JP2011017917A - Image forming apparatus and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a program.
電流センサにより一対のローラを回転駆動するモータに流れる電流を検出し、電流が予め定めた閾値より大きいときに定着装置の交換と判定する技術が特許文献1に開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133867 discloses a technique for detecting a current flowing in a motor that rotationally drives a pair of rollers by a current sensor and determining that the fixing device is to be replaced when the current is larger than a predetermined threshold.
定着器の故障の予兆を検出したい要望がある。 There is a desire to detect a sign of a fixing unit failure.
請求項1記載の発明は、画像形成装置であって、一対の円筒体を備えて、前記一対の円筒体の間に媒体を挟み込んで送りつつ、当該媒体に形成された画像を定着する定着器と、前記定着器の円筒体を回転駆動する直流電動機と、前記直流電動機に電源を供給する電源部と、前記電源部から直流電動機へ流れる電流量を計測する電流測定手段と、前記定着器の周辺に配された部材の振動の大きさを検出する振動検出手段と、前記円筒体の間に媒体があるか否かを判断する判断手段と、前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、の相違に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価する評価手段と、を含むこととしたものである。 The invention according to claim 1 is an image forming apparatus, comprising a pair of cylindrical bodies, and fixing the image formed on the medium while sandwiching and feeding the medium between the pair of cylindrical bodies. A DC motor that rotationally drives the cylindrical body of the fixing device, a power supply unit that supplies power to the DC motor, current measuring means that measures the amount of current flowing from the power supply unit to the DC motor, Vibration detecting means for detecting the magnitude of vibration of a member disposed in the periphery, determination means for determining whether or not there is a medium between the cylindrical bodies, and the DC motor rotating the cylindrical body And when the determination means determines that there is no medium between the cylindrical bodies, the current amount and the magnitude of vibration measured or detected, and the determination means determine that there is a medium between the cylinders. When measured or detected Wherein the magnitude of the current amount and vibrations, based on the difference in, in which was to include an evaluation means for evaluating the possibility of failure of the fuser.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の画像形成装置であって、前記媒体の厚さの情報を取得する手段をさらに含み、前記評価手段は、前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさとの相違、並びに、前記取得した媒体の厚さの情報に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価することとしたものである。 The invention according to claim 2 is the image forming apparatus according to claim 1, further comprising means for acquiring information on the thickness of the medium, wherein the evaluation means rotates the cylindrical body by the DC motor. And when the determination means determines that there is no medium between the cylinders, the current amount and the magnitude of vibration measured or detected, and when there is a medium between the cylinders by the determination means The possibility of failure of the fixing device is evaluated on the basis of the difference between the amount of current and the magnitude of vibration measured or detected at the time of determination, and the acquired information on the thickness of the medium. is there.
請求項3記載の発明は、プログラムであって、一対の円筒体を備えて、前記一対の円筒体の間に媒体を挟み込んで送りつつ、当該媒体に形成された画像を定着する定着器と、前記定着器の円筒体を回転駆動する直流電動機と、前記直流電動機に電源を供給する電源部と、前記電源部から直流電動機へ流れる電流量を計測する電流測定手段と、前記定着器の周辺に配された部材の振動の大きさを検出する振動検出手段と、前記円筒体の間に媒体があるか否かを判断する判断手段とを備えた画像形成装置を制御するコンピュータを、前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、の相違に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価する手段として機能させることとしたものである。 The invention described in claim 3 is a program, comprising a pair of cylindrical bodies, a fixing device that fixes an image formed on the medium while sandwiching and feeding the medium between the pair of cylindrical bodies, A DC motor that rotationally drives the cylindrical body of the fixing device, a power supply unit that supplies power to the DC motor, current measuring means that measures the amount of current flowing from the power supply unit to the DC motor, and a periphery of the fixing device A computer for controlling the image forming apparatus, comprising: a vibration detecting means for detecting the magnitude of vibration of the arranged member; and a judging means for judging whether or not there is a medium between the cylindrical bodies. Is rotating the cylindrical body, and the current amount and the magnitude of vibration measured or detected when it is determined by the determining means that there is no medium between the cylindrical bodies, and the cylindrical body by the determining means Between The size of the measured or detected the amount of current and the vibration when it is determined that there is a body, on the basis of the difference of one in which it was decided to function as a means for evaluating the possibility of failure of the fuser.
請求項1,3記載の発明によると、定着器に含まれるローラの駆動力上昇と、当該駆動力上昇とローラの軸ぶれによる振動の発生との双方から定着器の故障可能性を評価できる。 According to the first and third aspects of the present invention, it is possible to evaluate the possibility of failure of the fixing device from both the increase of the driving force of the roller included in the fixing device and the generation of vibration due to the driving force increase and the shaft shake of the roller.
請求項2記載の発明によると、さらに用紙の厚みに配慮した定着器の故障可能性を評価できる。 According to the invention described in claim 2, it is possible to evaluate the possibility of failure of the fixing device in consideration of the thickness of the paper.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る画像形成装置1は、図1にその内部構成を例示するように、媒体供給部10、現像部20、定着部30、コントローラ部40、定着部故障可能性評価部50、及び電源部60を含んで構成される。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As illustrated in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment has a
媒体供給部10は、例えば用紙トレイなどであり、画像の形成を受ける媒体としての用紙を保持し、コントローラ部40から入力される指示に従って、保持している用紙を一枚ずつ現像部20へ送り出す。本実施の形態の画像形成装置1では媒体の搬送される経路に沿って、媒体搬送機構としてのローラ等が配されている。
The
現像部20は、画像を担持する像担持体であるドラム、当該ドラムに潜像を形成する潜像形成部、及び潜像に従ってトナーを付着させる現像器を備える。そしてこの現像部20は、コントローラ部40から入力される指示に従ってドラム上に潜像を形成し、この潜像にトナー等を付着させる。さらに現像部20は、搬送されてきた媒体にこのドラムを押しつけ、媒体上に画像を転写して形成する。
The developing
定着部30は、図2に例示するように、媒体検出部31と、直流電動機32と、一対の円筒体である加熱ローラ33及び加圧ローラ34とを含んで構成される。媒体検出部31は、媒体の搬送経路上、定着部30より上流側(媒体供給部10側)に媒体が到来すると、媒体の到来を検出した旨の信号(媒体検出信号)を定着部故障可能性評価部50等に出力する。一例としてこの媒体検出部31は媒体の搬送軌跡を挟んで対向配置された発光素子と受光素子とを備えた光センサでよい。この媒体検出部31に媒体が到来するまでは発光素子が放射した光が受光素子に到来するが、発光素子が放射した光が受光素子に到来すると発光素子が放射した光が受光素子に到来しなくなる。媒体検出部31は、受光素子が発光素子から到来する光を検出しなくなると、媒体検出信号を出力する。
As illustrated in FIG. 2, the
直流電動機32は、電源部60から供給される直流電源によって駆動される。この直流電動機32の回転軸は、加熱ローラ33の回転軸にギアを介して接続されており、加熱ローラ33を回転駆動する。加熱ローラ33にはその内部にヒーターが設けられており、既に述べたように直流電動機32により回転駆動される。加圧ローラ34は、加熱ローラ33に対して媒体の搬送路を挟んで配されており、媒体を加熱ローラ33と自己自身の間に挟み込んで搬送する。媒体上に形成された画像は、加熱ローラ33と加圧ローラ34との間で加熱され、加圧されることで媒体上に定着される。
The
コントローラ部40は、媒体上に形成するべき画像を表す情報(形成指示情報)を受け入れる。この形成指示情報は、例えば図示しないネットワークなどの通信手段を介して受け入れたものでよい。コントローラ部40は、この形成指示情報によって表される画像を、媒体上に形成するべく、媒体供給部10、現像部20、及び定着部30を制御する。このようなコントローラ部40は広く知られているので、その詳しい説明を省略する。
The
定着部故障可能性評価部50は、図3に例示するように、電流計測部51と、振動検出部52と、制御部53とを含んで構成される。この電流計測部51は、電源部60から定着部30の直流電動機32へ供給される電源の電流量を検出し、当該電流量を表す情報を出力する。この電流計測部51は、例えば電流計とA/D(Analog/Digital)変換器とを用いて実現できる。
As illustrated in FIG. 3, the fixing unit failure
振動検出部52は、振動を検出する振動センサ(例えば圧電素子)を含んで構成され、当該振動センサで検出される振動の大きさを表す電圧信号を出力する。この振動センサは、定着部30において直流電動機32が駆動する軸(ここでは加熱ローラの軸)の振動が伝播する、定着器30の周辺に配された部材に取り付けられる。この振動検出部52の振動センサの具体的な取り付け位置は、画像形成装置1の内部の構成に応じて異なるが、定着部30の軸ぶれにより生じた振動が伝播する、定着器30の周辺に配された部材に取り付けることになる。このような部材としては、例えば、定着部30を支持する支持部材などがある。
The
制御部53は、例えばマイクロコンピュータで構成される。この制御部53は、CPU(Central Processing Unit)等のプログラム制御デバイスと、記憶素子と、インタフェース部とを備える。ここでプログラム制御デバイスは、本実施の形態ではCPUであるものとする。このCPUは、記憶素子に格納されたプログラムに従って動作し、定着部30の故障可能性を評価する処理を行う。この処理の詳しい内容については、後に述べる。
The
また制御部53の記憶素子は、不揮発性のメモリであり、CPUによって実行されるプログラムを記憶する。このプログラムは、DVD−ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)等のコンピュータ可読な記録媒体に格納されて提供され、この記憶素子に複写されたものであってもよい。さらにこの記憶素子はCPUのワークメモリとしても動作する。またインタフェース部は、媒体検出部31から入力される信号を受け入れてCPUに出力する。電源部60は、定着部30の直流電動機32を含む、装置の各部に対して電源を供給する。
The storage element of the
ここで定着部故障可能性評価部50の制御部53の動作について述べる。この制御部53は、電流計測部51が計測した電流量の情報と、振動検出部52が検出した振動の大きさの情報とを記憶素子に蓄積して記憶している。
Here, the operation of the
そして制御部53は、定着部30の直流電動機32が加熱ローラ33を回転させており、かつ加熱ローラ33と加圧ローラ34との間に媒体がない期間に、電流計測部51が計測した単位時間あたりの電流量の自乗値(すなわち電流実効値)と、単位時間あたりに振動検出部52が検出した振動の大きさの自乗値(すなわち振動実効値)とを「媒体なし期間」の情報として記憶する。
The
また、この制御部53は、定着部30の直流電動機32が加熱ローラ33を回転させており、かつ加熱ローラ33と加圧ローラ34との間に媒体がある期間に、電流計測部51が計測した単位時間あたりの電流量の自乗値(すなわち電流実効値)と、単位時間あたりに振動検出部52が検出した振動の大きさの自乗値(すなわち振動実効値)とを「媒体あり期間」の情報として記憶する。
Further, the
またここでは、媒体検出部31が媒体を検出した時点より予め定めた時間T1だけ前から、媒体検出部31が媒体を検出した時点までを、加熱ローラ33と加圧ローラ34との間に媒体がない期間とし、媒体検出部31が媒体を検出してから予め定めた一定の時間T2だけ後までを、加熱ローラ33と加圧ローラ34との間に媒体がある期間とする。
Further, here, the medium between the
つまり制御部53は、時間Tmax(Tmax=T1+T2とする)分だけ、電流計測部51が計測した電流量の情報と、振動検出部52が検出した振動の大きさの情報とを記憶素子に蓄積して記憶する(このような記憶は、広く知られたリングバッファを用いて行うことができる)。また制御部53は、媒体検出部31が媒体を検出した時点からタイマ(図示せず)を起動し、当該起動の時点から時間T2が経過した時点で、次の図4に例示する処理を行う(この処理の間、情報の蓄積記憶を一時中断してもよい)。
That is, the
制御部53は、記憶されている電流量の情報と、振動の大きさの情報とのうち、先頭の時間T1分だけ(つまり、媒体検出部31が媒体を検出した時点より予め定めた時間T1だけ前から、媒体検出部31が媒体を検出した時点までの分、つまり媒体なし期間)の情報を取り出す(S1)。そして制御部53は、この媒体なし期間に記憶された電流量の情報の自乗和を時間T1で除して電流実効値を算出し、また、媒体なし期間に記憶された振動の大きさの情報の自乗和を時間T1で除して、振動実効値を算出する(S2)。
The
さらに制御部53は、記憶されている電流量の情報と、振動の大きさの情報とのうち、末尾の時間T2分だけ(つまり、媒体検出部31が媒体を検出した時点から、時刻T2が経過する時点までの分、つまり媒体あり期間)の情報を取り出す(S3)。そして制御部53は、この媒体あり期間に記憶された電流量の情報の自乗和を時間T2で除して電流実効値を算出し、また、媒体あり期間に記憶された振動の大きさの情報の自乗和を時間T2で除して、振動実効値を算出する(S4)。
Further, the
制御部53は、処理S2で算出した媒体なし期間の電流実効値Ie_pと、処理S4で算出した媒体あり期間の電流実効値Ieとの差、ΔIe=Ie−Ie_pを算出して、差分電流実効値ΔIeを得る。また、処理S2で算出した媒体なし期間の振動実効値Ve_pと、処理S4で算出した媒体あり期間の振動実効値Veとの差、ΔVe=Ve−Ve_pを算出して、差分振動実効値ΔVeを得る(S5)。
The
そして制御部53は、これら差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeとが、予め基準として定められた基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとからどの程度離れているかを表す評価情報を算出する(S6)。この評価情報は、マハラノビス距離を算出することとすればよい。
Then, the
制御部53は、マハラノビス距離が予め定めた閾値を超えているか否かを調べ(S7)、超えていれば(Yesならば)、故障の予兆があると判断して、その旨を報知する(S8)。この報知は、図示しない表示部にその旨を表示する等の方法によって行ってもよいし、ネットワーク等の通信手段を介して予め定めた宛先にその旨を表す情報を送信することによって行ってもよい。
The
また制御部53は、処理S7において、処理S6で算出したマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えていないならば(Noならば)、処理を終了する。
If the Mahalanobis distance calculated in step S6 does not exceed the predetermined threshold (if No), the
なお、処理S6で用いる基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとのマハラノビス距離は、次のようにして算出する。すなわち、本実施の形態では、予め正常であることが知られている定着部30を用いて、差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeとを複数得ておく(これらが基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとを表す)。そして複数の差分電流実効値ΔIeの平均をμIe、複数の差分振動実効値ΔVeの平均をμVeとし、分散行列(共分散行列)をΣとして得ておく。なお、以下の説明では、μは、その成分が(μIe,μVe)であるベクトル値であるとする。
The Mahalanobis distance between the reference differential effective current value ΔIe_ref and the reference differential vibration effective value ΔVe_ref used in step S6 is calculated as follows. That is, in the present embodiment, a plurality of differential current effective values ΔIe and differential vibration effective values ΔVe are obtained using the fixing
そして処理S6では、処理S5で算出された差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeとを成分とするベクトル値X=(ΔIe,ΔVe)を生成し、
[動作]
本実施の形態の画像形成装置1は、画像形成の指示を受けると、コントローラ部40が当該指示に従ってビットマップの画像を生成する。そしてコントローラ部40が定着部30の加熱ローラ33のヒーターに通電し、加熱ローラ33のヒーターの温度が予め定めた温度に達すると、媒体供給部10から媒体の供給を行わせ、また現像部20を制御して、その像担持体に潜像を形成させ、この潜像に対応するトナーを付着させる。現像部20を媒体が通過するときに、当該トナーが媒体に転写される。
[Operation]
When the image forming apparatus 1 according to the present embodiment receives an image formation instruction, the
この間、定着部30の加熱ローラ33は直流電動機32により回転駆動されており、これに接する加圧ローラ34も、加熱ローラ33の回転に従って回転している。そして画像形成装置1は、この間の直流電動機32に供給されている電流量と加熱ローラ33の回転軸から伝播する振動の大きさとがそれぞれ検出され、予め定めた時間Tmax(Tmax=T1+T2とする)分だけ蓄積して記憶する。
During this time, the
やがて媒体が定着部30に達して、その媒体検出部31により検出され、それから時間T2が経過すると、画像形成装置1は、記憶されている電流量の情報と、振動の大きさの情報とのうち、先頭の時間T1分だけ(つまり、媒体検出部31が媒体を検出した時点より予め定めた時間T1だけ前から、媒体検出部31が媒体を検出した時点までの分、つまり媒体なし期間)の情報を取り出す。そして画像形成装置1は、この媒体なし期間に記憶された電流量の情報の自乗和を時間T1で除して電流実効値を算出し、また、媒体なし期間に記憶された振動の大きさの情報の自乗和を時間T1で除して、振動実効値を算出する。
Eventually, when the medium reaches the fixing
さらに画像形成装置1は、記憶されている電流量の情報と、振動の大きさの情報とのうち、末尾の時間T2分だけ(つまり、媒体検出部31が媒体を検出した時点から、時刻T2が経過する時点までの分、つまり媒体あり期間)の情報を取り出す。そして、この媒体あり期間に記憶された電流量の情報の自乗和を時間T2で除して電流実効値を算出し、また、媒体あり期間に記憶された振動の大きさの情報の自乗和を時間T2で除して、振動実効値を算出する。
Further, the image forming apparatus 1 determines the time T2 from the stored current amount information and the vibration magnitude information for the last time T2 (that is, from the time when the
定着部30の加熱ローラ33と加圧ローラ34との軸ぶれは、使用による摩耗から生じ、摩耗するほどに大きくなる。そしてこのとき、駆動に要する電流量は増加する。しかしながら用紙などの媒体がこれらのローラに挟まれている間は、加熱ローラ33と加圧ローラ34との各回転軸が一方方向に押しつけられる状態になることから、軸のぶれ範囲が小さくなり、見かけ上、軸ぶれ量が減少する。つまり、媒体が定着部30を通過する前と、通過中との電流量と振動量との変化は、図5に例示するようなものとなる。図5では、媒体が通過する前(媒体検出部31が媒体を検出する前)は、振動量と駆動に要する電流量とがともに比較的大きく、媒体通過中は減少する様子が示されている。
Shaking between the
画像形成装置1は、媒体なし期間の電流実効値Ie_pと、媒体あり期間の電流実効値Ieとの差、ΔIe=Ie−Ie_pを算出して、差分電流実効値ΔIeを得る。また、媒体なし期間の振動実効値Ve_pと、媒体あり期間の振動実効値Veとの差、ΔVe=Ve−Ve_pを算出して、差分振動実効値ΔVeを得る。そして画像形成装置1は、これら差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeとが、予め基準として定められた基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとからどの程度離れているかを、マハラノビス距離を算出することで調べる。 The image forming apparatus 1 calculates the difference between the effective current value Ie_p during the medium-free period and the effective current value Ie during the medium-present period, ΔIe = Ie−Ie_p, and obtains the differential current effective value ΔIe. Further, the difference between the effective vibration value Ve_p during the medium-free period and the effective vibration value Ve during the medium-present period is calculated, ΔVe = Ve−Ve_p, to obtain the differential vibration effective value ΔVe. In the image forming apparatus 1, how far the differential current effective value ΔIe and the differential vibration effective value ΔVe are apart from the reference differential current effective value ΔIe_ref and the reference differential vibration effective value ΔVe_ref that are determined in advance as a reference. Is calculated by calculating the Mahalanobis distance.
このマハラノビス距離の算出例を図6に示す。図6では、定着部30が比較的新品のうちにおいて算出されたマハラノビス距離(D1,D2)と、摩耗が進行した状態であるが、故障とは判断されていない状態で算出されたマハラノビス距離(D3)と、さらに摩耗が進行し、故障と判断される状態で算出されたマハラノビス距離(D4)とが例示されている。
An example of calculating the Mahalanobis distance is shown in FIG. In FIG. 6, the Mahalanobis distance (D1, D2) calculated when the fixing
画像形成装置1は、このマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えているか否かを調べ、超えていれば、故障の予兆があると判断して、その旨を報知する。この閾値は実験的に定めておくことができる。 The image forming apparatus 1 checks whether or not the Mahalanobis distance exceeds a predetermined threshold value. If it exceeds the threshold value, the image forming apparatus 1 determines that there is a sign of failure and notifies the fact. This threshold value can be determined experimentally.
[変形例1]
図4に例示した処理では、制御部53は、処理S6で算出したマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えているか否かを調べ、超えていれば故障の予兆があると判断して、その旨を報知することとしていた。つまり、処理S6で算出したマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えた回数が一度だけでも、故障の予兆があると判断していた。しかしながら、本実施の形態では、これに代えて、処理S6で算出したマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えた回数が、予め定めたN回(Nは2以上)となったときに故障の予兆があると判断して、その旨を報知することとしてもよい。
[Modification 1]
In the process illustrated in FIG. 4, the
この例では制御部53は、記憶素子にカウンタの値を記憶する領域を確保し、当初は「0」にリセットしておく。また、このカウンタの値は、例えば電源投入時や、定着部30を交換したときに「0」にリセットするようにしてもよい。
In this example, the
そして、制御部53は、処理S7において算出したマハラノビス距離が予め定めた閾値を超えたか否かを調べ、超えているならば、このカウンタの値を「1」だけインクリメントする。そして当該カウンタの値が予め定めた回数閾値を超えているときに故障の予兆があると判断して、処理S8に移行し、その旨を報知する。
Then, the
[変形例2]
また、ここまでの説明では、算出された差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeとによる故障の可能性評価を、予め基準として定められた基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとに基づいて行うこととしていたが、これら差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとは、使用した媒体の種類によって異なる。すなわち一般に、媒体の種類が異なれば媒体表面の凹凸、媒体の厚さなどが互いに異なるため、基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとも異なる場合があるためである。
[Modification 2]
In the description so far, the failure possibility evaluation based on the calculated differential current effective value ΔIe and the differential vibration effective value ΔVe is performed based on the reference differential current effective value ΔIe_ref and the reference differential vibration effective. The difference current effective value ΔIe_ref and the reference difference vibration effective value ΔVe_ref differ depending on the type of medium used. That is, in general, since the unevenness of the medium surface, the thickness of the medium, and the like are different for different types of media, the reference differential current effective value ΔIe_ref and the reference differential vibration effective value ΔVe_ref may be different.
そこで本実施の形態では、媒体の種類ごとに、複数の基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refとを算出し、さらにこれらから、媒体の種類ごとの平均値のベクトルμと、分散行列Σとを得ておき、図7に例示するように媒体の種類ごとに記憶しておく。 Therefore, in the present embodiment, for each medium type, a plurality of reference differential current effective values ΔIe_ref and a reference differential vibration effective value ΔVe_ref are calculated, and from these, an average value vector μ for each medium type, The variance matrix Σ is obtained and stored for each type of medium as illustrated in FIG.
図7の例では、媒体の種類を特定する情報に対して、当該情報で特定される媒体を利用し、正常であることが知られている定着部30を用いて画像形成を行った際、測定・算出した基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refに基づく平均値のベクトルμと、分散行列Σとを関連づけて記憶している例を示している。
In the example of FIG. 7, when information is formed using the fixing
この場合の画像形成装置1の制御部53は、画像形成の指示に従って媒体供給部10から供給された媒体の種類を特定する情報を取得し、当該取得した情報に関連づけて記憶されている平均値のベクトルμと、分散行列Σとを読み出しておく。そして図4に例示した処理S6にてマハラノビス距離を算出する際に、これら読み出した平均値のベクトルμと、分散行列Σとを用いた演算を行う。
In this case, the
ここで媒体の種類を特定する情報は、媒体としての用紙の種類名称(「普通紙」、「コート紙」など)であってもよいし、媒体としての用紙の厚さを表す情報そのものであってもよい。なお、用紙の厚さを表す情報は、用紙1平方メートルあたりの重さ(斤量)で表しておくものでよい(例えば127g/平方メートル、など)。 Here, the information for specifying the type of medium may be the name of the type of paper as the medium (“plain paper”, “coated paper”, etc.), or information itself indicating the thickness of the paper as the medium. May be. Note that the information indicating the thickness of the paper may be expressed in terms of weight per square meter of paper (for example, 127 g / square meter).
なお、故障の予兆となる軸ぶれによる振動などは、媒体の厚さが薄いほど出やすいことに鑑み、予め定めた厚さ閾値を超える媒体に対して画像形成を行っているときには、本実施の形態に示した処理を行わないこととしてもよい。この場合、予め定めた厚さ閾値を超えない媒体に対して画像形成を行っているときに限り、図4に示した処理が行われることになる。この場合、当該予め定めた厚さ閾値を超えない媒体ごとに、基準となる基準差分電流実効値ΔIe_refと、基準差分振動実効値ΔVe_refに基づく平均値のベクトルμと、分散行列Σとを記憶しておき、画像形成の指示に従って媒体供給部10から供給された媒体の種類を特定する情報を取得し、当該取得した情報に関連づけて記憶されている平均値のベクトルμと、分散行列Σとを読み出しておく。そして図4に例示した処理S6にてマハラノビス距離を算出する際に、これら読み出した平均値のベクトルμと、分散行列Σとを用いた演算を行うこととしてもよい。
In view of the fact that vibration due to shaft shake, which is a sign of failure, is more likely to occur as the thickness of the medium is thinner, when image formation is performed on a medium exceeding a predetermined thickness threshold, It is good also as not performing the process shown in the form. In this case, the process shown in FIG. 4 is performed only when an image is formed on a medium that does not exceed a predetermined thickness threshold. In this case, for each medium that does not exceed the predetermined thickness threshold, the reference differential current effective value ΔIe_ref serving as a reference, the average vector μ based on the reference differential vibration effective value ΔVe_ref, and the dispersion matrix Σ are stored. The information for specifying the type of the medium supplied from the
[変形例3]
さらにここまでの説明では、差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeが、基準となる値からどれだけ離れているかを表す評価情報をマハラノビス距離を用いて算出し、これにより故障の可能性を評価することとしたが、本実施の形態はこれに限られるものではない。
[Modification 3]
Further, in the description so far, evaluation information indicating how far the differential current effective value ΔIe and the differential vibration effective value ΔVe are separated from the reference value is calculated using the Mahalanobis distance, and thereby the possibility of failure. However, the present embodiment is not limited to this.
一例として、差分電流実効値ΔIeと、差分振動実効値ΔVeが、基準となる値からどれだけ離れているかを表すユークリッド距離dを、評価情報として算出してもよい。この場合、ユークリッド距離dは、
そして画像形成装置1は、このユークリッド距離dが予め定めた閾値を超えたときに(または予め定めた閾値を超えた回数(上述のカウンタを用いて計測した回数)が、予め定めた回数閾値を超えたときに)、故障の予兆があると判断して、その旨を報知する。 When the Euclidean distance d exceeds a predetermined threshold (or the number of times the predetermined threshold is exceeded (the number of times measured using the above-described counter)), the image forming apparatus 1 sets the predetermined number threshold. When it exceeds, it is determined that there is a sign of failure, and that fact is notified.
さらに、差分電流実効値や、差分振動実効値に代えて、電流値の変動差分ΔIや振動の大きさの変動差分ΔVとして、
この場合も、予め正常であることが知られている定着部30を用いて、電流値の変動差分の基準となる値ΔI_refと、振動の大きさの変動差分の基準となる値ΔV_refとを複数得ておく。そしてこれら複数のΔI_refと、複数のΔV_refとをそれぞれ電流値の変動差分の重心(または平均)と、振動の大きさの変動差分の重心(または平均)とを基準値として算出しておく。
In this case as well, using the fixing
次に、本実施の形態の制御部53は、図4に示した処理S2において、電流実効値や振動実効値の代わりに、媒体なし期間の電流値の統計量I_pと振動の大きさの統計量V_pとを算出する。また図4の処理S4において、媒体あり期間の電流値の統計量Iと振動の大きさの統計量Vとを算出する。
Next, in the process S2 shown in FIG. 4, the
さらに制御部53は、図4の処理S5において、処理S2、S4で算出した値を用い、電流値の変動差分ΔIと振動の大きさの変動差分ΔVとを算出する。そして処理S6において、マハラノビス距離の算出に代えて、電流値の変動差分と振動の大きさの変動差分とで張られる平面上において、基準値として算出された値が表す点と、処理S5で算出された値が表す点との距離Rを評価情報として算出する。この距離Rは、上記基準値である、複数のΔI_refと、複数のΔV_refとのそれぞれの重心(または平均)をΔI_R、ΔV_Rと書くと、
図8は、用紙の厚さごとに算出された基準値の表す点と、故障時(故障の可能性があるとされる時点ではなく、実際に故障と判断された時点)で算出された電流値の変動差分ΔI_failureと振動の大きさの変動差分ΔV_failureが表す点とを図示したものである。この際、故障の可能性があると判断するための閾値は、基準となった値が表す点を中心に、電流値の変動差分の軸に沿った方向にα×|ΔI_failure−ΔI_R|、振動の大きさの変動差分の軸に沿った方向にβ×|ΔV_failure−ΔV_R|(ただしα、βはいずれも0より大きく、1を下回るパラメータ)の径の大きさを持った楕円で表されてもよい。このようにするときには、処理S6にて、実際に測定された電流値の変動差分ΔIと振動の大きさの変動差分ΔVがこの楕円外となったとき(または、実際に測定された電流値の変動差分ΔIと振動の大きさの変動差分ΔVがこの楕円外となった回数(上述のカウンタを用いて計測した回数)が予め定めた回数閾値を超えたとき)に、故障の予兆があると判断する。 FIG. 8 shows a point represented by a reference value calculated for each sheet thickness, and a current calculated at the time of failure (not at the time when there is a possibility of failure but at the time when it was actually determined as a failure). FIG. 4 illustrates a value difference ΔI_failure and a point represented by a vibration magnitude difference ΔV_failure. At this time, the threshold for determining that there is a possibility of failure is α × | ΔI_failure−ΔI_R |, vibration in the direction along the axis of the current value variation difference, centering on the point represented by the reference value. Expressed as an ellipse having a diameter of β × | ΔV_failure−ΔV_R | (where α and β are parameters greater than 0 and less than 1) in the direction along the axis of the fluctuation difference in size of Also good. When doing so, in step S6, when the fluctuation difference ΔI of the actually measured current value and the fluctuation difference ΔV of the magnitude of vibration are out of this ellipse (or the current value of the actually measured current value). When there is a sign of failure at the number of times that the fluctuation difference ΔI and the fluctuation difference ΔV of the magnitude of vibration are out of this ellipse (when the number of times measured using the counter described above exceeds a predetermined number threshold). to decide.
ここで、上記パラメータのα、βは、故障の予兆を検出する目的のためには、比較的小さく、例えばいずれも0.5を下回る値としてもよい。 Here, α and β of the above parameters are relatively small for the purpose of detecting a sign of failure, and for example, both of them may be values below 0.5.
本実施の形態によると、故障の予兆となる複数の現象を用い、かつ、媒体が定着器を通過しているときとそうでないときとで当該複数の現象の発生を調べるので、本実施の形態を利用しない場合に比べて、故障の予兆の検出の精度を高めることができる。 According to the present embodiment, a plurality of phenomena that are signs of failure are used, and the occurrence of the plurality of phenomena is examined when the medium passes through the fixing device and when the medium does not. Compared to the case where no is used, the accuracy of detection of a sign of failure can be improved.
1 画像形成装置、10 媒体供給部、20 現像部、30 定着部、31 媒体検出部、32 直流電動機、33 加熱ローラ、34 加圧ローラ、40 コントローラ部、50 定着部故障可能性評価部、51 電流計測部、52 振動検出部、53 制御部、60 電源部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus, 10 Medium supply part, 20 Developing part, 30 Fixing part, 31 Medium detection part, 32 DC motor, 33 Heating roller, 34 Pressure roller, 40 Controller part, 50 Fixing part failure possibility evaluation part, 51 Current measurement unit, 52 vibration detection unit, 53 control unit, 60 power supply unit.
Claims (3)
前記定着器の円筒体を回転駆動する直流電動機と、
前記直流電動機に電源を供給する電源部と、
前記電源部から直流電動機へ流れる電流量を計測する電流測定手段と、
前記定着器の周辺に配された部材の振動の大きさを検出する振動検出手段と、
前記円筒体の間に媒体があるか否かを判断する判断手段と、
前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、の相違に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価する評価手段と、
を含む画像形成装置。 A fixing device comprising a pair of cylindrical bodies, fixing the image formed on the medium while sandwiching and feeding the medium between the pair of cylindrical bodies;
A DC motor for rotationally driving the cylindrical body of the fixing device;
A power supply for supplying power to the DC motor;
Current measuring means for measuring the amount of current flowing from the power source to the DC motor;
Vibration detecting means for detecting the magnitude of vibration of members disposed around the fixing device;
Determining means for determining whether there is a medium between the cylindrical bodies;
The current amount and the magnitude of vibration measured or detected when the DC motor is rotating the cylindrical body and the judging means judges that there is no medium between the cylindrical bodies, and the judging means Evaluation means for evaluating the possibility of failure of the fixing device based on the difference between the amount of current and the magnitude of vibration measured or detected when it is determined that there is a medium between the cylindrical bodies;
An image forming apparatus including:
前記評価手段は、
前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさとの相違、並びに、前記取得した媒体の厚さの情報に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価する
請求項1記載の画像形成装置。 Means for obtaining information on the thickness of the medium;
The evaluation means includes
The current amount and the magnitude of vibration measured or detected when the DC motor rotates the cylindrical body and the determination means determines that there is no medium between the cylindrical bodies, and the determination means. Based on the difference between the amount of current and the magnitude of vibration measured or detected when it is determined that there is a medium between the cylinders, and the information on the thickness of the acquired medium, the failure of the fixing device The image forming apparatus according to claim 1, wherein the possibility is evaluated.
前記定着器の円筒体を回転駆動する直流電動機と、
前記直流電動機に電源を供給する電源部と、
前記電源部から直流電動機へ流れる電流量を計測する電流測定手段と、
前記定着器の周辺に配された部材の振動の大きさを検出する振動検出手段と、
前記円筒体の間に媒体があるか否かを判断する判断手段とを備えた画像形成装置を制御するコンピュータを、
前記直流電動機が前記円筒体を回転させており、かつ前記判断手段により前記円筒体の間に媒体がないと判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、前記判断手段により前記円筒体の間に媒体があると判断したときに計測または検出された前記電流量及び振動の大きさと、の相違に基づいて、前記定着器の故障可能性を評価する手段として機能させるプログラム。 A fixing device that includes a pair of cylindrical bodies and fixes the image formed on the medium while sandwiching and feeding the medium between the pair of cylindrical bodies;
A DC motor that rotationally drives the cylindrical body of the fixing device;
A power supply for supplying power to the DC motor;
Current measuring means for measuring the amount of current flowing from the power source to the DC motor;
Vibration detecting means for detecting the magnitude of vibration of a member disposed around the fixing device;
A computer for controlling the image forming apparatus, comprising: a determination unit that determines whether there is a medium between the cylindrical bodies;
The current amount and the magnitude of vibration measured or detected when the DC motor rotates the cylindrical body and the determination means determines that there is no medium between the cylindrical bodies, and the determination means. A program that functions as means for evaluating the possibility of failure of the fixing device based on a difference between the amount of current and the magnitude of vibration measured or detected when it is determined that there is a medium between the cylindrical bodies.
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