(57)【要約】      （修正有）【課題】短時間でモータ又はモータに接続する負荷の故障予測が可能なモータ制御装置を提供する。【解決手段】負荷１０５を駆動させるモータ１０４の駆動を制御するモータ制御装置であって、モータを駆動させる駆動信号の生成条件と生成条件で生成される駆動信号によりモータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段１０１と、モータが駆動信号に基づいて駆動を開始してから、基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定手段１０７と、立ち上がり時間と基準立ち上がり時間との比較に基づき、モータ又は負荷の故障予測を行う故障予測手段１０８とを備えるモータ制御装置。【選択図】図２
2014002202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動させるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、
前記モータを駆動させる駆動信号の生成条件と前記生成条件で生成される前記駆動信号により前記モータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段と、
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定手段と、
前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う故障予測手段とを備える
ことを特徴とするモータ制御装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、前記測定手段により測定された前記立ち上がり時間を記憶する
ことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記故障予測手段は、前記測定手段により測定された前記立ち上がり時間と、前記記憶手段に記憶されている前回測定された前記立ち上がり時間との比較に基づき、前記負荷の故障予測を行う
ことを特徴とする請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
前記故障予測手段は、前記記憶手段に記憶されている前記立ち上がり時間の前記負荷の稼働時間に対する近似曲線を求め、前記近似曲線において前記基準立ち上がり時間に達する時間から前記負荷の余寿命を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記モータは、ＤＣモータであり、
前記記憶手段は、前記駆動信号の生成条件としてデューティ比を記憶し、
前記駆動信号は、前記記憶手段に記憶されている前記デューティ比に基づいて生成されるＰＷＭ信号である
ことを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のモータ制御装置を備える画像形成装置。
【請求項７】
モータを駆動させる駆動信号の生成条件と前記生成条件で生成される前記駆動信号により前記モータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段を備えて負荷を駆動させる前記モータの駆動を制御するモータ制御装置における故障予測方法であって、
前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定ステップと、
前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う故障予測ステップとを備える
ことを特徴とする故障予測方法。
【請求項８】
請求項７に記載の故障予測方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣモータを基準ＰＷＭ値で回転させた時の実回転数と基準回転数との関係から、ＤＣモータ又はＤＣモータに接続する負荷等の寿命を判定する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に係る方法では、モータが基準ＰＷＭ値に基づいて回転を開始してから加速状態を経て定速回転状態に達した後に実回転数を測定し、実回転数と基準回転数との関係からモータの寿命判定を行なっている。したがって、当該方法によりモータやモータに接続する負荷の寿命判定を実行するまでに、モータが回転を開始してから定速回転状態に達するまでの一定の時間を要するという問題があった。
【０００４】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、短時間でモータ又はモータに接続する負荷の故障予測が可能なモータ制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、負荷を駆動させるモータの駆動を制御するモータ制御装置であって、前記モータを駆動させる駆動信号の生成条件と前記生成条件で生成される前記駆動信号により前記モータが駆動を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として予め設定される基準立ち上がり時間とを記憶する記憶手段と、前記モータが前記駆動信号に基づいて駆動を開始してから、前記基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間を測定する測定手段と、前記立ち上がり時間と前記基準立ち上がり時間との比較に基づき、前記モータ又は前記負荷の故障予測を行う故障予測手段とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、短時間でモータ又はモータに接続する負荷の故障予測が可能なモータ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を例示する図である。
【図２】第１の実施形態に係るモータ制御装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るモータ制御装置のハードウェア構成を例示する図である。
【図４】第１の実施形態に係るモータ制御装置における故障予測方法について説明する図である。
【図５】第１の実施形態に係るモータ制御装置における故障予測処理のフローチャートを例示する図である。
【図６】第２の実施形態に係るモータ制御装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図７】第２の実施形態に係るモータ制御装置における故障予測処理のフローチャートを例示する図である。
【図８】第３の実施形態に係るモータ制御装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図９】第３の実施形態に係るモータ制御装置における負荷の余寿命算出方法について説明する図（１）である。
【図１０】第３の実施形態に係るモータ制御装置における負荷の余寿命算出方法について説明する図（２）である。
【図１１】第３の実施形態に係るモータ制御装置における故障予測処理のフローチャートを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【０００９】
[第１の実施形態]
＜画像形成装置の構成＞
まず、図１に基づいて、実施形態に係る画像形成装置２００の概略構成について説明する。
【００１０】
画像形成装置２００は、感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、中間転写ベルト２０、２次転写ローラ３０、定着装置４０、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）５０、読取装置５１等を備える。画像形成装置２００は、異なる色のトナー像を形成する感光体１０、帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３等で構成される現像部を複数備え、用紙トレイ６０に収納されている記録媒体としての用紙Ｐにカラー画像を印刷して出力する複合機である。
【００１１】
画像形成装置２００において、用紙Ｐに画像を印刷する場合には、まず帯電装置１１が回転する感光体１０の表面を一様に帯電させ、例えばＡＤＦ５０にセットされた原稿を読取装置５１が読み取った画像データ等に基づいて露光装置１２が感光体１０の表面を露光して静電潜像を形成する。次に、内部にトナーを含む現像剤を収容する現像装置１３が感光体１０表面の静電潜像を現像してトナー像を形成する。画像形成装置２００は、複数の感光体１０、現像装置１３等を備え、それぞれ異なる色のトナー像を形成した後、回転する中間転写ベルト２０にトナー像を重ねて転写する。
【００１２】
中間転写ベルト２０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト２０と２次転写ローラ３０との間の２次転写部にて、用紙トレイ６０から搬送手段により搬送される用紙Ｐに２次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、さらに搬送されて定着装置４０で加熱及び加圧されてトナー像が定着されて排紙トレイ７０に排出される。
【００１３】
トナー像を中間転写ベルト２０に転写した後の感光体１０は、クリーニング装置１４によって表面の転写残トナーが除去されて次回の画像形成に備えられる。
【００１４】
画像形成装置２００は、以下で説明するモータ制御装置１００を備え、例えば用紙Ｐを給紙搬送する給紙ローラや搬送ローラ、又は感光体１０や定着装置４０の定着ローラ等の回転体を回転駆動させるモータがモータ制御装置１００によって制御される。
【００１５】
＜モータ制御装置の構成＞
次に、モータ制御装置１００の構成について説明する。モータ制御装置１００は、モータの駆動を制御すると共に、モータ又はモータに接続する例えば画像形成装置２００の搬送ローラ等の故障予測を実施する。
【００１６】
図２は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１００の機能構成を例示するブロック図である。
【００１７】
図２に示す様に、モータ制御装置１００は、記憶部１０１、ＰＷＭ信号生成部１０２、モータドライバ１０３、ＤＣモータ１０４、負荷１０５、エンコーダ１０６、立ち上がり時間測定部１０７、故障予測部１０８、表示部１０９を備える。
【００１８】
記憶部１０１は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性のメモリであり、後述する方法によりＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行うための各種データを記憶する。記憶部１０１は、「デューティ比」、「基準回転速度」、「基準立ち上がり時間」等を記憶する。
【００１９】
「デューティ比」は、ＰＷＭ信号生成部１０２がＤＣモータ１０４の駆動信号を生成する生成条件である。ＰＷＭ信号生成部１０２は、記憶部１０１に記憶されている「デューティ比」に基づいて、駆動信号としてのＰＷＭ信号を生成する。
【００２０】
「基準回転速度」は、予め設定されるＤＣモータ１０４の回転速度であり、例えばＤＣモータ１０４の仕様における最低回転速度が設定される。立ち上がり時間測定部１０７は、ＤＣモータ１０４が回転を開始してから「基準回転速度」に達するまでの時間を計測し、故障予測部１０８は、立ち上がり時間測定部１０７により計測された時間に基づいてＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。
【００２１】
「基準立ち上がり時間」は、ＤＣモータ１０４が回転を開始してから基準回転速度に達するまでの時間として、予め設定される値である。「基準立ち上がり時間」は、例えばＤＣモータ１０４又は負荷１０５に故障が近づいていると考えられる立ち上がり時間に設定される。故障予測部１０８は、立ち上がり時間測定部１０７によって実際に測定された立ち上がり時間と基準立ち上がり時間とを比較することで、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。
【００２２】
ＰＷＭ信号生成部１０２は、駆動信号の生成条件として記憶部１０１に記憶されているデューティ比に基づいて、駆動信号としてのＰＷＭ信号を生成する。
【００２３】
モータドライバ１０３は、ＰＷＭ信号生成部１０２によって生成されたＰＷＭ信号に基づいてＤＣモータ１０４を回転駆動させる。
【００２４】
ＤＣモータ１０４は、例えば給紙ローラ、搬送ローラ、感光体１０等の負荷１０５に接続し、負荷１０５を回転駆動させる。なお、本実施形態ではモータの一例としてＤＣモータ１０４を用いたが、例えばＡＣインダクションモータ等の他のモータを用いても良い。
【００２５】
エンコーダ１０６は、ＤＣモータ１０４の回転速度を検出する回転速度検出手段であり、例えばロータリーエンコーダ等を用いることができる。
【００２６】
立ち上がり時間測定部１０７は、ＤＣモータ１０４の立ち上がり時間を測定する。立ち上がり時間とは、ＤＣモータ１０４が記憶部１０１に記憶されているデューティ比により生成されたＰＷＭ信号で回転を開始してから、ＤＣモータ１０４の回転速度が記憶部１０１に記憶されている基準回転速度に達するまでの時間である。なお、立ち上がり時間の測定は、ＤＣモータ１０４へのＰＷＭ信号の入力開始と同時に測定を開始することが好ましい。ただし、ＤＣモータ１０４の回転開始直後であって、立ち上がり時間の測定に与える影響が微小である場合には、例えばＰＷＭ信号が入力されてから数ｍｓｅｃ経過後に測定を開始しても良い。
【００２７】
故障予測部１０８は、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間と、記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間との比較に基づき、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。
【００２８】
表示部１０９は、例えば液晶ディスプレイ等であり、故障予測部１０８によって実施された故障予測結果を表示する。
【００２９】
図３は、第１の実施形態に係るモータ制御装置１００のハードウェア構成を例示する図である。
【００３０】
図３に示す様に、モータ制御装置１００は、ＤＣモータ１０４、負荷１０５、エンコーダ１０６、表示装置１０９、ＣＰＵ１１１、ＨＤＤ１１２、ＲＯＭ１１３、ＲＡＭ１１４、ネットワークＩ／Ｆ部１１５、記憶媒体Ｉ／Ｆ部１１６を備え、それぞれがバスＢで相互に接続されている。
【００３１】
ＣＰＵ１１１は、ＨＤＤ１１２やＲＯＭ１１３等の記憶装置からプログラムやデータをＲＡＭ１１４上に読み出して処理を実行することで、モータ制御装置１００が備える各機能を実現する演算装置である。
【００３２】
ＨＤＤ１１２は、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。格納されるプログラムやデータには、モータ制御装置１００全体を制御する基本ソフトウェアであるＯＳ（Operating System）、及びＯＳ上において各種機能を提供するアプリケーションソフトウェア等がある。
【００３３】
ＲＯＭ１１３は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリ（記憶装置）である。また、ＲＡＭ１１４は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリ（記憶装置）である。
【００３４】
ネットワークＩ／Ｆ部１１５は、有線及び／又は無線回線などのデータ伝送路により構築されたＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等のネットワークを介して接続される他の装置等とのインタフェースである。
【００３５】
記録媒体Ｉ／Ｆ部１１６は、記録媒体とのインタフェースである。モータ制御装置１００は記録媒体Ｉ／Ｆ部１１６を介して、記録媒体１１７の読み取り及び／又は書き込みを行うことができる。記録媒体１１７にはフレキシブルディスク、ＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＤメモリカード（SD Memory card）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory）等がある。
【００３６】
＜故障予測方法＞
次に、モータ制御装置１００におけるＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測方法について説明する。
【００３７】
図４は、モータ制御装置１００のＰＷＭ信号生成部１０２が記憶部１０１に記憶されている所定のデューティ比に基づいて生成されたＰＷＭ信号と、このＰＷＭ信号が入力されて回転するＤＣモータ１０４の回転速度をエンコーダ１０６で測定した結果の一例である。
【００３８】
図４に示す様に、ＰＷＭ信号生成部１０２は、記憶部１０１に記憶されているデューティ比で一定のＰＷＭ信号を生成し、ＤＣモータ１０４は生成されたＰＷＭ信号が入力されて時間ｔ０にて回転を開始する。ＤＣモータ１０４は、ＰＷＭ信号生成部１０２によって生成されたＰＷＭ信号により引き続き回転して加速し、一定の速度に到達した後は定速で回転する。
【００３９】
この時、同一のＰＷＭ信号をＤＣモータ１０４に入力した場合であっても、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の劣化等による負荷トルクＴの変化に応じて、ＤＣモータ１０４が回転を開始してから定速状態に達するまでの回転速度の推移及び定速状態における回転速度が変動する。
【００４０】
そこで、例えばＤＣモータ１０４の仕様における最低速度を基準回転速度として設定し、ＤＣモータ１０４が一定のＰＷＭ信号で回転を開始してから基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間の測定結果と、予め設定された基準立ち上がり時間とを比較することで、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行うことができる。
【００４１】
例えば、測定されたＤＣモータ１０４の立ち上がり時間が基準立ち上がり時間よりも長い場合には、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５が劣化等したことにより負荷トルクＴが上昇していると考えられることから、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障又は故障が近いと判断できる。また、例えば基準立ち上がり時間として所定の範囲を設定し、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間の範囲外の場合には、同様にＤＣモータ１０４又は負荷１０５の劣化等により負荷トルクＴが変動していると考えられ、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障又は故障が近いと判断できる。なお、基準立ち上がり時間は、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の劣化状態等に応じた立ち上がり時間の測定結果に基づいて適宜設定することができる。
【００４２】
図４に示す例において、具体的な数値に基づいて説明する。例えば記憶部１０１に記憶されているデューティ比が５０％、ＤＣモータ１０４の基準回転速度が１０００ｒｐｍに設定されている場合において、負荷トルクＴ１＝０．０５Ｎｍの時の立ち上がり時間（ｔ１―ｔ０）は４ｍｓ、負荷トルクＴ２＝０．１Ｎｍの時の立ち上がり時間（ｔ２−ｔ０）は５ｍｓ、負荷トルクＴ３＝０．１２Ｎｍの時の立ち上がり時間（ｔ３−ｔ０）は１２ｍｓであった。この様に、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の状態に応じた負荷トルクＴの変化によって、立ち上がり時間が変化する。
【００４３】
ここで、ＤＣモータ１０４の基準立ち上がり時間を例えば１０ｍｓに設定すると、図４に示す例において、負荷トルクＴ３における立ち上がり時間は基準立ち上がり時間を超えていることから、この様な場合には負荷１０５の故障又は故障が近いと判断できる。また、基準立ち上がり時間として例えば５ｍｓから１０ｍｓまでの範囲を設定した場合には、負荷トルクＴ１及びＴ３における立ち上がり時間は基準立ち上がり時間の範囲外となることから、負荷１０５の故障又は故障が近いと判断できる。
【００４４】
この様に、第１の実施形態に係るモータ制御装置１００では、記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間と、立ち上がり時間測定部１０７によって測定される立ち上がり時間との比較により、故障予測部１０８がＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。
【００４５】
次に、第１の実施形態に係るモータ制御装置１００における故障予測処理について、図５に例示するフローチャートに基づいて説明する。
【００４６】
モータ制御装置１００における故障予測は、まずステップＳ１にて、ＰＷＭ信号生成部１０２が記憶部１０１に記憶されているデューティ比に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータドライバ１０３がＤＣモータ１０４に生成されたＰＷＭ信号を入力する。
【００４７】
次にステップＳ２にて、立ち上がり時間測定部１０７がタイマによるカウントを開始する。ステップＳ３にて、エンコーダ１０６によって検出されるＤＣモータ１０４の回転速度が記憶部１０１に記憶されている所定の回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部１０７はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
【００４８】
立ち上がり時間測定部１０７によって立ち上がり時間が測定されると、ステップＳ４にて、故障予測部１０８が測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間との比較を行う。
【００４９】
ステップＳ４にて、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間未満の場合には処理を終了し、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間以上の場合には、ステップＳ５にて、表示部１０９が負荷１０５の故障が近いことを表示して処理を終了する。
【００５０】
なお、記憶部１０１に記憶させる基準立ち上がり時間として所定の範囲を設定し、故障予測部１０８は、測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間の範囲外の場合に、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５に故障が近いと判断しても良い。
【００５１】
以上で説明した様に、第１の実施形態に係るモータ制御装置１００では、ＤＣモータ１０４が所定のＰＷＭ信号により回転を開始してから基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間に基づいて、故障予測部１０８がＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。ＤＣモータ１０４が一定の速度で回転する定速回転状態における回転速度よりも低く設定される基準回転速度に達するまでの立ち上がり時間に基づいて故障予測を行うため、ＤＣモータ１０４の回転開始後に短時間でＤＣモータ１０４又は負荷１０４の故障予測を行うことが可能になる。
【００５２】
また、モータ制御装置１００を備える画像形成装置２００によれば、モータ制御装置１００によって回転が制御される負荷としての搬送ローラ、給紙ローラ、感光体、定着ローラ等の回転体の故障又は故障が近いことを検知することが可能である。
【００５３】
[第２の実施形態]
第２の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【００５４】
第２の実施形態に係るモータ制御装置１００では、記憶部１０１が立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間を記憶する。また、故障予測部１０８が立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間と、記憶部１０１に記憶されている前回測定された立ち上がり時間との比較に基づいてＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。
【００５５】
図６は、第２の実施形態に係るモータ制御装置１００の機能構成を例示するブロック図である。
【００５６】
図６に示す様に、第２の実施形態に係るモータ制御装置１００は、記憶部１０１が立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間測定結果を記憶する。
【００５７】
次に、第２の実施形態に係るモータ制御装置１００における故障予測処理について、図７に例示するフローチャートに基づいて説明する。
【００５８】
モータ制御装置１００における故障予測は、まずステップＳ１１にて、ＰＷＭ信号生成部１０２が記憶部１０１に記憶されているデューティ比に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータドライバ１０３がＤＣモータ１０４に生成されたＰＷＭ信号を入力する。
【００５９】
次にステップＳ１２にて、立ち上がり時間測定部１０７がタイマによるカウントを開始する。ステップＳ１３にて、エンコーダ１０６によって検出されるＤＣモータ１０４の回転速度が記憶部１０１に記憶されている基準回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部１０７はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
【００６０】
立ち上がり時間測定部１０７によって立ち上がり時間が測定されると、ステップＳ１４にて、故障予測部１０８が測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間との比較を行う。
【００６１】
立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間が基準立ち上がり時間未満の場合には、ステップＳ１５にて、測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている前回測定した立ち上がり時間との差分が所定の値以下であるか否かを判断する。
【００６２】
立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間が、基準立ち上がり時間以上の場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、若しくは前回測定された立ち上がり時間との差分が所定値以上の場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、ステップＳ１６にて、表示部１０９が負荷１０５の故障が近いことを表示する。
【００６３】
最後にステップＳ１７にて、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間を記憶部１０１に保存して処理を終了する。
【００６４】
この様に、第２の実施形態に係るモータ制御装置１００は、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている前回測定された立ち上がり時間との比較に基づいてＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。立ち上がり時間が前回測定時から大きく変化している場合には、立ち上がり時間が基準立ち上がり時間との比較において条件を満たしている場合であっても、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５に何らかの異常が生じていることが考えられる。したがって、モータ制御装置１００は、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を短時間で行うことができると共に、故障予測部１０８が測定された立ち上がり時間と前回測定時の立ち上がり時間との比較を行うことで、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５に発生した異常をより感度良く検出することが可能になる。
【００６５】
[第３の実施形態]
第３の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、既に説明した実施形態と同一構成部分についての説明は省略する。
【００６６】
第３の実施形態に係るモータ制御装置１００は、故障予測部１０８が、記憶部１０１に記憶されている立ち上がり時間の測定結果からＤＣモータ１０４又は負荷１０５の稼動時間に対する立ち上がり時間の近似曲線を求める。故障予測部１０８は、求めた近似曲線に基づいて立ち上がり時間が記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間に達するまでの時間を求めることで、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の余寿命を算出する。
【００６７】
図８は、第３の実施形態に係るモータ制御装置１００の機能構成を例示するブロック図である。
【００６８】
図８に示す様に、記憶部１０１は、立ち上がり時間測定部１０７による立ち上がり時間測定結果と、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の基準稼働時間とを記憶する。
【００６９】
故障予測部１０８は、後述する方法により、記憶部１０１に記憶されている立ち上がり時間の測定結果に基づいてＤＣモータ１０４又は負荷１０５の余寿命を算出する。また、故障予測部１０８は、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間との比較に基づき、ＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行う。さらに、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間と記憶部１０１に記憶されている前回測定時の立ち上がり時間との比較に基づいてＤＣモータ１０４又は負荷１０５の故障予測を行っても良い。
【００７０】
＜余寿命算出方法＞
次に、第３の実施形態に係るモータ制御装置１００における負荷１０５の余寿命算出方法について、図９に示すグラフに基づいて説明する。なお、ＤＣモータ１０４の余寿命の算出も同様の方法により行うことができる。
【００７１】
図９は、記憶部１０１に記憶されている立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間の測定結果を表すグラフである。
【００７２】
故障予測部１０８は、図９に示す様に、負荷１０５の稼動時間に対する立ち上がり時間の測定結果から近似曲線を求め、近似曲線が記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間に達する時間と現在の稼働時間とから、負荷１０５の余寿命を算出する。なお、第３の実施形態における基準立ち上がり時間は、負荷１０５（又はＤＣモータ１０４）が故障したと判定する時間であり、故障が近付いていることを判定する第１及び第２の実施形態における基準立ち上がり時間よりも大きい値に設定される。
【００７３】
故障予測部１０８は、負荷１０５の現在の稼働時間ｔａまでに立ち上がり時間測定部１０７によって測定され、記憶部１０１に記憶されている立ち上がり時間測定結果から、例えば１次多項式の近似曲線を求める。次に故障予測部１０８は、求めた近似曲線において記憶部１０１に記憶されている基準立ち上がり時間に達する時間ｔｂを求め、負荷１０５の余寿命を時間（ｔｂ−ｔａ）として推定により求める。
【００７４】
また、故障予測部１０８は、図１０に示す様に、近似曲線を２次多項式として求め、同様に負荷１０５の余寿命を推定により求めることもできる。さらに、例えば１次多項式及び２次多項式等の複数の近似曲線を求め、決定係数が大きい近似曲線に基づいて負荷１０５の余寿命を求めても良い。
【００７５】
第３の実施形態に係るモータ制御装置１００における故障予測処理について、図１１に例示するフローチャートに基づいて説明する。
【００７６】
故障予測処理は、まずステップＳ２１にて、ＰＷＭ信号生成部１０２が記憶部１０１に記憶されているデューティ比に基づいてＰＷＭ信号を生成し、モータドライバ１０３がＤＣモータ１０４に生成されたＰＷＭ信号を入力する。
【００７７】
次にステップＳ２２にて、立ち上がり時間測定部１０７がタイマによるカウントを開始する。ステップＳ２３にて、エンコーダ１０６によって検出されるＤＣモータ１０４の回転速度が記憶部１０１に記憶されている基準回転速度を超えた時に、立ち上がり時間測定部１０７はタイマによるカウントを停止して立ち上がり時間の測定を終了する。
【００７８】
立ち上がり時間の測定が終了すると、ステップＳ２４にて、故障予測部１０８が立ち上がり時間測定結果の近似曲線を算出し、ステップＳ２５にて、算出した近似曲線に基づいて負荷１０５の余寿命を求める。
【００７９】
ステップＳ２６にて、故障予測部１０８により求められた余寿命が記憶部１０１に記憶されている基準余寿命よりも短い場合には、ステップＳ２７にて、表示部１０が負荷１０５の故障が近いことを表示する。
【００８０】
最後にステップＳ２８にて、立ち上がり時間測定部１０７によって測定された立ち上がり時間を記憶部１０１に保存して処理を終了する。
【００８１】
この様に、第３の実施形態に係るモータ制御装置１００は、故障予測部１０８が、立ち上がり時間測定部１０７による立ち上がり時間の測定結果から、負荷１０５の稼働時間に対する立ち上がり時間の近似曲線を算出し、算出した近似曲線に基づいて負荷１０５の余寿命を求める。したがって、モータ制御装置１００は、負荷１０５の故障予測を短時間で行うと共に、負荷１０５が故障に至るまでの時間を求めることができる。
【００８２】
ここまで、上記各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に係るモータ制御装置１００が有する機能は、上記に説明を行った各処理手順を、上記各実施形態に係るモータ制御装置１００にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現することができる。よって、上記各実施形態に係るモータ制御装置１００を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体１１７に格納することができる。
【００８３】
よって、上記各実施形態に係るプログラムは、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録媒体１１７に記憶させることによって、これらの記録媒体１１７から、モータ制御装置１００にインストールすることができる。また、モータ制御装置１００は、ネットワークＩ／Ｆ部１１５を有していることから、上記各実施形態に係るプログラムは、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードし、インストールすることもできる。
【００８４】
以上、実施形態に係るモータ制御装置、画像形成装置、故障判定方法及びプログラムについて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１００  モータ制御装置
１０１  記憶部（記憶手段）
１０４  ＤＣモータ（モータ）
１０５  負荷
１０７  立ち上がり時間測定部（測定手段）
１０８  故障予測部（故障予測手段）
２００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２００１−２９８９８９号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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