(57)【要約】【課題】異常現象の原因となる異常部品の特定を容易に行う画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、レジストローラの異常現象を検知する異常検知部３０４と、レジストローラを駆動するステッピングモータ２０５及び他の駆動部品により発生する振動を検出する振動検出部３０２と、異常診断部３０５とを備える。異常診断部３０５は、レジストローラにおいて異常現象が検知されたときに、ステッピングモータ２０５以外の他の駆動部品の動作を停止させる。そして、他の駆動部品の動作停止中に検出されるステッピングモータ２０５の振動から、ステッピングモータ２０５の異常の有無を診断する。【選択図】図３
2014112138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、対象部品と、当該対象部品と協働する第１部品と、第２部品とを備え、
前記対象部品および前記第１部品によって行われる処理に関する異常を検知する検知手段と、
所定の物理量を検出する物理量検出手段と、
前記異常が検知された場合は、前記第２部品の動作を停止させ、該第２部品の動作の停止中に前記検出手段によって検出される前記物理量から当該第１部品の動作異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする、
画像形成装置。
【請求項２】
前記第１部品および第２部品はモータであり、
前記対象部品は前記第１部品によって駆動されるローラであり、前記画像が形成される記録媒体を搬送し、
前記所定の物理量は振動であることを特徴とする、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記診断手段は、前記第１部品に動作異常があると診断した後、当該第１部品及び前記第２部品を再動作させたときに前記異常現象が解消されない場合は、当該第１部品が異常部品であると特定することを特徴とする、
請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記物理量検出手段は、前記第１部品及び前記第２部品において発生する振動、音のいずれかの変化を表す定量データであることを特徴とする、
請求項２又は３記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１部品が単独で動作するときの、正常動作時及び異常動作時の少なくとも一方の定量データを記憶する記憶手段を有し、
前記診断手段は、前記物理量検出手段により検出された物理量と前記記憶手段に記憶された定量データとを比較することで前記第１部品の異常動作の有無を診断することを特徴とする、
請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１部品はステッピングモータであり、
前記第１部品の動作異常は脱調であり、
前記診断手段は、前記第１部品が脱調していると判断した後、当該第１部品を再動作させたときに前記異常が解消されない場合は、当該第１部品の脱調があったことを通知し、前記第１部品が脱調していると判断した後、当該第１部品を再動作させたときに前記異常が解消された場合は、当該第１部品の脱調があったことを通知しないことを特徴とする、
請求項２記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１部品はモータであり、
前記検知手段は、前記モータの回転速度の異常を検知し、
前記所定の物理量は振動であることを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構成部品の異常を検出することができるが画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、多色化、高速化、高機能化が進んでおり、その構成が複雑になっている。そのために、画像形成装置内にジャムやエラー、画質低下等の異常現象が発生した場合に、その原因となる動作異常や故障、破損が発生した構成部品（以下、「異常部品」という。）を容易に特定することが困難になっている。異常部品の早期の特定は、修理時間の短縮につながり、画像形成装置の運用において重要である。
【０００３】
特許文献１には、動作中の稼働音の音圧を基準値と比較することで異常部品を特定する発明が開示される。特許文献２には、異音が発生した装置に対して、装置を構成する駆動部品を、順に、それぞれ所定時間動作させて異常部品を特定する発明が開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２０８０７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１４２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の駆動部品から構成される駆動ユニットにおいて異常現象が発生し、その異常部品を特定する場合、複数の駆動部品が同時に駆動するために、振動や音圧から異常部品を特定することが困難である。特許文献２のように、駆動部品を順に動作させる場合には、異常現象の発生後に駆動ユニットの動作を中止して再駆動することになる。しかし、再駆動により駆動部品の動作環境や負荷の状況が変化し、異常現象が再現されるとは限らない。その場合、やはり異常部品の特定が困難である。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑み、異常現象の原因となる異常部品の特定を容易に行うことができるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、対象部品と、当該対象部品と協働する第１部品と、第２部品とを備え、前記対象部品および前記第１部品によって行われる処理に関する異常を検知する検知手段と、所定の物理量を検出する物理量検出手段と、前記異常が検知された場合は、前記第２部品の動作を停止させ、該第２部品の動作の停止中に前記検出手段によって検出される前記物理量から当該第１部品の動作異常の有無を診断する診断手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上のような本発明は、異常現象が発生した場合に対象部品と第１部品のみを動作させて、第１部品の異常の有無を診断するために、異常現象の原因となる異常部品の特定を容易に、且つ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】画像形成装置の構成例示図。
【図２】制御ユニットの構成図。
【図３】ＣＰＵ２０１に構成される各機能ブロックと、ステッピングモータ、搬送センサ及び振動センサの接続関係を表す図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は振動波形とＦＦＴ波形との説明図。
【図５】第１実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。
【図６ａ】第２実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。
【図６ｂ】第２実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。
【図７】定着器の断面図。
【図８】加圧ローラと定着フィルムとのねじれの説明図。
【図９】ＣＰＵに構成される各機能ブロックと、ブラシレスモータ及び振動センサの接続関係を表す図。
【図１０】第３実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、電子写真方式でタンデム型の画像形成装置１の構成例示図である。
この画像形成装置１は、イエロー色の画像を形成する画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成する画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成する画像形成部１Ｂｋを備える。４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、一定の間隔で一列に配置される。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの下方には、レーザ露光部７が設けられる。レーザ露光部７の下方には、印刷用紙Ｐを収容するカセット１７、手差しトレイ２０等の給紙ユニットが配置される。給紙ユニットからは、搬送パスにより印刷用紙Ｐが搬送される。また、搬送パスによる搬送先には、二次転写ローラ１２及び定着器１６を備える。
【００１２】
画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの構成を、画像形成部１Ｙを例に説明する。他の画像形成部１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、画像形成部１Ｙの構成を同様であるので、説明を省略する。
画像形成部１Ｙは、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）２ａを備える。感光ドラム２ａの周囲には、一次帯電器３ａ、現像器４ａ、転写手段としての転写ローラ５ａ、ドラムクリーナ６ａが配置される。
【００１３】
感光ドラム２ａは、負帯電のＯＰＣ感光体であり、アルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有し、駆動装置（不図示）によって図１中時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。一次帯電器３ａは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。帯電後に、レーザ露光部７からのレーザ光により感光ドラム２ａが露光されることで、感光ドラム２ａ上に静電潜像が形成される。
【００１４】
現像器４ａには、イエロートナーが収納されており、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像にイエロートナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。なお、現像器４ｂにはシアントナーが収納され、現像器４ｃにはマゼンタトナーが収納され、現像器４ｄにはブラックトナーが収納されており、各色による現像が行われる。
【００１５】
転写ローラ５ａは、一次転写部３２ａにて中間転写ベルト８を介して感光ドラム２ａに当接可能に配置される。転写ローラ５ａが感光ドラム２ａに当接することで、感光ドラム２ａ上のトナー像が、中間転写ベルト８上に転写される。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにより、中間転写ベルト８には、各色のトナー像が重ね合わせて転写される。ドラムクリーナ６ａは、クリーニングブレード等で構成され、感光ドラム２ａ上に残留した転写残トナーを掻き落として感光ドラム２ａの表面を清掃する。
【００１６】
レーザ露光部７は、画像データに応じてレーザ光の発光を行うレーザ、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成されている。レーザ露光部７は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを露光をすることで、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄの表面に、画像データに応じた各色の静電潜像を形成する。
【００１７】
中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの上面側に配置され、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１との間に張架されており、矢印Ａの方向に回転駆動される。中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等のような誘電体樹脂によって構成される。
二次転写対向ローラ１０は、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置される。画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにより中間転写ベルト８に転写されたトナー像は、二次転写ローラ１２及び二次転写対向ローラ１０により、給紙ユニットから搬送された印刷用紙Ｐに転写される。中間転写ベルト８の外側で、二次転写対向ローラ１０の近傍には、中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーナ１３が配置される。
以上のようにして、各色のトナーによる印刷用紙Ｐへの画像形成が行われる。
【００１８】
給紙ユニットは、カセット１７内もしくは手差しトレイ２０から、印刷用紙Ｐを一枚ずつ送り出すピックアップローラ（不図示）を備える。ピックアップローラから送り出された印刷用紙Ｐは、給紙ローラ１８及びレジストローラ１９により、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋによる画像形成のタイミングに合わせて、二次転写ローラ１２及び二次転写対向ローラ１０の当接部に送られる。
【００１９】
定着器１６は、内部にヒータを有するセラミック基板等の熱源を備えた定着フィルム１６ａと、加圧ローラ１６ｂ（このローラに熱源を備える場合もある）とを備える。定着器１６は、定着フィルム１６ａ及び加圧ローラ１６ｂにより、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を熱圧着する。定着器１６の前には、定着フィルム１６ａ及び加圧ローラ１６ｂのニップ部３１へ印刷用紙Ｐを導く定着前ガイド３４が設けられる。定着器１６の後には、定着器１６から排出された印刷用紙Ｐを画像形成装置１の外部に排紙するための外排紙ローラ２１が設けられる。印刷用紙Ｐは、定着器１６によりトナー像が定着された後、外排紙ローラ２１により排紙される。
【００２０】
給紙ローラ１８とレジストローラ１９との間の搬送パス近傍には、振動センサ２０６が設けられる。振動センサ２０６は、紙搬送時の異常な振動レベルを検出するためのセンサである。振動センサ２０６からは、振動の状態を表す振動データが出力される。
定着器１６の近傍には、定着器１６の異常な振動レベルを検出するための振動センサ２２０が設けられる。振動センサ２２０も、振動の状態を表す振動データを出力する。
振動センサ２０６、２２０は、例えば圧電素子を備え、搬送パスの振動を検知して、検知した振動に比例した量の電流を生じる。この電流に応じて振動データを生成する。振動データの出力レベルと周波数成分とによって、異常を検知することができる。
【００２１】
また、レジストローラ１９と二次転写ローラ１２との間の搬送パス近傍には、該外搬送パスに到達した印刷用紙Ｐを検知する搬送センサ２１８が設けられる。搬送センサ２１８による印刷用紙Ｐの検知タイミングを基準として、画像形成が開始される。所定時間内に印刷用紙Ｐが検知されない場合には、ジャムが発生した（異常現象が発生した）と判断される。
【００２２】
画像形成装置１の動作は、図２に示す制御ユニット１０２により制御される。制御ユニット１０２は、画像形成装置１に内蔵される。
【００２３】
ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２０３に記憶されるプログラムを実行することにより、画像形成装置１全体の動作制御を行う。ＣＰＵ２０１は、バスを介して、制御ユニット１０２内の他の構成要素と通信を行う。ＲＡＭ２０４は、ＣＰＵ２０１が処理を実行する際の作業用記憶領域として用いられる主記憶装置である。
ＲＯＭ２０３は、上記のプログラムの他に、後述する異常発生時に読み出される各種情報を記憶する。例えば、モータと当該モータにより駆動されるローラのように、協働する部品の関係を表す情報を記憶する。このような関係を記憶することで、例えばローラの動作によりに生じた異常現象を検知したときに、このローラに関係するモータを容易に特定することができる。また、ＲＯＭ２０３は、異常現象検知後に検出する振動や音等の物理量から、異常現象の原因を特定するための情報を記憶する。なお、ＲＯＭ２０３に記憶されるプログラム以外のこれらの情報は、別途、フラッシュメモリ等の書き換え可能な記憶装置に記憶しておいてもよい。このような記憶装置に記憶する場合には、駆動部品等の経時変化や、画像形成装置１の使用環境により、物理量が変化しても対応可能になる。
【００２４】
Ｉ／Ｏインタフェース２１６は、給紙系、搬送系、光学系の駆動を行う、モータ類２０７、クラッチ類２０８、ソレノイド類２０９、センサ類２１０等の、画像形成装置１の各負荷に接続される。Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介して、ＣＰＵ２０１は、各負荷と通信を行う。
現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれ、内部のトナー量を検知するトナーセンサ２１１を有する。トナーセンサ２１１の検知結果は、Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介してＣＰＵ２０１に入力される。振動センサ２０６、２２０及び搬送センサ２１８による検知結果も、Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介してＣＰＵ２０１に入力される。各負荷のホームポジション、画像形成装置１のドアの開閉状態等を検知するためのスイッチ類２１２の信号も、Ｉ／Ｏポート２１６を介してＣＰＵ２０１に入力される。
高圧ユニット２１３は、一次帯電器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ等の高電圧を必要とする負荷へ高電圧を出力する。高圧ユニット２１３は、Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介してＣＰＵ２０１から入力される指示に応じて高電圧の出力を行う。レーザ露光部７から出力されるレーザ光は、受光センサであるビーム検知センサ２１４により検知される。その検知結果は、Ｉ／Ｏポート２１６を介してＣＰＵ２０１に入力される。
ステッピングモータ２０５は、紙を搬送する給紙ローラ１８やレジストローラ１９を駆動するためのモータである。ブラシレスモータ２１９は、加圧ローラ１６ｂを駆動するためのモータである。これらのモータは、Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介してＣＰＵ２０１から入力される指示に応じて、各ローラを駆動する。
【００２５】
ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）回路２１５は、画像データに応じたＰＷＭ信号をレーザ露光部７に出力する。レーザ露光部７は、ＰＷＭ信号により、画像データに応じたレーザ光の発光が可能となる。
【００２６】
コントローラ２１７は、ＣＰＵ２０１とシリアル通信可能に接続されており、画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋへの画像データの出力等のやりとりを行う。操作部２２２は、コントローラ２１７と接続されており、表示手段及び各種設定を行うためのキー入力手段を備える。このような操作部２２２は、例えば、タッチパネルを備えた表示装置により実現される。
【００２７】
ＣＰＵ２０１は、Ｉ／Ｏインタフェース２１６を介して、順次、データの入出力を行い、画像形成動作を実行する。また、ＣＰＵ２０１は、センサ類２１０、トナーセンサ２１１、振動センサ２０６、２２９、搬送センサ２１８、及びスイッチ類２１２からの信号により、画像形成装置１の各部に異常現象が発生したことを検知して、その異常部品を特定する。
【００２８】
図３は、ＣＰＵ２０１によって実行される機能ブロックと、ステッピングモータ２０５、搬送センサ２１８、及び振動センサ２０６の接続関係を表す図である。ＣＰＵ２０１の各機能は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３からプログラムを読み込んで実行することにより実現される異常検出装置を形成する。
【００２９】
モータ駆動モジュール３０３は、ステッピングモータ２０５の動作を制御する。ステッピングモータ２０５は、モータ駆動モジュール３０３により、給紙ローラ１８の駆動開始、終了、回転速度の制御等を行う。
【００３０】
異常検知部３０４は、搬送センサ２１８の検知結果から、ジャムの発生等の異常現象の発生の判断を行う。異常検知部３０４は、例えば、モータ駆動モジュール３０３によるステッピングモータ２０５の動作開始から、所定時間以内に搬送センサ２１８が印刷用紙Ｐを検知しなければ、異常現象が発生したと判断する。
【００３１】
異常特定部３０７は、異常検知部３０４により検知された異常現象から、異常現象の発生に関連する部品を特定する。部品の特定は、ＲＯＭ２０３が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。この例では、異常検知部３０４が搬送センサ２１８による印刷用紙Ｐの検知遅延から異常現象の判断を行っている。そのために、対象部品としての印刷用紙Ｐを搬送するための給紙ローラ１８を駆動する、第１部品としてのステッピングモータ２０５が特定される。
【００３２】
振動検出部３０２は、振動センサ２０６で検知された搬送パス近傍の振動データを解析して、搬送パス近傍において発生した物理量の検出を行う。
異常診断部３０５は、異常特定部３０７で特定された異常現象の発生に関連する部品についての報告を受け、この部品以外の他の部品（第２部品）の動作を停止させる。そして、他の部品の停止中に、振動検出部３０２で所定時間検知、解析された結果から、異常現象の要因を特定する。この例では、異常診断部３０５は、異常特定部３０７で特定されたステッピングモータ２０５以外の他のモータの駆動を停止させ、停止中に振動検出部３０２で解析された振動データから、ステッピングモータ２０５の異常の有無を判断する。
振動検出部３０２及び異常診断部３０５は、例えばＲＯＭ２０３に記憶される異常現象の原因を特定するための情報に基づいて、解析、要因の特定を行う。
特定された振動の要因は、コントローラ２１７を介して、操作部２２２の表示手段に表示されることで、ユーザに通知される。
【００３３】
図４は、振動センサ２０６で検知される振動波形と、振動の波形をＦＦＴ（Fast
Fourier Transform、高速フーリエ変換）したＦＦＴ波形との説明図である。図４（ａ）〜（ｄ）において、波形ａは、振動センサ２０６で検知された振動波形である。波形ａは、横軸が時間、縦軸が振動振幅で表される。波形ｂは、波形ａのＦＦＴ波形である。波形ｂは、横軸が周波数、縦軸がパワースペクトルで表される。図４（ａ）〜（ｄ）の各値は、以下の表１、表２のようになる。
【００３４】
【表１】
2014112138.tif 000003
【００３５】
【表２】
2014112138.tif 000004
【００３６】
図４（ａ）は、ステッピングモータ２０５を単独で正常駆動するときの波形を表す。
波形ａは、振幅ｖ１＝１．２［Ｖ］である。波形ｂは、周波数ｆ１がステッピングモータ２０５の駆動周波数であり、周波数ｆ１の整数倍の周波数成分が発生していることを表す。
【００３７】
図４（ｂ）は、ステッピングモータ２０５を単独で駆動して脱調するときの波形を表す。
脱調時には、波形ａが振幅ｖ２＝２．４［Ｖ］となり、通常の駆動時よりも、波形ａの振幅は大きくなる。また、周期的にピークが発生していることが確認できる。
波形ｂには、周波数ｆ１以外に、脱調によるステッピングモータ２０５の振動によって、周波数ｆ２とその整数倍の周波数成分が発生している。そのために、波形ｂの分析を行い、脱調時のみ発生する周波数成分のパワースペクトルの大きさが閾値を超えたかどうかで、ステッピングモータ２０５の脱調の判断が可能になる。図４（ｂ）では、パワースペクトルの基準値が−３０［ｄＢＶ］程度であり、脱調時のみ発生する周波数ｆ２のピークのパワースペクトルが−１０［ｄＢＶ］〜−１４［ｄＢＶ］である。そのために、閾値を−２０［ｄＢＶ］に設定すれば、脱調の判断が可能である。
【００３８】
図４（ｃ）は、画像形成装置１内のすべてのモータを駆動させたときの振動センサ２０６による振動波形である。複数のモータが駆動しているために、波形ａの振幅ｖ３＝１．８［Ｖ］となり、図４（ａ）の振幅ｖ１と比較して大きくなっている。振動センサ２０６がステッピングモータ２０５の近傍に配置されているため、波形ｂは、図４（ａ）と同じく、周波数ｆ１の整数倍の周波数成分が発生していることを表す。しかし、図４（ｃ）は、ステッピングモータ２０５以外のモータも駆動しているために、周波数ｆ３に見られるような周波数成分や、基準値が上がっている。
【００３９】
図４（ｄ）は、画像形成装置１内のすべてのモータを駆動させ、ステッピングモータ２０５のみが脱調したときの振動センサ２０６による振動波形である。波形ａの振幅ｖ４＝２．１［Ｖ］は、図４（ｃ）の振幅ｖ３に値が近いために、波形ａの振幅から、ステッピングモータ２０５が脱調していることを検出することはできない。
波形ｂでは、図４（ｂ）と同様に、脱調時に見られた周波数ｆ２の整数倍の周波数成分が発生している。図４（ｄ）においてパワースペクトルの基準値は−２０［ｄＢＶ］程度であり、脱調時のみ発生する周波数ｆ２のピークのパワースペクトルが−１０［ｄＢＶ］〜−１４［ｄＢＶ］である。そのために、異常と判断する閾値を−２０［ｄＢＶ］に設定すると、基準値でも異常と誤判定する可能性があり、−１０［ｄＢＶ］に設定すると検出できない可能性がある。すなわち図４（ｂ）の波形ｂと比較すると、ピークと基準値の差が小さいために、閾値に対してパワースペクトルの明確な差があらわれず、脱調の判断が困難になる。
【００４０】
このように、振動波形は正常動作時と異常動作時とで異なる。そのために、振動波形によりステッピングモータ２０５の正常、異常を判断可能である。また、図４によると、ステッピングモータ２０５の脱調を確実に判断するには、判断の対象となるステッピングモータ２０５のみを駆動させる方が、すべてのモータを駆動する場合よりも良い。図４（ｂ）のパワースペクトルのピーク値及びそのときの周波数、閾値等が、ＲＯＭ２０３に記憶される異常発生後に検出する振動や音等の物理量から異常現象の原因を特定するための情報の例となる。また、ＲＯＭ２０３には、図４（ａ）のパワースペクトルのピーク値及びそのときの周波数、閾値等の定量データを、異常発生後に検出する振動や音等の物理量から異常現象の原因を特定するための情報として記憶してもよい。つまり、ＲＯＭ２０３には、ステッピングモータ２０５が単独で動作するときの正常動作時及び異常動作時の少なくとも一方の定量データを記憶する。
【００４１】
図５は、異常部品を特定する処理のフローチャートである。ここでは、ステッピングモータ２０５に動作異常が発生した場合について説明する。
【００４２】
画像形成処理が開始されると、ＣＰＵ２０１からの指示により、ステッピングモータ２０５が駆動を開始する（Ｓ５０１）。ＣＰＵ２０１は、タイマ機能を有しており、駆動開始からの時間ｔの計測を開始する。ステッピングモータ２０５の駆動により、印刷用紙Ｐがカセット１７から搬送される。印刷用紙Ｐが搬送パスを通って搬送センサ２１８の検知箇所に到達することで、搬送センサ２１８がこれを検知する（Ｓ５０２：Y）。搬送センサ２１８が印刷用紙Ｐを検知することは、印刷用紙Ｐの搬送動作が正常に行われていることを意味しており、これによりＣＰＵ２０１は、搬送動作が正常に行われていると判断する（Ｓ５０４）。この場合、ＣＰＵ２０１は、正常な動作が行われていることを、コントローラ２１７に通知する（Ｓ５１０）。
【００４３】
搬送センサ２１８が印刷用紙Ｐを検知しない場合、ＣＰＵ２０１は、タイマの時間ｔが、印刷用紙Ｐの搬送に異常があったとの判断の基準になる時間Ｔ１（例えば、２秒）経過したかを判断する（Ｓ５０３）。時間Ｔ１が経過していない場合には、再び、搬送センサ２１８による検知を待機する（Ｓ５０３：N、Ｓ５０２）。時間Ｔ１が経過している場合に、ＣＰＵ２０１は、印刷用紙Ｐの搬送系に異常現象が発生したと判断する。そして、この異常現象と関係のあるステッピングモータ２０５以外の画像形成装置１内のモータの動作を停止して、タイマの時間ｔをリセットする（Ｓ５０３：Y、Ｓ５０５）。
異常現象と関係のあるモータの判断は、ＲＯＭ２０３が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。上記の例では、搬送センサ２１８の印刷用紙Ｐの検知が時間内に行われないという異常現象に対して、これに関連するステッピングモータ２０５が異常現象と関係のあるモータとして判断される。
【００４４】
異常現象と関係のあるステッピングモータ２０５のみが駆動している間、ＣＰＵ２０１は振動センサ２０６により検出される振動データを、所定の時間Ｔ２（例えば、１０ミリ秒）取得する（Ｓ５０６、Ｓ５０７）。振動データを時間Ｔ２の間取得したＣＰＵ２０１は、ステッピングモータ２０５の駆動を停止する（Ｓ５０７：Y、Ｓ５０８）。駆動停止は、例えば、異常診断部３０５が、異常特定部３０７を介してモータ駆動モジュール３０３に指示することで行われる。
【００４５】
ＣＰＵ２０１は、取得した振動データを、例えばＦＦＴ解析して、パワースペクトルの値及びピーク発生時の周波数から、ステッピングモータ２０５が脱調しているか否かを判断する（Ｓ５０９）。図４で説明したとおり、ステッピングモータ２０５が脱調しているか否かは、パワースペクトルのピークの周波数から判断可能である。この判断も、ＲＯＭ２０３に記憶される、物理量から異常現象の原因を特定するための情報により行うことができる。
【００４６】
ＣＰＵ２０１は、振動データの解析結果をコントローラ２１７に通知する（Ｓ５１０）。コントローラ２１７は、通知内容から、操作部２２２の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
【００４７】
この例では、ステッピングモータ２０５の脱調の検出について説明したが、それ以外にも給紙ローラ１８やレジストローラ１９の回転異常等、予め異常発生時の振動データをＳ５０６で取得しておけば、異常の原因を詳細に特定することができる。
また、異常部品を特定するために振動センサ２０６を用いた構成で説明したが、振動センサ２０６に替えて、マイクロフォンを用いても同様のシーケンスで異常部品を特定することができる。この場合、振動データの替わりに検知される物理量として音を用い、その大きさ、周波数成分等により異常部品を特定することになる。音も、正常動作時と異常動作時で変化するために、異常発生の判断に有効である。
【００４８】
［第２実施形態］
第１実施形態では、ステッピングモータ２０５の脱調を検出する例を説明したが、脱調が突発的な要因であることが考えられる。この場合、再度給紙を行うことで、異常が解消される場合がある。第２実施形態では、このような場合の処理について説明する。
第２実施形態の画像形成装置は、第１実施形態の画像形成装置１と同様の構成である。
【００４９】
図６ａ、図６ｂは、第２実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャートである。第１実施形態と比較すると、Ｓ６０１〜Ｓ６０９の処理が、第１実施形態のＳ５０１〜Ｓ５０９（図５）の処理に相当し、同様の処理内容である。そのために、Ｓ６０１〜Ｓ６０９の処理については説明を省略する。
【００５０】
Ｓ６０９の結果、ステッピングモータ２０５が脱調していないと判断すると、ＣＰＵ２０１は、脱調以外の異常が発生したことをコントローラ２１７に通知する（Ｓ６１０：N、Ｓ６１１）。コントローラ２１７は、通知内容から、操作部２２２の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
【００５１】
Ｓ６０９の結果、ステッピングモータ２０５が脱調していると判断すると、再度給紙を行うために、ＣＰＵ２０１は、ステッピングモータ２０５を再駆動して、タイマの時間ｔをリセットする（Ｓ６１０：Y、Ｓ６１２）。例えば、異常診断部３０５が脱調の判断を行った後に、異常特定部３０７を介して、モータ駆動モジュール３０３にステッピングモータ２０５の再駆動を命じる。ステッピングモータ２０５は、入力信号へのノイズや突発的な過負荷によって脱調する場合があるため、再駆動により正常に駆動することがある。
【００５２】
ステッピングモータ２０５を再駆動後、搬送センサ２１８が時間Ｔ１以内に印刷用紙Ｐを検知すると、ＣＰＵ２０１は、動作が正常に行われていると判断する（Ｓ６１３：Y、Ｓ６１５）。搬送センサ２１８が時間Ｔ１以内に印刷用紙Ｐを検知しない場合には、ＣＰＵ２０１は、ステッピングモータ２０５に脱調が発生したと判断して、コントローラ２１７に通知する（Ｓ６１４：N、Ｓ６１５：Y、Ｓ６１６）。コントローラ２１７は、通知内容から、操作部２２２の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
このように、再動作により正常な動作に戻る場合は、異常現象に対応する必要がないために、ユーザの負担が軽減する。
【００５３】
［第３実施形態］
第３実施形態では、部品の破壊により生じた異常現象についての異常部品の検出処理について説明する。ここでは、定着器１６の構成部品が破壊した場合を例に説明する。
図７は、定着器１６の断面図である。定着器１６は、第１実施形態で説明したように、定着フィルム１６ａと加圧ローラ１６ｂとを備える。
【００５４】
定着フィルム１６ａは、厚みが２０〜１５０［μｍ］の薄肉で可撓性のあるエンドレスベルト状（円筒状）の加熱用回転体であり、表層には離型層が形成してある。この定着フィルム１６ａは、横断面半円弧状樋型のフィルムガイド部材（ステイ）１６１に対して周長に余裕を持たせた形でルーズに外嵌している。定着フィルム１６ａは、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させている。フィルムガイド部材１６１の下面側中央部には、長手方向に沿って、加熱用ヒータ（以下、単に「ヒータ」という。）１６２が配設、固定支持される。
加圧ローラ１６ｂは、鉄、アルミニウム等の芯金の上にシリコーンゴム層（弾性層）、及び離型層としてのＰＦＡチューブ層を有する加圧用回転体である。加圧ローラ１６ｂは、定着フィルム１６ａを介して、ヒータ１６２との間に、印刷用紙Ｐの幅に対応する幅のニップ部３１を形成する。
【００５５】
加圧ローラ１６ｂは、ブラシレスモータ２１９によって駆動される。定着フィルム１６ａは、ニップ部３１における摩擦力で加圧ローラ１６ｂの回転駆動を受けて回転する。定着フィルム１６ａは、ニップ部３１においてヒータ１６２面に密着して摺動する。
ニップ部３１にトナー１６５が転写された印刷用紙Ｐが搬送されると、ヒータ１６２からの熱及び加圧ローラ１６ｂからの圧力により、印刷用紙Ｐにトナー１６５が定着する。印刷用紙Ｐは、定着フィルム１６ａ及び加圧ローラ１６ｂの回転により、外排紙ローラ２１側に搬送される。
【００５６】
このような弾性層を有する可撓性の定着フィルム１６ａを定着器１６に用いる場合、構成部品の精度や、画像形成装置１への定着器１６の取り付け精度により、定着フィルム１６ａと加圧ローラ１６ｂを完全に平行に保つことは困難である。その結果、図８に示す様に、加圧ローラ１６ｂと定着フィルム１６ａとには交差角αが生じ、加圧ローラ１６ｂの回転によって従動回転する定着フィルム１６ａには、長手方向の左右どちらかに寄る力が発生する。
この場合、加圧ローラ１６ｂの両端に設置されているフィルム位置規制部材１６４のどちらかに、定着フィルム１６ａの端部が押し付けられて定着フィルム１６ａの寄りが規制される。これにより定着フィルム１６ａは、規制される位置を逸脱することなく回転する。しかし、フィルム位置規制部材１６４に押し付けられる定着フィルム１６ａの端部には、内部応力や屈曲ストレスが生じる。
また、定着フィルム１６ａは、その回転の過程において曲率が変化するために、屈曲を繰り返すことになる。これにより、定着フィルム１６ａの内部に繰返し応力が発生し、長期の使用によって疲労破壊が発生する可能性がある。特に、カラーの画像形成装置１に定着フィルム１６ａを使用する場合、加圧力の大きさと摩擦力の増大によって、定着フィルム１６ａ端部に掛かる寄り力は、９．８［Ｎ］（１［ｋｇｆ］）以上になることもある。
【００５７】
このため、加圧ローラ１６ｂのトルクが上昇することによって、ブラシレスモータ２１９の回転異常が発生してしまう。回転異常が発生する場合、定着フィルム１６ａは、フィルム位置規制部材１６４との間による摩擦で異音を発生する。
【００５８】
図９は、ＣＰＵ２０１に構成される各機能ブロックと、ブラシレスモータ２１９及び振動センサ２２０の接続関係を表す図である。ＣＰＵ２０１の各機能は、ＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０３からプログラムを読み込んで実行することにより実現される異常検出装置を形成する。
【００５９】
ブラシレスモータ２１９は、ＣＰＵ２０１のモータ駆動モジュール３０８によって動作が制御され、回転速度を表す矩形波のＦＧ信号を出力する。
異常検知部３０９は、このＦＧ信号によりブラシレスモータ２１９の回転速度を検知して、検知した回転速度が所定範囲内でなければ、異常現象が発生したと判断する。異常特定部３０７は、異常検知部３０９が異常現象の発生を判断した場合に、ブラシレスモータ２１９（対象部品）の回転速度異常に関係のある駆動部品（第１部品）を特定する。第３実施形態では、加圧ローラ１６ｂ及び定着フィルム１６ａが特定した駆動部品となる。部品の特定は、ＲＯＭ２０３が記憶する協働する部品の関係を表す情報に基づいて行われる。
【００６０】
振動センサ２２０は、定着器１６近傍の振動を検知するセンサである。検出された振動を表す振動データは、振動検出部３０２で解析される。異常診断部３０５は、異常特定部３０７で特定された異常現象の発生に関連する部品（この例では定着器１６）以外の他の部品（第２部品）の動作を停止させ、停止中に振動検出部３０２で所定時間検知、解析された結果から、異常部品を特定する。
振動検出部３０２及び異常診断部３０５は、例えばＲＯＭ２０３に記憶される異常現象の原因を特定するための情報に基づいて、解析、要因の特定を行う。特定された振動の要因は、コントローラ２１７を介して、操作部２２２の表示手段に表示されることで、ユーザに通知される。
コントローラ２１７は、異常診断部３０５の結果を受け取り、異常であった場合には、操作部２２２の表示手段に表示させる。
【００６１】
図１０は、第３実施形態の異常部品を特定する処理のフローチャートである。
【００６２】
画像形成処理が開始されると、ＣＰＵ２０１からの指示により、画像形成を行うためのモータ類２０７とともに、ブラシレスモータ２１９が駆動を開始する（Ｓ１００１）。ＣＰＵ２０１は、タイマ機能により、駆動開始からの時間ｔの計測を開始する。
【００６３】
ＣＰＵ２０１は、ブラシレスモータ２１９から送られるＦＧ信号により、ブラシレスモータ２１９の回転速度を検知する。ブラシレスモータ２１９の回転速度が、所定範囲から外れた場合、ＣＰＵ２０１は、外れた時点で時間ｔをリセットして、所定範囲から外れた時間を計測する。所定範囲から外れた時間が所定時間以上の場合に、ＣＰＵ２０１は、定着器１６に異常現象が発生したと判断する（Ｓ１００２：N、Ｓ１００３：Y）。例えば回転速度の所定範囲が３０００［ｒｐｍ］±３％であり、所定時間が５００ミリ秒の場合、ＣＰＵ２０１は、５００ミリ秒続いて範囲外の回転速度を検知すれば、ブラシレスモータ２１９が駆動する定着器１６に異常現象が発生したと判断する。なお、回転速度が所定範囲内（Ｓ１００２：Y）、あるいは所定範囲外であっても、所定時間（５００ミリ秒）以下であれば（Ｓ１００２：N、Ｓ１００３：N）、ＣＰＵ２０１は、正常動作を行っていると判断する（Ｓ１００４）。
【００６４】
ＣＰＵ２０１は、定着器１６に異常現象が発生したと判断した場合、定着器１６の異常現象に関係のあるブラシレスモータ２１９以外の画像形成装置１内のモータの動作を停止して、タイマの時間ｔをリセットする（Ｓ１００５）。ＣＰＵ２０１は、異常と関係のあるモータの判断を、第１実施形態と同様に、ＲＯＭ２０３の記憶内容により行う。
【００６５】
異常と関係のあるブラシレスモータ２１９のみが駆動している間、ＣＰＵ２０１は振動センサ２０６により検出される振動データを、所定の時間Ｔ２（例えば、１００ミリ秒）取得する（Ｓ１００６、Ｓ１００７）。振動データを取得したＣＰＵ２０１は、ブラシレスモータ２１９の駆動を停止する（Ｓ１００８）。
【００６６】
ＣＰＵ２０１は、取得した振動データを、例えばＦＦＴ解析して、パワースペクトルの値及びピーク発生時の周波数から、定着フィルム１６ａの寄りによって異常な振動が発生しているか否かを判断する（Ｓ１００９）。定着フィルム１６ａの寄りによる異常振動によりパワースペクトルのピークが発生する周波数を、予めＲＯＭ２０３に記憶しておく。ＣＰＵ２０１は、振動データから得られたパワースペクトルとＲＯＭの記憶内容とから、定着フィルム１６ａの寄りによる異常振動が原因の異常現象であるかを判断する。ＣＰＵ２０１は、解析結果をコントローラ２１７に通知する（Ｓ１０１０）。コントローラ２１７は、定着フィルム１６ａの寄りによる異常現象が発生していれば操作部２２２の表示手段に異常現象の内容と原因を表示して、ユーザに報知する。
以上のように、部品の破壊による異常現象の原因特定も可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１…画像形成装置、２０１…ＣＰＵ、２０３…ＲＯＭ、２０４…ＲＡＭ、２１７…コントローラ、２２２…操作部、３０２…振動検出部、３０３…モータ駆動モジュール、３０４，３０９…異常検知部、３０５…異常診断部、３０７…異常特定部、２０５…ステッピングモータ、２０６，２２０…振動センサ、２１８…搬送センサ、２１９…ブラシレスモータ、１６…定着器、１６ａ…定着フィルム、１６ｂ…加圧ローラ。
【図１】
2014112138.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６ａ】
2014112138.tif 000009
【図６ｂ】
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【図７】
2014112138.tif 000011
【図８】
2014112138.tif 000012
【図９】
2014112138.tif 000013
【図１０】
2014112138.tif 000014
【図４】
2014112138.tif 000015