JP2013033097A - 負荷異常検知装置、画像形成装置、負荷異常検知方法、及びコンピュータ用読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】二次転写ローラの駆動源で生じる負荷異常の原因特定を正確に行うことを課題とする。
【解決手段】第１の回転体２２０に当接する第２の回転体２７０の駆動源２６０にかかる負荷の異常を検知する。第２の回転体が第１の回転体２２０に当接した状態で、駆動源２６０の駆動を制御するための制御要素の値を第１の値として取得する。第２の回転体２７０が第１の回転体２２０から離間した状態で、制御要素の値を第２の値として取得する。第１の値と第２の値の比率に基づいて、負荷の異常が第２の回転体２７０を含む第１の駆動機構に係る負荷異常であるか、同じ駆動源２６０で駆動される第２の駆動機構４００に係る負荷異常であるかを判定する。
【選択図】図９

Description

本発明は、複数の負荷を駆動するモータに生じる異常状態の原因を判定する負荷異常検知装置、画像形成装置、負荷異常検知方法、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

モータの負荷異常を検出する技術として、モータに流れる電流を検出して検出した電流がある閾値を超えた場合に負荷の異常と判定する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、モータの負荷異常を検出する目的で、電流値の変化から異常の有無を検出する技術が開示されている。

電流値が閾値を越えたか否かのみで負荷の異常の有無を判定する技術は、単独で負荷を駆動している場合においては効果がある。しかし、例えば、画像形成装置の中間転写ベルト（一次転写ベルト）と二次転写ローラのように互いに接触しており、それらが別々の駆動源で動作している場合がある。このような場合には、二次転写ローラを駆動するモータが二次転写ローラ以外の負荷（例えば、中間転写ベルト）も駆動しているので、正確な判定が行えないおそれがある。例えば、中間転写ベルトと二次転写ローラの表面速度を等速で回転させているときに、二次転写ローラが温度の上昇により膨張すると、同じ速度でモータを駆動していても、二次転写ローラの表面速度は速くなるので、中間転写ベルトは二次転写ローラに連れ回されるようになる。この場合、二次転写ローラを駆動しているモータの負荷は、中間転写ベルトを連れ回している分も加算されるので大きくなる。一方、中間転写ベルトを駆動しているモータは、連れ回されるのでその負荷は小さくなる。

例えば、二次転写ローラの負荷の異常を検出するために、二次転写ローラを駆動するモータの電流値を用いることができる。すなわち、検出した電流値が通常値より大きい場合には、二次転写ローラが中間転写ベルトを連れ回していると判定することができる。ところが、二次転写ローラを駆動するモータが、二次転写ローラ以外の負荷を駆動していることがある。例えば、中間転写ベルトに付着したトナーを除去するためのクリーニング機構を駆動する駆動源として、二次転写ローラを駆動するモータが用いられることがある。このような場合には、二次転写ローラを駆動するモータの電流値が異常に大きくなっても、その電流値の異常が、中間転写ベルトを連れ回すことに起因するものか、あるいはクリーニング機構の異常に起因するものなのかを正確に判定することができない。正確な判定が行えない場合、異常発生時に適切な処置を行うことができない。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、ある回転体を駆動する駆動源で該回転体以外の負荷を駆動する構成において、該駆動源で生じる負荷異常の原因特定を正確に行うことのできる負荷異常検知装置、画像形成装置、負荷異常検知方法、及び負荷異常検知プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の一実施態様によれば、第１の駆動源によって回転駆動される第１の回転体と、前記第１の回転体に対して当接・離間されるよう構成された第２の回転体と、前記第２の回転体を含む第１の駆動機構を駆動する駆動源と、前記第２の回転体の回転速度を検出する検出器と、前記検出器で検出した回転速度と予め設定された目標回転速度とに基づいて、前記第２３の回転体の回転速度を制御する速度制御部と、前記第２の回転体を前記第１の回転体に対して当接・離間させる第２の回転体移動機構と、前記第２の駆動源により駆動される第２の駆動機構と、前記第２の駆動源の駆動を制御する制御要素の値に基づいて、前記第２の駆動源に係る負荷異常を検知し、且つ該負荷異常が前記第１の駆動機構に係る負荷異常であるか前記第２の駆動機構に係る負荷異常であるかを判定する負荷異常検知判定部とを有することを特徴とする負荷異常検知装置が提供される。

また、上述の負荷異常検知装置を有する画像形成装置が提供される。

本発明の他の実施形態によれば、第１の駆動源によって回転駆動される第１の回転体と、前記第１の回転体に対して当接・離間するように構成された第２の回転体と、前記第２の回転体を含む第１の駆動機構を駆動する第２の駆動源と、前記駆動源により駆動される第２の駆動機構とを有する負荷異常検知装置で行なわれる負荷異常検知方法であって、前記第２の駆動源にかかる負荷の異常を検知し、前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接した状態で、前記第２の駆動源の駆動を制御するための制御要素の値を第１の値として取得し、前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間した状態で、前記制御要素の値を第２の値として取得し、前記第１の値と前記第２の値の比率に基づいて、前記負荷の異常が前記第１の駆動機構に係る負荷異常であるか、前記第２の駆動機構に係る負荷異常であるかを判定することを特徴とする負荷異常検知方法が提供される。

また、コンピュータに上述の負荷異常検出方法を実行させる負荷異常検知プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。

上述の発明によれば、回転体を駆動する駆動源で当該回転体以外の負荷を駆動する構成において、該駆動源で生じる負荷異常の原因特定を正確に行うことができる。

一実施形態による画像形成装置の概略構成を示す図である。 紙転写部の構成を示す図である。 第１実施形態によるメイン制御部及びモータ制御部の機能ブロック図である。 駆動電流の初期値取得処理のフローチャートである。 二次転写ローラの当接状態と離間状態を示す図である。 駆動電流監視処理のフローチャートである。 異常判定指示要求が出されるまでの駆動電流の推移の一例を示す図である。 第１実施形態による異常判定指示出力処理のフローチャートである。 異常判定処理のフローチャートである。 二次転写ローラが中間転写ベルトを連れ回している場合の駆動電流の変化を示す図である。 ベルトクリーニング機構の負荷が異常となった場合の駆動電流の変化を示す図である。 第２実施形態によるメイン制御部及びモータ制御部の機能ブロック図である。 トルク指示値の初期値取得処理のフローチャートである。 トルク指示値監視処理のフローチャートである。 異常判定指示要求が出されるまでのトルク指示値の推移の一例を示す図である。 第２実施形態による異常判定処理のフローチャートである。 二次転写ローラが中間転写ベルトを連れ回している場合のトルク指示値の変化を示す図である。 ベルトクリーニング機構の負荷が異常となった場合のトルク指示値の変化を示す図である。 二次転写モータの回転速度を調整する処理を説明するための図である。 二次転写モータにより冷却ファンを駆動する場合の紙転写部の構成を示す図である。 負荷異常検知装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 中間転写ドラムが設けられた画像転写部を示す図である。 二次転写ベルトが設けられた二次転写部の斜視図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は一実施形態による画像形成装置１００の概略構成を示す図である。画像形成装置１００において、スキャナ部１５０は原稿に走査光を照射しながら、原稿からの反射光を３ラインＣＣＤセンサにより受光し、原稿の画像を読み取る。原稿を読み取って得られた画像データは、画像処理ユニットでスキャナγ補正、色変換、画像分離、階調補正処理等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、画像書き込みユニット１６０へ送られる。画像書き込みユニット１６０は、画像データに応じてＬＤ（レーザーダイオード）のレーザビームを変調する。感光体ユニット１３０は、一様に帯電された回転する感光体ドラムに上述のＬＤからのレーザビームにより潜像を書き込む。現像ユニット１４０は、感光体ドラムにトナーを付着させて潜像を現像する。感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、紙転写部１２０の一次転写ユニットの転写ベルト上に転写される。中間転写ベルト上にはフルカラーコピーの場合、４色のトナー画像が順次重ねられて形成される。（ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色）フルカラーコピーの場合には、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色のトナー画像が作成される。４色のトナー画像の転写が終了した時点で、中間転写ベルトとタイミングを合わせて、給紙部１１０より転写紙が給紙される。そして、紙転写部１２０で中間転写ベルトから４色同時に転写紙にトナー画像が転写される。トナー画像が転写された転写紙は搬送部１８０を経て定着部１７０に送られ、定着ローラと加圧ローラによってトナー画像が熱定着され排紙される。ここで、上述の画像形成装置１００は、間接転写方式の画像形成装置であるが、直接転写方式の画像形成装置であっても良い。

図２は紙転写部１２０の構成を示す図である。第１の回転体の一例としての中間転写ベルト２２０は第１の駆動源の一例としての中間転写モータ２４０によって駆動される。中間転写モータ２４０と中間転写ベルト駆動ローラ２２５の間には、ギヤによる減速機構２３０が設けられており、モータ軸速度をギヤ比の分だけ減速した速度で中間転写ベルト駆動ローラ２２５に伝達される。

第２の回転体の一例としての二次転写ローラ２７０は、第２の回転体の一例としての二次転写モータ２６０により駆動される。二次転写モータ２６０と二次転写ローラ２７０との間には減速機構２６５が設けられている。中間転写ベルト駆動ローラ軸２２５ａに設けられたエンコーダ２５０やベルトスケールセンサ（不図示）の検出値に基づいて、中間転写ベルト２２０のベルト表面が一定速度で移動するように制御が行なわれる。また、二次転写モータ２６０の回転軸に設けられたエンコーダ２８０からの検出値に基づいて、二次転写ローラ２７０の回転角速度が一定速度となるように制御が行なわれる。

転写紙２１０は二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間に形成された二次転写部３００（図中点線で囲まれた部分）に搬送され、中間転写ベルト２２０上の４色のトナー画像が転写紙２１０に転写される。

二次転写ローラ２７０は、画像形成中は図２に示すように中間転写ベルト２２０に当接して二次転写部３００を形成しているが、画像形成動作以外のときには、二次転写ローラ２７０の変形防止等の目的で、中間転写ベルト２２０から離間される。中間転写ベルト２２０に対する二次転写ローラ２７０の当接・離間は、カム駆動モータ２９０で駆動されるカム２９５により行なわれる。

本実施形態では、ベルトクリーニング機構４００が二次転写部３００の下流側に設けられる。ベルトクリーニング機構４００は、二次転写部２８０を通過した後の中間転写ベルト２２０上に残ったトナー画像を除去するための機構である。ベルトクリーニング機構４００は、ベルトクリーニング部材４１０と、取り除いたトナーを一時的に貯蔵する廃トナー回収容器４２０と、廃トナー回収容器４２０に収容された廃トナーを廃トナーボトル（図示せず）に移動する廃トナー回収機構４３０とを含む。

廃トナー回収機構４３０として、例えばスクリュ式粉体搬送機構が用いられる。この場合、スクリュを駆動するためのモータとして、二次転写モータ２６０が用いられる。廃トナー回収機構４３０はギヤ等で構成される減速機４４０を介して二次転写モータ２６０に連結されているので、二次転写モータ２６０が回転すると廃トナー回収機構４３０も同時に駆動される。すなわち、二次転写ローラ２７０を駆動する二次転写モータ２６０は、廃トナー回収機構４３０を駆動するための駆動源としても用いられる。

本実施形態では二次転写モータ２６０は２つの負荷、すなわち、二次転写ローラ２７０と廃トナー回収機構４３０とを同時に駆動する構成であるが、同時に駆動する負荷は廃トナー回収機構４３０に限られず、また、３つ以上の負荷を二次転写モータ２６０により同時に駆動することとしてもよい。例えば、後述するように画像形成装置の一部を冷却するためのファンの駆動源を二次転写モータ２６０とすることもできる。

以下に説明する第１実施形態では、二次転写モータ２６０の負荷異常を正確に判定する負荷異常検知装置が提供される。第１実施形態では、二次転写モータ２６０への駆動電流を制御要素（又は、パラメータ）として、二次転写モータ２６０の負荷異常を検知する。

まず、第１実施形態による画像形成装置のメイン制御部とモータ制御部の機能について説明する。図３は、メイン制御部５００及びモータ制御部６００の機能ブロック図である。

メイン制御部５００は、スタート信号、回転方向信号指示等を、モータ制御部６００のＣＰＵ６１０に送る。モータ制御部６００のＣＰＵ６１０は、中間転写モータ２４０に駆動電流を供給することで中間転写モータ２４０を駆動させ、二次次転写モータ２６０に駆動電流を供給することで二次転写モータ２６０を駆動させる。

中間転写モータ２４０の速度は、中間転写モータ２４０のエンコーダ２５０からの速度信号に基づいてフィードバック制御される。二次転写モータ２６０の速度は、二次転写モータ２６０のエンコーダ２８０からの速度信号に基づいてフィードバック制御される。中間転写モータ２４０の駆動電流及び二次転写モータ２６０の駆動電流は、シャント抵抗ＲＬ１、ＲＬ２を設け、駆動回路用トランジスタ（ＦＥＴ）側の電圧を逐次ＣＰＵ１９のＡＤ入力部に送ることで、それぞれ演算することで計測することができる。

制御演算部６２０、６３０は、中間転写モータ２４０と二次転写モータ２６０の各エンコーダからの速度情報と目標速度（不図示）とから各トルク指示値を算出して決定する。中間転写モータ２４０の駆動電流及び二次転写モータ２６０駆動電流は、ＰＷＭ変換部６４０及び６５０にそれぞれ入力される。ＰＷＭ変換部６４０及び６５０は、過電流発生時にＰＷＭ Ｄｕｔｙの制限を行う（トルク指示値による判定とは直接の関係はない）。

カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を介してカム駆動モータ２９０を制御する。カム駆動モータ２９０として、例えばステッピングモータを用いることができる。この場合、カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を制御して、パルス状の電流をカム駆動モータ２９０に供給する。

カム停止位置センサ７１０の検出信号がカム駆動モータ制御部６６０に供給される。カム駆動モータ制御部６６０は、カム停止位置センサ７１０の検出信号に基づいて、カム駆動モータ２９０を制御し、カム２９５の回転位置を制御する。これにより、二次転写ローラ２７０を、中間転写ベルト２２０に当接した位置に移動させ（図５（ａ）参照）、又は、中間転写ベルト２２０から離間した位置に移動させる（図５（ｂ）参照）。

次に、本実施形態による負荷異常検知装置の負荷異常検出処理の前に行われる事前処理である初期値取得処理について説明する。図４は初期値取得処理のフローチャートである。図４に示す初期値取得処理により、二次転写モータ２６０の駆動電流の初期値Ｃ１が求められ、初期値Ｃ１に基づいて閾値Ｔ１が決定される。初期値Ｃ１は、負荷異常がない場合（つまり正常な場合）に、二次転写モータ２６０に供給される駆動電流の値である。初期値Ｃ１から求められる閾値Ｔ１は、後述する負荷異常検知処理で用いられる。

まず、ステップＳ１１で画像形成装置１００において初期値取得モードが選択されているか否かが判断される。初期値取得モードの選択は、ユーザが画像形成装置１００の操作部１０５（図３参照）を操作して指令を入力することにより行なわれる。初期値取得モードが選択されてないと判断されると（ステップＳ１１のＮＯ）、処理は終了される。

一方、初期値取得モードが選択されていると判断されると（ステップＳ１１のＹＥＳ）、処理はステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、メイン制御部５００（図３参照）はＣＰＵ６１０に中間転写モータスタート信号及び二次転写モータスタート信号を送り、中間転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０の駆動を開始させる。続いて、ステップＳ１３において、ＣＰＵ６１０のカム駆動モータ制御部６６０は、カム駆動モータ２９０を駆動してカム２９５を回転させ、図５（ａ）に示すように二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態にする。

二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態となったら、ステップＳ１４において、二次転写モータ２６０の駆動電流の値を取得し、初期値Ｃ１としてメモリ８００に格納する。初期値Ｃ１は、二次転写モータ２６０の駆動電流の基準値となる。初期値Ｃ１は、設計時に求めた駆動電流値としてもよく、工場出荷時又はメンテナンス実施時に負荷異常が発生していない状態で計測した駆動電流値としてもよい。

続いて、ステップＳ１５において、ＣＰＵ６１０は、メモリ８００に格納した初期値Ｃ１に基づいて二次転写モータ２６０の駆動電流の閾値Ｔ１を演算により求め、メモリ８００に格納する。閾値Ｔ１は、初期値Ｃ１に所定の係数を乗算することで求められる。所定の係数は、実機での経験あるいは実験に基づいて決定することが好ましい。例えば所定の係数を２として、実際の駆動電流が初期値Ｃ１の２倍になったときに、後述のように異常判定を行なうこととしてもよい。

次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ６１０のカム駆動モータ制御部６６０は、カム駆動モータ２９０を駆動してカム２９５を回転させ、図５（ｂ）に示すように二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間した状態にする。そして、ステップＳ１７において、ＣＰＵ６１０は、中間転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０の駆動を停止し、初期値取得処理を終了する。

次に、第１実施形態による負荷異常検知処理について説明する。

図６は通常稼働時の二次転写モータ２６０の駆動電流を監視する駆動電流監視処理のフローチャートである。画像形成装置１００の稼働中に、ステップＳ２１において、モータ制御部６００のＣＰＵ６１０の負荷異常検知判定部６７０は、二次転写モータ２６０の駆動電流の値を監視して取得し、メモリ８００に格納された駆動電流の値を更新する。そして、ステップ２２において、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写モータ２６０の駆動電流の現在値が閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する。

二次転写モータ２６０の駆動電流の現在値が閾値Ｔ１以上ではない場合（ステップＳ２２のＮＯ）、今回の処理を終了する。一方、二次転写モータ２６０の駆動電流の現在値が閾値Ｔ１以上であると判定された場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求をメイン制御部５００に送る。具体的には、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求フラグを１としてメイン制御部５００に送り、処理を終了する。

上述の駆動電流監視処理は、画像形成装置１００の稼働中は定期的に繰り返し行なわれる。画像形成装置１００が稼働している間に、何らかの理由で二次転写モータ２６０への負荷が増大し、二次転写モータ２６０の駆動電流が上昇することがある。駆動電流監視処理を行なうことにより、この負荷の増大（負荷異常）を検知し、当該負荷異常が何の原因によるものかを検知するように要求するために行なわれる。

図７は異常判定指示要求が出されるまでの駆動電流の推移の一例を示す図である。画像形成装置１００が工場出荷後に初めて使用されるときには、二次転写モータ２６０の駆動電流は初期値Ｃ１である。画像形成装置１００が稼働してからしばらくの間は、二次転写モータ２６０の駆動電流は初期値Ｃ１を維持している（すなわち、正常に稼働している）。したがって、駆動電流は、初期値Ｃ１に係数を掛けて求めた閾値Ｔ１よりは低い値を維持している。ある時間が経って、何らかの理由で二次転写モータ２６０の負荷が増大し始めると、駆動電流も上昇し始める。二次転写モータ２６０の負荷は時間の経過とともに大きくなり、二次転写モータ２６０の駆動電流も増大して、ある時点で閾値Ｔ１を超えるようになる。この時点で、駆動電流監視処理が行なわれると、図６のステップＳ２２でＹＥＳとなり、ステップＳ２３において異常判定指示要求がメイン制御部５００に送られる。すなわち、駆動電流が閾値Ｔ１を超えたら、二次転写モータ２６０の負荷に異常があるとして、その異常の原因を判定するように指示要求が出される。

駆動電流監視処理において、異常判定指示要求がメイン制御部５００に送られると、メイン制御部５００は、異常判定指示出力処理を行なう。

図８は異常判定指示出力処理のフローチャートである。まず、ステップＳ３１において、メイン制御部５００は、異常判定処理要求がなされているか否かを判定する。具体的には、メイン制御部５０は、負荷異常検知判定部６７０から送られてきた異常判定指示要求フラグが１であるか否かを判定する。

異常判定指示要求フラグが１ではない場合（ステップＳ３１のＮＯ）、処理は終了する。一方、異常判定指示要求フラグが１に設定されている場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、処理はステップＳ３２に進み、所定のタイミングであるか否かが判定される。所定のタイミングとは、異常判定処理を行なうことのできるタイミングのことを意味する。より具体的には、画像形成装置１００が稼働中であるが、印刷動作を行なっていないか印刷要求がなされていないタイミングを意味する。すなわち、異常判定処理を行なうには後述のように二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離間させる必要があるので、印刷動作中には異常判定処理を行うことはできない。このため、ステップＳ３２において、異常判定処理を行なってもよいタイミングであるか否かを判定する。異常判定処理を行なっても良いタイミングは、例えば、印刷ジョブ終了時、あるいは画像形成装置１００が印刷待機状態である時などに、予め設定しておけばよい。

現在が所定のタイミングではない場合（ステップＳ３２のＮＯ）、異常判定処理を行なうべきタイミングではないので、処理は終了する。一方、現在が所定のタイミングである場合（ステップＳ３２のＹＥＳ）、処理はステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、メイン制御部５００は、モータ制御部６００に対して異常判定指示を出力し、処理を終了する。

次に、異常判定処理について説明する。図９は負荷異常検知判定部６７０が行なう異常判定処理のフローチャートである。メイン制御部５００から異常判定指示を受け取ると、負荷異常検知判定部６７０は、異常の原因を判定するために異常判定処理を行なう。

まず、ステップＳ４１において、現在が異常判定処理を行なうべき所定のタイミングであるか否かを判定する。所定のタイミングではない場合（ステップＳ４１のＮＯ）、異常判定処理は行なわず、処理を終了する。一方、所定のタイミングであると判定されると、処理はステップＳ４２に進む。

ステップＳ４２では、カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を介してカム駆動モータ２９０を駆動し、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間した状態にする（図５（ｂ）参照）。そして、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間した状態での二次転写モータ２６０の駆動電流Ｉ１を取得する。

続いて、ステップＳ４３において、カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を介してカム駆動モータ２９０を駆動し、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態にする（図５（ａ）参照）。そして、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態での二次転写モータ２６０の駆動電流Ｉ２を取得する。

次に、ステップＳ４５において、負荷異常検知判定部６７０は、ステップＳ４３で取得した駆動電流Ｉ１に対するステップＳ４２で取得した駆動電流Ｉ２の比率（Ｉ２／Ｉ１）を算出する。続いて、ステップＳ４６において、負荷異常検知判定部６７０は、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲外であるか否かを判定する。規定の範囲とは、１に近い範囲であり、検出誤差を考慮しても駆動電流Ｉ２と駆動電流Ｉ１が変化しないことがわかるような範囲に設定する。

ステップＳ４５において、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲外であると判定された場合（ステップＳ４５のＹＥＳ）、駆動電流の変化の原因は二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りである判断し、処理はステップＳ４８に進む。ステップＳ４８では、負荷異常検知判定部６７０は、負荷異常の原因をメイン制御部５００に通知する。

ここで、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲外となることは、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０に当接させると、二次転写モータ２６０の駆動電流が増大するか減少することを意味する。この場合は、中間転写ベルト２２０への当接によって二次転写モータ２６０への負荷が増減するのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回しているか（駆動電流が増大している場合）、あるいは、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０により連れ回されている（駆動電流が減少している場合）と考えられる。したがって、ステップＳ４８で通知される負荷異常の原因は、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２７０との間の連れ回りとなる。

図１０は二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回している場合の駆動電流の変化を示す図である。この場合、異常判定処理が行なわれたのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接している状態では、二次転写モータ２６０の駆動電流は閾値Ｔ１に等しいかそれ以上である。そして、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離すと、中間転写ベルト２２０による負荷は無くなるので、二次転写モータ２６０の駆動電流はその分減少する。図１０に示す例では、負荷の経時変化が無いものとして、駆動電流は初期値Ｃ１まで減少している。このように、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が１又は１近傍ではない場合には、二次転写モータ２６０の駆動電流の変化が示す負荷異常の原因は、中間転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０との間の連れ回りであると判定することができる。

一方、ステップＳ４５において、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲内であると判定された場合（ステップＳ４５のＮＯ）、処理はステップＳ４７に進む。ステップＳ４７では、負荷異常検知判定部６７０は、駆動電流の変化の原因はベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常であると判断し、処理はステップＳ４８に進む。ステップＳ４８では、負荷異常検知判定部６７０は、負荷異常の原因をメイン制御部５００に通知する。

ここで、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲内となることは、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０に当接させても、二次転写モータ２６０の駆動電流は変化しないことを意味する。この場合は、中間転写ベルト２２０への当接によって二次転写モータ２６０への負荷が変化しないのであるから、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りではないと考えられる。したがって、二次転写モータ２６０が駆動している他の負荷、すなわち、ベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常であると判断できる。したがって、ステップＳ４８で通知される負荷異常の原因は、ベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常となる。

図１１はベルトクリーニング機構４００の負荷が異常となった場合の駆動電流の変化を示す図である。この場合、異常判定処理が行なわれたのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接している状態では、二次転写モータ２６０の駆動電流は閾値Ｔ１に等しいかそれ以上である。そして、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離すと、中間転写ベルト２２０による負荷は無くなるので、二次転写モータ２６０の駆動電流はその分減少するはずである。しかし、図１１に示す例では、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離しても、駆動電流は変化せず、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）は１あるいは１近傍である。この場合には、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りではなく、他の負荷による原因であると考えられる。

本実施形態の場合、二次転写モータ２６０に加わる負荷は、中間転写ベルト２２０による負荷以外には、ベルトクリーニング機構４００による負荷だけである。したがって、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離しても、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）が１あるいは１近傍に維持されている（すなわち、駆動電流に変化が無い）場合には、駆動電流が閾値Ｔ１まで増大した理由は、ベルトクリーニング機構４００の負荷異常であると判定することができる。

ステップＳ４８で、負荷異常の原因を通知すると、続いて、ステップＳ４９において、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求の解除をメイン制御部５００に送る。具体的には、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求フラグの値を０にする。その後、ステップＳ５０において、モータ制御部６００のＣＰＵ６１０は、中間転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０を停止し、処理は終了する。

なお、図９に示す異常判定処理が、異常判定指示要求が送られた後で印刷動作が終了した時点で開始される場合、異常判定指示要求が出された時点から長時間が経過していない。したがって、二次転写モータ２６０は閾値Ｔ１であるとみなすことができ、ステップＳ４２における駆動電流の取得は省略することができる。

以上のように、本実施形態による負荷異常検知装置は、中間転写ベルト２２０に対して二次転写ローラ２７０を当接させた状態と離間させた状態での二次転写モータ２６０の駆動電流を測定することで、二次転写ローラ２７０の負荷異常の原因特定を適切且つ確実に行うことができる。

なお、上述の負荷異常検出装置が行なう負荷異常検出方法は、コンピュータ読み取り可能なプログラムとしてコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納しておくことができる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体として、例えば、画像形成装置１００のメイン制御部５００に設けられたメモリ５１０を用いることができる。また、画像形成装置１００が読み取ることのできる記録媒体として、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、メモリカードに負荷異常検出方法を実行するプログラムを格納してもよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態では、制御要素又は制御パラメータとして、二次転写モータ２６０の駆動電流の代わりに、二次転写モータ２６０を駆動するためのトルク指示値の平均値（以下、「トルク指示値」と称する。）を用いる。

第２実施形態では、上述のように制御要素又は制御パラメータとして駆動電流の代わりにトルク指示値を用いている点が第１実施例と異なり、その他の構成は第１実施例と同等であるため、トルク指示値を用いることで変更される点について説明し、その他の構成及び動作の説明は省略する。

図１２は第２実施形態によるメイン制御部５００及びモータ制御部６００の機能ブロック図である。図１２において、図３に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付す。

第２実施形態では駆動電流の代わりにトルク指示値を用いるので、図３に示す構成のように二次転写モータ２６０の駆動電流は負荷異常検知判定部６７０には供給されない。その代わり、制御演算部６３０からＰＷＭ変換部６５０に供給されるトルク指示値が負荷異常検知判定部６７０にも供給される。すなわち、制御演算部６３０は、二次転写モータ２６０のエンコーダ２８０から供給される速度値と目標速度値とから、二次転写モータ２６０が出力すべきトルク値を演算し、これをトルク指示値としＰＷＭ変換部６５０に供給するとともに、負荷異常検知判定部６７０にも供給する。ＰＷＭ変換部６５０はトルク指示値に基づいて二次転写モータ２６０に供給すべき電力（ＰＷＭ変換した電流）を算出し、算出した電力を二次転写モータ２６０に供給する。

図１３は第２実施形態における初期値取得処理のフローチャートである。図１３に示す初期値取得処理により、二次転写モータ２６０のトルク指示値の初期値Ｑ１が求められ、初期値Ｑ１に基づいて閾値Ｔ２が決定される。初期値Ｑ１は、負荷異常がない場合（つまり正常な場合）に、二次転写モータ２６０を駆動するＰＷＭ変換部６５０に供給されるトルク指示値である。初期値Ｑ１から求められる閾値Ｔ２は、後述する負荷異常検知処理で用いられる。

図１３において、ステップＳ１１〜Ｓ１３及びステップＳ１６〜Ｓ１７は、図４に示すステップと同等であり、その説明は省略する。図１３において、ステップＳ１３の処理の次にステップＳ１８の処理が行なわれる。ステップＳ１８では、二次転写モータ２６０のトルク指示値を取得し、初期値Ｑ１としてメモリ８００に格納する。初期値Ｑ１は、二次転写モータ２６０のトルク指示値の基準値となる。初期値Ｑ１は、設計時に決定したトルク指示値としてもよく、工場出荷時又はメンテナンス実施時に負荷異常が発生していない状態で決定されるトルク指示値としてもよい。

続いて、ステップＳ１９において、ＣＰＵ６１０は、メモリ８００に格納した初期値Ｑ１に基づいて二次転写モータ２６０のトルク指示値の閾値Ｔ２を演算により求め、メモリ８００に格納する。閾値Ｔ２は、初期値Ｑ１に所定の係数を乗算することで求められる。所定の係数は、実機での経験あるいは実験に基づいて決定することが好ましい。例えば所定の係数を２として、実際のトルク指示値が初期値Ｑ１の２倍になったときに、後述のように異常判定を行なうこととしてもよい。ステップＳ１９の処理が終了すると、ステップＳ１６の処理に移行する。

次に、第２実施形態による負荷異常検知処理について説明する。

図１４は通常稼働時の二次転写モータ２６０のトルク指示値を監視するトルク指示値監視処理のフローチャートである。画像形成装置１００の稼働中に、ステップＳ２１において、モータ制御部６００のＣＰＵ６１０の負荷異常検知判定部６７０は、二次転写モータ２６０のトルク指示値を監視して取得し、メモリ８００に格納されたトルク指示値を更新する。そして、ステップ２４において、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写モータ２６０のトルク指示値の現在値が閾値Ｔ２以上であるか否かを判定する。

二次転写モータ２６０のトルク指示値の現在値が閾値Ｔ２以上ではない場合（ステップＳ２４のＮＯ）、今回の処理を終了する。一方、二次転写モータ２６０のトルク指示値の現在値が閾値Ｔ２以上であると判定された場合（ステップＳ２４のＹＥＳ）、処理はステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求をメイン制御部５００に送る。具体的には、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求フラグを１としてメイン制御部５００に送り、処理を終了する。

上述のトルク指示値監視処理は、画像形成装置１００の稼働中は定期的に繰り返し行なわれる。画像形成装置１００が稼働している間に、何らかの理由で二次転写モータ２６０への負荷が増大し、二次転写モータ２６０のトルク指示値が上昇することがある。トルク指示値監視処理を行なうことにより、この負荷の増大（負荷異常）を検知し、当該負荷異常が何の原因によるものかを検知するように要求するために行なわれる。

図１４は異常判定指示要求が出されるまでの駆動電流の推移の一例を示す図である。画像形成装置１００が初めて使用されるときには、二次転写モータ２６０の駆動電流は初期値Ｃ１である。画像形成装置１００が稼働してからしばらくの間は、二次転写モータ２６０のトルク指示値は初期値Ｑ１を維持している（すなわち、正常に稼働している）。したがって、トルク指示値は、初期値Ｑ１に係数を掛けて求めた閾値Ｔ２よりは低い値を維持している。ある時間が経って、何らかの理由で二次転写モータ２６０の負荷が増大し始めると、トルク指示値も上昇し始める。二次転写モータ２６０の負荷は時間の経過とともに大きくなり、二次転写モータ２６０のトルク指示値も増大して、ある時点で閾値Ｔ２を超えるようになる。この時点で、トルク指示値監視処理が行なわれると、図１４のステップＳ２４でＹＥＳとなり、ステップＳ２３において異常判定指示要求がメイン制御部５００に送られる。すなわち、トルク指示値が閾値Ｔ２を超えたら、二次転写モータ２６０の負荷に異常があるとして、その異常の原因を判定するように指示要求が出される。

トルク指示値監視処理において、異常判定指示要求がメイン制御部５００に送られると、メイン制御部５００は、異常判定指示出力処理を行なう。本実施形態における異常判定指示出力処理は、図８に示す異常判定指示出力処理と同等であり、その説明は省略する。

次に、異常判定処理について説明する。図１６は負荷異常検知判定部６７０が行なう異常判定処理のフローチャートである。メイン制御部５００から異常判定指示を受け取ると、負荷異常検知判定部６７０は、異常の原因を判定するために異常判定処理を行なう。

まず、ステップＳ５１において、現在が異常判定処理を行なうべき所定のタイミングであるか否かを判定する。所定のタイミングではない場合（ステップＳ５１のＮＯ）、異常判定処理は行なわず、処理を終了する。一方、所定のタイミングであると判定されると（ステップＳ５１のＹＥＳ）、処理はステップＳ５２に進む。

ステップＳ５２では、カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を介してカム駆動モータ２９０を駆動し、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間した状態にする（図５（ｂ）参照）。そして、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間した状態での二次転写モータ２６０のトルク指示値Ｒ１を取得する。

続いて、ステップＳ５３において、カム駆動モータ制御部６６０は、モータ用ドライバ７００を介してカム駆動モータ２９０を駆動し、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態にする（図５（ａ）参照）。そして、負荷異常検知判定部６７０は、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接した状態での二次転写モータ２６０のトルク指示値Ｒ２を取得する。

次に、ステップＳ５５において、負荷異常検知判定部６７０は、ステップＳ５３で取得したトルク指示値Ｒ１に対するステップＳ５２で取得したトルク指示値Ｒ２の比率（Ｒ２／Ｒ１）を算出する。続いて、ステップＳ５６において、負荷異常検知判定部６７０は、駆動電流の比率（Ｒ２／Ｒ１）が規定の範囲外であるか否かを判定する。規定の範囲とは、１に近い範囲であり、検出誤差を考慮してもトルク指示値Ｒ２とトルク指示値Ｒ１が変化しないことがわかるような範囲に設定する。

ステップＳ５５において、トルク指示値の比率（Ｉ２／Ｉ１）が規定の範囲外であると判定された場合（ステップＳ５５のＹＥＳ）、トルク指示値の変化の原因は二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りである判断し、処理はステップＳ４８に進む。ステップＳ４８では、負荷異常検知判定部６７０は、負荷異常の原因をメイン制御部５００に通知する。

ここで、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）が規定の範囲外となることは、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０に当接させると、二次転写モータ２６０のトルク指示値が増大するか減少することを意味する。この場合は、中間転写ベルト２２０への当接によって二次転写モータ２６０への負荷が増減するのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回しているか（トルク指示値が増大している場合）、あるいは、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０により連れ回されている（トルク指示値が減少している場合）と考えられる。したがって、ステップＳ５８で通知される負荷異常の原因は、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２７０との間の連れ回りとなる。

図１７は二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回している場合のトルク指示値の変化を示す図である。この場合、異常判定処理が行なわれたのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接している状態では、二次転写モータ２６０のトルク指示値は閾値Ｔ２に等しいかそれ以上である。そして、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離すと、中間転写ベルト２２０による負荷は無くなるので、二次転写モータ２６０のトルク指示値はその分減少する。図１７に示す例では、負荷の経時変化が無いものとして、トルク指示値は初期値Ｑ１まで減少している。このように、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）が１又は１近傍ではない場合には、二次転写モータ２６０のトルク指示値の変化が示す負荷異常の原因は、中間転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０との間の連れ回りであると判定することができる。

一方、ステップＳ５５において、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）が規定の範囲内であると判定された場合（ステップＳ５５のＮＯ）、処理はステップＳ５７に進む。ステップＳ５７では、負荷異常検知判定部６７０は、トルク指示値の変化の原因はベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常であると判断し、処理はステップＳ５８に進む。ステップＳ５８では、負荷異常検知判定部６７０は、負荷異常の原因をメイン制御部５００に通知する。

ここで、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）が規定の範囲内となることは、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０に当接させても、二次転写モータ２６０の駆動電流は変化しないことを意味する。この場合は、中間転写ベルト２２０への当接によって二次転写モータ２６０への負荷が変化しないのであるから、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りではないと考えられる。したがって、二次転写モータ２６０が駆動している他の負荷、すなわち、ベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常であると判断できる。したがって、ステップＳ４８で通知される負荷異常の原因は、ベルトクリーニング機構４００（廃トナー回収機構４３０）の異常となる。

図１８はベルトクリーニング機構４００の負荷が異常となった場合の駆動電流の変化を示す図である。この場合、異常判定処理が行なわれたのであるから、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接している状態では、二次転写モータ２６０のトルク指示値は閾値Ｔ２に等しいかそれ以上である。そして、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離すと、中間転写ベルト２２０による負荷は無くなるので、二次転写モータ２６０の駆動電流はその分減少するはずである。しかし、図１１に示す例では、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離しても、トルク指示値は変化せず、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）は１あるいは１近傍である。この場合には、二次転写ローラ２７０と中間転写ベルト２２０との間の連れ回りではなく、他の負荷による原因であると考えられる。

本実施形態の場合、二次転写モータ２６０に加わる負荷は、中間転写ベルト２２０による負荷以外には、ベルトクリーニング機構４００による負荷だけである。したがって、二次転写ローラ２７０を中間転写ベルト２２０から離しても、トルク指示値の比率（Ｒ２／Ｒ１）が１あるいは１近傍に維持されている（すなわち、トルク指示値に変化が無い）場合には、トルク指示値が閾値Ｔ２まで増大した理由は、ベルトクリーニング機構４００の負荷異常であると判定することができる。

ステップＳ５８で、負荷異常の原因を通知すると、続いて、ステップＳ５９において、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求の解除をメイン制御部５００に送る。具体的には、負荷異常検知判定部６７０は、異常判定指示要求フラグの値を０にする。その後、ステップＳ６０において、モータ制御部６００のＣＰＵ６１０は、中間転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０を停止し、処理は終了する。

なお、図１６に示す異常判定処理が、異常判定指示要求が送られた後で印刷動作が終了した時点で開始される場合、異常判定指示要求が出された時点から長時間が経過していない。したがって、二次転写モータ２６０は閾値Ｔ２であるとみなすことができ、ステップＳ５２における駆動電流の取得は省略することができる。

以上のように、本実施形態による負荷異常検知装置は、中間転写ベルト２２０に対して二次転写ローラ２７０を当接させた状態と離間させた状態での二次転写モータ２６０のトルク指示値を監視することで、二次転写ローラ２７０の負荷異常の原因特定を適切且つ確実に行うことができる。

なお、上述の負荷異常検出装置が行なう負荷異常検出方法は、コンピュータ読み取り可能なプログラムとしてコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納しておくことができる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体として、例えば、画像形成装置１００のメイン制御部５００に設けられたメモリ５１０を用いることができる。また、画像形成装置１００が読み取ることのできる記録媒体として、例えばＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、メモリカードに負荷異常検出方法を実行するプログラムを格納してもよい。

次に、上述の第１及び第２実施形態において、二次転写モータ２６０の回転速度の目標値を調整する処理について、図１９を参照しながら説明する。

二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回している状態では、二次転写モータ２６０の駆動電流は、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０から離間しているときの駆動電流より大きくなる。すなわち、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を引っ張る分だけ負荷が増大し、二次転写モータ２６０の駆動電流は増大する。

二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回す状態となる大きな要因として、二次転写ローラ２７０の外径が熱膨張により大きくなり、外周の速度が大きくなって中間転写ベルト２２０の移動速度より大きくなることがある。したがって、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回す状態となったときに、二次転写モータ２６０の回転速度を遅くすることで、連れ回り状態を解消することができる。

そこで、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回す状態となったときに、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０に当接している状態で徐々に二次転写モータ２６０の回転速度を遅くしていく。すると、二次転写ローラ２７０の外周速度が中間転写ベルト２２０に移動速度に近づいていき、連れ回り状態が解消していく。これにより、図１９の矢印で示すように、二次転写モータ２６０の駆動電流Ｉ１も徐々に減少し、離間状態での駆動電流Ｉ２に近づいていき、駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）は徐々に１に近づいていく。

予め駆動電流の比率（Ｉ２／Ｉ１）の許容範囲を決めておき、駆動電流の比率が許容範囲内になったところで、駆動電流の減少を停止する。そして、そのときの二次転写モータ２６０の回転速度を目標回転速度に設定することで、二次転写モータ２６０の回転速度をそのまま維持する。これにより、二次転写ローラ２７０が中間転写ベルト２２０を連れ回す状態を解消したまま、印刷動作を続けることができる。

印刷動作が終了し、画像形成装置１００の電源がＯＦＦとなると、動作時の発熱で上昇していた転写部分の温度が室温に戻ることにより、二次転写ローラ２７０の熱膨張もなくなり、二次転写ローラ２７０の外径は元にもどる。そこで、画像形成装置１００の電源がＯＦＦとなると、連れ回りを解消するために低減されていた二次転写モータ２６０の回転速度を元の回転速度にもどすために、目標回転速度を初期の目標回転速度に戻すことが好ましい。

なお、図１９に示す例では駆動電流の比率を許容範囲に維持しているが、トルク指示値の比率を許容範囲に維持することでも同様に連れ回りを解消することができる。

上述の第１及び第２実施形態では、二次転写モータ２６０により駆動される負荷として二次転写ローラ２７０の他にベルトクリーニング機構４００を例にとって説明したが、ベルトクリーニング機構４００ではなく他の負荷としてもよい。あるいは、二次転写モータ２６０により駆動される負荷として、二次転写ローラ２７０及びベルトクリーニング機構４００の他に異なる負荷をさらに加えた構成であってもよい。

図２０は二次転写モータ２６０により冷却ファンを駆動する場合の紙転写部の構成を示す図である。

画像形成装置１００において、紙転写部を含む画像形成部は筐体１０２に収容されている。紙転写部のトナー定着部等にはヒータ等の発熱部品があり、筐体１０２内の温度が上昇する。そこで、筐体１０２内の温度が過度に上昇しないように、筐体１０２内の暖められた空気を外部に排出するためにファン４５０が、筐体１０２内の特にトナー定着部の近傍などに設けられる。トナー定着部付近の暖められた空気は、ファン４５０によりダクト１０３に送られ、防塵フィルタ１０４を介して外部に排出される。防塵フィルタ１０４は、トナー定着部付近で飛散したトナーが筐体１０２の外部に排出されることを防止するために設けられる。

このファン４５０を、二次転写モータ２６０で駆動することができる。この場合、二次転写モータ２６０は、二次転写ローラ２７０を駆動するとともにファン４５０を駆動することとなる。ここで、ファン４５０からの空気はダクト１０３を流れ、防塵フィルタ１０４を通過して筐体外に排出される。例えば、防塵フィルタ１０４がトナーにより目詰まりしたような場合、防塵フィルタ１０４での圧力損失が大きくなり、ダクト１０３内の圧力が上昇する。これにより、ファン４５０の負荷が上昇し、その結果、ファン４５０を駆動する二次転写モータ２６０の駆動電流が増大することとなる。したがって、ベルトクリーニング機構４００を二次転写モータ２６０で駆動しているときと同様に、上述の第１及び第２の実施形態により負荷異常の原因を判定することができる。

次に、上述の実施形態による負荷異常検知方法を実行するための負荷異常検知プログラムについて説明する。

図２１は上述の実施形態による負荷異常検知装置のハードウェア構成を示すブロック図である。負荷異常検知装置は、ＣＰＵ１２０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２０３、補助記憶装置１２０４、記憶媒体読取装置１２０５、入力装置１２０６、表示装置１２０７、及び通信装置１２０８を含む。

ＣＰＵ１２０１は、マイクロプロセッサ及びその周辺回路から構成され、負荷異常検知装置全体を制御する。ＲＯＭ１２０２は、ＣＰＵ１２０２で実行される所定の制御プログラム（ソフトウェア部品）を格納するメモリである。ＲＡＭ１２０３は、ＣＰＵ１２０１がＲＯＭ１２０２に格納された所定の制御プログラム（ソフトウェア部品）を実行して各種の制御を行うときの作業エリア（ワーク領域）として使用される。

補助記憶装置１２０４は、汎用のＯＳ（Operating System）、本発明によるプロジェクト管理プログラム、タスク情報などのプロジェクトに関する情報を含む各種情報を格納する装置である。補助記憶装置１２０４として、例えば、不揮発性の記憶装置であるＨＤＤ（Hard Disk Drive）などが用いられる。なお、上記各種情報は、補助記憶装置１２０４以外にも、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk - ROM）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記憶媒体（記録媒体）、あるいはその他のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されてもよい。これらの記録媒体に格納された各種情報は、記憶媒体読取装置１２０５などのドライブ装置を介して読み取られる。よって、必要に応じて記録媒体を記憶媒体読取装置１２０５にセットすることで、各種情報を取得することができる。入力装置１２０６は、ユーザが各種入力操作を行うための装置である。入力装置１２０６は、マウス、キーボード、表示装置１２０７の表示画面上に表示されたタッチパネルキーなどを含む。

以上のような構成の負荷異常検知装置において、上述の負荷異常検知処理を行うために負荷異常検知プログラムがＣＰＵ１２０２により実行される。負荷異常検知プログラムは、予めＲＯＭ１２０２に格納される。あるいは、負荷異常検知プログラムは、上述のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納される。コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された負荷異常検知プログラムは、記憶媒体読取装置１２０５により読み取られ、ＲＡＭ１２０３に格納され、ＣＰＵ１２０１により実行される。

なお、上述の実施形態では、第１の回転体の一例として中間転写ベルトを用いて説明したが、第１の回転体として図２２に示すような中間転写ドラムを用いることとしてもよい。図２２は中間転写ドラムが設けられた画像転写部を示す図である。

図２２において、３つの中間転写ドラム９０１が、同期回転するように逆三角形状に配設されている。中間転写ドラム９０１は、トナー像を転写可能に構成された回転可能な円柱状部材である。上側に配設された左右一対の中間転写ドラム９０１は、夫々、反時計方向に回転し、下側に配設された中間転写ドラム９０１は時計方向に回転する。

感光体（感光体ドラム）９０２は、画像形成ステーションＳ１とＳ３で用いられものと、画像形成ステーションＳ２とＳ４で用いられるものを含んでいる。

画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４の各々はトナー像形成手段９０３を含んでいる。トナー像形成手段９０３において、感光体９０２の廻りに、時計方向に向かって順に、帯電手段９３１、露光手段９３２、現像手段９３３が感光体９０２と非接触で配設されている。さらに、トナー回収手段９０９が中間転写ドラム９０１との最近接部より感光体９０２の回転方向下流側近傍に配設されている。以上の構成により、感光体９０２に潜像とトナー像を形成し、そのトナー像を上側の中間転写ドラム９０１へ転写する。その転写後に感光体９０２に残留したトナーは、現像手段９３３において非接触に回収される。トナー像形成手段９０３の各部の構成は既知の構成であり、その詳細な説明は省略する。

画像形成ステーションＳ１とＳ３において、トナー像形成手段９０３と感光体９０２の画像形成部９２１との間に空隙が形成され、上側の中間転写ドラム９０１と感光体９０２とが当接している。一方、画像形成ステーションＳ３とＳ４では、トナー像形成手段９０３と感光体９０２の画像形成部３２１との間、及び、中間転写ドラム９０１と感光体９０２の画像形成部９２１との間に空隙が形成されている。画像形成ステーションＳ１とＳ３は、夫々上側の中間転写ドラム９０１の回転方向上流側に配設され、画像形成ステーションＳ２とＳ４は、夫々上側の中間転写ドラム９０１の回転方向下流側に配設されている。

画像形成ステーションＳ１〜Ｓ４のトナー画像形成手段９０３で形成したトナー画像は、上側の２つの中間転写ドラム９０１に転写され、そして、下側の中間転写ドラム９０１に転写される。下側の中間転写ドラム９０１には、二次転写ローラ９０５が設けられている。下側の中間転写ドラム９０１に転写されたトナー画像は、二次転写ローラ９０６により記録紙に転写される。

以上の構成において、上側及び下側の３つの中間転写ドラム９０１が上述の図２における中間転写ベルト２２０（第１の回転体）に相当し、二次転写ローラ９０６が上述の図２における二次転写ローラ２７０（第２の回転体）に相当する。

また、上述の実施形態では、第２の回転体の一例として二次転写ローラを用いて説明したが、第２の回転体として図２３に示すような二次転写ベルトを用いることとしてもよい。図２３は二次転写ベルトが設けられた二次転写部の斜視図である。

図２３において、中間転写ベルト９５０は、駆動ローラ９５２、第一の従動ローラ９５４、第二の従動ローラ９５６、転写対向部材としての従動転写ローラ９５８に張り渡される。中間転写ベルト９５０は、駆動手段９６０により回転する駆動ローラ９５２により図中矢印Ａ方向に回転移動される。第二の従動ローラ９５６は図示されていない荷重付与手段により付勢されており、中間転写ベルト９５０に張力を与える。これにより、駆動ローラ９５２と中間転写ベルト９５０との間に摩擦力が発生し、中間転写ベルト９５０が駆動される。

駆動ローラ９５２と第二の従動ローラ９５６との間のベルト面に対して現像手段（図示せず）が配置される。中間転写ベルト９５０を介して対向する一次転写ローラ（図示せず）は第一の転写手段を構成する。

第二の転写手段（二次転写部）は転写パッド９７０を有し、図示されていないばね等の加圧手段により、従動転写ローラ９５８に対向して中間転写ベルト９５０に押し付けられる。第２の回転体に相当する無端状の二次転写ベルト９７２は、転写パッド９７０を内包するように配置されている。転写パッド９７０は、二次転写ベルト９７２を中間転写ベルト９５０に対して押し付けるための部材であり、第２の回転体に相当する二次転写ベルト９７２を移動するための第２の回転体移動部材として機能する。

１００ 画像形成装置
１０２ 筐体
１０３ ダクト
１０４ 防塵フィルタ
１０５ 操作部
１１０ 給紙部
１２０ 紙転写部
１３０ 感光体ユニット
１４０ 現像ユニット
１５０ スキャナ部
１６０ 画像書き込みユニット
１７０ 定着部
１８０ 搬送部
２２０ 中間転写ベルト
２２５ 中間転写ベルト駆動ローラ
２３０ 減速機構
２４０ 中間転写モータ
２５０ エンコーダ
２６０ 二次転写モータ
２６５ 減速機構
２７０ 二次転写ローラ
２８０ エンコーダ
２９０ カム駆動モータ
２９５ カム
３００ 二次転写部
４００ ベルトクリーニング機構
４１０ ベルトクリーニング部材
４２０ 廃トナー回収容器
４３０ 廃トナー回収機構
４４０ 減速機
４５０ ファン
５００ メイン制御部
５１０ メモリ
６００ モータ制御部
６１０ ＣＰＵ
６２０，６３０ 制御演算部
６４０，６５０ ＰＷＭ変換部
６６０ カム駆動モータ制御部
６７０ 負荷異常検知判定部
７００ モータ用ドライバ
７１０ カム停止位置検出センサ
８００ メモリ
９０１ 中間転写ドラム
９０２ 感光体
９０３ トナー画像形成手段
９０５ 二次転写ローラ
９０９ トナー回収手段
９３１ 帯電手段
９３２ 露光手段
９３３ 現像手段
９５０ 中間転写ベルト
９７０ 転写パッド
９７２ 二次転写ベルト
１２０１ ＣＰＵ
１２０２ ＲＯＭ
１２０３ ＲＡＭ
１２０４ 補助記憶装置
１２０５ 記憶媒体読取装置
１２０６ 入力装置
１２０７ 表示装置
１２０８ 通信装置

特開２００３−１６６１３５号公報

Claims (14)

1. 第１の駆動源によって回転駆動される第１の回転体と、
   前記第１の回転体に対して当接・離間されるよう構成された第２の回転体と、
   前記第２の回転体を含む第１の駆動機構を駆動する駆動源と、
   前記第２の回転体の回転速度を検出する検出器と、
   前記検出器で検出した回転速度と予め設定された目標回転速度とに基づいて、前記第２３の回転体の回転速度を制御する速度制御部と、
   前記第２の回転体を前記第１の回転体に対して当接・離間させる第２の回転体移動機構と、
   前記第２の駆動源により駆動される第２の駆動機構と、
   前記第２の駆動源の駆動を制御する制御要素の値に基づいて、前記第２の駆動源に係る負荷異常を検知し、且つ該負荷異常が前記第１の駆動機構に係る負荷異常であるか前記第２の駆動機構に係る負荷異常であるかを判定する負荷異常検知判定部と
   を有することを特徴とする負荷異常検知装置。
2. 請求項１記載の負荷異常検知装置であって、
   前記負荷異常検知判定部は、負荷異常を検知した場合、予め設定されたタイミングで、該負荷異常が前記第１の駆動機構に係る負荷異常であるか前記第２の駆動機構に係る負荷異常であるかを判定することを特徴とする負荷異常検知装置。
3. 請求項１又は２記載の負荷異常検知装置であって、
   前記負荷異常検知判定部は、前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接している状態、及び前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間している状態において、前記制御要素の値を取得し、取得した前記制御要素の値の比率を算出し、該比率が予め設定された規準範囲以内であれば検知した負荷異常は前記第２の駆動機構に係る負荷異常であると判定し、前記比率が前記規準範囲外であれば検知した負荷異常は前記第１の駆動機構に係る負荷異常であると判定することを特徴とする負荷異常検知装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置であって、
   前記負荷異常検知判定部は、前記第２の駆動源が前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構の両方を駆動しており、且つ、前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接している状態で、負荷異常の監視を行い、
   前記負荷異常検知判定部は、負荷異常を検知した場合、前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構の駆動が停止される直前で前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間している状態で、前記第２の駆動機構による負荷を検知することで、負荷異常の原因の判定を行なうことを特徴とする負荷異常検知装置。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置であって、
   前記第２の駆動源はモータであり、前記制御要素は前記モータを駆動するための駆動電流であることを特徴とする負荷異常検知装置。
6. 請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置であって、
   前記第２の駆動源はモータであり、前記制御要素は前記モータを駆動するためのトルク指示値であることを特徴とする負荷異常検知装置。
7. 請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置であって、
   前記負荷異常検知判定部による判定結果を外部に送信することを特徴とする負荷異常検知装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置であって、
   前記負荷異常検知判定部が、負荷異常の原因が前記第１の回転体の連れ回りであると判定した場合、前記速度制御部は、前記第２の回転体の回転速度を低減するように前記予め設定された目標回転速度を第２の目標回転速度に設定することを特徴とする負荷異常検知装置。
9. 請求項８記載の負荷異常検知装置であって、
   前記第２の回転体が前記無端状ベルトに当接している状態において、前記第２の駆動機構を駆動しながら、前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接している状態における前記制御要素の値と前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間している状態における前記制御要素の値の比率が所定範囲内となるように前記目標回転数を低減し、所定範囲内となったときに当該目標回転数を前記第２の目標回転数に設定することを特徴とする負荷異常検出装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置を有する画像形成装置。
11. 第１の駆動源によって回転駆動される第１の回転体と、
    前記第１の回転体に対して当接・離間するように構成された第２の回転体と、
    前記第２の回転体を含む第１の駆動機構を駆動する第２の駆動源と、
    前記駆動源により駆動される第２の駆動機構と
    を有する負荷異常検知装置で行なわれる負荷異常検知方法であって、
    前記第２の駆動源にかかる負荷の異常を検知し、
    前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接した状態で、前記第２の駆動源の駆動を制御するための制御要素の値を第１の値として取得し、
    前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間した状態で、前記制御要素の値を第２の値として取得し、
    前記第１の値と前記第２の値の比率に基づいて、前記負荷の異常が前記第１の駆動機構に係る負荷異常であるか、前記第２の駆動機構に係る負荷異常であるかを判定する
    ことを特徴とする負荷異常検知方法。
12. 請求項１１記載の負荷異常検知方法であって、
    前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接している状態、及び前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間している状態において、前記制御要素の値を取得し、
    取得した前記制御要素の値の比率を算出し、
    該比率が予め設定された規準範囲以内であれば検知した負荷異常は前記第２の駆動機構に係る負荷異常であると判定し、前記比率が前記規準範囲外であれば検知した負荷異常は前記第１の駆動機構に係る負荷異常であると判定することを特徴とする負荷異常検知方法。
13. 請求項１１又は１２記載の負荷異常検知方法であって、
    前記第２の駆動源が前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構の両方を駆動しており、且つ、前記第２の回転体が前記第１の回転体に当接している状態で、負荷異常の監視を行い、
    負荷異常を検知した場合、前記第１の駆動機構と前記第２の駆動機構の駆動が停止される直前で前記第２の回転体が前記第１の回転体から離間している状態で、前記第２の駆動機構による負荷を検知することで、負荷異常の原因の判定を行なうことを特徴とする負荷異常検知方法。
14. コンピュータに請求項１１乃至１３のうちいずれか一項記載の負荷異常検出方法を実行させる負荷異常検知プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images