JP2014112138A - Image forming apparatus - Google Patents

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Takashi Uehara
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus that easily specifies an abnormal component causing an abnormal phenomenon.SOLUTION: An image forming apparatus includes: an abnormality detection unit 304 that detects an abnormal phenomenon on a resist roller; a vibration detection unit 302 that detects vibration occurring due to a stepping motor 205 driving the resist roller and other driving components; and an abnormality diagnosis unit 305. The abnormality diagnosis unit 305 stops the operation of the other driving components than the stepping motor 205 when an abnormal phenomenon is detected in the resist roller, and diagnoses the presence of abnormality in the stepping motor 205 from the vibration of the stepping motor 205 detected while the operation of the other driving components is stopped.

Description

本発明は、構成部品の異常を検出することができるが画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus that can detect abnormality of a component.

画像形成装置は、多色化、高速化、高機能化が進んでおり、その構成が複雑になっている。そのために、画像形成装置内にジャムやエラー、画質低下等の異常現象が発生した場合に、その原因となる動作異常や故障、破損が発生した構成部品(以下、「異常部品」という。)を容易に特定することが困難になっている。異常部品の早期の特定は、修理時間の短縮につながり、画像形成装置の運用において重要である。   Image forming apparatuses are becoming more multi-colored, faster, and more functional, and the configuration is complicated. For this reason, when an abnormal phenomenon such as a jam, an error, or a deterioration in image quality occurs in the image forming apparatus, a component (hereinafter referred to as “abnormal part”) in which an abnormal operation, failure, or damage has occurred. It is difficult to identify easily. The early identification of abnormal parts leads to a reduction in repair time and is important in the operation of the image forming apparatus.

特許文献1には、動作中の稼働音の音圧を基準値と比較することで異常部品を特定する発明が開示される。特許文献2には、異音が発生した装置に対して、装置を構成する駆動部品を、順に、それぞれ所定時間動作させて異常部品を特定する発明が開示される。   Patent Document 1 discloses an invention for identifying an abnormal part by comparing the sound pressure of an operating sound during operation with a reference value. Patent Document 2 discloses an invention in which an abnormal part is specified by operating a driving part constituting the apparatus in order for a predetermined time with respect to the apparatus in which the abnormal noise is generated.

特開2006−208074号公報JP 2006-208074 A 特開2007−114272号公報JP 2007-114272 A

複数の駆動部品から構成される駆動ユニットにおいて異常現象が発生し、その異常部品を特定する場合、複数の駆動部品が同時に駆動するために、振動や音圧から異常部品を特定することが困難である。特許文献2のように、駆動部品を順に動作させる場合には、異常現象の発生後に駆動ユニットの動作を中止して再駆動することになる。しかし、再駆動により駆動部品の動作環境や負荷の状況が変化し、異常現象が再現されるとは限らない。その場合、やはり異常部品の特定が困難である。   When an abnormal phenomenon occurs in a drive unit composed of multiple drive parts and the abnormal parts are identified, it is difficult to identify the abnormal parts from vibration and sound pressure because the multiple drive parts are driven simultaneously. is there. When the driving components are sequentially operated as in Patent Document 2, the operation of the driving unit is stopped and re-driven after the occurrence of an abnormal phenomenon. However, the operating environment and load conditions of the drive components change due to re-driving, and the abnormal phenomenon is not always reproduced. In that case, it is still difficult to identify abnormal parts.

本発明は、上記の問題に鑑み、異常現象の原因となる異常部品の特定を容易に行うことができるようにすることを課題とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to easily identify an abnormal component that causes an abnormal phenomenon.

上記の課題を解決するために本発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、対象部品と、当該対象部品と協働する第1部品と、第2部品とを備え、前記対象部品および前記第1部品によって行われる処理に関する異常を検知する検知手段と、所定の物理量を検出する物理量検出手段と、前記異常が検知された場合は、前記第2部品の動作を停止させ、該第2部品の動作の停止中に前記検出手段によって検出される前記物理量から当該第1部品の動作異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention is an image forming apparatus that forms an image on a recording medium, and includes a target component, a first component that cooperates with the target component, and a second component. Detection means for detecting an abnormality related to processing performed by the target part and the first part, a physical quantity detection means for detecting a predetermined physical quantity, and when the abnormality is detected, the operation of the second part is stopped. Diagnosing means for diagnosing the presence or absence of abnormal operation of the first part from the physical quantity detected by the detecting means while the operation of the second part is stopped.

以上のような本発明は、異常現象が発生した場合に対象部品と第1部品のみを動作させて、第1部品の異常の有無を診断するために、異常現象の原因となる異常部品の特定を容易に、且つ確実に行うことができる。   In the present invention as described above, when an abnormal phenomenon occurs, only the target component and the first component are operated to diagnose whether there is an abnormality in the first component. Can be easily and reliably performed.

画像形成装置の構成例示図。1 is a configuration example diagram of an image forming apparatus. 制御ユニットの構成図。The block diagram of a control unit. CPU201に構成される各機能ブロックと、ステッピングモータ、搬送センサ及び振動センサの接続関係を表す図。The figure showing the connection relationship of each functional block comprised by CPU201, a stepping motor, a conveyance sensor, and a vibration sensor. (a)〜(d)は振動波形とFFT波形との説明図。(A)-(d) is explanatory drawing of a vibration waveform and a FFT waveform. 第1実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。The flowchart of the process which specifies the abnormal component of 1st Embodiment. 第2実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。The flowchart of the process which specifies the abnormal component of 2nd Embodiment. 第2実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。The flowchart of the process which specifies the abnormal component of 2nd Embodiment. 定着器の断面図。Sectional drawing of a fixing device. 加圧ローラと定着フィルムとのねじれの説明図。Explanatory drawing of the twist of a pressure roller and a fixing film. CPUに構成される各機能ブロックと、ブラシレスモータ及び振動センサの接続関係を表す図。The figure showing the connection relation of each functional block comprised in CPU, a brushless motor, and a vibration sensor. 第3実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。The flowchart of the process which specifies the abnormal component of 3rd Embodiment.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1実施形態]
図1は、電子写真方式でタンデム型の画像形成装置1の構成例示図である。
この画像形成装置1は、イエロー色の画像を形成する画像形成部1Yと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1Mと、シアン色の画像を形成する画像形成部1Cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1Bkを備える。4つの画像形成部1Y、1M、1C、1Bkは、一定の間隔で一列に配置される。画像形成部1Y、1M、1C、1Bkの下方には、レーザ露光部7が設けられる。レーザ露光部7の下方には、印刷用紙Pを収容するカセット17、手差しトレイ20等の給紙ユニットが配置される。給紙ユニットからは、搬送パスにより印刷用紙Pが搬送される。また、搬送パスによる搬送先には、二次転写ローラ12及び定着器16を備える。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a structural example diagram of an electrophotographic tandem type image forming apparatus 1.
The image forming apparatus 1 includes an image forming unit 1Y that forms a yellow image, an image forming unit 1M that forms a magenta image, an image forming unit 1C that forms a cyan image, and a black image. Includes an image forming unit 1Bk. The four image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk are arranged in a line at regular intervals. A laser exposure unit 7 is provided below the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk. Below the laser exposure unit 7, a paper feeding unit such as a cassette 17 for storing the printing paper P and a manual feed tray 20 is arranged. From the paper supply unit, the printing paper P is transported by a transport path. In addition, a secondary transfer roller 12 and a fixing device 16 are provided at the transport destination in the transport path.

画像形成部1Y、1M、1C、1Bkの構成を、画像形成部1Yを例に説明する。他の画像形成部1M、1C、1Bkは、画像形成部1Yの構成を同様であるので、説明を省略する。
画像形成部1Yは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、「感光ドラム」という)2aを備える。感光ドラム2aの周囲には、一次帯電器3a、現像器4a、転写手段としての転写ローラ5a、ドラムクリーナ6aが配置される。
The configuration of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk will be described using the image forming unit 1Y as an example. Since the other image forming units 1M, 1C, and 1Bk have the same configuration as the image forming unit 1Y, description thereof is omitted.
The image forming unit 1Y includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as “photosensitive drum”) 2a as an image carrier. Around the photosensitive drum 2a, a primary charger 3a, a developing device 4a, a transfer roller 5a as a transfer means, and a drum cleaner 6a are arranged.

感光ドラム2aは、負帯電のOPC感光体であり、アルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有し、駆動装置(不図示)によって図1中時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。一次帯電器3aは、帯電バイアス電源(不図示)から印加される帯電バイアスによって感光ドラム2aの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。帯電後に、レーザ露光部7からのレーザ光により感光ドラム2aが露光されることで、感光ドラム2a上に静電潜像が形成される。   The photosensitive drum 2a is a negatively charged OPC photosensitive member, has a photoconductive layer on an aluminum drum base, and is rotationally driven at a predetermined speed in a clockwise direction in FIG. 1 by a driving device (not shown). . The primary charger 3a uniformly charges the surface of the photosensitive drum 2a to a predetermined negative potential with a charging bias applied from a charging bias power source (not shown). After charging, the photosensitive drum 2a is exposed by the laser beam from the laser exposure unit 7, whereby an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 2a.

現像器4aには、イエロートナーが収納されており、感光ドラム2a上に形成された静電潜像にイエロートナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。なお、現像器4bにはシアントナーが収納され、現像器4cにはマゼンタトナーが収納され、現像器4dにはブラックトナーが収納されており、各色による現像が行われる。   The developing device 4a contains yellow toner. The yellow toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2a and developed (visualized) as a toner image. The developing device 4b stores cyan toner, the developing device 4c stores magenta toner, and the developing device 4d stores black toner, and development is performed for each color.

転写ローラ5aは、一次転写部32aにて中間転写ベルト8を介して感光ドラム2aに当接可能に配置される。転写ローラ5aが感光ドラム2aに当接することで、感光ドラム2a上のトナー像が、中間転写ベルト8上に転写される。画像形成部1Y、1M、1C、1Bkにより、中間転写ベルト8には、各色のトナー像が重ね合わせて転写される。ドラムクリーナ6aは、クリーニングブレード等で構成され、感光ドラム2a上に残留した転写残トナーを掻き落として感光ドラム2aの表面を清掃する。   The transfer roller 5a is disposed so as to be in contact with the photosensitive drum 2a via the intermediate transfer belt 8 at the primary transfer portion 32a. The toner image on the photosensitive drum 2a is transferred onto the intermediate transfer belt 8 by the transfer roller 5a coming into contact with the photosensitive drum 2a. By the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk, the toner images of the respective colors are transferred onto the intermediate transfer belt 8 in a superimposed manner. The drum cleaner 6a is constituted by a cleaning blade or the like, and scrapes off transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 2a to clean the surface of the photosensitive drum 2a.

レーザ露光部7は、画像データに応じてレーザ光の発光を行うレーザ、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成されている。レーザ露光部7は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dを露光をすることで、感光ドラム2a,2b,2c,2dの表面に、画像データに応じた各色の静電潜像を形成する。   The laser exposure unit 7 includes a laser that emits laser light according to image data, a polygon lens, a reflection mirror, and the like. The laser exposure unit 7 exposes each of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d to form an electrostatic latent image of each color corresponding to the image data on the surface of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d. .

中間転写ベルト8は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの上面側に配置され、二次転写対向ローラ10とテンションローラ11との間に張架されており、矢印Aの方向に回転駆動される。中間転写ベルト8は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成される。
二次転写対向ローラ10は、中間転写ベルト8を介して二次転写ローラ12と当接可能に配置される。画像形成部1Y、1M、1C、1Bkにより中間転写ベルト8に転写されたトナー像は、二次転写ローラ12及び二次転写対向ローラ10により、給紙ユニットから搬送された印刷用紙Pに転写される。中間転写ベルト8の外側で、二次転写対向ローラ10の近傍には、中間転写ベルト8の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーナ13が配置される。
以上のようにして、各色のトナーによる印刷用紙Pへの画像形成が行われる。
The intermediate transfer belt 8 is disposed on the upper surface side of each of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d, is stretched between the secondary transfer counter roller 10 and the tension roller 11, and is rotationally driven in the direction of arrow A. Is done. The intermediate transfer belt 8 is made of a dielectric resin such as a polycarbonate, a polyethylene terephthalate resin film, a polyvinylidene fluoride resin film, or the like.
The secondary transfer counter roller 10 is disposed so as to be in contact with the secondary transfer roller 12 via the intermediate transfer belt 8. The toner image transferred to the intermediate transfer belt 8 by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk is transferred to the printing paper P conveyed from the paper feeding unit by the secondary transfer roller 12 and the secondary transfer counter roller 10. The A belt cleaner 13 that removes and collects transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed outside the intermediate transfer belt 8 and in the vicinity of the secondary transfer counter roller 10.
As described above, an image is formed on the printing paper P with each color toner.

給紙ユニットは、カセット17内もしくは手差しトレイ20から、印刷用紙Pを一枚ずつ送り出すピックアップローラ(不図示)を備える。ピックアップローラから送り出された印刷用紙Pは、給紙ローラ18及びレジストローラ19により、画像形成部1Y、1M、1C、1Bkによる画像形成のタイミングに合わせて、二次転写ローラ12及び二次転写対向ローラ10の当接部に送られる。   The paper feeding unit includes a pickup roller (not shown) that feeds the printing paper P one by one from the cassette 17 or the manual feed tray 20. The printing paper P sent out from the pickup roller is opposed to the secondary transfer roller 12 and the secondary transfer roller by the paper feed roller 18 and the registration roller 19 in accordance with the timing of image formation by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk. It is sent to the contact portion of the roller 10.

定着器16は、内部にヒータを有するセラミック基板等の熱源を備えた定着フィルム16aと、加圧ローラ16b(このローラに熱源を備える場合もある)とを備える。定着器16は、定着フィルム16a及び加圧ローラ16bにより、印刷用紙Pに転写されたトナー像を熱圧着する。定着器16の前には、定着フィルム16a及び加圧ローラ16bのニップ部31へ印刷用紙Pを導く定着前ガイド34が設けられる。定着器16の後には、定着器16から排出された印刷用紙Pを画像形成装置1の外部に排紙するための外排紙ローラ21が設けられる。印刷用紙Pは、定着器16によりトナー像が定着された後、外排紙ローラ21により排紙される。   The fixing device 16 includes a fixing film 16a including a heat source such as a ceramic substrate having a heater therein, and a pressure roller 16b (this roller may include a heat source in some cases). The fixing device 16 thermocompresses the toner image transferred onto the printing paper P by the fixing film 16a and the pressure roller 16b. In front of the fixing device 16, a pre-fixing guide 34 that guides the printing paper P to the nip portion 31 of the fixing film 16 a and the pressure roller 16 b is provided. After the fixing device 16, an outer paper discharge roller 21 for discharging the printing paper P discharged from the fixing device 16 to the outside of the image forming apparatus 1 is provided. The printing paper P is discharged by the outer paper discharge roller 21 after the toner image is fixed by the fixing device 16.

給紙ローラ18とレジストローラ19との間の搬送パス近傍には、振動センサ206が設けられる。振動センサ206は、紙搬送時の異常な振動レベルを検出するためのセンサである。振動センサ206からは、振動の状態を表す振動データが出力される。
定着器16の近傍には、定着器16の異常な振動レベルを検出するための振動センサ220が設けられる。振動センサ220も、振動の状態を表す振動データを出力する。
振動センサ206、220は、例えば圧電素子を備え、搬送パスの振動を検知して、検知した振動に比例した量の電流を生じる。この電流に応じて振動データを生成する。振動データの出力レベルと周波数成分とによって、異常を検知することができる。
A vibration sensor 206 is provided in the vicinity of the conveyance path between the paper supply roller 18 and the registration roller 19. The vibration sensor 206 is a sensor for detecting an abnormal vibration level during paper conveyance. From the vibration sensor 206, vibration data representing the state of vibration is output.
A vibration sensor 220 for detecting an abnormal vibration level of the fixing device 16 is provided in the vicinity of the fixing device 16. The vibration sensor 220 also outputs vibration data representing the state of vibration.
The vibration sensors 206 and 220 include, for example, piezoelectric elements, detect vibrations in the conveyance path, and generate an amount of current proportional to the detected vibrations. Vibration data is generated according to this current. An abnormality can be detected by the output level and frequency component of the vibration data.

また、レジストローラ19と二次転写ローラ12との間の搬送パス近傍には、該外搬送パスに到達した印刷用紙Pを検知する搬送センサ218が設けられる。搬送センサ218による印刷用紙Pの検知タイミングを基準として、画像形成が開始される。所定時間内に印刷用紙Pが検知されない場合には、ジャムが発生した(異常現象が発生した)と判断される。   A conveyance sensor 218 that detects the printing paper P that has reached the outer conveyance path is provided in the vicinity of the conveyance path between the registration roller 19 and the secondary transfer roller 12. Image formation is started based on the detection timing of the printing paper P by the transport sensor 218. If the printing paper P is not detected within a predetermined time, it is determined that a jam has occurred (an abnormal phenomenon has occurred).

画像形成装置1の動作は、図2に示す制御ユニット102により制御される。制御ユニット102は、画像形成装置1に内蔵される。   The operation of the image forming apparatus 1 is controlled by the control unit 102 shown in FIG. The control unit 102 is built in the image forming apparatus 1.

CPU201は、ROM203に記憶されるプログラムを実行することにより、画像形成装置1全体の動作制御を行う。CPU201は、バスを介して、制御ユニット102内の他の構成要素と通信を行う。RAM204は、CPU201が処理を実行する際の作業用記憶領域として用いられる主記憶装置である。
ROM203は、上記のプログラムの他に、後述する異常発生時に読み出される各種情報を記憶する。例えば、モータと当該モータにより駆動されるローラのように、協働する部品の関係を表す情報を記憶する。このような関係を記憶することで、例えばローラの動作によりに生じた異常現象を検知したときに、このローラに関係するモータを容易に特定することができる。また、ROM203は、異常現象検知後に検出する振動や音等の物理量から、異常現象の原因を特定するための情報を記憶する。なお、ROM203に記憶されるプログラム以外のこれらの情報は、別途、フラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶装置に記憶しておいてもよい。このような記憶装置に記憶する場合には、駆動部品等の経時変化や、画像形成装置1の使用環境により、物理量が変化しても対応可能になる。
The CPU 201 controls the operation of the entire image forming apparatus 1 by executing a program stored in the ROM 203. The CPU 201 communicates with other components in the control unit 102 via the bus. The RAM 204 is a main storage device used as a working storage area when the CPU 201 executes processing.
In addition to the above programs, the ROM 203 stores various information that is read when an abnormality occurs, which will be described later. For example, it stores information representing the relationship between cooperating parts such as a motor and a roller driven by the motor. By storing such a relationship, for example, when an abnormal phenomenon caused by the operation of the roller is detected, the motor related to this roller can be easily specified. The ROM 203 stores information for specifying the cause of the abnormal phenomenon from physical quantities such as vibration and sound detected after the abnormal phenomenon is detected. Note that these pieces of information other than the program stored in the ROM 203 may be separately stored in a rewritable storage device such as a flash memory. In the case of storing in such a storage device, it is possible to cope with a change in physical quantity due to a time-dependent change in driving components or the use environment of the image forming apparatus 1.

I/Oインタフェース216は、給紙系、搬送系、光学系の駆動を行う、モータ類207、クラッチ類208、ソレノイド類209、センサ類210等の、画像形成装置1の各負荷に接続される。I/Oインタフェース216を介して、CPU201は、各負荷と通信を行う。
現像器4a、4b、4c、4dは、それぞれ、内部のトナー量を検知するトナーセンサ211を有する。トナーセンサ211の検知結果は、I/Oインタフェース216を介してCPU201に入力される。振動センサ206、220及び搬送センサ218による検知結果も、I/Oインタフェース216を介してCPU201に入力される。各負荷のホームポジション、画像形成装置1のドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類212の信号も、I/Oポート216を介してCPU201に入力される。
高圧ユニット213は、一次帯電器3a、3b、3c、3d、現像器4a、4b、4c、4d等の高電圧を必要とする負荷へ高電圧を出力する。高圧ユニット213は、I/Oインタフェース216を介してCPU201から入力される指示に応じて高電圧の出力を行う。レーザ露光部7から出力されるレーザ光は、受光センサであるビーム検知センサ214により検知される。その検知結果は、I/Oポート216を介してCPU201に入力される。
ステッピングモータ205は、紙を搬送する給紙ローラ18やレジストローラ19を駆動するためのモータである。ブラシレスモータ219は、加圧ローラ16bを駆動するためのモータである。これらのモータは、I/Oインタフェース216を介してCPU201から入力される指示に応じて、各ローラを駆動する。
The I / O interface 216 is connected to each load of the image forming apparatus 1 such as a motor 207, a clutch 208, a solenoid 209, and a sensor 210 that drive a paper feed system, a transport system, and an optical system. . The CPU 201 communicates with each load via the I / O interface 216.
Each of the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d includes a toner sensor 211 that detects the amount of toner inside. The detection result of the toner sensor 211 is input to the CPU 201 via the I / O interface 216. Detection results by the vibration sensors 206 and 220 and the conveyance sensor 218 are also input to the CPU 201 via the I / O interface 216. Signals from switches 212 for detecting the home position of each load, the open / close state of the door of the image forming apparatus 1, and the like are also input to the CPU 201 via the I / O port 216.
The high voltage unit 213 outputs a high voltage to a load that requires a high voltage, such as the primary chargers 3a, 3b, 3c, and 3d, and the developing devices 4a, 4b, 4c, and 4d. The high voltage unit 213 outputs a high voltage in response to an instruction input from the CPU 201 via the I / O interface 216. Laser light output from the laser exposure unit 7 is detected by a beam detection sensor 214 which is a light receiving sensor. The detection result is input to the CPU 201 via the I / O port 216.
The stepping motor 205 is a motor for driving the paper supply roller 18 and the registration roller 19 that convey paper. The brushless motor 219 is a motor for driving the pressure roller 16b. These motors drive each roller in response to an instruction input from the CPU 201 via the I / O interface 216.

PWM(Pulse Width Modulation)回路215は、画像データに応じたPWM信号をレーザ露光部7に出力する。レーザ露光部7は、PWM信号により、画像データに応じたレーザ光の発光が可能となる。   A PWM (Pulse Width Modulation) circuit 215 outputs a PWM signal corresponding to the image data to the laser exposure unit 7. The laser exposure unit 7 can emit laser light according to the image data by the PWM signal.

コントローラ217は、CPU201とシリアル通信可能に接続されており、画像形成部1Y、1M、1C、1Bkへの画像データの出力等のやりとりを行う。操作部222は、コントローラ217と接続されており、表示手段及び各種設定を行うためのキー入力手段を備える。このような操作部222は、例えば、タッチパネルを備えた表示装置により実現される。   The controller 217 is connected to the CPU 201 so as to be capable of serial communication, and exchanges image data output to the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1Bk. The operation unit 222 is connected to the controller 217 and includes display means and key input means for performing various settings. Such an operation part 222 is implement | achieved by the display apparatus provided with the touch panel, for example.

CPU201は、I/Oインタフェース216を介して、順次、データの入出力を行い、画像形成動作を実行する。また、CPU201は、センサ類210、トナーセンサ211、振動センサ206、229、搬送センサ218、及びスイッチ類212からの信号により、画像形成装置1の各部に異常現象が発生したことを検知して、その異常部品を特定する。   The CPU 201 sequentially inputs and outputs data via the I / O interface 216 and executes an image forming operation. In addition, the CPU 201 detects that an abnormal phenomenon has occurred in each part of the image forming apparatus 1 based on signals from the sensors 210, the toner sensor 211, the vibration sensors 206 and 229, the transport sensor 218, and the switches 212. Identify the abnormal part.

図3は、CPU201によって実行される機能ブロックと、ステッピングモータ205、搬送センサ218、及び振動センサ206の接続関係を表す図である。CPU201の各機能は、CPU201がROM203からプログラムを読み込んで実行することにより実現される異常検出装置を形成する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a functional block executed by the CPU 201 and a connection relationship between the stepping motor 205, the conveyance sensor 218, and the vibration sensor 206. Each function of the CPU 201 forms an abnormality detection device realized by the CPU 201 reading a program from the ROM 203 and executing it.

モータ駆動モジュール303は、ステッピングモータ205の動作を制御する。ステッピングモータ205は、モータ駆動モジュール303により、給紙ローラ18の駆動開始、終了、回転速度の制御等を行う。   The motor drive module 303 controls the operation of the stepping motor 205. The stepping motor 205 uses the motor drive module 303 to start and end driving of the paper feed roller 18 and control the rotation speed.

異常検知部304は、搬送センサ218の検知結果から、ジャムの発生等の異常現象の発生の判断を行う。異常検知部304は、例えば、モータ駆動モジュール303によるステッピングモータ205の動作開始から、所定時間以内に搬送センサ218が印刷用紙Pを検知しなければ、異常現象が発生したと判断する。   The abnormality detection unit 304 determines the occurrence of an abnormal phenomenon such as a jam from the detection result of the transport sensor 218. For example, if the conveyance sensor 218 does not detect the printing paper P within a predetermined time from the start of the operation of the stepping motor 205 by the motor driving module 303, the abnormality detection unit 304 determines that an abnormal phenomenon has occurred.

異常特定部307は、異常検知部304により検知された異常現象から、異常現象の発生に関連する部品を特定する。部品の特定は、ROM203が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。この例では、異常検知部304が搬送センサ218による印刷用紙Pの検知遅延から異常現象の判断を行っている。そのために、対象部品としての印刷用紙Pを搬送するための給紙ローラ18を駆動する、第1部品としてのステッピングモータ205が特定される。   The abnormality identification unit 307 identifies a component related to the occurrence of the abnormal phenomenon from the abnormal phenomenon detected by the abnormality detection unit 304. The identification of the component is performed based on information representing the relationship of the cooperative components stored in the ROM 203. In this example, the abnormality detection unit 304 determines an abnormal phenomenon from the detection delay of the printing paper P by the transport sensor 218. For this purpose, the stepping motor 205 as the first component that drives the paper feed roller 18 for conveying the printing paper P as the target component is specified.

振動検出部302は、振動センサ206で検知された搬送パス近傍の振動データを解析して、搬送パス近傍において発生した物理量の検出を行う。
異常診断部305は、異常特定部307で特定された異常現象の発生に関連する部品についての報告を受け、この部品以外の他の部品(第2部品)の動作を停止させる。そして、他の部品の停止中に、振動検出部302で所定時間検知、解析された結果から、異常現象の要因を特定する。この例では、異常診断部305は、異常特定部307で特定されたステッピングモータ205以外の他のモータの駆動を停止させ、停止中に振動検出部302で解析された振動データから、ステッピングモータ205の異常の有無を判断する。
振動検出部302及び異常診断部305は、例えばROM203に記憶される異常現象の原因を特定するための情報に基づいて、解析、要因の特定を行う。
特定された振動の要因は、コントローラ217を介して、操作部222の表示手段に表示されることで、ユーザに通知される。
The vibration detection unit 302 analyzes vibration data in the vicinity of the transport path detected by the vibration sensor 206 and detects a physical quantity generated in the vicinity of the transport path.
The abnormality diagnosis unit 305 receives a report about a component related to the occurrence of the abnormal phenomenon specified by the abnormality specifying unit 307, and stops the operation of another component (second component) other than this component. Then, the cause of the abnormal phenomenon is specified from the result detected and analyzed by the vibration detection unit 302 for a predetermined time while other parts are stopped. In this example, the abnormality diagnosis unit 305 stops driving of motors other than the stepping motor 205 specified by the abnormality specifying unit 307, and from the vibration data analyzed by the vibration detection unit 302 during the stop, the stepping motor 205 Determine if there are any abnormalities.
The vibration detection unit 302 and the abnormality diagnosis unit 305 perform analysis and identification of factors based on information for identifying the cause of the abnormal phenomenon stored in the ROM 203, for example.
The identified vibration factor is displayed on the display means of the operation unit 222 via the controller 217, thereby notifying the user.

図4は、振動センサ206で検知される振動波形と、振動の波形をFFT(Fast
Fourier Transform、高速フーリエ変換)したFFT波形との説明図である。図4(a)〜(d)において、波形aは、振動センサ206で検知された振動波形である。波形aは、横軸が時間、縦軸が振動振幅で表される。波形bは、波形aのFFT波形である。波形bは、横軸が周波数、縦軸がパワースペクトルで表される。図4(a)〜(d)の各値は、以下の表1、表2のようになる。
FIG. 4 shows the vibration waveform detected by the vibration sensor 206 and the vibration waveform by FFT (Fast
It is explanatory drawing with the FFT waveform which carried out Fourier Transform (fast Fourier transform). 4A to 4D, a waveform a is a vibration waveform detected by the vibration sensor 206. In the waveform a, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents vibration amplitude. Waveform b is an FFT waveform of waveform a. The waveform b is represented by a frequency on the horizontal axis and a power spectrum on the vertical axis. Each value of FIGS. 4A to 4D is as shown in Table 1 and Table 2 below.

図4(a)は、ステッピングモータ205を単独で正常駆動するときの波形を表す。
波形aは、振幅v1=1.2[V]である。波形bは、周波数f1がステッピングモータ205の駆動周波数であり、周波数f1の整数倍の周波数成分が発生していることを表す。
FIG. 4A shows a waveform when the stepping motor 205 is normally driven alone.
The waveform a has an amplitude v1 = 1.2 [V]. The waveform b indicates that the frequency f1 is the driving frequency of the stepping motor 205 and a frequency component that is an integral multiple of the frequency f1 is generated.

図4(b)は、ステッピングモータ205を単独で駆動して脱調するときの波形を表す。
脱調時には、波形aが振幅v2=2.4[V]となり、通常の駆動時よりも、波形aの振幅は大きくなる。また、周期的にピークが発生していることが確認できる。
波形bには、周波数f1以外に、脱調によるステッピングモータ205の振動によって、周波数f2とその整数倍の周波数成分が発生している。そのために、波形bの分析を行い、脱調時のみ発生する周波数成分のパワースペクトルの大きさが閾値を超えたかどうかで、ステッピングモータ205の脱調の判断が可能になる。図4(b)では、パワースペクトルの基準値が−30[dBV]程度であり、脱調時のみ発生する周波数f2のピークのパワースペクトルが−10[dBV]〜−14[dBV]である。そのために、閾値を−20[dBV]に設定すれば、脱調の判断が可能である。
FIG. 4B shows a waveform when the stepping motor 205 is driven alone to step out.
At the time of step-out, the waveform a has an amplitude v2 = 2.4 [V], and the amplitude of the waveform a becomes larger than that during normal driving. Moreover, it can confirm that the peak generate | occur | produces periodically.
In the waveform b, in addition to the frequency f1, the frequency f2 and a frequency component that is an integral multiple of the frequency f2 are generated by the vibration of the stepping motor 205 due to the step-out. Therefore, it is possible to determine the step out of the stepping motor 205 by analyzing the waveform b and determining whether the magnitude of the power spectrum of the frequency component generated only during the step out exceeds the threshold. In FIG. 4B, the reference value of the power spectrum is about −30 [dBV], and the power spectrum of the peak of the frequency f2 that occurs only at the time of step-out is −10 [dBV] to −14 [dBV]. Therefore, if the threshold value is set to −20 [dBV], it is possible to determine the step-out.

図4(c)は、画像形成装置1内のすべてのモータを駆動させたときの振動センサ206による振動波形である。複数のモータが駆動しているために、波形aの振幅v3=1.8[V]となり、図4(a)の振幅v1と比較して大きくなっている。振動センサ206がステッピングモータ205の近傍に配置されているため、波形bは、図4(a)と同じく、周波数f1の整数倍の周波数成分が発生していることを表す。しかし、図4(c)は、ステッピングモータ205以外のモータも駆動しているために、周波数f3に見られるような周波数成分や、基準値が上がっている。   FIG. 4C shows a vibration waveform by the vibration sensor 206 when all the motors in the image forming apparatus 1 are driven. Since a plurality of motors are driven, the amplitude v3 of the waveform a is 1.8 [V], which is larger than the amplitude v1 in FIG. Since the vibration sensor 206 is disposed in the vicinity of the stepping motor 205, the waveform b represents that a frequency component that is an integral multiple of the frequency f1 is generated, as in FIG. However, in FIG. 4C, since the motor other than the stepping motor 205 is also driven, the frequency component and the reference value as seen in the frequency f3 are increased.

図4(d)は、画像形成装置1内のすべてのモータを駆動させ、ステッピングモータ205のみが脱調したときの振動センサ206による振動波形である。波形aの振幅v4=2.1[V]は、図4(c)の振幅v3に値が近いために、波形aの振幅から、ステッピングモータ205が脱調していることを検出することはできない。
波形bでは、図4(b)と同様に、脱調時に見られた周波数f2の整数倍の周波数成分が発生している。図4(d)においてパワースペクトルの基準値は−20[dBV]程度であり、脱調時のみ発生する周波数f2のピークのパワースペクトルが−10[dBV]〜−14[dBV]である。そのために、異常と判断する閾値を−20[dBV]に設定すると、基準値でも異常と誤判定する可能性があり、−10[dBV]に設定すると検出できない可能性がある。すなわち図4(b)の波形bと比較すると、ピークと基準値の差が小さいために、閾値に対してパワースペクトルの明確な差があらわれず、脱調の判断が困難になる。
FIG. 4D shows a vibration waveform by the vibration sensor 206 when all the motors in the image forming apparatus 1 are driven and only the stepping motor 205 is stepped out. Since the amplitude v4 = 2.1 [V] of the waveform a is close to the amplitude v3 of FIG. 4C, it can be detected from the amplitude of the waveform a that the stepping motor 205 is out of step. Can not.
In the waveform b, as in FIG. 4B, a frequency component that is an integral multiple of the frequency f2 observed during the step-out occurs. In FIG. 4D, the reference value of the power spectrum is about −20 [dBV], and the power spectrum of the peak of the frequency f2 generated only at the time of step-out is −10 [dBV] to −14 [dBV]. Therefore, if the threshold value for determining an abnormality is set to −20 [dBV], the reference value may be erroneously determined to be abnormal, and if it is set to −10 [dBV], it may not be detected. That is, compared with the waveform b in FIG. 4B, since the difference between the peak and the reference value is small, there is no clear difference in the power spectrum with respect to the threshold value, making it difficult to determine the step-out.

このように、振動波形は正常動作時と異常動作時とで異なる。そのために、振動波形によりステッピングモータ205の正常、異常を判断可能である。また、図4によると、ステッピングモータ205の脱調を確実に判断するには、判断の対象となるステッピングモータ205のみを駆動させる方が、すべてのモータを駆動する場合よりも良い。図4(b)のパワースペクトルのピーク値及びそのときの周波数、閾値等が、ROM203に記憶される異常発生後に検出する振動や音等の物理量から異常現象の原因を特定するための情報の例となる。また、ROM203には、図4(a)のパワースペクトルのピーク値及びそのときの周波数、閾値等の定量データを、異常発生後に検出する振動や音等の物理量から異常現象の原因を特定するための情報として記憶してもよい。つまり、ROM203には、ステッピングモータ205が単独で動作するときの正常動作時及び異常動作時の少なくとも一方の定量データを記憶する。   Thus, the vibration waveform is different between normal operation and abnormal operation. Therefore, whether the stepping motor 205 is normal or abnormal can be determined from the vibration waveform. Further, according to FIG. 4, in order to reliably determine the step-out of the stepping motor 205, it is better to drive only the stepping motor 205 to be determined than to drive all the motors. 4B is an example of information for specifying the cause of the abnormal phenomenon from the physical values such as vibrations and sounds detected after the occurrence of the abnormality, such as the peak value of the power spectrum in FIG. It becomes. In addition, in ROM 203, the peak value of the power spectrum shown in FIG. 4A and the quantitative data such as the frequency and the threshold at that time are specified in order to identify the cause of the abnormal phenomenon from the physical quantities such as vibration and sound detected after the occurrence of the abnormality. It may be stored as information. That is, the ROM 203 stores at least one quantitative data during normal operation and abnormal operation when the stepping motor 205 operates alone.

図5は、異常部品を特定する処理のフローチャートである。ここでは、ステッピングモータ205に動作異常が発生した場合について説明する。   FIG. 5 is a flowchart of processing for identifying an abnormal part. Here, a case where an operation abnormality has occurred in the stepping motor 205 will be described.

画像形成処理が開始されると、CPU201からの指示により、ステッピングモータ205が駆動を開始する(S501)。CPU201は、タイマ機能を有しており、駆動開始からの時間tの計測を開始する。ステッピングモータ205の駆動により、印刷用紙Pがカセット17から搬送される。印刷用紙Pが搬送パスを通って搬送センサ218の検知箇所に到達することで、搬送センサ218がこれを検知する(S502:Y)。搬送センサ218が印刷用紙Pを検知することは、印刷用紙Pの搬送動作が正常に行われていることを意味しており、これによりCPU201は、搬送動作が正常に行われていると判断する(S504)。この場合、CPU201は、正常な動作が行われていることを、コントローラ217に通知する(S510)。   When the image forming process is started, the stepping motor 205 starts to be driven by an instruction from the CPU 201 (S501). The CPU 201 has a timer function and starts measuring time t from the start of driving. The printing paper P is conveyed from the cassette 17 by driving the stepping motor 205. When the printing paper P reaches the detection position of the conveyance sensor 218 through the conveyance path, the conveyance sensor 218 detects this (S502: Y). The fact that the conveyance sensor 218 detects the printing paper P means that the conveyance operation of the printing paper P is normally performed, and thus the CPU 201 determines that the conveyance operation is normally performed. (S504). In this case, the CPU 201 notifies the controller 217 that a normal operation is being performed (S510).

搬送センサ218が印刷用紙Pを検知しない場合、CPU201は、タイマの時間tが、印刷用紙Pの搬送に異常があったとの判断の基準になる時間T1(例えば、2秒)経過したかを判断する(S503)。時間T1が経過していない場合には、再び、搬送センサ218による検知を待機する(S503:N、S502)。時間T1が経過している場合に、CPU201は、印刷用紙Pの搬送系に異常現象が発生したと判断する。そして、この異常現象と関係のあるステッピングモータ205以外の画像形成装置1内のモータの動作を停止して、タイマの時間tをリセットする(S503:Y、S505)。
異常現象と関係のあるモータの判断は、ROM203が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。上記の例では、搬送センサ218の印刷用紙Pの検知が時間内に行われないという異常現象に対して、これに関連するステッピングモータ205が異常現象と関係のあるモータとして判断される。
When the conveyance sensor 218 does not detect the printing paper P, the CPU 201 determines whether a time T1 (for example, 2 seconds) that is a criterion for determining that the conveyance of the printing paper P is abnormal has elapsed. (S503). If the time T1 has not elapsed, the detection by the transport sensor 218 is again waited (S503: N, S502). When the time T1 has elapsed, the CPU 201 determines that an abnormal phenomenon has occurred in the printing paper P conveyance system. Then, the operation of the motors in the image forming apparatus 1 other than the stepping motor 205 related to the abnormal phenomenon is stopped, and the timer time t is reset (S503: Y, S505).
The determination of the motor related to the abnormal phenomenon is made based on information representing the relationship of the cooperating parts stored in the ROM 203. In the above example, for the abnormal phenomenon that the detection of the printing paper P by the transport sensor 218 is not performed in time, the stepping motor 205 related to this is determined as a motor related to the abnormal phenomenon.

異常現象と関係のあるステッピングモータ205のみが駆動している間、CPU201は振動センサ206により検出される振動データを、所定の時間T2(例えば、10ミリ秒)取得する(S506、S507)。振動データを時間T2の間取得したCPU201は、ステッピングモータ205の駆動を停止する(S507:Y、S508)。駆動停止は、例えば、異常診断部305が、異常特定部307を介してモータ駆動モジュール303に指示することで行われる。   While only the stepping motor 205 related to the abnormal phenomenon is driven, the CPU 201 acquires vibration data detected by the vibration sensor 206 for a predetermined time T2 (for example, 10 milliseconds) (S506, S507). CPU201 which acquired vibration data for time T2 stops a drive of stepping motor 205 (S507: Y, S508). The drive stop is performed, for example, when the abnormality diagnosis unit 305 instructs the motor drive module 303 via the abnormality identification unit 307.

CPU201は、取得した振動データを、例えばFFT解析して、パワースペクトルの値及びピーク発生時の周波数から、ステッピングモータ205が脱調しているか否かを判断する(S509)。図4で説明したとおり、ステッピングモータ205が脱調しているか否かは、パワースペクトルのピークの周波数から判断可能である。この判断も、ROM203に記憶される、物理量から異常現象の原因を特定するための情報により行うことができる。   The CPU 201 performs, for example, FFT analysis on the acquired vibration data, and determines whether or not the stepping motor 205 is out of step from the value of the power spectrum and the frequency at the time of peak generation (S509). As described with reference to FIG. 4, whether or not the stepping motor 205 is out of step can be determined from the peak frequency of the power spectrum. This determination can also be made based on information stored in the ROM 203 for specifying the cause of the abnormal phenomenon from the physical quantity.

CPU201は、振動データの解析結果をコントローラ217に通知する(S510)。コントローラ217は、通知内容から、操作部222の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。   The CPU 201 notifies the analysis result of the vibration data to the controller 217 (S510). The controller 217 displays the content and cause of the abnormal phenomenon on the display means of the operation unit 222 based on the notification content, and notifies the user.

この例では、ステッピングモータ205の脱調の検出について説明したが、それ以外にも給紙ローラ18やレジストローラ19の回転異常等、予め異常発生時の振動データをS506で取得しておけば、異常の原因を詳細に特定することができる。
また、異常部品を特定するために振動センサ206を用いた構成で説明したが、振動センサ206に替えて、マイクロフォンを用いても同様のシーケンスで異常部品を特定することができる。この場合、振動データの替わりに検知される物理量として音を用い、その大きさ、周波数成分等により異常部品を特定することになる。音も、正常動作時と異常動作時で変化するために、異常発生の判断に有効である。
In this example, the detection of the step-out of the stepping motor 205 has been described. In addition to this, if vibration data at the time of occurrence of an abnormality such as a rotation abnormality of the paper feed roller 18 or the registration roller 19 is acquired in S506 in advance, The cause of the abnormality can be specified in detail.
In addition, the configuration using the vibration sensor 206 for specifying the abnormal part has been described, but the abnormal part can be specified in the same sequence by using a microphone instead of the vibration sensor 206. In this case, sound is used as a physical quantity detected instead of vibration data, and an abnormal part is specified by its magnitude, frequency component, and the like. Since the sound also changes during normal operation and abnormal operation, it is effective in determining the occurrence of abnormality.

[第2実施形態]
第1実施形態では、ステッピングモータ205の脱調を検出する例を説明したが、脱調が突発的な要因であることが考えられる。この場合、再度給紙を行うことで、異常が解消される場合がある。第2実施形態では、このような場合の処理について説明する。
第2実施形態の画像形成装置は、第1実施形態の画像形成装置1と同様の構成である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the example in which the step-out of the stepping motor 205 is detected has been described. However, the step-out may be a sudden factor. In this case, the abnormality may be resolved by feeding paper again. In the second embodiment, processing in such a case will be described.
The image forming apparatus of the second embodiment has the same configuration as the image forming apparatus 1 of the first embodiment.

図6a、図6bは、第2実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャートである。第1実施形態と比較すると、S601〜S609の処理が、第1実施形態のS501〜S509(図5)の処理に相当し、同様の処理内容である。そのために、S601〜S609の処理については説明を省略する。   6a and 6b are flowcharts of processing for identifying an abnormal part according to the second embodiment. Compared to the first embodiment, the processing of S601 to S609 corresponds to the processing of S501 to S509 (FIG. 5) of the first embodiment, and has the same processing contents. Therefore, the description of the processing of S601 to S609 is omitted.

S609の結果、ステッピングモータ205が脱調していないと判断すると、CPU201は、脱調以外の異常が発生したことをコントローラ217に通知する(S610:N、S611)。コントローラ217は、通知内容から、操作部222の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。   If it is determined in step S609 that the stepping motor 205 has not stepped out, the CPU 201 notifies the controller 217 that an abnormality other than stepping out has occurred (S610: N, S611). The controller 217 displays the content and cause of the abnormal phenomenon on the display means of the operation unit 222 based on the notification content, and notifies the user.

S609の結果、ステッピングモータ205が脱調していると判断すると、再度給紙を行うために、CPU201は、ステッピングモータ205を再駆動して、タイマの時間tをリセットする(S610:Y、S612)。例えば、異常診断部305が脱調の判断を行った後に、異常特定部307を介して、モータ駆動モジュール303にステッピングモータ205の再駆動を命じる。ステッピングモータ205は、入力信号へのノイズや突発的な過負荷によって脱調する場合があるため、再駆動により正常に駆動することがある。   If it is determined in step S609 that the stepping motor 205 is out of step, the CPU 201 resets the timer time t by re-driving the stepping motor 205 in order to feed paper again (S610: Y, S612). ). For example, after the abnormality diagnosis unit 305 determines the step out, the motor driving module 303 is instructed to redrive the stepping motor 205 via the abnormality identification unit 307. Since the stepping motor 205 may step out due to noise on the input signal or sudden overload, it may be driven normally by re-driving.

ステッピングモータ205を再駆動後、搬送センサ218が時間T1以内に印刷用紙Pを検知すると、CPU201は、動作が正常に行われていると判断する(S613:Y、S615)。搬送センサ218が時間T1以内に印刷用紙Pを検知しない場合には、CPU201は、ステッピングモータ205に脱調が発生したと判断して、コントローラ217に通知する(S614:N、S615:Y、S616)。コントローラ217は、通知内容から、操作部222の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
このように、再動作により正常な動作に戻る場合は、異常現象に対応する必要がないために、ユーザの負担が軽減する。
If the conveyance sensor 218 detects the printing paper P within the time T1 after re-driving the stepping motor 205, the CPU 201 determines that the operation is normally performed (S613: Y, S615). When the conveyance sensor 218 does not detect the printing paper P within the time T1, the CPU 201 determines that the stepping motor 205 has stepped out and notifies the controller 217 (S614: N, S615: Y, S616). ). The controller 217 displays the content and cause of the abnormal phenomenon on the display means of the operation unit 222 based on the notification content, and notifies the user.
Thus, when returning to normal operation by re-operation, it is not necessary to deal with an abnormal phenomenon, so the burden on the user is reduced.

[第3実施形態]
第3実施形態では、部品の破壊により生じた異常現象についての異常部品の検出処理について説明する。ここでは、定着器16の構成部品が破壊した場合を例に説明する。
図7は、定着器16の断面図である。定着器16は、第1実施形態で説明したように、定着フィルム16aと加圧ローラ16bとを備える。
[Third Embodiment]
In the third embodiment, an abnormal part detection process for an abnormal phenomenon caused by part destruction will be described. Here, a case where the components of the fixing device 16 are destroyed will be described as an example.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the fixing device 16. As described in the first embodiment, the fixing device 16 includes the fixing film 16a and the pressure roller 16b.

定着フィルム16aは、厚みが20〜150[μm]の薄肉で可撓性のあるエンドレスベルト状(円筒状)の加熱用回転体であり、表層には離型層が形成してある。この定着フィルム16aは、横断面半円弧状樋型のフィルムガイド部材(ステイ)161に対して周長に余裕を持たせた形でルーズに外嵌している。定着フィルム16aは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させている。フィルムガイド部材161の下面側中央部には、長手方向に沿って、加熱用ヒータ(以下、単に「ヒータ」という。)162が配設、固定支持される。
加圧ローラ16bは、鉄、アルミニウム等の芯金の上にシリコーンゴム層(弾性層)、及び離型層としてのPFAチューブ層を有する加圧用回転体である。加圧ローラ16bは、定着フィルム16aを介して、ヒータ162との間に、印刷用紙Pの幅に対応する幅のニップ部31を形成する。
The fixing film 16a is a thin and flexible endless belt-like (cylindrical) heating rotating body with a thickness of 20 to 150 [μm], and a release layer is formed on the surface layer. The fixing film 16a is loosely fitted to the film guide member (stay) 161 having a semicircular arc shape in cross section with a margin in the circumferential length. The fixing film 16a has a reduced heat capacity and improved quick start performance. A heater for heating (hereinafter simply referred to as “heater”) 162 is disposed and fixedly supported in the central portion on the lower surface side of the film guide member 161 along the longitudinal direction.
The pressure roller 16b is a pressure rotating body having a silicone rubber layer (elastic layer) and a PFA tube layer as a release layer on a core metal such as iron or aluminum. The pressure roller 16b forms a nip portion 31 having a width corresponding to the width of the printing paper P with the heater 162 via the fixing film 16a.

加圧ローラ16bは、ブラシレスモータ219によって駆動される。定着フィルム16aは、ニップ部31における摩擦力で加圧ローラ16bの回転駆動を受けて回転する。定着フィルム16aは、ニップ部31においてヒータ162面に密着して摺動する。
ニップ部31にトナー165が転写された印刷用紙Pが搬送されると、ヒータ162からの熱及び加圧ローラ16bからの圧力により、印刷用紙Pにトナー165が定着する。印刷用紙Pは、定着フィルム16a及び加圧ローラ16bの回転により、外排紙ローラ21側に搬送される。
The pressure roller 16b is driven by a brushless motor 219. The fixing film 16a rotates by receiving the rotational drive of the pressure roller 16b by the frictional force in the nip portion 31. The fixing film 16 a slides in close contact with the heater 162 surface at the nip portion 31.
When the printing paper P with the toner 165 transferred to the nip portion 31 is conveyed, the toner 165 is fixed to the printing paper P by the heat from the heater 162 and the pressure from the pressure roller 16b. The printing paper P is conveyed to the outer paper discharge roller 21 side by the rotation of the fixing film 16a and the pressure roller 16b.

このような弾性層を有する可撓性の定着フィルム16aを定着器16に用いる場合、構成部品の精度や、画像形成装置1への定着器16の取り付け精度により、定着フィルム16aと加圧ローラ16bを完全に平行に保つことは困難である。その結果、図8に示す様に、加圧ローラ16bと定着フィルム16aとには交差角αが生じ、加圧ローラ16bの回転によって従動回転する定着フィルム16aには、長手方向の左右どちらかに寄る力が発生する。
この場合、加圧ローラ16bの両端に設置されているフィルム位置規制部材164のどちらかに、定着フィルム16aの端部が押し付けられて定着フィルム16aの寄りが規制される。これにより定着フィルム16aは、規制される位置を逸脱することなく回転する。しかし、フィルム位置規制部材164に押し付けられる定着フィルム16aの端部には、内部応力や屈曲ストレスが生じる。
また、定着フィルム16aは、その回転の過程において曲率が変化するために、屈曲を繰り返すことになる。これにより、定着フィルム16aの内部に繰返し応力が発生し、長期の使用によって疲労破壊が発生する可能性がある。特に、カラーの画像形成装置1に定着フィルム16aを使用する場合、加圧力の大きさと摩擦力の増大によって、定着フィルム16a端部に掛かる寄り力は、9.8[N](1[kgf])以上になることもある。
When the flexible fixing film 16 a having such an elastic layer is used for the fixing device 16, the fixing film 16 a and the pressure roller 16 b are determined depending on the accuracy of components and the mounting accuracy of the fixing device 16 to the image forming apparatus 1. It is difficult to keep them completely parallel. As a result, as shown in FIG. 8, a crossing angle α is generated between the pressure roller 16b and the fixing film 16a, and the fixing film 16a that is driven to rotate by the rotation of the pressure roller 16b is either left or right in the longitudinal direction. An approaching force is generated.
In this case, the end of the fixing film 16a is pressed against either one of the film position regulating members 164 installed at both ends of the pressure roller 16b, and the deviation of the fixing film 16a is regulated. As a result, the fixing film 16a rotates without departing from the regulated position. However, internal stress and bending stress are generated at the end of the fixing film 16a pressed against the film position regulating member 164.
Further, the curvature of the fixing film 16a changes during the rotation process, so that the fixing film 16a is repeatedly bent. As a result, repeated stress is generated inside the fixing film 16a, and fatigue failure may occur due to long-term use. In particular, when the fixing film 16a is used in the color image forming apparatus 1, the shift force applied to the end portion of the fixing film 16a due to the increase in the pressure and the frictional force is 9.8 [N] (1 [kgf]). ) May be more.

このため、加圧ローラ16bのトルクが上昇することによって、ブラシレスモータ219の回転異常が発生してしまう。回転異常が発生する場合、定着フィルム16aは、フィルム位置規制部材164との間による摩擦で異音を発生する。   For this reason, when the torque of the pressure roller 16b increases, rotation abnormality of the brushless motor 219 occurs. When rotation abnormality occurs, the fixing film 16a generates noise due to friction between the fixing film 16a and the film position regulating member 164.

図9は、CPU201に構成される各機能ブロックと、ブラシレスモータ219及び振動センサ220の接続関係を表す図である。CPU201の各機能は、CPU201がROM203からプログラムを読み込んで実行することにより実現される異常検出装置を形成する。   FIG. 9 is a diagram illustrating a connection relationship between each functional block configured in the CPU 201, the brushless motor 219, and the vibration sensor 220. Each function of the CPU 201 forms an abnormality detection device realized by the CPU 201 reading a program from the ROM 203 and executing it.

ブラシレスモータ219は、CPU201のモータ駆動モジュール308によって動作が制御され、回転速度を表す矩形波のFG信号を出力する。
異常検知部309は、このFG信号によりブラシレスモータ219の回転速度を検知して、検知した回転速度が所定範囲内でなければ、異常現象が発生したと判断する。異常特定部307は、異常検知部309が異常現象の発生を判断した場合に、ブラシレスモータ219(対象部品)の回転速度異常に関係のある駆動部品(第1部品)を特定する。第3実施形態では、加圧ローラ16b及び定着フィルム16aが特定した駆動部品となる。部品の特定は、ROM203が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。
The operation of the brushless motor 219 is controlled by the motor drive module 308 of the CPU 201, and outputs a rectangular wave FG signal representing the rotation speed.
The abnormality detection unit 309 detects the rotational speed of the brushless motor 219 based on the FG signal, and determines that an abnormal phenomenon has occurred if the detected rotational speed is not within a predetermined range. When the abnormality detection unit 309 determines that an abnormal phenomenon has occurred, the abnormality specifying unit 307 specifies a drive component (first component) that is related to a rotational speed abnormality of the brushless motor 219 (target component). In the third embodiment, the pressure roller 16b and the fixing film 16a are the specified drive components. The identification of the component is performed based on information representing the relationship of the cooperative components stored in the ROM 203.

振動センサ220は、定着器16近傍の振動を検知するセンサである。検出された振動を表す振動データは、振動検出部302で解析される。異常診断部305は、異常特定部307で特定された異常現象の発生に関連する部品(この例では定着器16)以外の他の部品(第2部品)の動作を停止させ、停止中に振動検出部302で所定時間検知、解析された結果から、異常部品を特定する。
振動検出部302及び異常診断部305は、例えばROM203に記憶される異常現象の原因を特定するための情報に基づいて、解析、要因の特定を行う。特定された振動の要因は、コントローラ217を介して、操作部222の表示手段に表示されることで、ユーザに通知される。
コントローラ217は、異常診断部305の結果を受け取り、異常であった場合には、操作部222の表示手段に表示させる。
The vibration sensor 220 is a sensor that detects vibration in the vicinity of the fixing device 16. Vibration data representing the detected vibration is analyzed by the vibration detection unit 302. The abnormality diagnosis unit 305 stops the operation of other parts (second part) other than the part related to the occurrence of the abnormal phenomenon specified by the abnormality specifying part 307 (the fixing device 16 in this example), and vibrates during the stop. An abnormal part is identified from the result of detection and analysis by the detection unit 302 for a predetermined time.
The vibration detection unit 302 and the abnormality diagnosis unit 305 perform analysis and identification of factors based on information for identifying the cause of the abnormal phenomenon stored in the ROM 203, for example. The identified vibration factor is displayed on the display means of the operation unit 222 via the controller 217, thereby notifying the user.
The controller 217 receives the result of the abnormality diagnosis unit 305, and displays the result on the display unit of the operation unit 222 if it is abnormal.

図10は、第3実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart of processing for identifying an abnormal part according to the third embodiment.

画像形成処理が開始されると、CPU201からの指示により、画像形成を行うためのモータ類207とともに、ブラシレスモータ219が駆動を開始する(S1001)。CPU201は、タイマ機能により、駆動開始からの時間tの計測を開始する。   When the image forming process is started, the brushless motor 219 starts to be driven together with the motors 207 for forming an image in accordance with an instruction from the CPU 201 (S1001). The CPU 201 starts measuring time t from the start of driving by the timer function.

CPU201は、ブラシレスモータ219から送られるFG信号により、ブラシレスモータ219の回転速度を検知する。ブラシレスモータ219の回転速度が、所定範囲から外れた場合、CPU201は、外れた時点で時間tをリセットして、所定範囲から外れた時間を計測する。所定範囲から外れた時間が所定時間以上の場合に、CPU201は、定着器16に異常現象が発生したと判断する(S1002:N、S1003:Y)。例えば回転速度の所定範囲が3000[rpm]±3%であり、所定時間が500ミリ秒の場合、CPU201は、500ミリ秒続いて範囲外の回転速度を検知すれば、ブラシレスモータ219が駆動する定着器16に異常現象が発生したと判断する。なお、回転速度が所定範囲内(S1002:Y)、あるいは所定範囲外であっても、所定時間(500ミリ秒)以下であれば(S1002:N、S1003:N)、CPU201は、正常動作を行っていると判断する(S1004)。   The CPU 201 detects the rotation speed of the brushless motor 219 based on the FG signal sent from the brushless motor 219. When the rotational speed of the brushless motor 219 deviates from the predetermined range, the CPU 201 resets the time t when deviating and measures the time deviating from the predetermined range. When the time outside the predetermined range is equal to or longer than the predetermined time, the CPU 201 determines that an abnormal phenomenon has occurred in the fixing device 16 (S1002: N, S1003: Y). For example, when the predetermined range of the rotation speed is 3000 [rpm] ± 3% and the predetermined time is 500 milliseconds, the CPU 201 drives the brushless motor 219 if it detects a rotation speed outside the range for 500 milliseconds. It is determined that an abnormal phenomenon has occurred in the fixing device 16. Even if the rotation speed is within a predetermined range (S1002: Y) or outside the predetermined range, if the rotation speed is less than a predetermined time (500 milliseconds) (S1002: N, S1003: N), the CPU 201 performs normal operation. It is determined that it is being performed (S1004).

CPU201は、定着器16に異常現象が発生したと判断した場合、定着器16の異常現象に関係のあるブラシレスモータ219以外の画像形成装置1内のモータの動作を停止して、タイマの時間tをリセットする(S1005)。CPU201は、異常と関係のあるモータの判断を、第1実施形態と同様に、ROM203の記憶内容により行う。   When the CPU 201 determines that an abnormal phenomenon has occurred in the fixing device 16, the CPU 201 stops the operation of the motors in the image forming apparatus 1 other than the brushless motor 219 related to the abnormal phenomenon of the fixing device 16, and the timer time t Is reset (S1005). The CPU 201 determines the motor related to the abnormality based on the stored contents of the ROM 203 as in the first embodiment.

異常と関係のあるブラシレスモータ219のみが駆動している間、CPU201は振動センサ206により検出される振動データを、所定の時間T2(例えば、100ミリ秒)取得する(S1006、S1007)。振動データを取得したCPU201は、ブラシレスモータ219の駆動を停止する(S1008)。   While only the brushless motor 219 related to the abnormality is driven, the CPU 201 acquires vibration data detected by the vibration sensor 206 for a predetermined time T2 (for example, 100 milliseconds) (S1006, S1007). CPU201 which acquired vibration data stops a drive of brushless motor 219 (S1008).

CPU201は、取得した振動データを、例えばFFT解析して、パワースペクトルの値及びピーク発生時の周波数から、定着フィルム16aの寄りによって異常な振動が発生しているか否かを判断する(S1009)。定着フィルム16aの寄りによる異常振動によりパワースペクトルのピークが発生する周波数を、予めROM203に記憶しておく。CPU201は、振動データから得られたパワースペクトルとROMの記憶内容とから、定着フィルム16aの寄りによる異常振動が原因の異常現象であるかを判断する。CPU201は、解析結果をコントローラ217に通知する(S1010)。コントローラ217は、定着フィルム16aの寄りによる異常現象が発生していれば操作部222の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
以上のように、部品の破壊による異常現象の原因特定も可能である。
The CPU 201 performs, for example, FFT analysis on the acquired vibration data, and determines whether or not abnormal vibration has occurred due to the deviation of the fixing film 16a from the value of the power spectrum and the frequency at the time of peak generation (S1009). The frequency at which the peak of the power spectrum occurs due to the abnormal vibration due to the fixing film 16a is stored in the ROM 203 in advance. The CPU 201 determines from the power spectrum obtained from the vibration data and the stored contents of the ROM whether the abnormal phenomenon is caused by abnormal vibration due to the offset of the fixing film 16a. The CPU 201 notifies the analysis result to the controller 217 (S1010). If an abnormal phenomenon due to the offset of the fixing film 16a has occurred, the controller 217 displays the content and cause of the abnormal phenomenon on the display means of the operation unit 222 to notify the user.
As described above, it is possible to identify the cause of an abnormal phenomenon due to the destruction of parts.

1…画像形成装置、201…CPU、203…ROM、204…RAM、217…コントローラ、222…操作部、302…振動検出部、303…モータ駆動モジュール、304,309…異常検知部、305…異常診断部、307…異常特定部、205…ステッピングモータ、206,220…振動センサ、218…搬送センサ、219…ブラシレスモータ、16…定着器、16a…定着フィルム、16b…加圧ローラ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus 201 ... CPU, 203 ... ROM, 204 ... RAM, 217 ... Controller, 222 ... Operation part, 302 ... Vibration detection part, 303 ... Motor drive module, 304, 309 ... Abnormality detection part, 305 ... Abnormality Diagnosis unit, 307, abnormality identification unit, 205, stepping motor, 206, 220, vibration sensor, 218, conveyance sensor, 219, brushless motor, 16, fixing device, 16a, fixing film, 16b, pressure roller.

Claims (7)

記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、対象部品と、当該対象部品と協働する第1部品と、第2部品とを備え、
前記対象部品および前記第1部品によって行われる処理に関する異常を検知する検知手段と、
所定の物理量を検出する物理量検出手段と、
前記異常が検知された場合は、前記第2部品の動作を停止させ、該第2部品の動作の停止中に前記検出手段によって検出される前記物理量から当該第1部品の動作異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
An image forming apparatus for forming an image on a recording medium, comprising: a target part; a first part that cooperates with the target part; and a second part.
Detecting means for detecting an abnormality related to processing performed by the target component and the first component;
Physical quantity detection means for detecting a predetermined physical quantity;
When the abnormality is detected, the operation of the second part is stopped, and the presence or absence of the operation abnormality of the first part is diagnosed from the physical quantity detected by the detection means while the operation of the second part is stopped. A diagnostic means for
Image forming apparatus.
前記第1部品および第2部品はモータであり、
前記対象部品は前記第1部品によって駆動されるローラであり、前記画像が形成される記録媒体を搬送し、
前記所定の物理量は振動であることを特徴とする、
請求項1記載の画像形成装置。
The first part and the second part are motors;
The target part is a roller driven by the first part, and conveys a recording medium on which the image is formed,
The predetermined physical quantity is vibration,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記診断手段は、前記第1部品に動作異常があると診断した後、当該第1部品及び前記第2部品を再動作させたときに前記異常現象が解消されない場合は、当該第1部品が異常部品であると特定することを特徴とする、
請求項1又は2記載の画像形成装置。
After the diagnosis means diagnoses that the first component has an operation abnormality, when the abnormal phenomenon is not resolved when the first component and the second component are operated again, the first component is abnormal. Characterized as being a part,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記物理量検出手段は、前記第1部品及び前記第2部品において発生する振動、音のいずれかの変化を表す定量データであることを特徴とする、
請求項2又は3記載の画像形成装置。
The physical quantity detection means is quantitative data representing any change in vibration and sound generated in the first part and the second part,
The image forming apparatus according to claim 2.
前記第1部品が単独で動作するときの、正常動作時及び異常動作時の少なくとも一方の定量データを記憶する記憶手段を有し、
前記診断手段は、前記物理量検出手段により検出された物理量と前記記憶手段に記憶された定量データとを比較することで前記第1部品の異常動作の有無を診断することを特徴とする、
請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置。
A storage means for storing at least one quantitative data during normal operation and during abnormal operation when the first component operates alone;
The diagnostic means diagnoses the presence or absence of an abnormal operation of the first component by comparing the physical quantity detected by the physical quantity detection means with the quantitative data stored in the storage means,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記第1部品はステッピングモータであり、
前記第1部品の動作異常は脱調であり、
前記診断手段は、前記第1部品が脱調していると判断した後、当該第1部品を再動作させたときに前記異常が解消されない場合は、当該第1部品の脱調があったことを通知し、前記第1部品が脱調していると判断した後、当該第1部品を再動作させたときに前記異常が解消された場合は、当該第1部品の脱調があったことを通知しないことを特徴とする、
請求項2記載の画像形成装置。
The first part is a stepping motor;
The abnormal operation of the first component is step-out,
After the diagnosis means determines that the first part has stepped out, the first part has stepped out if the abnormality is not resolved when the first part is restarted. When the abnormality is resolved when the first part is restarted after determining that the first part is out of step, the first part is out of step. It is characterized by not notifying,
The image forming apparatus according to claim 2.
前記第1部品はモータであり、
前記検知手段は、前記モータの回転速度の異常を検知し、
前記所定の物理量は振動であることを
特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
The first part is a motor;
The detection means detects an abnormality in the rotation speed of the motor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the predetermined physical quantity is vibration.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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