを作成するコード作成手段を含む。
【００１８】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、パルス発生手段にて発生したパルス信号列の周期を任意の個数の区間に分割する分割手段と、任意の個数の区間の各々におけるパルス信号の状態に一のコードの各桁の数値を反映させる反映手段とをさらに含む。
【００１９】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列の周期に基づいて、モータの回転数を取得する回転数取得手段をさらに含む。
【００２０】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、モータが駆動中の場合に検知を行うセンサであって、かつモータが停止中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付ける。
【００２１】
上記画像形成装置において好ましくは、第１の入力受付手段は、モータが停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつモータが駆動中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付け、モータが停止中の場合、信号出力手段は、第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する。
【００２２】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて入力を受け付けたパルス信号列を構成するパルスの周期を検出する周期検出手段をさらに含み、周期検出手段にて検出したパルスの周期の、周期検出手段にて過去に検出したパルス周期に対する変化量が所定値以上である場合に、復調手段は、第２の入力受付手段にて過去に受け付けたパルス信号列の復調結果からセンサの論理状態を得る。
【００２３】
上記画像形成装置において好ましくは、モータは、パルス発生手段にて発生したパルス信号列の一周期における、論理状態が反転するまでの時間を監視する時間監視手段と、時間監視手段にて前回の一周期において監視した時間に対して、時間監視手段にて監視した時間が所定の時間以上変化した場合に、信号出力手段にて出力するパルス信号列の論理状態を反転する論理反転手段とをさらに含む。
【００２４】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列に基づいて、モータを駆動するパルス信号列をモータに出力するパルス出力手段をさらに含む。
【００２５】
上記画像形成装置において好ましくは、重畳手段は、パルス出力手段にて出力したパルス信号列の周期エッジタイミングを用いて、センサの論理状態を重畳する。
【００２６】
上記画像形成装置において好ましくは、制御部は、パルス出力手段にて出力したパルス信号列により駆動されるモータにブレーキをかけるブレーキ手段をさらに含み、ブレーキ手段にてブレーキをかけている場合に、信号出力手段は、第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する。
【００２７】
本発明の他の局面に従う画像読取装置の制御方法は、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御方法であって、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、センサの論理状態に基づいて、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳したパルス信号列をモータから出力する信号出力ステップと、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調ステップとを含む。
【００２８】
本発明のさらに他の局面に従う画像読取装置の制御プログラムは、画像形成装置を駆動するモータと、モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御プログラムであって、モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、センサの論理状態に基づいて、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、パルス発生ステップにて発生したパルス信号列にセンサの論理状態を重畳する重畳ステップと、重畳ステップにて重畳したパルス信号列をモータから出力する信号出力ステップと、信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、センサの論理状態を得る復調ステップとをコンピュータに実行させる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、装置の小型化を図ることのできる画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。また本発明によれば、組み立て性およびメンテナンス性が良好な画像形成装置、画像形成装置の制御方法、および画像形成装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＭＦＰの概観を示す図である。
【図２】図１に示すＭＦＰの一部の構成を示す断面図である。
【図３】図１のＭＦＰ１の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるセンサ信号伝送に関する制御構成を示すブロック図である。
【図６】エンコーダ１０３が発生する一般的なエンコーダ信号４０５の波形を示す図である。
【図７】センサ１および２の各々の論理状態をエンコーダ信号４０５に重畳する具体的な方法を説明する図である。
【図８】パルスの周期を５個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図９】図５に示すセンサ信号重畳部１１３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】図５に示すセンサ信号分離部２０３の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】パルスの周期を１０個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図１２】縦搬送モータ１００が停止中である場合に、センサ信号重畳部１１３から出力されるエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【図１３】縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、本体側制御基板２００に入力されるエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【図１４】縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５およびセンサ信号分離部２０３が発生するエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【図１６】ブレーキ信号がオンの状態での各信号を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００３２】
以下の実施の形態においては、スキャナ機能、ファクシミリ機能、複写機能、プリンタとしての機能、データ通信機能、およびサーバ機能を備えたＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）が画像形成装置である場合について説明する。なお、画像形成装置はＭＦＰの他、ファクシミリ装置、複写機、またはプリンタなどであってもよい。
【００３３】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるＭＦＰの概観を示す図である。図２は、図１に示すＭＦＰの一部の構成を示す断面図である。
【００３４】
図１および図２を参照して、本実施の形態における画像形成装置としてのＭＦＰ１は、用紙搬送部１０と、トナー像形成部２０と、定着部３０とを主に備えている。ＭＦＰ１の下部に配置された給紙装置４０に装てんされた用紙ＳＨは、画像形成時に１枚ずつ用紙搬送部１０によって搬送経路Ｒに沿って搬送される。給紙装置４０から搬送経路Ｒに給紙された用紙は、トナー像形成部２０へ搬送される。トナー像形成部２０は、中間転写ベルト２３０と２次転写ローラ２４０などを含んでいる。トナー像形成部２０は、図示しないイメージングユニットにより中間転写ベルト２３０上に１次転写されたトナー像を、２次転写ローラ２４０によって用紙ＳＨに転写する。トナー像が転写された用紙ＳＨは、次に定着部３０に搬送される。定着部３０は、加熱ローラ３１０と加圧ローラ３２０などを含んでいる。定着部３０は、トナー像が転写された用紙ＳＨを、加熱ローラ３１０と加圧ローラ３２０とで挟みながら搬送し、その間に加熱および加圧を行う。これにより定着部３０は、用紙ＳＨに付着したトナーを熱に溶融させて用紙ＳＨに定着させる。定着部３０によってトナー像が定着された用紙ＳＨは、その後排紙トレイ４１へ排出される。
【００３５】
用紙搬送部１０は、ピックアップローラ５１と、給紙ローラ５２および捌きローラ５３と、縦搬送ローラ５４と、タイミングローラ５５と、排紙ローラ５６とを含んでいる。これらのローラは、搬送経路Ｒに沿って給紙装置４０側から排紙トレイ４１側に向かって、この順序で配置されている。
【００３６】
図３は、図１のＭＦＰ１の構成を示すブロック図である。
【００３７】
図３を参照して、ＭＦＰ１は、制御部１１と、画像処理部１３と、画像形成部１５と、ファクシミリ制御部１７と、ネットワーク接続部１９と、パネル操作部２１と、画像読取部２３と、縦搬送モータ１００と、モータ２５と、縦搬送センサ３０１と、給紙センサ３０３と、ドア開閉センサ３０５などを備えている。
【００３８】
制御部１１は、スキャンジョブ、コピージョブ、メール送信ジョブ、およびプリントジョブなどの各種ジョブについて、ＭＦＰ１全体の制御を行なう。制御部１１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１ａ、ＲＡＭ１１ｂ、およびＲＯＭ１１ｃなどを含んでいる。ＣＰＵ１１ａは、ＲＯＭ１１ｃに記憶された制御プログラムを実行する。ＣＰＵ１１ａは、所定の処理を行なうことにより、ＲＡＭ１１ｂ、ＲＯＭ１１ｃからのデータの読み込みや、ＲＡＭ１１ｂへのデータの書き込みを行なう。
【００３９】
画像処理部１３は、画像情報データをＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像データに変換し、その色変換後の画像データを制御部１１に与える。
【００４０】
画像形成部１５は、用紙搬送部１０、トナー像形成部２０、および定着部３０などを制御することにより、画像形成動作を制御する。
【００４１】
ファクシミリ制御部１７は、ファクシミリの送受信を制御する。
【００４２】
ネットワーク接続部１９は、制御部１１からの指示に従って、ＴＣＰ／ＩＰなどの通信プロトコルによって、ＬＡＮなどを介して外部機器との通信を行なう。
【００４３】
パネル操作部２１は、ユーザからＭＦＰ１の操作を受け付けたり、ユーザへの各種情報の表示を行ったりするユーザインタフェースである。
【００４４】
画像読取部２３は、原稿の画像を読み取って、そのデータを制御部１１へ送信する。
【００４５】
縦搬送モータ１００は、縦搬送ローラ５４を駆動する。
【００４６】
モータ２５は、ピックアップローラ５１、給紙ローラ５２、捌きローラ５３、タイミングローラ５５、または排紙ローラ５６などを駆動する。
【００４７】
縦搬送センサ３０１は、縦搬送ローラ５４を通過する用紙を検知する。給紙センサ３０３は、給紙ローラ５２を通過する用紙を検知する。また給紙センサ３０３は、給紙ローラ５２と捌きローラ５３とにより用紙の連れ送り状態が解除されたか否かを検知する。ドア開閉センサ３０５は、ＭＦＰ１に設けられたドアの開閉状態などを検出する。
【００４８】
縦搬送センサ３０１および給紙センサ３０３は、縦搬送モータ１００が駆動中の場合に検知（監視）を行うセンサであって、かつ縦搬送モータ１００が停止中である場合に検知を行わないセンサである。ドア開閉センサ３０５は、縦搬送モータ１００が停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつ縦搬送モータ１００が駆動中である場合に検知を行わないセンサである。
【００４９】
図４は、本発明の第１の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【００５０】
図４を参照して、本実施の形態では、縦搬送モータ１００を利用してセンサ信号の伝送を行う。具体的には、電子写真装置の縦搬送モータ１００におけるエンコーダおよびＦＧパターンから得られるパルス信号の周期の検出結果が目標値に一致するように、ＰＷＭ信号によって縦搬送モータ１００の駆動力を調節し、縦搬送モータ１００の回転のフィードバック制御をメインの制御基板上のＣＰＵなどで行う。
【００５１】
縦搬送モータ１００と本体側制御基板２００とは互いに接続されている。本体側制御基板２００には、制御部１１を構成する電子部品（たとえばＣＰＵ１１ａ）などが搭載されている。縦搬送モータ１００は本体側制御基板２００によって制御される。縦搬送モータ１００は、用紙を搬送するＤＣブラシレスモータである。縦搬送モータ１００は、コイル（モータコイル）１０１と、エンコーダ１０３（パルス発生手段の一例）と、モータ側制御基板１０５とを含んでいる。コイル１０１は、ロータ磁石を回転させる磁界を発生する。エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００の回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生する。モータ側制御基板１０５は、コイル１０１へ流す電流量を制御し、信号の送受信を行う。
【００５２】
エンコーダ１０３は、縦搬送モータ１００に内蔵されていてもよいし、縦搬送モータ１００のモータ軸上またはモータ軸に機械的に連結された駆動軸上に設けられていてもよい。エンコーダ１０３が縦搬送モータ１００に内蔵される場合には、モータ基板上にプリントされたパターン内に、ロータ磁石の回転によって起電力を発生し、その起電力によりパルスを生成してもよい。
【００５３】
エンコーダ１０３が発生したパルス信号列は、モータ側制御基板１０５から出力されるエンコーダ信号４０１に反映され、ＭＦＰ１内の縦搬送モータ１００から離れた位置にある本体側制御基板２００に送信される。
【００５４】
一方、本体側制御基板２００は、受信したエンコーダ信号４０１に基づいて、縦搬送モータ１００の駆動を制御するためのＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号４０３を、縦搬送モータ１００に送信する。具体的には、本体側制御基板２００は、ＣＰＵ１１ａやＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などでエンコーダ信号４０１のパルス周期を検出し、そのパルス周期が目標回転数に対応した周波数になるように、ＰＷＭ信号４０３のデューティ比を変調する（以下、デューティ変調と呼ぶことがある）。ＰＷＭ信号４０３のデューティ比は、縦搬送モータ１００のコイル１０１に印可される平均電圧を制御する。つまり、ＰＷＭ信号４０３は縦搬送モータ１００の駆動力を可変できるため、結果として縦搬送モータ１００は、本体側制御基板２００によって目標回転速度で制御される。通常、ＰＷＭ信号４０３はロジック信号（ハイ／ローで表される信号）である。縦搬送モータ１００のコイル１０１に印可される平均電圧を制御するのは、ハイデューティ（Ｈｉ−Ｄｕｔｙ、１周期幅に対するハイレベルの幅）であってもローデューティ（Ｌｏ−Ｄｕｔｙ、１周期幅に対するローレベルの幅）であってもよい。
【００５５】
モータ側制御基板１０５には複数のセンサが接続されている。縦搬送モータ１００には、たとえば縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５が接続されている。モータ側制御基板１０５は、縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５の各々の論理状態の入力を受け付ける。そしてモータ側制御基板１０５は、エンコーダ１０３が発生したパルス信号列に、縦搬送センサ３０１、給紙センサ３０３、およびドア開閉センサ３０５の各々の論理状態を重畳し、重畳したエンコーダ信号４０１を本体側制御基板２００に出力する。
【００５６】
なお、本体側制御基板２００は縦搬送モータ１００に対して、回転方向切り替え信号などをさらに出力してもよい。
【００５７】
図５は、本発明の第１の実施の形態におけるセンサ信号伝送に関する制御構成を示すブロック図である。なお、以降の説明では、縦搬送センサ３０１をセンサ１と記し、給紙センサ３０３をセンサ２と記す場合がある。
【００５８】
図５を参照して、モータ側制御基板１０５は、ＰＷＭドライブ部１１１と、センサ信号重畳部１１３とを含んでいる。ＰＷＭドライブ部１１１およびセンサ信号重畳部１１３は、同一素子（ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ））内に形成されていてもよいし、別々の素子内に形成されていてもよい。本体側制御基板２００は、たとえばセンサ信号分離部２０３をさらに含んでいる。センサ信号分離部２０３はＡＳＩＣに内蔵されていてもよい。
【００５９】
ＣＰＵ１１ａなどの制御によってセンサ信号分離部２０３から出力されるＰＷＭ信号４０３は、モータ側制御基板１０５のＰＷＭドライブ部１１１を介してモータドライバ（図示なし）に入力される。モータドライバは、ＰＷＭ信号４０３に基づいて縦搬送モータ１００の平均駆動電圧を制御する。またＰＷＭ信号４０３は、ＰＷＭドライブ部１１１とともにセンサ信号重畳部１１３にも入力される。
【００６０】
エンコーダ１０３が発生したパルス信号列であるエンコーダ信号（重畳前のエンコーダ信号）４０５は、センサ信号重畳部１１３に入力される。またセンサ信号重畳部１１３には、センサ１および２の各々の論理状態が入力される。そしてセンサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の各々の論理状態に基づいて、エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号４０５をデューティー変調する。これにより、エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号４０５に、センサ１および２の各々の論理状態が重畳される。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の各々の論理状態を重畳する際に、ＰＷＭ信号４０３の周期エッジタイミングを用いる。そしてセンサ信号重畳部１１３は、重畳したパルス信号列であるエンコーダ信号（重畳後のエンコーダ信号）４０１を、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３に出力する。
【００６１】
センサ信号分離部２０３は、入力されたエンコーダ信号４０１を、エンコーダ信号４０５と、センサ１および２の各々の論理状態とに復調（分離）し、ＣＰＵ１１ａに送信する。ＣＰＵ１１ａは、エンコーダ信号４０１に基づいて、縦搬送モータ１００を駆動するＰＷＭ信号４０３をセンサ信号分離部２０３から縦搬送モータ１００に出力する。
【００６２】
図６は、エンコーダ１０３が発生する一般的なエンコーダ信号４０５の波形を示す図である。
【００６３】
図６を参照して、エンコーダ信号４０５は、縦搬送モータ１００の回転数に比例したパルス信号列である。縦搬送モータ１００のロータ磁石が１回転する毎に、エンコーダ１０３は一定数のパルスを生成する。したがって、パルスの周波数は縦搬送モータ１００の回転数に比例する。周期Ｔ０はパルスの一周期である。
【００６４】
本体側制御基板２００（本体側）は、エンコーダ信号４０５のパルスの立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０、立ち下がりエッジ間の周期Ｔ１、または両エッジの間隔の周期Ｔ２を求める。これらの周期を求める際の時間は、たとえばＰＷＭ信号４０３の周波数や、ＣＰＵ１１ａの動作クロックなどを使用してカウントしてもよい。そして本体側制御基板２００は、求めた周期を周波数に変換することで、縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得ている。
【００６５】
本実施の形態では、本体側制御基板２００は、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０（立ち上がりエッジ間隔）を使用して縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得ている。周期Ｔ０を使用する場合、実際に使用されるエンコーダ信号４０５の変化点は立ち上がりエッジのみであり、立ち下がりエッジは使用されない。よって、縦搬送モータ１００の回転速度を得るために立ち下がりエッジの位置は重要ではなく、エンコーダ信号４０５のパルスのデューティ比が変化してもモータ回転速度の検出には影響しない。本実施の形態では、この性質を利用して、センサ１および２の各々の論理状態がエンコーダ信号４０５に重畳される。すなわちセンサ信号重畳部１１３は、エンコーダ信号４０５の周期に影響を及ぼさないように、センサ信号の状態をエンコーダ信号４０５のパルスのディーティ比情報（デューティ比）に変換して、変換後（重畳後）のエンコーダ信号４０１を本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３へ伝送する。
【００６６】
図７は、センサ１および２の各々の論理状態をエンコーダ信号４０５に重畳する具体的な方法を説明する図である。
【００６７】
図７を参照して、センサ１および２の各々からは、用紙の有無や扉の開閉状態をハイ／ローで表す１ビット信号が得られる。本実施の形態では電気的な出力レベルは本質的な問題ではないため、センサ１および２の各々の出力（ハイ／ロー）をオン／オフで表現している。
【００６８】
センサ１および２のとり得る論理状態はそれぞれ１ビット、合計で２ビットであるため、センサ１および２のとり得る論理状態の組合せ（オン／オフの組合せ）は４つである。センサ信号重畳部１１３は、センサ１および２の論理状態を、以下の条件（１）〜（３）に基づいて３ビット信号にエンコード処理する。センサ１および２の論理状態の組合せは、条件（１）〜（３）のいずれかに該当する。
【００６９】
条件（１）：センサ１および２の論理状態がいずれも０（オフ）である場合、（０００）という信号にエンコードする。
【００７０】
条件（２）：センサ１および２の論理状態がいずれも１（オン）である場合、（１１１）という信号にエンコードする。
【００７１】
条件（３）：センサ１および２の論理状態が０と１とが混在するものである場合、０同士または１同士をひとかたまりにし、かつ１がＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）側に並び、０がＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）側に並ぶようにエンコードする。
【００７２】
条件（３）に従ってエンコードした後の信号は（１００）または（１１０）となり、しれ以外の信号とはなり得ない。たとえば（１０１）という信号は２つの「１」が「０」によって分断されており、（０１０）という信号は２つの「０」が「１」によって分断されているため、センサ１および２の論理状態は割り当てられない。また、（０１１）および（００１）という信号は、「１」がＬＳＢ側で「０」がＭＳＢ側になっているため、センサ１および２の論理状態は割り当てられない。ゆえに、センサ１および２の論理状態をエンコード処理することにより得られる３ビット信号は、（０００）、（１００）、（１１０）、および（１１１）の４つの状態のいずれかとなる。言い換えれば、３ビット信号の４つの状態はセンサ１および２のとり得る論理状態の組合せと一対一で対応する。
【００７３】
なお、図７に示すセンサ１および２の論理状態と３ビット信号との対応は一つの例である。センサ１および２の論理状態と、３ビット信号の４つの状態との対応は任意であり、後述するデコード時の対応と一致していればよい。
【００７４】
次にセンサ信号重畳部１１３は、得られた３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５をデューティ変調することにより、３ビット信号をエンコーダ信号４０５に重畳させる。
【００７５】
図８は、パルスの周期を５個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【００７６】
図７および図８を参照して、センサ信号重畳部１１３は、エンコーダ信号４０５の周期Ｔ０を５個の区間に分割し、ＭＳＢ側からＬＳＢ側へ向かって区間値ｄ０＝０〜４の各々を割り当てる。センサ信号重畳部１１３は、区間０を、センサ状態にかかわらず常にハイを維持する区間とし、区間４を、センサ状態にかかわらず常にローを維持する区間とする。次にセンサ信号重畳部１１３は、残った中央の区間１〜３に対して、上述の３ビット信号を割り当てる。センサ信号重畳部１１３は、３ビット信号のうちＭＳＢを区間１に割り当て、中間ビットを区間２に割り当て、ＬＳＢを区間３に割り当てる。次にセンサ信号重畳部１１３は、割り当てられたビットの状態が１ならばその区間をハイにし、０であればその区間をローにする。その結果、３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５をデューティ変調することにより、センサ１および２の論理状態がエンコーダ信号４０５に重畳され、それによりエンコーダ信号４０１が得られる。
【００７７】
具体的には、（０００）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ａ）に示すエンコーダ信号４０１が得られ、（１００）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｂ）に示すエンコーダ信号４０１が得られる。（１１０）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｃ）に示すエンコーダ信号４０１が得られ、（１１１）という３ビット信号に基づいてエンコーダ信号４０５を変調した場合には、図８中（ｄ）に示すエンコーダ信号４０１が得られる。
【００７８】
次に、エンコーダ信号４０１の受信側（本体側制御基板２００側）では、センサ信号分離部２０３が、エンコーダ信号４０１から３ビット信号を抽出する。３ビット信号の抽出ポイントは、区間１〜３のそれぞれ区間の中央付近であると、ノイズやモータ速度変動による影響を受けにくい。次にセンサ信号分離部２０３は、抽出した３ビット信号を復調（デコード）し、センサ１および２の論理状態を得る。デコード処理は、エンコード時と逆の対応を用いて行なわれる。
【００７９】
なお本実施の形態では、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジ間の周期Ｔ０（図６）を使用して縦搬送モータ１００の現在の回転速度を得る場合について示したが、立ち下がりエッジ間の周期Ｔ１や、両エッジの間隔の周期Ｔ２を使用して回転速度を得てもよい。たとえば、周期Ｔ１を使用して回転速度を得る場合には、センサ１および２の論理状態を３ビット信号にエンコードするための条件（３）の代わりに、センサ１および２の論理状態が０と１とが混在するものである場合、０同士または１同士をひとかたまりにし、かつ０がＭＳＢ側に並び、１がＬＳＢ側に並ぶようにエンコードするという条件を用いてもよい。また、周期Ｔ２を使用して回転速度を得る場合には、エンコーダ信号４０５の半周期が変調後のエンコーダ信号４０１の一周期になるように（エンコーダ信号４０１の周波数がエンコーダ信号４０５の２倍になるように）エンコードすればよい。
【００８０】
続いて、センサ信号重畳部１１３およびセンサ信号分離部２０３の詳細な構成について説明する。
【００８１】
図９は、図５に示すセンサ信号重畳部１１３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００８２】
図９を参照して、センサ信号重畳部１１３は、周期カウンタ１２１と、区間幅決定部１２３と、区間幅カウンタ１２５と、区間カウンタ１２７と、信号セレクタ１２９（重畳手段および信号出力手段の一例）と、立ち上がりエッジ検出部１３１と、センサ信号エンコーダ１３３と、ビットセレクタ１３５（第１の入力手段の一例）とを含んでいる。
【００８３】
エンコーダ１０３が発生したエンコーダ信号（重畳前のモータエンコーダ信号）４０５は、信号セレクタ１２９および立ち上がりエッジ検出部１３１の各々に出力される。立ち上がりエッジ検出部１３１は、エンコーダ信号４０５の立ち上がりエッジを検出し、周期カウンタ１２１は、この立ち上がりエッジに基づいて周期カウントを行う。周期カウンタ１２１には、カウント値が確定する度にカウンタリセットトリガが働く。区間幅決定部１２３は、周期カウンタ１２１で得た最新の確定済み周期カウント値ｃ０を５で割った値を区間幅ｎ０（＝ｃ０／５）に決定する。区間幅カウンタ１２５は、区間幅決定部１２３で決定した区間幅ｎ０を最大値とする区間幅カウンタを動作させ、区間幅カウンタ１２５がカウントアップする毎に区間カウンタ１２７はその区間値ｄ０のカウントを行なう。これにより、エンコーダ信号４０５のパルスの１周期が区間０〜区間４に５分割される。区間幅カウンタ１２５および区間カウンタ１２７には、立ち上がりエッジが検出される度にリセットトリガが働く。区間カウンタ１２７がカウントした区間値ｄ０は、信号セレクタ１２９の選択信号部１４３と、ビットセレクタ１３５とに送信される。
【００８４】
センサ１および２の各々の出力は、センサ信号エンコーダ１３３に送信される。センサ信号エンコーダ１３３は、センサ１および２の出力を論理状態に変換し、ビットセレクタ１３５に送信する。ビットセレクタ１３５は、センサ１および２の論理状態の入力を受け付けると、パルスの区間１〜３の各々におけるパルス信号の状態に、３ビット信号の（デコード値の）ビット２、ビット１、およびビット０の各桁の数値を反映させ、信号セレクタ１２９の送信部１４１へ出力する。
【００８５】
信号セレクタ１２９は、センサ１および２の論理状態に基づいて、エンコーダ信号４０５のデューティ比を変調することにより、エンコーダ信号４０５にセンサ１および２の論理状態を重畳し、重畳後のエンコーダ信号４０１を出力する。
【００８６】
選択信号部１４３は、区間カウンタ１２７が出力した区間値ｄ０が０または４である場合には、エンコーダ側を選択し、信号セレクタ１２９に入力されたエンコーダ信号４０５を、送信部１４１から本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３へ直接送信する（または、区間値ｄ０が０の場合にはハイ、４の場合にはローを固定的に出力してもよい）。また選択信号部１４３は、区間カウンタ１２７が出力した区間値ｄ０が１〜３のいずれかである場合（１≦ｄ０≦３の場合）には、デコーダ側を選択し、ビットセレクタ１３５から入力された区間１〜３の値を送信部１４１にてセンサ信号分離部２０３へ送信する。
【００８７】
なお、区間幅カウンタ１２５の最大値（＝区間幅ｎ０）は、原則として前回の周期カウント値ｃ０に基づいて算出される。また、立ち上がりエッジ検出部１３１、周期カウンタ１２１、区間幅カウンタ１２５、および区間カウンタ１２７の各々の動作の際にはＰＷＭ信号４０３の周波数がクロックとして使用されてもよい。搬送用途に用いるモータのエンコーダのパルス数はそれほど多くないため、ＰＭＷ信号４０３の周波数を１０倍程度高速に構成することで、ＰＷＭ信号４０３をクロックとして利用してもよい。通常、ＰＭＷ信号４０３のデューティ比は０％〜１００％の範囲を取り得るが、ＰＷＭ信号４０３をカウンタなどのクロックとして使用する場合には、デューティ比は０より大きく１００％未満（０＜Ｄｕｔｙ＜１００％）に設定され、デューティ比が０％および１００％にはならないように僅かに制限される。
【００８８】
エンコーダ信号４０５のパルスの周期はいくつの区間に分割されてもよい。たとえば、エンコーダ信号４０５のパルスの周期Ｔ０は８個の区間に割されてもよい。この場合区間４〜区間７は常にハイに固定してもよい。これにより、５分割する計算を８（２の３乗）分割する計算に置き換えることができ、区間幅カウンタ１２５の最大値を求める除算回路を大幅に簡略化することができる。
【００８９】
図１０は、図５に示すセンサ信号分離部２０３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００９０】
図１０を参照して、センサ信号分離部２０３は、周期カウンタ２２１と、区間幅決定部２２３と、区間幅カウンタ２２５と、区間カウンタ２２７と、立ち上がりエッジ検出部２３１と、シフトレジスタ２３３（第２の入力受付手段の一例）と、センサ信号エンコーダ２３５（復調手段の一例）とを含んでいる。
【００９１】
センサ信号重畳部１１３の送信部１４１から送信されたエンコーダ信号（重畳後のエンコーダ信号）４０１は、シフトレジスタ２３３および立ち上がりエッジ検出部２３１の各々に出力される。立ち上がりエッジ検出部２３１は、エンコーダ信号４０１の立ち上がりエッジを検出し、周期カウンタ２２１は、立ち上がりエッジ検出部２３１にて検出したエッジに基づいて周期カウントを行う。周期カウンタ２２１には、カウント値が確定する度にカウンタリセットトリガが働く。区間幅決定部２２３は、周期カウンタ２２１で得た最新の確定済み周期カウント値ｃ１を１０で割った値を、区間幅ｎ１（＝ｃ１／１０）に決定する。つまり、区間幅決定部２２３は、周期カウント値ｃ１を１０分割した値を区間幅ｎ１（区間幅カウンタ２２５の最大値）とする点が、センサ信号重畳部１１３の区間幅決定部１２３とは異なる。区間幅カウンタ２２５は、区間幅決定部２２３で決定した区間幅ｎ１を最大値とするカウントを行う。区間カウンタ２２７は、区間幅カウンタ２２５がカウントアップする毎にその区間値ｄ１のカウントを行なう。これにより、エンコーダ信号４０１のパルスの１周期が区間０〜区間９に１０分割される。区間幅カウンタ２２５および区間カウンタ２２７には、立ち上がりエッジが検出される度にリセットトリガが働く。区間カウンタ２２７がカウントした区間値ｄ１は、シフトレジスタ２３３に送信される。
【００９２】
なお、各カウンタの動作クロックとしてはＰＷＭ信号４０３を用いてもよいし、ＣＰＵ１１ａなどの動作クロック信号４１３を用いてもよい。
【００９３】
シフトレジスタ２３３は、区間値ｄ１がたとえば２、４、および６である時の区間幅カウンタ２２５のカウントアップトリガのタイミングで、エンコーダ信号４０１を取り込み（サンプリングし）、エンコーダ信号４０１から３ビット信号を抽出する。シフトレジスタ２３３は、区間値ｄ１がたとえば７である時の区間幅カウンタ２２５のカウンタリセットトリガのタイミングで、サンプリングした値をセンサ信号エンコーダ２３５に送信する（デコード値レジスタにロードする）。
【００９４】
センサ信号エンコーダ２３５は、シフトレジスタ２３３から受信した３ビット信号をデコード（復調）することにより、センサ１および２の論理状態４１７および４１９を得て、これらをＣＰＵ１１ａへ送信する。
【００９５】
なお、周期カウンタ２２１にて得た周期カウント値ｃ１（モータエンコーダ信号周期カウント値）は、ＣＰＵ１１ａに送信され、ＣＰＵ１１ａは周期カウント値に基づいて縦搬送モータ１００の回転数を取得する。
【００９６】
図１１は、パルスの周期を１０個の区間に分割したエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。
【００９７】
図１１を参照して、（ａ）に示すエンコーダ信号４０１からは（０００）の３ビット信号がデコードされ、（ｂ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１００）の３ビット信号がデコードされる。（ｃ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１１０）の３ビット信号がデコードされ、（ｄ）に示すエンコーダ信号４０１からは（１１１）の３ビット信号がデコードされる。
【００９８】
縦搬送モータ１００に接続するセンサは１つであってもよいし、縦搬送モータ１００にはセンサが接続していなくてもよい。この場合には、センサを接続するモータ基板内の回路でプルアップもしくはプルダウンしておくことで、必ずしも二つのセンサを接続しなくてもよい構成となる。センサを接続しない構成であってもエンコーダ信号４０１のデューティ比が固定されるだけで、エンコーダ周期には影響しない。
【００９９】
なお、本実施の形態では２つのセンサの論理状態を３ビット信号にエンコードし、エンコーダ信号４０１の周期を５分割してセンサの論理状態を重畳させる場合について示したが、３つのセンサの論理状態を重畳させることも可能である。この場合、３つのセンサの論理状態を７ビット信号にエンコードし、エンコーダ信号４０１の周期を９分割してセンサの論理状態を重畳させてもよい。さらに４つ以上のセンサの論理状態をエンコーダ信号４０１に重畳させることも可能である。
【０１００】
続いて、縦搬送モータ１００が停止中である場合にセンサ信号重畳部１１３が行う処理について説明する。
【０１０１】
図１２は、縦搬送モータ１００が停止中である場合に、センサ信号重畳部１１３から出力されるエンコーダ信号４０１を模式的に示す図である。（ａ）は縦搬送モータ１００が駆動中である場合のエンコーダ信号４０５であり、（ｂ）は縦搬送モータ１００が停止中である場合のエンコーダ信号４０５でありであり、（ｃ）は縦搬送モータ１００が停止中である場合のエンコーダ信号４０１である。
【０１０２】
図１２を参照して、縦搬送モータ１００の駆動中（動作中）には、（ａ）に示すように、縦搬送モータ１００の回転数に比例したパルス信号列よりなるエンコーダ信号４０５をエンコーダ１０３は発生する。一方、縦搬送モータ１００の停止中には、（ｂ）に示すように、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５は消失するので、センサ１および２の論理状態を重畳させるエンコーダ信号が存在しない。したがって、上述の方法でエンコーダ信号４０５に重畳させることが可能であるのは、モータ駆動中にのみ監視を行なうセンサの論理状態に限られる。
【０１０３】
したがって、縦搬送モータ１００の停止中には、モータ停止中のみに監視するセンサであるドア開閉センサ３０５（以下、センサ３と呼ぶことがある）の論理状態が、（ｃ）に示すようにエンコーダ信号４０１として直接（重畳されずに）出力されてもよい。（ｃ）では、ドア開閉センサ３０３から一定時間ローが出力された後、ハイが出力されている。これにより、センサ３から本体側制御基板２００まで配線をさらに減らすことができる。
【０１０４】
縦搬送モータ１００が停止中か否かの判定は、周期カウンタ１２１がオーバーフローしたかどうかで判定し、周期カウンタ１２１がオーバーフローした場合は、エンコーダ信号４０１の出力が、そのドア開閉センサ３０５の出力値にダイレクトに切り替えられればよい。
【０１０５】
［第２の実施の形態］
上述のＭＦＰ１においては、縦搬送モータ１００の回転数に急激な変動が生じる場合がある。このような場合、エンコーダ信号４０５やエンコーダ信号４０１にも急激な変動が生じ、センサ１および２の論理状態を一時的に安定して伝送できなくなるおそれがある。本実施の形態では、縦搬送モータ１００の回転数に急激な変動が生じた場合にも、センサ１および２の論理状態を安定して伝送する方法について説明する。
【０１０６】
始めに、本体側制御基板２００側（受信側）の動作について説明する。
【０１０７】
図１３は、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、本体側制御基板２００に入力されるエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。
【０１０８】
図１３を参照して、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなり、縦搬送モータ１００の回転数が一時的に上昇した場合、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３に入力されたエンコーダ信号４０１におけるパルスＰＬ１の周期Ｔ１１は、前のパルスＰＬ２の周期Ｔ１２に比べて一時的に極端に短くなる。区間幅カウンタ２２５は、前のパルスＰＬ２の周期Ｔ１２から算出された区間幅に基づいてパルスＰＬ１のカウントを行なうので、区間幅カウンタ２２５のカウントアップトリガのタイミングがずれる可能性がある。具体的には、前のパルスＰＬ２では、区間値ｄ１が２、４、および６の場合には、それぞれハイ、ハイ、およびローの出力がセンサ信号分離部２０３で検出されるのに対し、パルスＰＬ１では、区間値ｄ１が２、４、および６の場合には、区間幅カウンタ２２５のずれに起因して、それぞれハイ、ロー、およびローの出力がセンサ信号分離部２０３で誤検出される。
【０１０９】
本実施の形態においては、ＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１をデコードすることで得られたセンサの論理状態を、制御部１１のＲＡＭ１１ｂなどに保留しておく。ＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１の周期が終わるタイミング（次のパルスＰＬ３に切り替わる立ち上がりエッジのタイミング）で、周期カウンタ２２１でのカウントに基づいてパルスＰＬ１の周期Ｔ１１を検出する。そしてＣＰＵ１１ａは、パルスＰＬ１の周期Ｔ１１が前の（過去の）パルスＰＬ２の周期Ｔ１２から所定時間（または所定割合）以上ずれた場合には、誤検出の可能性有りと判断して、保留しているパルスＰＬ１のデコード結果を破棄し、前のパルスＰＬ２のデコード結果を採用し、前のパルスＰＬ２からセンサ１および２の論理状態を得る。一方、パルスＰＬ１の周期Ｔ１１の前の周期Ｔ１２からのずれが所定時間（または所定割合）未満である場合には、誤検出の可能性無しと判断して、保留していたＰＬ１のデコード結果を採用する。
【０１１０】
たとえば区間６の後端でパルスの出力をサンプリングする場合、区間６の後端のタイミングが、隣接する区間５の後端または区間７の後端にずれ込むと誤検出が生じる。このため、マージンは区間値ｄ１の１つ分となることが好ましい。したがって、周期カウント値ｃ１を１０分割した値を１つの区間幅とする場合、上記の所定時間（または所定割合）は１０％程度であることが好ましい。
【０１１１】
次に、縦搬送モータ１００側（送信側）の動作について説明する。
【０１１２】
図１４は、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなった場合に、エンコーダ１０３が発生するエンコーダ信号４０５およびセンサ信号分離部２０３が発生するエンコーダ信号４０１の変化を模式的に示す図である。（ａ）はエンコーダ信号４０５であり、（ａ）はエンコーダ信号４０１である。
【０１１３】
図１４を参照して、縦搬送モータ１００にかかる負荷が急激に軽くなり、縦搬送モータ１００の回転数が一時的に上昇した場合、（ａ）に示すように、エンコーダ信号４０５におけるパルスＰＬ４の周期Ｔ１４は、前のパルスＰＬ５の周期Ｔ１５に比べて一時的に極端に短くなる。区間幅カウンタ１２５は、前のパルスＰＬ５の周期Ｔ１５から算出された区間幅に基づいてパルスＰＬ４のカウントを行なう。このため、センサ信号重畳部１１３がたとえば（１１１）の３ビット信号をエンコーダ信号４０５に重畳する場合、（ｂ）に示すように、パルスＰＬ４の区間４を出力する前（区間３を出力中）に、次のパルスＰＬ６の立ち上がりエッジ（区間０）が来る可能性がある。この場合、パルスＰＬ４の区間３でハイを出力中に、パルスＰＬ４の区間４のローを出力せずに次のパルスＰＬ６の区間０のハイを出力するため、二つのパルスＰＬ４およびＰＬ６の周期区間が繋がる。このようなエンコーダ信号４０１が縦搬送モータ１００から送信されると、本体側制御基板２００側ではエンコーダ信号４０１のパルスの周期が広がったと解し、縦搬送モータ１００の回転数が低下したと誤判定する可能性がある。
【０１１４】
本実施の形態においては、ＣＰＵ１１ａは、エンコーダ信号４０５の一周期における、立ち上がりから立ち下がりまでの時間を監視する。たとえば、エンコーダ信号４０５のデューティ比が５０％の場合には、パルスの立ち下がり位置は、（ａ）で示すように区間２のちょうど中央に位置することになる。縦搬送モータ１００の回転数に変動がなければ、パルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでの時間は、前のパルスＰＬ５の周期カウント値ｃ０の半分の値（ｃ０／２）になるはずである。したがって、この半分の値（ｃ０／２）と、監視対象であるパルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでのカウント値とのずれ（変化量）が所定量未満の場合には、ＣＰＵ１１ａはそのまま動作を続ける。一方、パルスＰＬ４の立ち上がりから立ち下がりまでのカウント値とのずれが所定量以上の場合には、ＣＰＵ１１ａは緊急動作として即座にエンコーダ信号４０１の信号をローに変化させる（エンコーダ信号４０１の論理状態を反転する）。この動作により、エンコーダ信号４０１の周期の誤検出が防止される。
【０１１５】
上記の所定量は、区間４の消失を防止する程度の値であればよい。たとえば、エンコーダ信号４０１のデューティ比が５０％である場合には、パルスＰＬ４の立ち下がりの位置が区間幅の半分以上ずれていると、残りの半周期を経過して区間４を出力するときには、合計で区間幅１つ分以上ずれ、それによりパルスＰＬ４における区間４の消失を招くと予測される。したがって、パルスＰＬ４の立ち下がりの位置が、半周期に対する区間４の半分の幅に相当する割合である周期カウント値ｃ０の２０％以上ずれた場合には、上述の緊急動作を行うようにしてもよい。
【０１１６】
［第３の実施の形態］
ＭＦＰ１は、縦搬送モータ１００が停止中の場合にも、たとえば用紙のサイズ検出に関わるセンサなどの複数のセンサの論理状態を本体側制御基板２００に伝送してもよい。本実施の形態においては、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも複数のセンサの論理状態を伝送可能な構成について説明する。
【０１１７】
図１５は、本発明の第３の実施の形態における縦搬送モータと本体側制御基板との接続を模式的に示す図である。
【０１１８】
図１５を参照して、縦搬送モータ１００は、本体側制御基板２００のセンサ信号分離部２０３などから出力されたブレーキ信号４０７を受信可能である。一般的に、搬送系に使用されるモータには、停止動作を高速化するため、ブレーキ信号を受信可能なものがある。図１５の構成では、ブレーキ信号４０７がオンの場合には、縦搬送モータ１００の回転数を制御するＰＷＭ信号４０３に優先して、縦搬送モータ１００にブレーキがかかる。したがって、本体側制御基板２００は、縦搬送モータ１００が停止中である場合にもブレーキ信号４０７をオンの状態に保つことにより、縦搬送モータ１００を停止させた状態でＰＷＭ信号４０３を出力することができる。その結果、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも、複数のセンサの論理状態を縦搬送モータ１００から本体側制御基板２００へ伝送することができる。
【０１１９】
なお、上記以外の縦搬送モータ１００および本体側制御基板２００の構成は、第１の実施の形態における構成と同様であるので、同一の部材には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【０１２０】
図１６は、ブレーキ信号がオンの状態での各信号を模式的に示す図である。（ａ）はブレーキ信号４０７であり、（ｂ）はＰＷＭ信号４０３であり、（ｃ）はエンコーダ信号４０５であり、（ｄ）はエンコーダ信号４０１である。
【０１２１】
図１６を参照して、（ａ）に示すようにブレーキ信号４０７がオンの状態で、（ｂ）に示すようにＰＷＭ信号４０３を出力しても、縦搬送モータ１００は停止したままである。この場合、（ｃ）に示すようにエンコーダ信号４０５は発生しない。一方、周期Ｔ１７が固定値とされたパルスＰＬ７を含むエンコーダ信号４０１がたとえばセンサ信号重畳部１１３によって発生される。このエンコーダ信号４０１にはたとえばセンサ１および２の論理状態が重畳される。これにより、縦搬送モータ１００が停止中である場合にも、センサ１および２の論理状態を縦搬送モータ１００から本体側制御基板２００へ伝送することができる。
【０１２２】
なお、縦搬送モータ１００が駆動中である場合と停止中である場合とで、同じ組合せのセンサの論理状態をエンコーダ信号４０１で伝送してもよいし、互いに異なる組合せのセンサの論理状態を伝送してもよい。縦搬送モータ１００が駆動中である場合と停止中である場合とで互いに異なる組合せのセンサの論理状態を伝送する場合、縦搬送モータ１００が停止中か否かの判定は、第１の実施の形態と同様に周期カウンタ１２１がオーバーフローしたかどうかで判定してもよい。
【０１２３】
［実施の形態の効果］
上述の実施の形態では、用紙の有無やドアの開閉状態などを検出するセンサを縦搬送モータの制御基板に接続し、センサの出力をエンコードしてエンコーダ信号に重畳させ、本体側制御基板側で重畳後のエンコーダ信号をデコードして抽出する。上述の実施の形態によれば、センサの出力をエンコードした信号がエンコーダ信号に重畳されて伝送されるので、センサからの配線は近くのモータまで引き回すのみで済み、センサからの配線を本体側制御基板まで引き回す必要がなくなる。これにより、センサの配線量を減らすことができ、配線経路に必要な空間が小さくなる。さらに、本体側制御基板上のセンサコネクタも不要となる。その結果、装置の小型化を図ることができる。さらに、組み立て性が向上する。
【０１２４】
また、縦搬送モータがセンサを接続しない構成であってもよいので、配線量が比較的少なく配線量を減らす仕組みを必要としない小型の画像形成装置や、従来型のＤＣブラシレスモータを使用する画像形成装置との互換性を有している。２種類のインターフェースのモータを用意する必要は無い。すなわち、制御基板がセンサの近くにあり、センサの配線が問題とならない構成をＭＦＰが有していたり、本体側制御基板がエンコーダ信号を復調してデコードし、センサ状態を抽出する構成を有していない従来型の構成を有していても、そのような本体側制御基板に対して本実施の形態のモータをそのまま適用することができる。
【０１２５】
また、センサの動作不良の発生時における原因調査において配線不良が疑われた場合に、センサと縦搬送モータとの間の短い距離の配線をチェックするだけでよい。縦搬送モータと本体側制御基板との間は縦搬送モータの動作チェックにより配線不良の有無が容易に確認できるためである。その結果、サービス性およびメンテナンス性が向上し、配線削減によるコストダウンばかりでなく、組み立てやサービスおよびメンテナンスに絡むコストダウンも可能となる。
【０１２６】
また、縦搬送モータの停止中に、縦搬送モータの停止中のみ監視するセンサの論理状態をそのままエンコーダ信号として出力することで、センサから本体側制御基板まで配線をさらに減らすことができる。
【０１２７】
また、第２の実施の形態によれば、縦搬送モータの回転数に急激な変動が生じた場合にも、センサの論理状態を安定して伝送することができる。
【０１２８】
さらに、第３の実施の形態によれば、縦搬送モータが停止中である場合にも複数のセンサの論理状態を本体側制御基板へ伝送することができる。
【０１２９】
［その他］
上述の実施の形態においては、縦搬送モータのエンコーダ信号にセンサの論理状態が重畳される場合について示したが、画像形成装置を駆動する他のモータ（用紙を搬送するローラを駆動するモータや、定着器のローラを駆動するモータなど）のエンコーダ信号にセンサの論理状態が重畳されてもよい。
【０１３０】
本体側制御基板は、ＰＷＭ方式の信号でモータを駆動する代わりにＰＡＭ（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の信号でモータを駆動してもよい。
【０１３１】
上述の実施の形態における処理は、ソフトウェアにより行なっても、ハードウェア回路を用いて行なってもよい。また、上述の実施の形態における処理を実行するプログラムを提供することもできるし、そのプログラムをＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、メモリカードなどの記録媒体に記録してユーザに提供することにしてもよい。プログラムは、ＣＰＵなどのコンピュータにより実行される。また、プログラムはインターネットなどの通信回線を介して、装置にダウンロードするようにしてもよい。
【０１３２】
上述の実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１３３】
１ ＭＦＰ
１０ 用紙搬送部
１１ 制御部
１１ａ ＣＰＵ
１１ｂ ＲＡＭ
１１ｃ ＲＯＭ
１２ 区間カウンタ
１３ 画像処理部
１５ 画像形成部
１７ ファクシミリ制御部
１９ ネットワーク接続部
２０ トナー像形成部
２１ パネル操作部
２３ 画像読取部
２５ モータ
３０ 定着部
４０ 給紙装置
４１ 排紙トレイ
５１ ピックアップローラ
５２ 給紙ローラ
５３ 捌きローラ
５４ 縦搬送ローラ
５５ タイミングローラ
５６ 排紙ローラ
１００ 縦搬送モータ
１０１ コイル
１０３ エンコーダ
１０５ モータ側制御基板
１１１ ＰＷＭドライブ部
１１３ センサ信号重畳部
１２１ 周期カウンタ
１２３，２２３ 区間幅決定部
１２５，２２５ 区間幅カウンタ
１２７，２２７ 区間カウンタ
１２９ 信号セレクタ
１３１，２３１ 立ち上がりエッジ検出部
１３３ センサ信号エンコーダ
１３５ ビットセレクタ
１４１ 送信部
１４３ 選択信号部
２００ 本体側制御基板
２０３ センサ信号分離部
２２１ 周期カウンタ
２３０ 中間転写ベルト
２３３ シフトレジスタ
２３５ センサ信号エンコーダ
２４０ ２次転写ローラ
３０１ 縦搬送センサ
３０３ 給紙センサ
３０５ ドア開閉センサ
３１０ 加熱ローラ
３２０ 加圧ローラ
４０１，４０５ エンコーダ信号
４０３ ＰＷＭ信号
４０７ ブレーキ信号
４１３ 動作クロック信号
４１７，４１９ センサの論理状態
ＰＬ１〜ＰＬ７ パルス
Ｒ 搬送経路
ＳＨ 用紙
Ｔ０〜Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１４，Ｔ１５，Ｔ１７ 周期
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置であって、
前記モータは、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生手段と、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付手段と、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳手段と、
前記重畳手段にて重畳したパルス信号列を出力する信号出力手段とを含み、
前記制御部は、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を受け付ける第２の入力受付手段と、
前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調手段とを含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の入力受付手段は、複数のセンサの論理状態の入力を受け付け、
前記重畳手段は、前記複数のセンサの論理状態に基づいて一のコードを作成するコード作成手段を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記重畳手段は、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列の周期を任意の個数の区間に分割する分割手段と、前記任意の個数の区間の各々におけるパルス信号の状態に前記一のコードの各桁の数値を反映させる反映手段とをさらに含む、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列の周期に基づいて、前記モータの回転数を取得する回転数取得手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の入力受付手段は、前記モータが駆動中の場合に検知を行うセンサであって、かつ前記モータが停止中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付ける、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の入力受付手段は、前記モータが停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつ前記モータが駆動中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付け、
前記モータが停止中の場合、前記信号出力手段は、前記第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて入力を受け付けたパルス信号列を構成するパルスの周期を検出する周期検出手段をさらに含み、
前記周期検出手段にて検出したパルスの周期の、前記周期検出手段にて過去に検出したパルス周期に対する変化量が所定値以上である場合に、前記復調手段は、前記第２の入力受付手段にて過去に受け付けたパルス信号列の復調結果から前記センサの論理状態を得る、請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記モータは、
前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列の一周期における、論理状態が反転するまでの時間を監視する時間監視手段と、
前記時間監視手段にて前回の一周期において監視した時間に対して、前記時間監視手段にて監視した時間が所定の時間以上変化した場合に、前記信号出力手段にて出力するパルス信号列の論理状態を反転する論理反転手段とをさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列に基づいて、前記モータを駆動するパルス信号列を前記モータに出力するパルス出力手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記重畳手段は、前記パルス出力手段にて出力したパルス信号列の周期エッジタイミングを用いて、前記センサの論理状態を重畳する、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記パルス出力手段にて出力したパルス信号列により駆動されるモータにブレーキをかけるブレーキ手段をさらに含み、
前記ブレーキ手段にてブレーキをかけている場合に、前記信号出力手段は、前記第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する、請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳したパルス信号列を前記モータから出力する信号出力ステップと、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を前記制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、
前記第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調ステップとを含む、画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御プログラムであって、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳したパルス信号列を前記モータから出力する信号出力ステップと、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を前記制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、
前記第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。
【請求項１】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置であって、
前記モータは、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生手段と、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付手段と、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳手段と、
前記重畳手段にて重畳したパルス信号列を出力する信号出力手段とを含み、
前記制御部は、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を受け付ける第２の入力受付手段と、
前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調手段とを含む、画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の入力受付手段は、複数のセンサの論理状態の入力を受け付け、
前記重畳手段は、前記複数のセンサの論理状態に基づいて一のコードを作成するコード作成手段を含む、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記重畳手段は、前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列の周期を任意の個数の区間に分割する分割手段と、前記任意の個数の区間の各々におけるパルス信号の状態に前記一のコードの各桁の数値を反映させる反映手段とをさらに含む、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列の周期に基づいて、前記モータの回転数を取得する回転数取得手段をさらに含む、請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の入力受付手段は、前記モータが駆動中の場合に検知を行うセンサであって、かつ前記モータが停止中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付ける、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の入力受付手段は、前記モータが停止中である場合に検知を行うセンサであって、かつ前記モータが駆動中である場合に検知を行わないセンサの論理状態の入力を受け付け、
前記モータが停止中の場合、前記信号出力手段は、前記第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて入力を受け付けたパルス信号列を構成するパルスの周期を検出する周期検出手段をさらに含み、
前記周期検出手段にて検出したパルスの周期の、前記周期検出手段にて過去に検出したパルス周期に対する変化量が所定値以上である場合に、前記復調手段は、前記第２の入力受付手段にて過去に受け付けたパルス信号列の復調結果から前記センサの論理状態を得る、請求項１〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記モータは、
前記パルス発生手段にて発生したパルス信号列の一周期における、論理状態が反転するまでの時間を監視する時間監視手段と、
前記時間監視手段にて前回の一周期において監視した時間に対して、前記時間監視手段にて監視した時間が所定の時間以上変化した場合に、前記信号出力手段にて出力するパルス信号列の論理状態を反転する論理反転手段とをさらに含む、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２の入力受付手段にて受け付けたパルス信号列に基づいて、前記モータを駆動するパルス信号列を前記モータに出力するパルス出力手段をさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記重畳手段は、前記パルス出力手段にて出力したパルス信号列の周期エッジタイミングを用いて、前記センサの論理状態を重畳する、請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記パルス出力手段にて出力したパルス信号列により駆動されるモータにブレーキをかけるブレーキ手段をさらに含み、
前記ブレーキ手段にてブレーキをかけている場合に、前記信号出力手段は、前記第１の入力受付手段にて入力を受け付けたセンサの論理状態を出力する、請求項９または１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御方法であって、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳したパルス信号列を前記モータから出力する信号出力ステップと、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を前記制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、
前記第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調ステップとを含む、画像形成装置の制御方法。
【請求項１３】
画像形成装置を駆動するモータと、前記モータを制御する制御部と、センサとを備える画像形成装置の制御プログラムであって、
前記モータの回転数に応じた周波数を有するパルス信号列を発生するパルス発生ステップと、
前記センサの論理状態の入力を受け付ける第１の入力受付ステップと、
前記センサの論理状態に基づいて、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列のデューティ比を変調することにより、前記パルス発生ステップにて発生したパルス信号列に前記センサの論理状態を重畳する重畳ステップと、
前記重畳ステップにて重畳したパルス信号列を前記モータから出力する信号出力ステップと、
前記信号出力手段にて出力したパルス信号列の入力を前記制御部にて受け付ける第２の入力受付ステップと、
前記第２の入力受付ステップにて受け付けたパルス信号列を復調することにより、前記センサの論理状態を得る復調ステップとをコンピュータに実行させる、画像形成装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２４４７９３（Ｐ２０１２−２４４７９３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３２３０（Ｐ２０１１−１１３２３０）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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