JP6981303B2 - 異常検出装置及び画像形成装置 - Google Patents

異常検出装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6981303B2
JP6981303B2 JP2018032828A JP2018032828A JP6981303B2 JP 6981303 B2 JP6981303 B2 JP 6981303B2 JP 2018032828 A JP2018032828 A JP 2018032828A JP 2018032828 A JP2018032828 A JP 2018032828A JP 6981303 B2 JP6981303 B2 JP 6981303B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
abnormality
rotation speed
motor
output signal
photoconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018032828A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2019149879A (ja
Inventor
尚吾 中本
一啓 小林
圭一 吉田
拓也 邑田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2018032828A priority Critical patent/JP6981303B2/ja
Priority to US16/278,227 priority patent/US10684583B2/en
Priority to CN201910140878.8A priority patent/CN110196539A/zh
Publication of JP2019149879A publication Critical patent/JP2019149879A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6981303B2 publication Critical patent/JP6981303B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/55Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5008Driving control for rotary photosensitive medium, e.g. speed control, stop position control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/50Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
    • G03G15/5016User-machine interface; Display panels; Control console
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/75Details relating to xerographic drum, band or plate, e.g. replacing, testing
    • G03G15/757Drive mechanisms for photosensitive medium, e.g. gears

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Description

本発明は、異常検出装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、モータにより駆動伝達部材を介して駆動される駆動対象の異常を検出する異常検出装置として、特許文献1に記載された装置が知られている。この装置は、複数の閾値を記憶しており、回転数判断部により判断されたモータの回転数と複数の閾値とに基づいて判定処理を行う。この判定処理では、モータの回転数が第一閾値を下回る場合には、モータが故障状態(モータの異常)であると判断し、モータの回転数が第一閾値を上回る状態で第二閾値を下回る場合には、モータの負荷が増大した状態(高負荷状態)であると判断する。前記特許文献1では、画像形成装置の定着ローラを駆動するモータが例示され、定着ローラ(駆動対象)にトナーが付着するなどに起因してモータの負荷が増大した状態になる。
前記特許文献1に記載の装置においては、モータの故障状態すなわちモータの異常と、モータの負荷が増大した状態すなわち駆動対象の異常とを切り分けて判定する。しかしながら、モータの回転数だけでは、モータの異常と駆動対象の異常とを正確に判定することは困難であり、実際には駆動対象の異常であるところを、モータの異常であると誤判定してしまうという課題があった。
上述した課題を解決するために、本発明は、モータにより駆動伝達部材を介して
駆動される感光体の異常、及び前記モータの異常を検出する異常検出装置であっ
て、前記モータから出力される回転数出力信号を取得する回転数出力信号取得手
段と、前記回転数出力信号取得手段が取得した回転数出力信号から演算されるモ
ータ回転数を取得するモータ回転数取得手段と、前記モータに出力される回転数
指示信号を取得する回転数指示信号取得手段と、前記回転数出力信号、前記モー
タ回転数、及び前記回転数指示信号に基づいて、前記感光体の高負荷異常、前記
感光体のロック異常及び前記モータの異常とを区別して判定する判定手段と、を
有することを特徴とする。

本発明によれば、従来はモータの異常であると誤判定されていた駆動対象の異常を、適切に判定することができるという優れた効果が奏される。
実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。 同画像形成装置におけるY用の作像ユニットを示す拡大構成図である。 (a)〜(e)は、同画像形成装置における感光体を駆動する駆動手段の各構成例を示す模式図である。 実施形態における本体制御部、異常検出装置、並びに、駆動手段を構成するモータ制御装置及びモータユニットの構成を示すブロック図である。 実施形態における異常検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。 正常な回転数指示信号と閾値との関係を示すグラフである。 正常な回転数出力信号と判定時間との関係を示すグラフである。 正常なモータ回転数と閾値及び判定時間との関係を示すグラフである。 (a)〜(c)は、正常時と感光体高負荷異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。 (a)〜(c)は、正常時とモータ異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。 (a)〜(c)は、正常時と感光体ロック異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置の一実施形態について説明する。
まず、本画像形成装置の基本的な構成について説明する。
図1は、本画像形成装置を示す概略構成図である。
同図において、この画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒(以下、それぞれを「Y」、「M」、「C」、「K」と記す。)のトナー像を生成するための4つの作像ユニット6Y,6M,6C,6Kを備えている。これらは、色材として、互いに異なる色のトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Yトナー像を作像するための作像ユニット6Yを例にすると、これは図2に示されるように、潜像担持体としてのドラム状の感光体1Y、ドラムクリーニング装置2Y、帯電装置4Y、現像器5Y等を有している。作像手段としての作像ユニット6Yは、ユニットの状態で画像形成装置本体に対して脱着される。感光体1Yは、駆動手段によって回転駆動する。
帯電装置4Yは、駆動手段によって図中時計回り方向に回転する感光体1Yの表面を一様帯電させる。一様帯電した感光体1Yの表面は、レーザー光Lによって露光走査されてY用の静電潜像を担持する。このY静電潜像は、Yトナーと磁性キャリアとを含有するY現像剤を用いる現像器5Yによって現像されてYトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト8上に一次転写される。ドラムクリーニング装置2Yは、一次転写工程を経た後の感光体1Yの表面に付着している転写残トナーをクリーニングブレードによって除去する。他色の作像ユニット6M,6C,6Kにおいても、同様に、感光体1M,1C,1K上にM、C、Kの各トナー像が形成されて、中間転写ベルト8上に重ね合わせて一次転写される。
現像手段としての現像器5Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像剤担持体としての現像ロール51Yを有している。また、互いに平行配設された2つの搬送スクリュー55Y、ドクターブレード52Y、トナー濃度センサー56Yなども有している。
現像器5Yのケーシング内には、磁性キャリアとYトナーとを含むY現像剤が収容されている。このY現像剤は、2つの搬送スクリュー55Yによって撹拌搬送されて摩擦帯電され、現像ロール51Yの表面に担持される。そして、ドクターブレード52Yによってその層厚が規制されてからY用の感光体1Yに対向する現像領域へ搬送され、ここで感光体1Y上のY静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体1Y上にYトナー像が形成される。現像器5Yにおいて、現像によってYトナーを消費したY現像剤は、現像ロール51Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
2つの搬送スクリュー55Yの間には仕切壁が設けられている。この仕切壁により、現像ロール51Yや図2中右側の搬送スクリュー55Y等を収容する第一供給部53Yと、図2中左側の搬送スクリュー55Yを収容する第二供給部54Yとがケーシング内で分かれている。図2中右側の搬送スクリュー55Yは、駆動手段によって回転駆動し、第一供給部53Y内のY現像剤を図2中手前側から奥側へと搬送しながら現像ロール51Yに供給する。図2中右側の搬送スクリュー55Yによって第一供給部53Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、前記仕切壁に設けられた開口部を通って第二供給部54Y内に進入する。第二供給部54Y内において、図2中左側の搬送スクリュー55Yは、駆動手段によって回転駆動せしめられ、第一供給部53Yから送られてくるY現像剤を図2中右側の搬送スクリュー55Yとは逆方向に搬送する。図2中左側の搬送スクリュー55Yによって第二供給部54Yの端部付近まで搬送されたY現像剤は、前記仕切壁に設けられたもう一方の開口部を通って第一供給部53Y内に戻る。
トナー濃度センサー56Yは、透磁率センサーからなり、第二供給部54Yの底壁に設けられ、その上を通過するY現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と良好な相関を示すため、トナー濃度センサー56YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、制御部に送られる。この制御部は、トナー濃度センサー56Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納したRAMを備えている。このRAM内には、他の現像器に搭載されたトナー濃度センサーからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納されている。Y用Vtrefは、Y用のトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、制御部は、トナー濃度センサー56Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、Y用のトナー搬送装置を駆動制御して、第二供給部54Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像器5Y内のY現像剤中のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。
先に示した図1において、作像ユニット6Y,6M,6C,6Kの図中下方には、潜像形成手段としての光書込装置7が配設されている。光書込装置7は、画像情報に基づいて発したレーザー光Lにより、作像ユニット6Y,6M,6C,6Kにおけるそれぞれの感光体を走査する。この走査により、感光体1Y,1M,1C,1K上にY、M、C、K用の静電潜像がそれぞれ形成される。なお、光書込装置7は、光源から発したレーザー光Lを、駆動手段によって回転駆動したポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
光書込装置7の図1中下側には、シート収容カセット26、これらに組み込まれた給送ローラ27など有するシート収容手段が配設されている。シート収容カセット26は、シート状の記録材である記録シートPを複数枚重ねて収納しており、それぞれの一番上の記録シートPに給送ローラ27を当接させている。給送ローラ27が駆動手段によって図1中反時計回りに回転すると、一番上の記録シートPがシート供給路70に向けて送り出される。
このシート供給路70の末端付近には、レジストローラ対28が配設されている。レジストローラ対28は、記録シートPを挟み込むべく両ローラを回転させているが、挟み込むとすぐに両ローラの回転を一旦停止させる。そして、適切なタイミングで両ローラの回転を再開して記録シートPを後述の二次転写ニップに向けて送り出す。
作像ユニット6Y,6M,6C,6Kの図1中上方には、中間転写体としての中間転写ベルト8を張架しながら無端移動させる転写ユニット15が配設されている。転写ユニット15は、中間転写ベルト8のほか、二次転写バイアスローラ19、クリーニング装置10などを備えている。また、4つの一次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9K、駆動ローラ12、クリーニングバックアップローラ13、二次転写ニップ入口ローラ14なども備えている。中間転写ベルト8は、これらのローラにそれぞれ掛け回された状態で、駆動手段によって駆動する駆動ローラ12の回転によって図1中反時計回り方向に無端移動する。
一次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kは、このようにして無端移動する中間転写ベルト8を感光体1Y,1M,1C,1Kとの間に挟み込んで、それぞれ一次転写ニップを形成している。これら一次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kには、トナーとは逆極性(例えばプラス極性)の一次転写バイアスが印加される。一次転写バイアスローラ9Y,9M,9C,9Kを除くローラは、すべて電気的に接地されている。
中間転写ベルト8は、その無端移動に伴ってY、M、C、K用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、感光体1Y,1M,1C,1K上のY、M、C、Kトナー像が重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト8上に4色重ね合わせトナー像(以下「4色トナー像」という。)が形成される。
駆動ローラ12は、二次転写バイアスローラ19との間に中間転写ベルト8を挟み込んで二次転写ニップを形成している。中間転写ベルト8上に形成された4色トナー像は、この二次転写ニップで記録シートPに転写される。そして、記録シートPの白色と相まって、フルカラートナー像となる。二次転写バイアスローラ19と中間転写体の駆動ローラ12とは、記録シートへの転写性を考慮して、ゴムによって形成されることが一般的である。
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト8には、記録シートPに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、クリーニング装置10によってクリーニングされる。また、二次転写ニップで4色トナー像が二次転写された記録シートPは、転写後搬送路71を経由して定着装置20に送られる。
定着装置20は、内部にハロゲンランプ等の発熱源を有する定着ローラ20aと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ20bとによって定着ニップを形成している。定着装置20内に送り込まれた記録シートPは、その未定着トナー像の担持面を定着ローラ20aに密着させるようにして、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化され、フルカラー画像が記録シートPに定着する。
定着装置20内でフルカラー画像が定着された記録シートPは、定着装置20を出た後、排紙路72と反転前搬送路73との分岐点にさしかかる。この分岐点には、第一切替爪75が揺動可能に配設されており、その揺動によって記録シートPの進路を切り替える。具体的には、爪の先端を反転前搬送路73に近づける方向に動かすことにより、記録シートPの進路を排紙路72に向かう方向にする。また、爪の先端を反転前搬送路73から遠ざける方向に動かすことにより、記録シートPの進路を反転前搬送路73に向かう方向にする。
第一切替爪75によって排紙路72に向かう進路が選択されている場合には、記録シートPは、排紙路72から排紙ローラ対76を経由した後、機外へと配設されて、画像形成装置筺体の上面に設けられたスタック部50a上にスタックされる。これに対し、第一切替爪75によって反転前搬送路73に向かう進路が選択されている場合には、記録シートPは反転前搬送路73を経て、反転ローラ対21のニップに進入する。反転ローラ対21は、ローラ間に挟み込んだ記録シートPをスタック部50aに向けて搬送するが、記録シートPの後端をニップに進入させる直前で、ローラを逆回転させる。この逆転により、記録シートPがそれまでとは逆方向に搬送されるようになり、記録シートPの後端側が反転搬送路74内に進入する。
反転搬送路74は、鉛直方向上側から下側に向けて湾曲しながら延在する形状になっており、路内に第一反転搬送ローラ対22、第二反転搬送ローラ対23、第三反転搬送ローラ対24を有している。記録シートPは、これらローラ対のニップを順次通過しながら搬送されることで、その表裏を反転させる。表裏反転後の記録シートPは、上述のシート供給路70に戻された後、再び二次転写ニップに至る。そして、今度は、画像を担持していない側の面(裏面)を中間転写ベルト8に密着させながら二次転写ニップに進入して、その裏面に中間転写ベルト8の第二の4色トナー像が二次転写される。この後、転写後搬送路71、定着装置20、排紙路72、排紙ローラ対76を経由して、機外のスタック部50a上にスタックされる。このような反転搬送により、記録シートPの両面にフルカラー画像が形成される。
転写ユニット15と、これよりも上方にあるスタック部50aとの間には、ボトル支持部31が配設されている。このボトル支持部31は、Y、M、C、Kトナーを収容するトナー収容部としてのトナーボトル32Y,32M,32C,32Kを搭載している。トナーボトル32Y,32M,32C,32K内のY、M、C、Kトナーは、それぞれトナー搬送装置により、作像ユニット6Y,6M,6C,6Kの現像器に適宜補給される。これらのトナーボトル32Y,32M,32C,32Kは、作像ユニット6Y,6M,6C,6Kとは独立して画像形成装置本体に脱着可能である。
反転搬送路74は、開閉扉内に形成されており、この開閉扉は、外部カバー61と揺動支持体62とを有している。具体的には、開閉扉の外部カバー61は、画像形成装置本体の筺体50に設けられた第一回動軸59を中心にして回動するように支持されている。この回動により、外部カバー61は、筺体50の開口を開閉する。また、開閉扉の揺動支持体62は、外部カバー61が開かれることで外部に露出し、外部カバー61に設けられた第二回動軸63を中心にして回動するように外部カバーに支持されている。この回動により、筺体50から開かれた状態にある外部カバー61に対して、揺動支持体62が揺動して、外部カバー61と揺動支持体62とが分かれることで、反転搬送路74が露出する。このようにして反転搬送路74が露出することで、反転搬送路74内のジャムシートが容易に取り除かれる。
本実施形態の画像形成装置には、感光体1Y,1M,1C,1Kや中間転写ベルト8の駆動ローラ12をはじめとして、モータによって駆動されるさまざまな駆動体が備わっている。このような駆動体の駆動に異常が発生すると、適切な画像形成動作を行うことができず、あるいは、故障を引き起こすおそれがあるため、迅速に異常を検出することが望まれる。本実施形態では、感光体1Y,1M,1C,1Kを駆動対象の駆動体とする例において、感光体1Y,1M,1C,1Kの駆動の異常(モータ側の異常、感光体側の異常を含む。)を検出する異常検出装置について説明する。なお、以下の説明においては、色分け符号であるY、M、C、Kは適宜省略する。
図3(a)〜(e)は、感光体1を駆動する駆動手段の各構成例を示す模式図である。
図3(a)に示す構成例は、モータユニット110のモータを駆動源とし、モータの出力軸に設けられたモータギヤ111に、感光体1の回転軸に設けられた感光体ギヤ101を接続させて、感光体1を回転駆動させる構成である。
図3(b)に示す構成例は、モータユニット110のモータを駆動源とし、アイドラギヤ102を介して、モータギヤ111と感光体ギヤ101とを接続させ、感光体1を回転駆動させる構成である。
図3(c)に示す構成例は、モータユニット110のモータを駆動源とし、ジョイント104の一方に設けられたギヤ103がモータギヤ111に接続され、ジョイント104の他方が感光体1の回転軸に設けられ、ジョイント104を介して感光体1を回転駆動させる構成である。
図3(d)に示す構成例は、モータユニット110のモータを駆動源とし、ジョイント104の一方とモータの回転軸とがタイミングベルト105によって接続され、ジョイント104の他方が感光体1の回転軸に設けられ、ジョイント104を介して感光体1を回転駆動させる構成である。
図3(e)に示す構成例は、モータユニット110のモータを駆動源とし、アイドラギヤ102の回転軸とモータの回転軸とがタイミングベルト105によって接続され、アイドラギヤ102が感光体ギヤ101に接続され、感光体1を回転駆動させる構成である。
これらに例示した各構成例は、いずれも、ギヤやジョイントなどの駆動伝達部材を介してモータにより感光体1を駆動する構成である。これらの駆動伝達部材には、ギヤとギヤとの噛み合い部に生じるバックラッシ(隙間)や、ジョイントの連結部に生じる隙間などが存在する。なお、本実施形態では、図3(c)に示す構成例を採用するものとする。
図4は、本実施形態における本体制御部140、異常検出装置130、並びに、駆動手段を構成するモータ制御装置120及びモータユニット110の構成を示すブロック図である。
本体制御部140は、画像形成装置本体の全体制御を行うものであり、本実施形態の異常検出に関わる構成としては、主に、処理手段としての処理部141、報知手段としての表示手段である表示部142、操作受付手段としての操作受付部143、記憶手段としての記憶部144とから構成される。処理部141は、異常検出装置130が異常を検出したときに当該異常の内容を記憶部144に記憶させる処理を行うとともに、操作受付部143が操作者から所定の操作を受け付けることで、当該所定の操作に対応する異常の内容を記憶部144から読み出して表示部142に表示させる処理を行う。表示部142及び操作受付部143は、画像形成装置本体の操作パネルによって構成されている。
異常検出装置130は、主に、通信部131と、出力信号異常検出部132と、回転数異常検出部133と、指示信号異常検出部134と、判定部135と、記憶部136と、目標信号生成部137とから構成される。本実施形態においては、主に、出力信号異常検出部132と、回転数異常検出部133と、指示信号異常検出部134と、判定部135とによって、判定手段が構成される。異常検出装置130のハードウェアは、主に、CPU、ROM、RAM、通信I/F等から構成されるコンピュータ装置である。CPUは、ROMに記憶されている各種プログラムを実行することにより、上述した各部の処理や制御を実行する。ROMは、CPUが各種処理や制御を実行するための各種プログラムを記憶する。RAMは、CPUのワークエリアとして使用されたり、上述した記憶部136として機能したりする。通信I/Fは、通信部131を構成し、本体制御部140やモータ制御装置120などの外部装置との通信を行う。
モータ制御装置120は、モータユニット110のモータをフィードバック制御により駆動制御するものであり、そのハードウェアは回路によって構成されている。モータ制御装置120は、主に、目標値計算回路部121と、検出値計算回路部122と、誤差算出回路部123と、回転数指示信号生成部124とから構成される。
目標値計算回路部121は、異常検出装置130から送信される目標信号(回転方向信号、移動パルス数信号)を受け取り、オシレータの時間情報から、目標回転位置及び目標回転数(速度)を計算する。この計算結果は、誤差算出回路部123へ出力する。
検出値計算回路部122は、モータユニット110から出力される回転数出力信号(FG(Frequency generator)信号)から、モータの回転位置とモータの回転数(速度)とを計算する。この計算結果は、誤差算出回路部123と異常検出装置130へ出力する。また、検出値計算回路部122は、モータユニット110から出力される回転数出力信号も、モータ回転位置とモータ回転数(速度)の計算結果と一緒に、異常検出装置130へ出力する。
誤差算出回路部123は、目標値計算回路部121から入力される目標回転位置と、検出値計算回路部122から入力されるモータ回転位置との差分を求めて位置誤差を算出する。また、誤差算出回路部123は、目標値計算回路部121から入力される目標回転数(速度)と、検出値計算回路部122から入力されるモータ回転数(速度)との差分を求めて回転数誤差を算出する。これらの算出結果は、回転数指示信号生成部124へ出力される。
回転数指示信号生成部124は、モータ回転位置が目標回転位置に近付き、またモータ回転数(速度)が目標回転数(速度)へ近付くようなモータ駆動指示信号としての回転数指示信号を生成する。生成した回転数指示信号は、モータユニット110へ出力される。
モータユニット110は、主に、ロータを備えたモータ112と、ドライバ回路113と、FG信号出力部114とから構成される。本実施形態のモータ112は、DCモータであるが、パルスモータ等の他のモータであってもよい。ドライバ回路113は、モータ制御装置120の回転数指示信号生成部124から出力される回転数指示信号を受信すると、この回転数指示信号に従ってモータ112へ入力する駆動電流や駆動電圧を制御する。また、ドライバ回路113は、モータ制御装置120の回転数指示信号生成部124から受信した回転数指示信号を、モータ制御装置120を介して、異常検出装置130へ出力する。FG信号出力部114は、モータ112の回転数を示すFG信号を、回転数出力信号としてモータ制御装置120の検出値計算回路部122へ出力する。
図5は、本実施形態における異常検出装置130の処理の流れを示すフローチャートである。
モータ112が起動したら、この起動をトリガーとして、モータ112の駆動に関する複数の信号を取得し始める。具体的には、異常検出装置130の通信部131は、モータ制御装置120の検出値計算回路部122から出力されるモータ回転数及び回転数出力信号(FG信号)を取得するとともに、モータユニット110のドライバ回路113から出力される回転数指示信号を取得する(S1)。そして、本実施形態では、取得した回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数のそれぞれについて、所定の時間間隔で繰り返される同じ判定検出タイミングt,t,t,・・・に、異常検出処理を開始する(S2−1〜S2−3)。
本実施形態の異常検出装置130では、通信部131で取得した回転数指示信号を指示信号異常検出部134に入力し、指示信号異常検出部134で回転数指示信号の異常を検出する異常検出処理を行う(S2−1)。本実施形態における回転数指示信号は、繰り返しパルス信号の立ち上がりタイミングによって目標回転位置を示し、デューティ比によって目標回転数(速度)を示すPWM信号である。そのため、誤差算出回路部123において、目標回転位置に対してモータ回転位置が遅れたり、目標回転数(速度)に対してモータ回転数(速度)が遅れたりすると、回転数指示信号生成部124では、デューティ比を大きくしてパルス幅を拡げ、モータ回転位置を目標回転位置に近付け、またモータ回転数(速度)が目標回転数(速度)へ近付ける回転数指示信号を生成する。したがって、通常動作によって生じ得る負荷の範囲を超える高い負荷が感光体1や駆動伝達部材の途中に加わると、モータ112に加わる回転負荷が増大し、目標回転位置に対してモータ回転位置が遅れたり、目標回転数(速度)に対してモータ回転数(速度)が遅れたりする。その結果、回転数指示信号のデューティ比は大きくなる。
本実施形態においては、図6に示すように、通常動作によって生じ得る範囲内の負荷とこれを超える高い負荷とを区別するために、デューティ比の閾値Dを設定している。そして、指示信号異常検出部134が行う回転数指示信号の異常検出処理では、検出タイミングが到来するたびに、入力される回転数指示信号のデューティ比Dが、当該閾値D以下であれば正常であると判断し、当該閾値Dを超える場合には異常であると判断して、回転数指示信号の異常を検出する。
なお、本実施形態では、回転数指示信号のパルス立ち上がりタイミングをトリガーとして検出タイミングt,t,t,・・・を決定するが、これに限られるものではない。また、本実施形態では、図6に示すように、1つ1つのパルスに対して回転数指示信号の異常検出処理を実施している例となっているが、検出タイミングの間に複数のパルスが入力される場合には、例えば1つ置きや2つ置きのパルスに対して回転数指示信号の異常検出処理を実施するようにしてもよい。例えば、検出タイミングが到来した直後に入力されるパルスに対してだけ、回転数指示信号の異常検出処理を実施するようにしてもよい。
また、本実施形態の異常検出装置130では、通信部131で取得した回転数出力信号を出力信号異常検出部132に入力し、出力信号異常検出部132で回転数出力信号の異常を検出する異常検出処理を行う(S2−2)。本実施形態における回転数出力信号は、モータユニット110のFG信号出力部114から出力されるFG信号であり、モータ112の回転数に応じた周波数の繰り返しパルス信号からなる。そのため、モータ112が回転数指示信号の示す目標回転数(速度)に追従駆動できていれば、その目標回転数と同程度の回転数を示す周波数の繰り返しパルス信号が、回転数出力信号として出力信号異常検出部132に入力される。したがって、通常動作によって生じ得る範囲内の負荷を超える高い負荷が加わっている状態であっても、モータ112が回転数指示信号の示す目標回転数(速度)に追従駆動できる範囲内であれば、その目標回転数と同程度の回転数を示す周波数の繰り返しパルス信号が、回転数出力信号として出力信号異常検出部132に入力される。
本実施形態において、出力信号異常検出部132が行う回転数出力信号の異常検出処理では、図7に示すように、予め決められた判定時間T1の範囲内に入力される回転数出力信号のパルス数が、所定の閾値N3を超えていれば正常であると判断し、当該閾値N3以下である場合には異常であると判断する。本実施形態では、図7に示すように、検出タイミングの間(t3とt4の間)に、3回の判定時間T1が含まれるため、回転数出力信号については、1つの検出タイミングについて3つの判定結果が出ることになる。本実施形態では、3つの判定結果のいずれも正常であると判定された場合には回転数出力信号は異常でない(正常である)とし、3つの判定結果のいずれか1つでも異常であると判定された場合には回転数出力信号は異常であるとして、回転数出力信号の異常を検出する。
また、異常検出装置130では、通信部131で取得したモータ回転数を回転数異常検出部133に入力し、回転数異常検出部133でモータ回転数の異常を検出する異常検出処理を行う(S2−3)。本実施形態におけるモータ回転数は、回転数出力信号に基づいてモータ制御装置120の検出値計算回路部122で計算されるモータ112の回転数である。そのため、モータ112が回転数指示信号の示す目標回転数(速度)に追従駆動できていれば、その目標回転数と同程度の回転数が回転数異常検出部133に入力される。したがって、通常動作によって生じ得る範囲内の負荷を超える高い負荷が加わっている状態であっても、モータ112が回転数指示信号の示す目標回転数(速度)に追従駆動できる範囲内であれば、その目標回転数と同程度の回転数が、回転数異常検出部133に入力される。
本実施形態において、回転数異常検出部133が行うモータ回転数の異常検出処理では、図8に示すように、予め決められた判定時間T2の範囲内で、入力されるモータ回転数が、所定の下限閾値N1及び上限閾値N2の間に入っていれば正常であると判断し、下限閾値N1及び上限閾値N2の間から外れた場合には異常であると判断して、モータ回転数の異常を検出する。なお、本実施形態では、図8に示すように、検出タイミングの間に1つの判定時間T2が含まれる例となっているが、検出タイミングの間に複数の判定時間T2が含まれるように設定してもよい。検出タイミングの間に複数の判定時間T2が含まれる場合には、例えば、いずれの判定時間でも正常であると判定された場合にはモータ回転数は異常でない(正常である)とし、いずれかの判定時間に異常であると判定された場合にはモータ回転数は異常であるとして、モータ回転数の異常を検出してもよい。
以上のようにして行われる3つの異常検出処理の検出結果は、判定部135へ出力される。判定部135は、これらの異常検出処理の検出結果の組み合わせに応じて、下記の表1に示すように、異常の内容を区別して判定する判定処理を行う。
Figure 0006981303
この判定処理において、すべての異常検出処理で異常と判定されなかった場合、すなわち、すべての異常検出処理で正常であると判定された場合には(S3のYes)、前記表1に示すように、判定部135は「正常」であると判定する。
一方で、本実施形態において、判定部135は、感光体1や駆動伝達部材に関する異常(以下「感光体異常」という。)と、モータユニット110に関する異常(以下「モータ異常」という。)とを、区別して判定する。
ここでいう「感光体異常」とは、モータユニット110から駆動伝達部材を介して感光体1へ駆動力が伝達される駆動伝達経路においてモータユニット110よりも下流側で発生する異常を意味する。具体的には、例えば、感光体1に対して外部から高い負荷が加わった状態や、感光体1と駆動伝達部材との間の駆動伝達経路上においてギヤやジョイント等に異物が混入したり摩耗が進んだりして駆動伝達が阻害され、感光体が正常に駆動しない状態などが挙げられる。
また、ここでいう「モータ異常」とは、駆動伝達経路において駆動伝達部材よりも上流側で発生する異常を意味する。具体的には、例えば、モータユニット110のモータ112自体が故障した状態(ロータの故障等)、モータ112は正常に回転しているが回転数出力信号が出力されない状態(FG信号出力部114の故障等)、ドライバ回路113から駆動電流や駆動電圧がモータ112へ入力されない状態(ドライバ回路113の故障等)などが挙げられる。
更に、本実施形態では、「感光体異常」を更に2種類の異常内容に区別して判定する。すなわち、モータ112が目標回転数(速度)に追従駆動できる範囲内で感光体1や駆動伝達部材に通常よりも高い負荷がかかった状態を示す「感光体高負荷異常」と、モータ112が目標回転数(速度)に追従駆動できないほど感光体1や駆動伝達部材に高い負荷がかかった状態を示す「感光体ロック異常」の2種類である。
「感光体高負荷異常」は、感光体1に当接するクリーニングブレード等と感光体表面との摩擦係数が異常に高まったり、駆動伝達部材のギヤやジョイント等に異物が混入したり摩耗が進んだりして、感光体1の回転に高い負荷が加わった状態である。
「感光体ロック異常」は、感光体1に当接するクリーニングブレードが捲れたり、駆動伝達部材のギヤやジョイント等に異物が混入したり破損したりして、感光体1の回転がロックされた状態、あるいは、感光体1の回転数(速度)を正常な範囲に維持できないほどの超高負荷が加わった状態である。
図9(a)〜(c)は、正常時と感光体高負荷異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。
本実施形態において、判定部135に入力された回転数出力信号、モータ回転数、回転数指示信号の異常検出結果の組み合わせにおいて、回転数指示信号のみ異常である場合(S4のYes)、図9(b)及び(c)に示すように、回転数出力信号及びモータ回転数は正常であるため、モータ112は目標回転数(速度)に追従駆動できている。しかしながら、図9(a)に示すように、回転数指示信号が異常であるため、感光体1や駆動伝達部材には通常よりも高い負荷がかかった状態であると考えることができる。したがって、この場合、判定部135は、前記表1に示すように、「感光体異常」のうちの「感光体高負荷異常」であると判定する(S5)。
そして、判定部135は、「感光体高負荷異常」と判定した回数を示す感光体高負荷異常回数をカウントアップし、その異常回数が閾値n1以上であれば(S6のYes)、「感光体高負荷異常」が発生した旨を記憶部136に記憶する(S11)。また、判定部135は、「感光体高負荷異常」が発生した旨を通信部131から本体制御部140へ出力する。これにより、本体制御部140の処理部141でも「感光体高負荷異常」が発生した旨を記憶部144に記憶する(S11)。更に、処理部141は、「感光体高負荷異常」が発生した旨を、表示部142に表示させる(S12)。その結果、「感光体高負荷異常」が発生していることをユーザー等に報知することができる。「感光体高負荷異常」が発生した旨に代えて、アラートを報知するようにして故障を予期または周知させるようにしてもよい。
図10(a)〜(c)は、正常時とモータ異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。
検出タイミングt3の後であって検出タイミングt4の前の時点で、モータ異常が発生した場合、検出タイミングt3における回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数の各異常検出処理では、そのすべてで異常が検出される。詳しくは、モータ異常が発生した場合、その直前の段階から、モータ回転数を目標回転数に追従させるために回転数指示信号のデューティ比が大きくなることが多く、図10(a)に示すように、検出タイミングt1以降、回転数指示信号について異常が検出されている。
一方、モータ異常が発生した場合、その発生直後から、回転数出力信号のパルス出力がいきなり停止するため、図10(b)に示すように、回転数出力信号は、検出タイミングt3中におけるモータ異常が発生した直後の判定時間(検出タイミングt3中の3回目の判定時間)では異常であると判定される。したがって、検出タイミングt3において、回転数出力信号は異常であると検出される。
他方、この回転数出力信号から演算されるモータ回転数も、図10(c)に示すように、急激に落ち込むことになり、検出タイミングt3の判定時間中にモータ回転数が閾値N1を下回る。その結果、検出タイミングt3において、モータ回転数は異常であると検出される。
このように、モータ異常が発生した場合、本実施形態では、同じ検出タイミングにおいて、回転数出力信号とモータ回転数の両方が異常であると検出される。したがって、本実施形態においては、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数のすべてについて異常が検出された場合(S3のNo,S4のNo,S7のYes,S8のYes)、判定部135は、前記表1に示すように、「モータ異常」であると判定する(S9)。そして、判定部135は、「モータ異常」が発生した旨を記憶部136に記憶する(S11)。また、判定部135は、「モータ異常」が発生した旨を通信部131から本体制御部140へ出力する。これにより、本体制御部140の処理部141でも「モータ異常」が発生した旨を記憶部144に記憶する(S11)。更に、処理部141は、「モータ異常」が発生した旨を、表示部142に表示させる(S12)。その結果、「モータ異常」が発生していることをユーザー等に報知することができる。「モータ異常」が発生した旨に代えて、アラートを報知するようにして故障を予期または周知させるようにしてもよい。
図11(a)〜(c)は、正常時と感光体ロック異常時における、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数をそれぞれ示したグラフである。
検出タイミングt3の後であって検出タイミングt4の前の時点で、感光体ロック異常が発生した場合、図11(a)及び(c)に示すように、検出タイミングt3において、モータ回転数は異常であると検出されるが、回転数出力信号は正常であると検出される。これは次の理由による。
感光体ロック異常が発生した場合、モータ回転数を目標回転数に追従させるために回転数指示信号のデューティ比が大きくなり、図11(a)に示すように、回転数指示信号について異常が検出される。また、感光体ロック異常が発生した場合、モータ回転数を目標回転数に追従させることができないほどの超高負荷が加わった状態又は回転停止(ロック)の状態であるため、図11(b)に示すように、感光体ロック異常が発生した直後から、回転数出力信号のパルス数が減少し始める(回転数出力信号の周波数が低下し始める)。その結果、回転数出力信号から演算されるモータ回転数が落ち込み、図11(c)に示すように、検出タイミングt3の判定時間中にモータ回転数が閾値N1を下回るので、検出タイミングt3において、モータ回転数は異常であると検出される。
ここで、回転数出力信号については、パルス数は減少するものの、しばらくの間は所定の閾値N3を超えるパルス数が入力され続け、検出タイミングt3に含まれる3つの判定時間のいずれにおいても所定の閾値N3を超えるパルス数が入力される。そのため、検出タイミングt3において、回転数出力信号は正常であると検出される。
これは、感光体1がロック(停止)した状態になったとしても、駆動伝達部材のギヤやジョイントに存在するバックラッシ等の隙間(遊び)が埋められるまでは、モータ112が回転し続け、その隙間が埋められてモータの回転が停止するまでは回転数出力信号のパルスが出力されるからである。したがって、回転数出力信号については、モータ回転数の異常が検出される時期よりも遅れて、異常が検出されることになる。すなわち、感光体ロック異常である場合、モータ異常である場合よりも、モータ回転数の異常が検出された時期と回転数出力信号が異常であると検出される時期との時間差が大きい(モータ回転数の異常が検出された時期に対する回転数出力信号が異常であると検出される時期の遅れが大きい。)。
本実施形態は、このように感光体1がロック(停止)した状態になったとしても、しばらくの間は回転数出力信号のパルスが出力されることに着目し、これを利用することで、感光体ロック異常を、モータ異常と区別して判定するものである。
すなわち、感光体ロック異常が発生した場合も、検出タイミングt4又はそれ以降の検出タイミングでは、回転数出力信号の異常が検出されるので、回転数指示信号、回転数出力信号、モータ回転数のすべてで異常が検出されることになる。したがって、この時点での検出結果の組み合わせで判定すると、感光体ロック異常もモータ異常と同じ組み合わせとなり、感光体ロック異常とモータ異常とを区別して判定することができない。しかしながら、上述したように、感光体ロック異常が発生した場合には、モータ異常が発生した場合よりも、回転数出力信号の異常が検出される時期とモータ回転数の異常が検出される時期との時間差が大きいという違いがある。この違いを利用し、本実施形態では、モータ回転数の異常が検出される時(S7のYes)、回転数出力信号の異常が検出されていない場合には(S8のNo)、その後にモータ回転数と回転数出力信号の両方について異常が検出される場合であっても、「モータ異常」ではなく、「感光体ロック異常」であると判定する(S10)。
具体的には、本実施形態においては、回転数指示信号及びモータ回転数についてのみ異常が検出された場合(回転数出力信号について異常が検出されない場合)(S4のNo,S7のYes,S8のNo)、判定部135は、前記表1に示すように、「感光体ロック異常」であると判定する(S10)。そして、判定部135は、「感光体ロック異常」が発生した旨を記憶部136に記憶する(S11)。また、判定部135は、「感光体ロック異常」が発生した旨を通信部131から本体制御部140へ出力する。これにより、本体制御部140の処理部141でも「感光体ロック異常」が発生した旨を記憶部144に記憶する(S11)。更に、処理部141は、「感光体ロック異常」が発生した旨を、表示部142に表示させる(S12)。その結果、「感光体ロック異常」が発生していることをユーザー等に報知することができる。「感光体ロック異常」が発生した旨に代えて、アラートを報知するようにして故障を予期または周知させるようにしてもよい。
なお、「モータ異常」の場合でも、判定時間T1,T2や、閾値N1,N3などの設定によっては、モータ異常の発生タイミングの違いで、例えば、検出タイミングt3の判定時間T1の途中でモータ異常が発生した場合に、モータ回転数の異常が検出される時点で(検出タイミングt3の際に)、回転数出力信号について異常が検出されない(正常である)というケースが起こり得る。このようなケースであっても、「感光体ロック異常」と「モータ異常」とでは、上述したように、回転数出力信号の異常が検出されるタイミングとモータ回転数の異常が検出されるタイミングとの時間差に違いがあるため、判定タイミングを遅らせる等(モータ回転数が異常であると検出された次の検出タイミングで判定する等)により、「感光体ロック異常」と「モータ異常」とを区別して判定することは可能である。
望ましくは、モータ異常の発生タイミングによらず、「感光体ロック異常」の場合には、常に、モータ回転数の異常が検出される時点で回転数出力信号の異常が検出されないように、判定時間T1,T2や閾値N1,N3などの設定を調整する。そのためには、回転数出力信号の判定時間T1≦モータ回転数の判定時間T2の関係を満たすことが好ましい。
また、本実施形態においては、判定する異常の種類が、感光体高負荷異常、感光体ロック異常、モータ異常の3種類であるが、これらから選択される2種類の異常を区別して判定するものであってもよいし、更に別の種類の異常を追加して4種類以上の異常を区別して判定するものであってもよい。なお、感光体高負荷異常と感光体ロック異常の2種類を区別して判定するのであれば、回転数指示信号の異常と、回転数出力信号の異常又はモータ回転数の異常のいずれかとを検出すれば足りる。また、感光体ロック異常とモータ異常の2種類を区別して判定するのであれば、回転数出力信号の異常とモータ回転数の異常を検出すれば、必ずしも回転数指示信号の異常を検出する必要はない。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
モータ112により駆動伝達部材(例えば、感光体ギヤ101、アイドラギヤ102、ジョイント104、タイミングベルト105、モータギヤ111)を介して駆動される駆動対象(例えば、感光体1)の異常を検出する異常検出装置130であって、前記モータから出力される回転数出力信号(例えばFG信号)を取得する出力信号取得手段(例えば通信部131)と、前記出力信号取得手段が取得した回転数出力信号から演算されるモータ回転数を取得する回転数取得手段(例えば通信部131)と、前記出力信号取得手段が取得した回転数出力信号及び前記回転数取得手段が取得したモータ回転数に基づいて、前記駆動対象の異常と前記モータの異常とを区別して判定する判定手段(例えば、判定部135)とを有することを特徴とする。
モータの回転数だけでモータの異常と駆動対象の異常とを区別して判定しようとする従来の装置では、モータの回転数が所定の閾値(前記第一閾値等)を下回る場合に、モータが故障状態(モータの異常)であると判定する。しかしながら、この場合であっても、実際には、モータの異常であるとは限らない。例えば、駆動対象の駆動をロック(停止)させるほどの高い負荷が駆動対象にかかった場合には、モータの回転数が前記所定の閾値を下回る。このような場合、モータの異常ではないので、これをモータの異常であると判定してしまうと、例えば、異常のないモータを交換してしまう、モータを交換しても状況が改善されないなどの問題を生じさせることになる。
本発明者は、研究により、モータの異常であるか、駆動対象の異常であるかの違いについて、モータから出力される回転数出力信号に着目し、以下のような知見を得た。
モータの異常が発生した場合、モータから出力される回転数出力信号には、モータの異常発生直後から、モータ回転数が急激に落ち込むような異常な信号値が現れる。これは、回転数出力信号を出力するモータに異常が発生すると、その異常が回転数出力信号に即座に反映されるからである。一方、駆動対象の異常が発生した場合には、駆動対象の異常発生直後から、モータ回転数が徐々に落ち込むような信号値が現れ、しばらくしてから異常な信号値を示すようになる。これは、駆動対象の駆動をロック(停止)させるほどの高い負荷が駆動対象にかかった場合でも、駆動伝達部材等の隙間(遊び)等によって、僅かながらモータは回転を継続するからである。そして、回転数異常検出手段がモータ回転数の異常を検出するタイミングは、モータの異常が発生した場合と駆動対象の異常が発生した場合とでおおよそ同じタイミングである。
このような知見によれば、モータ回転数の異常が検出される時期と、回転数出力信号の異常が検出される時期との時間差が大きければ、駆動対象の異常であり、この時間差が小さければ、モータの異常であると区別して判定することが可能である。したがって、本態様によれば、回転数取得手段が取得したモータ回転数だけでなく、出力信号取得手段が取得した回転数出力信号も用いて、駆動対象の異常とモータの異常との判定を行うため、上述のような時間差の違いを利用して当該判定を行うことができ、従来はモータの異常であると誤判定されていた駆動対象の異常を、モータの異常と区別して適切に判定することができる。
なお、本明細書において、「モータの異常」とは、モータから駆動伝達部材を介して駆動対象へ駆動力が伝達される駆動伝達経路において駆動伝達部材よりも上流側で発生する異常を意味する。具体的には、例えば、モータ自体が故障した状態のほか、モータは回転しているが回転数出力信号が出力されない状態、モータ制御回路の故障でモータ制御回路からモータへの駆動信号がモータへ入力されない状態などが挙げられる。
また、本明細書において、「駆動対象の異常」とは、駆動伝達経路においてモータよりも下流側で発生する異常を意味する。具体的には、例えば、駆動対象自体が故障した状態のほか、駆動対象に接触する部材との接触状態の異常によって駆動対象に異常な高負荷がかった状態、駆動対象と駆動伝達部材との間の駆動伝達経路上に異物が混入するなどして駆動伝達が阻害されて駆動対象が正常に駆動しない状態などが挙げられる。
(態様B)
前記態様Aにおいて、前記判定手段は、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数が異常であると最初に判断した時、前記出力信号取得手段が取得した回転数出力信号が異常であれば前記モータの異常であると判定し、前記出力信号取得手段が取得した回転数出力信号が異常でなければ前記駆動対象の異常であると判定することを特徴とする。
これによれば、モータ回転数の異常が検出されたとき、このモータ回転数の異常が、モータの異常に起因するものか、それとも、駆動対象の異常に起因するものかを、簡易に、区別して判定することができる。
(態様C)
前記態様A又はBにおいて、前記出力信号異常検出手段により前記回転数出力信号が異常であるか否かを検出する期間(例えば、判定時間T1)は、前記回転数異常検出手段により前記モータ回転数が異常であるか否かを検出する期間(例えば、判定時間T2)以下であることを特徴とする。
これによれば、駆動対象の異常が発生した場合において、モータ回転数が異常であると検出された時に、回転数出力信号が異常ではないと検出されるようにする調整が容易になる。その結果、モータ回転数の異常を検出したとき、このモータ回転数の異常が、モータの異常に起因するものか、それとも、駆動対象の異常に起因するものかを、簡易に、区別して判定することが可能となる。
(態様D)
前記態様A〜Cのいずれかにおいて、前記モータは、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数を目標回転数に近づけるフィードバック制御によって制御されるものであり、前記フィードバック制御で生成されるモータ駆動指示信号(例えば、回転数指示信号)を取得する指示信号取得手段(例えば、通信部131)を有し、前記判定手段は、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数及び前記指示信号取得手段が取得したモータ駆動指示信号に基づいて、前記駆動対象が高負荷異常であるか否かを判定することを特徴とする。
モータの回転数だけで異常を判定する従来の装置では、モータをフィードバック制御する場合、高負荷異常を適切に判定することが困難である。すなわち、モータをフィードバック制御する場合、高負荷異常が発生しても、モータ回転数を目標回転数に近づけるようにモータ駆動指示信号が生成される結果、モータ回転数の落ち込みが抑えられる。そのため、高負荷異常が発生しても、モータ回転数は異常を示さないので、モータの回転数だけで異常を判定する従来の装置では、異常でないと判定されてしまう。ここでの高負荷異常は、フィードバック制御によってモータ回転数を維持できる程度の比較的軽微な異常ではあるものの、その高負荷異常が継続的に発生すると故障につながるものであることから、駆動対象の異常の一種として判定することが望ましい。
高負荷異常が発生したときに生成されるモータ駆動指示信号は、正常な負荷状態のときよりも高いモータ回転数で駆動するように指示するものとなる。本態様によれば、指示信号異常検出手段により、モータ駆動指示信号が正常な負荷状態のときよりも高いモータ回転数で駆動するように指示するものである場合に異常であることを検出することができる。本態様では、回転数取得手段が取得したモータ回転数だけでなく、出力信号取得手段が取得した回転数出力信号も用いるため、モータ回転数の異常が検出されない状態であっても、モータ駆動指示信号の異常を検出した場合には、駆動対象が高負荷異常であるというように判定を行うことができる。よって、従来は正常であると判定されていた駆動対象の高負荷異常を、適切に判定することができる。
(態様E)
モータ回転数を目標回転数に近づけるフィードバック制御によって制御されるモータ112により駆動される駆動対象(例えば、感光体1)が高負荷異常であることを検出する異常検出装置130であって、前記モータのモータ回転数を取得する回転数取得手段(例えば、通信部131)と、前記フィードバック制御で生成されるモータ駆動指示信号(例えば、回転数指示信号)を取得する指示信号取得手段(例えば、通信部131)と、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数及び前記指示信号取得手段が取得したモータ駆動指示信号に基づいて、前記駆動対象が高負荷異常であるか否かを判定する判定手段(例えば、判定部135)とを有することを特徴とする。
モータの回転数だけで異常を判定する従来の装置では、モータをフィードバック制御する場合、高負荷異常を適切に判定することが困難である。すなわち、モータをフィードバック制御する場合、高負荷異常が発生しても、モータ回転数を目標回転数に近づけるようにモータ駆動指示信号が生成される結果、モータ回転数の落ち込みが抑えられる。そのため、高負荷異常が発生しても、モータ回転数は異常を示さないので、モータの回転数だけで異常を判定する従来の装置では、異常でないと判定されてしまう。ここでの高負荷異常は、フィードバック制御によってモータ回転数を維持できる程度の比較的軽微な異常ではあるものの、その高負荷異常が継続的に発生すると故障につながるものであることから、駆動対象の異常の一種として判定することが望ましい。
高負荷異常が発生したときに生成されるモータ駆動指示信号は、正常な負荷状態のときよりも高いモータ回転数で駆動するように指示するものとなる。本態様によれば、指示信号異常検出手段により、モータ駆動指示信号が正常な負荷状態のときよりも高いモータ回転数で駆動するように指示するものである場合に異常であることを検出することができる。本態様では、回転数取得手段が取得したモータ回転数だけでなく、出力信号取得手段が取得した回転数出力信号も用いるため、モータ回転数の異常が検出されない状態であっても、モータ駆動指示信号の異常を検出した場合には、駆動対象が高負荷異常であるというように判定を行うことができる。よって、従来は正常であると判定されていた駆動対象の高負荷異常を、適切に判定することができる。
(態様F)
前記態様D又はEにおいて、前記判定手段は、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数が異常でないと判断した時、前記指示信号取得手段が取得したモータ駆動指示信号が異常であれば前記高負荷異常であると判定し、前記指示信号取得手段が取得したモータ駆動指示信号が異常でなければ前記高負荷異常でないと判定することを特徴とする。
これによれば、モータ回転数の異常が検出されないときでも、高負荷異常であるか否かを判定することができる。
(態様G)
モータ112によって駆動される駆動体(例えば、感光体1)を備えた画像形成装置であって、前記駆動体の異常を検出する異常検出手段を有し、前記異常検出手段として、前記態様A〜Fのいずれかの態様に係る異常検出装置130を用いたことを特徴とする。
これによれば、駆動対象の異常を適切に判定することのできる画像形成装置を実現できる。
(態様H)
前記態様Gにおいて、前記異常検出装置が異常を検出したときに異常発生の旨を報知する報知手段(例えば、表示部142)を有することを特徴とする。
これによれば、異常発生の旨をユーザー等に報知でき、異常に対して迅速に対応することが可能となる。
(態様I)
前記態様G又はHにおいて、異常の内容を記憶する記憶手段(例えば、記憶部144)と、異常の内容を表示する表示手段(例えば、表示部142)と、操作を受け付ける操作受付手段(例えば、操作受付部143)と、前記異常検出装置が異常を検出したときに該異常の内容を前記記憶手段に記憶させる処理を行うとともに、前記操作受付手段が所定の操作を受け付けることで、該所定の操作に対応する異常の内容を前記記憶手段から読み出して前記表示手段に表示させる処理を行う処理手段(例えば、処理部141)とを有することを特徴とする。
これによれば、ユーザー等の要求に応じて、発生した異常の内容をユーザー等に知らせることができる。
1 感光体
101 感光体ギヤ
102 アイドラギヤ
103 ギヤ
104 ジョイント
105 タイミングベルト
110 モータユニット
111 モータギヤ
112 モータ
113 ドライバ回路
114 FG信号出力部
120 モータ制御装置
121 目標値計算回路部
122 検出値計算回路部
123 誤差算出回路部
124 回転数指示信号生成部
130 異常検出装置
131 通信部
132 出力信号異常検出部
133 回転数異常検出部
134 指示信号異常検出部
135 判定部
136 記憶部
137 目標信号生成部
140 本体制御部
141 処理部
142 表示部
143 操作受付部
144 記憶部
特開2012−223069号公報

Claims (8)

  1. モータにより駆動伝達部材を介して駆動される感光体の異常、及び前記モータの
    異常を検出する異常検出装置であって、
    前記モータから出力される回転数出力信号を取得する回転数出力信号取得手段と、
    前記回転数出力信号取得手段が取得した回転数出力信号から演算されるモータ回
    転数を取得するモータ回転数取得手段と、
    前記モータに出力される回転数指示信号を取得する回転数指示信号取得手段と、
    前記回転数出力信号、前記モータ回転数、及び前記回転数指示信号に基づいて、
    前記感光体の高負荷異常、前記感光体のロック異常及び前記モータの異常とを区
    別して判定する判定手段と、を有することを特徴とする異常検出装置。
  2. 請求項1に記載の異常検出装置において、
    前記判定手段は、前記モータ回転数が異常であると最初に判断した時、前記回転
    数出力信号が異常であれば前記モータの異常であると判定し、前記回転数出力信
    号が異常でなければ前記感光体のロック異常であると判定することを特徴とする
    異常検出装置。
  3. 請求項1又は2に記載の異常検出装置において、
    前記判定手段は、前記回転数指示信号のみが異常であれば前記感光体の高負荷異
    であると判定し、前記回転数指示信号のみが異常でなければ前記感光体の高負
    荷異常でないと判定することを特徴とする異常検出装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の異常検出装置において、
    前記回転数出力信号が異常であるか否かを検出する期間は、前記モータ回転数が
    異常であるか否かを検出する期間以下であることを特徴とする異常検出装置。
  5. 請求項1乃至のいずれか1項に記載の異常検出装置において、
    前記モータは、前記回転数取得手段が取得したモータ回転数を目標回転数に近づ
    けるフィードバック制御によって制御されるものであり、
    前記回転数指示信号取得手段は、前記フィードバック制御で生成される前記回転
    数指示信号を取得することを特徴とする異常検出装置。
  6. モータによって駆動される感光体を備えた画像形成装置であって、
    前記感光体の異常を検出する異常検出手段を有し、
    前記異常検出手段として、請求項1乃至のいずれか1項に記載の異常検出装置
    を用いたことを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項に記載の画像形成装置において、
    前記異常検出装置が異常を検出したときに異常発生の旨を報知する報知手段を有
    することを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項6又は7に記載の画像形成装置において、
    異常の内容を記憶する記憶手段と、
    異常の内容を表示する表示手段と、
    操作を受け付ける操作受付手段と、
    前記異常検出装置が異常を検出したときに該異常の内容を前記記憶手段に記憶さ
    せる処理を行うとともに、前記操作受付手段が所定の操作を受け付けることで、
    該所定の操作に対応する異常の内容を前記記憶手段から読み出して前記表示手段
    に表示させる処理を行う処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
JP2018032828A 2018-02-27 2018-02-27 異常検出装置及び画像形成装置 Active JP6981303B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018032828A JP6981303B2 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 異常検出装置及び画像形成装置
US16/278,227 US10684583B2 (en) 2018-02-27 2019-02-18 Abnormality detection device and image forming apparatus
CN201910140878.8A CN110196539A (zh) 2018-02-27 2019-02-26 异常检测装置和图像形成设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018032828A JP6981303B2 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 異常検出装置及び画像形成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019149879A JP2019149879A (ja) 2019-09-05
JP6981303B2 true JP6981303B2 (ja) 2021-12-15

Family

ID=67684465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018032828A Active JP6981303B2 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 異常検出装置及び画像形成装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10684583B2 (ja)
JP (1) JP6981303B2 (ja)
CN (1) CN110196539A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11567441B2 (en) * 2020-11-30 2023-01-31 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus displaying abnormal state of rotary members driven by a motor based on a detected current value
JP2023051003A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 電子機器

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3352808B2 (ja) 1994-04-21 2002-12-03 株式会社リコー コロナ放電装置及びそれを備えた画像形成装置
JPH1074022A (ja) * 1996-09-02 1998-03-17 Canon Inc 画像形成装置
JP2000318277A (ja) * 1999-05-07 2000-11-21 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2001145380A (ja) * 1999-11-15 2001-05-25 Fuji Xerox Co Ltd モータ異常時停止装置およびモータ異常検出装置
US6822839B2 (en) * 2002-12-05 2004-11-23 Eaton Corporation Method and apparatus of detecting internal motor faults in an induction machine
JP5747554B2 (ja) * 2010-03-18 2015-07-15 株式会社リコー 電子機器、異常判定方法およびプログラム
JP5549452B2 (ja) * 2010-07-21 2014-07-16 セイコーエプソン株式会社 記録装置
JP5811732B2 (ja) * 2011-02-15 2015-11-11 株式会社リコー 回転機構駆動装置、画像形成装置、回転機構制御プログラム、回転機構駆動システム、画像形成システム
JP2012223069A (ja) * 2011-04-14 2012-11-12 Sharp Corp モータ制御装置および画像形成装置
JP5978794B2 (ja) 2012-06-15 2016-08-24 株式会社リコー モータ制御装置、画像形成装置、故障予測方法及びプログラム
JP2014002003A (ja) 2012-06-18 2014-01-09 Canon Inc 電子機器
KR20150088106A (ko) * 2014-01-23 2015-07-31 삼성전자주식회사 화상형성장치, 그의 급지 제어 방법 및 컴퓨터 판독가능 기록매체
US10029871B2 (en) 2016-05-20 2018-07-24 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus and setting method

Also Published As

Publication number Publication date
US20190265626A1 (en) 2019-08-29
JP2019149879A (ja) 2019-09-05
US10684583B2 (en) 2020-06-16
CN110196539A (zh) 2019-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5392593B2 (ja) 画像形成装置
US10599083B2 (en) Image forming apparatus
US20100226676A1 (en) Image forming apparatus
US9921542B2 (en) Image forming apparatus for forming image using developer, method for regulating attachment/detachment of developer storage portion
JP6981303B2 (ja) 異常検出装置及び画像形成装置
US8761617B2 (en) Image forming apparatus
US20110110689A1 (en) Toner supplying device and image forming apparatus using same
JP2021149023A (ja) 画像形成装置、及びプログラム
JP2008203498A (ja) 画像形成装置および画像形成方法
JP4546369B2 (ja) 現像装置およびそれを備える画像形成装置
JP6617616B2 (ja) 画像形成装置および潤滑剤排出制御方法
JP2008058486A (ja) 画像形成装置
JP6736997B2 (ja) 現像装置、画像形成装置および現像剤滞留判定方法
JP4422771B2 (ja) ベルト装置及び画像形成装置
JP2008096757A (ja) 画像形成装置
JP2020149004A (ja) 画像形成装置
JP2006258903A (ja) 画像形成装置
JP2020042232A (ja) 画像形成装置
JP4422770B2 (ja) ベルト装置及び画像形成装置
JP4653530B2 (ja) 紙葉類測定装置及び画像形成装置
JP2016161664A (ja) 画像形成装置
JP2008256876A (ja) トナー残量検知装置
JP2021196371A (ja) 回収装置及び画像形成装置
JP2002108087A (ja) 画像形成装置
JP2021196404A (ja) 画像形成装置及び画像濃度不良の検出方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201118

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20211019

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211101

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6981303

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151