(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる故障検知装置を提供する。【解決手段】複数の駆動ドライバを介して、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行し、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出すると共に、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常電流波形を前記動作パターン毎に予め電流値記憶部１６２に記憶しておき、電流値検出部１６０で検出された駆動電流の経時変化を示す検出電流波形と前記動作パターンに応じた正常電流波形とを比較し、検出電流波形と正常電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定する。【選択図】図５
2006266844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の駆動機構の駆動電流に基づいて故障の発生を検知する故障検知装置であって、
駆動している各駆動機構の駆動電流の総和に基づいて故障が発生しているか否かを判定することを特徴とする故障検知装置。
【請求項２】
複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバと、
各駆動ドライバを介して各駆動機構に電力を供給する電源と、
予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介した各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する制御手段と、
前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出するための駆動電流検出手段と、
前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常駆動電流波形が前記動作パターン毎に予め記憶された記憶手段と、
前記駆動電流検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形と前記制御手段による前記動作パターンに応じた正常駆動電流波形とを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記検出駆動電流波形と前記正常駆動電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定する判定手段と、
を備えた故障検知装置。
【請求項３】
前記記憶手段には、前記正常駆動電流波形が前記動作パターンに応じた各駆動機構をＯＮ/ＯＦＦするタイミングで区分された検知期間毎にそれぞれ予め記憶され、
前記比較手段は、前記検知期間毎に前記比較を行い、
前記判定手段は、前記検知期間毎に前記判定を行う
ことを特徴とする請求項２記載の故障検知装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、前記各駆動機構毎の駆動電流の経時変化をそれぞれ示した複数の正常駆動電流波形が予め記憶され、
前記比較手段は、前記各駆動機構毎の正常駆動電流波形の総和と前記検出駆動電流波形とを比較し、
前記判定手段により故障が発生していると判定された場合に、前記検出駆動電流波形と前記各駆動機構毎の正常駆動電流波形の総和との差の絶対値に最も近い正常駆動電流波形の駆動機構を、故障が発生している駆動機構として特定する特定手段
を更に備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３記載の故障検知装置。
【請求項５】
複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバと、
各駆動ドライバを介して各駆動機構に電力を供給する電源と、
予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介して各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、
前記複数の駆動ドライバにおける駆動電流の総和を検出するための駆動電流検出手段と、
前記動作パターンに応じた各駆動機構をＯＮ/ＯＦＦするタイミングで区分された検知期間毎に予め導出された前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの前記各駆動機構の駆動電流の経時変化を示す複数の正常駆動電流波形の総和に対する各正常駆動電流波形の相互相関係数が、各動作パターン毎にそれぞれ予め記憶された記憶手段と、
前記検知期間毎に、前記検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形に対する前記各正常駆動電流の相互相関係数をそれぞれ導出する導出手段と、
前記導出手段により導出された相互相関係数と導出に用いた駆動電流の検出時の動作パターン及び検知期間に応じた前記相互相関係数とをそれぞれ比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、各前記相互相関係数が異なっていた駆動機構を、故障が発生している駆動機構であると判定する判定手段と、
を備えた故障検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動電流の供給により駆動される機械系駆動機構の故障検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動電流が供給されることにより駆動される機械系駆動機構として、モータ、ソレノイド、クラッチ、冷却用ファン等があり、これらの駆動機構は画像形成装置や複合機等に複数設けられている。
【０００３】
これらの駆動機構に故障が発生した場合、良好な処理が行えない、という不具合が生じるため、装置に備えられた各部品の故障を検知することが必要である。
【０００４】
従来、故障を検知する方法としては、ＣＰＵからの命令によりポリゴンモータ、ソレノイド、およびクラッチをそれぞれ単体で駆動させて、各ドライバやモータなどの駆動機構に供給される電流を、抵抗の両端の電位差により検知し、ＣＰＵにおいて検知された電流値をモニタし、入力された電圧値に基づき、ポリゴンモータ、ソレノイド、およびクラッチの故障診断を行なうことが提案されています（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、コンピュータメモリに、ある特定の部品が適正に機能していることを示す基準電流を保存しておき、その特定の部品のみが電流を消費している間に、特定の部品を含む画像形成装置に供給されている電流を読みとって、読みとった電流値とメモリに記憶している基準電流を比較して、基準電流と一致しているか否かによって部品の故障検知を行うことも提案されています（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２２８０５６公報
【特許文献２】特開２００３−２２８４１９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の技術によれば、各部品の電流を測定するためには、各部品を１つ１つ動作させる必要があり、特定の検査モードや故障診断モードを実施しなければならない、という問題点があった。
【０００７】
また、各部品を１つ１つ動作させるためには、非常に多くの時間がかかってしまい、ユーザが画像形成装置を使用できない時間（ダウンタイム）が長くなってしまう、という問題点もあった。
【０００８】
また、特許文献２記載の技術では、ユーザの装置使用中に故障検知を行えるので、故障検知のためのダウンタイムは生じないものの、特定（１つ）の部品のみが動作している状態がない限り故障検知を行うことができないので、画像形成装置のように、スタートボタンを押して直ちに複数の部品がほとんど同時に動作を行う装置においては故障検知がほとんど行えない、という問題がある。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる故障検知装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、複数の駆動機構の駆動電流に基づいて故障の発生を検知する故障検知装置であって、駆動している駆動機構の駆動電流の総和に基づいて故障が発生しているか否かを判定することを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、駆動している各駆動機構の駆動電流の総和に基づいて故障が発生しているか否かを判定するので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別なモードや動作状態での動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。
【００１２】
請求項２の発明は、複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバと、各駆動ドライバを介して各駆動機構に電力を供給する電源と、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介した各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行する制御手段と、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出するための駆動電流検出手段と、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常駆動電流波形が前記動作パターン毎に予め記憶された記憶手段と、前記駆動電流検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形と前記制御手段による前記動作パターンに応じた正常駆動電流波形とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、前記検出駆動電流波形と前記正常駆動電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定する判定手段と、を備えている。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、複数の駆動ドライバを介してそれぞれ電源から電力が供給されることにより複数の駆動機構が駆動され、各駆動機構の駆動は、前記各駆動ドライバを介して制御手段により選択された予め設定された複数の動作パターンの何れかに応じて制御される。
【００１４】
ここで、請求項２記載の発明では、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に複数の駆動ドライバにおける駆動電流の総和が駆動電流検出手段により検出されると共に、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常駆動電流波形が前記動作パターン毎に予め記憶手段に記憶されており、前記駆動電流検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形と前記制御手段による前記動作パターンに応じた正常駆動電流波形とが比較手段により比較され、前記検出駆動電流波形と前記正常駆動電流波形とが異なる場合に判定手段により前記駆動機構に故障が発生していると判定される。
【００１５】
すなわち、検出駆動電流波形と正常駆動電流波形とを比較した場合、各部位が正常に駆動していれば両者はほぼ一致するが、何れかの部位に故障が発生していた場合、両者は異なることになり、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。
【００１６】
また、検出駆動電流波形と比較する正常駆動電流波形は、検出駆動電流波形の検出時の動作パターン毎にそれぞれ予め記憶されており、検出駆動電流波形の検出時の動作パターンに応じた正常駆動電流波形と比較するので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく容易に故障検知を行うことができる。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２記載の発明において、記憶手段には、前記正常駆動電流波形が前記動作パターンに応じた各駆動機構をＯＮ/ＯＦＦするタイミングで区分された検知期間毎にそれぞれ予め記憶され、前記比較手段は、前記検知期間毎に前記比較を行い、前記判定手段は、前記検知期間毎に前記判定を行うことを特徴としている。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、各駆動機構の駆動をＯＮ／ＯＦＦさせるタイミングで検出駆動電流波形が大きく変化することに着目し、当該タイミングで区分された検知期間毎に区切って故障検知を実行することにより、単純に単位期間毎に検知期間を設定する場合と比較して各駆動機構の駆動電流の変化等に着目して故障検知を精度よく行える。また、動作パターンに基づく制御の開始から終了までを検知期間とする場合と比較して、一時記憶容量や比較処理の処理負荷等を低減させることができる。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３記載の発明において、記憶手段には、前記各駆動機構毎の駆動電流の経時変化をそれぞれ示した複数の正常駆動電流波形が予め記憶され、前記比較手段は、前記各駆動機構毎の正常駆動電流波形の総和と前記検出駆動電流波形とを比較し、前記判定手段により故障が発生していると判定された場合に、前記検出駆動電流波形と前記各駆動機構毎の正常駆動電流波形の総和との差の絶対値に最も近い正常駆動電流波形の駆動機構を、故障が発生している駆動機構として特定する特定手段を更に備えたことを特徴としている。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、各駆動機構毎の正常駆動電流波形についても予め記憶しておき、故障が発生している個所について特定するようにしているので、故障発生個所の特定についても当該装置により実行可能となり、オペレータ等による処理の負担を軽減させることができる。
【００２１】
請求項５の発明は、複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバと、各駆動ドライバを介して各駆動機構に電力を供給する電源と、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介して各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段と、前記複数の駆動ドライバにおける駆動電流の総和を検出するための駆動電流検出手段と、前記動作パターンに応じた各駆動機構をＯＮ/ＯＦＦするタイミングで区分された検知期間毎に予め導出された前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの前記各駆動機構の駆動電流の経時変化を示す複数の正常駆動電流波形の総和に対する各正常駆動電流波形の相互相関係数が、各動作パターン毎にそれぞれ予め記憶された記憶手段と、前記検知期間毎に、前記検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形に対する前記各正常駆動電流の相互相関係数をそれぞれ導出する導出手段と、前記導出手段により導出された相互相関係数と導出に用いた駆動電流の検出時の動作パターン及び検知期間に応じた前記相互相関係数とをそれぞれ比較する比較手段と、前記比較手段による比較の結果、各前記相互相関係数が異なっていた駆動機構を、故障が発生している駆動機構であると判定する判定手段と、を備えている。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、複数の駆動ドライバを介してそれぞれ電源から電力が供給されることにより複数の駆動機構が駆動され、各駆動機構の駆動は、前記各駆動ドライバを介して制御手段により選択された予め設定された複数の動作パターンの何れかに応じて制御される。
【００２３】
ここで、請求項５記載の発明では、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に複数の駆動ドライバにおける駆動電流の総和が駆動電流検出手段により検出されると共に、前記動作パターンに応じた各駆動機構をＯＮ/ＯＦＦするタイミングで区分された検知期間毎に予め導出された前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの前記各駆動機構の駆動電流の経時変化を示す複数の正常駆動電流波形の総和に対する各正常駆動電流波形の相互相関係数が、各動作パターン毎にそれぞれ予め記憶されており、検知期間毎に、前記検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形に対する前記各正常駆動電流の相互相関係数がそれぞれ導出手段により導出され、導出された相互相関係数と導出に用いた駆動電流の検出時の動作パターン及び検知期間に応じた前記相互相関係数とがそれぞれ比較手段により比較されて、判定手段により、比較の結果、各前記相互相関係数が異なっていた駆動機構が、故障が発生している駆動機構であると判定される。
【００２４】
各駆動機構毎の相互相関係数は、各駆動機構の駆動電流波形の総和の変化量に対する各駆動機構の駆動電流の変化量の相関を示すものであり、何れかの部位に故障が発生した場合、検出駆動電流と故障している駆動機構の正常駆動電流との相互相関係数と、正常駆動電流と故障している駆動機構の正常駆動電流との相互相関係数との間には、差が生じることになる。なお、正常な駆動機構に関しては、両者に顕著な差は生じない。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明した如く本発明は、複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバを介して各駆動機構に電力を供給し、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介して各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行し、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出すると共に、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常駆動電流波形を前記動作パターン毎に予め記憶しておき、前記駆動電流検出手段により検出された駆動電流の経時変化を示す検出駆動電流波形と前記動作パターンに応じた正常駆動電流波形とを比較し、比較の結果、前記検出駆動電流波形と前記正常駆動電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定するようにしているので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる故障検知装置を提供することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成が概略的に示されている。なお、本実施の形態では、画像形成装置に本発明を適用した形態について説明する。
【００２７】
同図に示されるように、画像形成装置１０は、用紙を搬送する搬送部１２と、画像を形成する画像形成部１４と、により構成されている。搬送部１２には給紙トレイ２０が備えられており、画像を形成する記録媒体としての用紙が積み重ねられて格納される。給紙トレイ２０に積み重ねられた用紙の上面側には、ピックアップロール２２及び給紙ロール２６が設けられている。当該ピックアップロール２２はナジャーソレノイド２４の動作により用紙に当接又は離間されると共に回転可能に構成されている。また、給紙ロール２６も回転可能となっており、ピックアップロール２２が用紙に当接された状態で回転されると、用紙が１枚給紙トレイ２０から持ち出される。持ち出された用紙の先端が給紙ロール２６に到達すると、給紙ロール２６の回転により用紙は画像形成部１４への搬送経路上に給紙される。
【００２８】
給紙ロール２６の用紙の給紙方向下流側には、用紙検出センサ３０が設けられており、給紙ロール２６の下流側における用紙の有無が検出される。また、当該用紙検出センサ３０の下流側には、複数の搬送ロール２８が用紙の搬送経路に沿って配設されている。なお、用紙検出センサ３０による用紙の検出信号は、搬送ロール２８の回転制御のトリガとして用いられる。
【００２９】
さらに、用紙の搬送経路上の画像形成部１４近傍の所定位置には、当該位置における用紙の有無を検出する用紙検出センサ３２が配設されており、その下流側には、レジループソレノイド３４及びツメ３６が配設されている。ツメ３６は、レジゲートソレノイド３８の動作により用紙の搬送系路上に押し出され或いは搬送経路から引き込められるようになっており、ツメ３６が搬送系路上に押し出されることで搬送系路上を搬送されてきた用紙の先端を一旦停止させて搬送タイミングを調節する。レジループソレノイド３４は、ツメ３６により搬送が停止された用紙が搬送経路から離脱しないようにループを形成させる。
【００３０】
なお、用紙検出センサ３２による用紙の検出信号は、レジループソレノイド３４及びレジゲートソレノイド３８の制御のトリガとして用いられる。
【００３１】
一方、画像形成部１４には、円筒状の感光体ドラム５０が備えられており、感光体ドラム５０の周面には、クリーナロール５２、ランプ５４、帯電器５６、レーザ露光装置５８、現像ロール６０及び転写ロール６２がそれぞれ順に配設されており、感光体ドラム５０は軸心が固定されて回転されて表面が各部位に順次対向されるようになっている。
【００３２】
クリーナロール５２は、感光体ドラム５０の表面に付着したトナー等を吸着して除去し、ランプ５４は感光体ドラム５０表面を除電する。また、帯電器５６は感光体ドラム５０表面を一様な電位に帯電する。
【００３３】
レーザ露光装置５８は、一様に帯電された感光体ドラム５０表面に画像形成の対象となる画像データに基いてレーザ光を照射することにより感光体ドラム５０の表面に静電潜像を形成する。また、現像ロール６０には、周面にトナーが均一に付着されて回転されるようになっており、感光体ドラム５０の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する。転写ロール６２は、感光体ドラム５０に搬送されてきた用紙を密着させ、感光体ドラム５０の表面のトナー像を用紙に転写させる。
【００３４】
用紙の搬送経路には、感光体ドラム５０及び転写ロール６２の下流側に定着ロール６４が設けられている。定着ロール６４は、加熱ロールと押圧ロールとにより構成されており、これら２つのロールでトナーが転写された用紙を挟持搬送しながら用紙表面のトナーを溶融・圧着して用紙に定着させる。
【００３５】
定着ロール６４の搬送方向下流側には排出ロール７０が設けられており、当該排出ロール７０により画像が形成された用紙が搬送されて排出トレイ１６上に排出される。
【００３６】
図２には、本実施の形態に係る画像形成装置の各部位を駆動するための駆動系を中心としたブロック図が示されている。
【００３７】
同図に示されるように、画像形成装置１０は、全体の動作を制御する制御部１００と、上述した各種ロール及びドラム等を回転駆動するための駆動源としてのフィードモータ１４０、プレレジモータ１４２、ドラムモータ１４４及びメインモータ１４６と、各モータを駆動させるためのフィードモータドライバ１１０、プレレジモータドライバ１１２、ドラムモータドライバ１１４及びメインモータドライバと、を含んで構成されている。各モータは、それぞれ対応するモータドライバを介して制御部１００に接続されており、各モータドライバは、制御部１００による指示に応じた駆動状態となるように各モータを駆動させる。
【００３８】
フィードモータ１４０の駆動力はピックアップロール２２及び給紙ロール２６に、プレレジモータ１４２の駆動力は搬送ロール２８Ａに、ドラムモータ１４４の駆動力は感光体ドラム５０、クリーナロール５２、搬送ロール２８Ｂ及び転写ロール６２に、メインモータ１４６の駆動力は現像ロール６０、定着ロール６４及び排出ロール７０に、それぞれ伝達されて各ロール及びドラム等を回転させる。
【００３９】
また、同図に示されるように、画像形成装置１０は、上述したナジャーソレノイド２４、レジループソレノイド３４及びレジゲートソレノイド３８をそれぞれ動作させるためのナジャーソレノイドドライバ１１８、レジループソレノイドドライバ１２０及びレジゲートソレノイドドライバ１２２を含んで構成されており、各ソレノイドドライバは制御部１００に接続されている。各ソレノイドドライバは、制御部１００による指示に応じて各ソレノイドを動作させる。
【００４０】
さらに、画像形成装置１０は、直流電源１０２を含んで構成されており、直流電力を必要とする各モータドライバ及び各ソレノイドドライバに直流電力が供給されるようになっている。
【００４１】
ところで、本実施の形態では、上記各ドライバを流れた電流値を検出するための電流値検出部１６０と、各ドライバが正常に動作している場合に電流値検出部１６０において検出されるべき電流値が予め記憶された電流値記憶部１６２と、が設けられており、それぞれ制御部１００に接続されている。なお、上記電流値検出部１６０は、電流値検出のための抵抗や比較器、Ａ／Ｄコンバータ等を含んで構成されている（図６の電流検知回路と同様）。
【００４２】
制御部１００では、入力された検出電流値と記憶された電流値とを比較することにより各ドライバにより駆動される部位に故障が発生しているか否かを判定する故障検知処理が実行される。
【００４３】
ここで、図３には、各部位が正常に動作している場合に電流値検出部１６０において検出されるべき電流値（以下、「正常電流値」という）が電流値記憶部１６２に記憶された状態が模式的に示されている。正常電流値は一般的に時間経過に伴い変化するものであるので、本実施の形態では、縦軸を正常電流値、横軸を時間として正常電流値の推移をプロットして得られる正常電流波形として記憶している。
【００４４】
また、正常電流波形は、用紙サイズや給紙トレイの位置、片面印刷か両面印刷か、及び印刷枚数等の諸条件によって異なってくるので、本実施の形態では、画像形成装置１０の動作状態や動作条件等に応じたパターン（１〜ｎ）毎にそれぞれ各部位の正常電流波形を記憶している。
【００４５】
さらに、本実施の形態に係る制御部１００では、何れかの部位がＯＮ/ＯＦＦする毎に電流を比較して故障検知するようにしており、各パターンにおいて各部位がＯＮ／ＯＦＦされるタイミング（Ａ〜Ｊ）で区切った検知期間毎に正常電流波形を記憶している。
【００４６】
図４には、電流値記憶部１６２に記憶されている正常電流波形の一例がタイムチャートとして示されている。なお、同図に示す例は、用紙サイズがＡ４であり、給紙トレイ２０から給紙し、片面印刷を行う場合（図３におけるパターン１）の各部位の正常電流波形である。また、同図に示すＡ〜Ｊは各部位のＯＮ／ＯＦＦのタイミングであり、図３のＡ〜Ｊに相当する。
【００４７】
同図に示される各部位の正常電流波形を合成したものが全電流の正常電流波形であり、各部位が正常に動作している場合、検出電流波形は同図の「全電流」に示されるような波形となる。
【００４８】
制御部１００では、故障が発生している場合には、入力された検出電流値と読み出した正常電流値との差の絶対値を各部位の正常電流値と比較して、最も近い正常電流値の部位を故障した部位として特定する。
【００４９】
図６は、参考として正常電流波形の取り込みを行うための回路構成の一例を示すものである。同図に示されるように、直流電源３００から供給されてモータドライバ回路３０２やソレノイドドライバ回路３０４を通る電流が電流検知回路３０６を介してコントロール回路３０８に取り込まれる。このような構成の回路において各部位を単独で動作させることにより、各部位の正常電流波形が測定される。
【００５０】
なお、電流検知回路３０６は、負荷抵抗器３１０、オペアンプ３１２及びＡ／Ｄコンバータ３１４等を含んで構成されており、電流検知回路では、オペアンプ３１２により負荷抵抗器３１０の両端の電位差に応じた電流値がＡ／Ｄコンバータ３１４に入力され、Ａ／Ｄコンバータ３１４を介してデジタル化される。
【００５１】
例えば、ナジャーソレノイドの正常電流波形を取り込む場合は、ＯＮからＯＦＦまでの間にプレレジモータがＯＮしているので、Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃの２つに分割する。したがって、ナジャーソレノイドＯＮから１００ｍｓの電流波形を期間Ａ−Ｂのナジャーソレノイドの正常電流波形としてメモリ等に格納する。次に、ナジャーソレノイドＯＮ後１００ｍｓ時点から８０ｍｓの電流波形を期間Ｃ−Ｄのナジャーソレノイドの正常電流波形としてメモリ等に格納する。
【００５２】
また、フィードモータの正常電流波形を取り込む場合は、ＯＮからＯＦＦまでの間に、プレレジモータＯＮと、ナジャーソレノイドＯＦＦがあるので３分割する。フィードモータＯＮから１００ｍｓをフィードモータＡ−Ｂとしてメモリに格納する。フィードモータＯＮ後１００ｍｓ時点から８０ｍｓの電流波形を期間Ｂ−Ｃのフィードモータの正常電流波形としてメモリ等に格納する。フィードモータＯＮ後１８０ｍｓ時点から１８０ｍｓの電流波形を期間Ｃ−Ｄのフィードモータの正常電流波形としてメモリ等に格納する。
【００５３】
他の部品も同様にして、図４に示す分割単位で電流波形をメモリの格納しておく。
【００５４】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００５５】
本実施の形態に係る画像形成装置１０において画像形成指示が入力されると、用紙を送りためのナジャーソレノイド、フィードモータをＯＮして作動し、給紙トレイ２０から用紙を搬送経路上に送り出す。このとき、ドラムモータとメインモータも同時にＯＮして画像の形成を開始し、これにより感光体ドラム５０に対して画像形成指示の対象となる画像データに基づく露光、現像等のゼログラフィーのプロセスが実行される。
【００５６】
用紙が給紙ロールを通過するとプレレジモータ、レジループソレノイド、レジゲイトソレノイド等を順次ＯＮし作動させる。
【００５７】
図５は、画像形成指示が入力された場合に制御部１００により実行される故障検知処理の流れを示すフローチャートであり、以下、同図を参照して本実施の形態に係る故障検知処理について説明する。
【００５８】
まず、ステップ２００では、検知期間を設定し、次のステップ２０２で検知期間のカウントを開始し、その後にステップ２０４に移行して検出電流値を取得する。
【００５９】
上記検知期間の設定は、画像形成指示に応じた用紙サイズや印刷条件に基づくパターン（パターン１〜パターンｎ）と、現在の検知期間に応じて設定され、例えば、パターン１の期間Ｂ−Ｃであれば８０ｍｓ（図４参照）が設定される。
【００６０】
また、全電流は、各部位のドライバを通過した電流線路に電流センサーを設置して検知することができる。この電流の検知には、抵抗を使ってもよいが、抵抗では電圧ドロップが生じ部品の動作に支障を来す場合は、電圧ドロップがないホール素子使っても良い。
【００６１】
また、電流の取り込みは、通常Ａ／Ｄコンバータでデジタル化されコントローラに取り込まれ（例えば、図６参照）、このＡ／Ｄコンバータのサンプリング周波数は、正常電流波形の取り込みと同じサンプリング周波数が望ましい。
【００６２】
次のステップ２０６では、設定された検知期間が経過したか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ２０４に戻る。一方、ステップ２０６で肯定判定となった場合は、検知期間の検出電流値を全て取得したものと判断してステップ２０８に移行し、全電流の検出電流波形を生成する。なお、検出電流波形の生成は、正常電流波形と同様、縦軸に検出電流値、横軸に時間をとることにより生成される。
【００６３】
次のステップ２１０では、検出電流波形から各部位の正常電流波形が減算される。例えば、期間Ａ−Ｂの検出電流波形から、同じく期間Ａ−Ｂのナジャーソレノイド、フィードモータ、ドラムモータ、メインモータの正常電流波形を減算する。もし、この検知期間において各部品が正常に動作していれば、期間Ａ−Ｂの検出電流波形は、期間Ａ−Ｂのナジャーソレノイド、フィードモータ、ドラムモータ、メインモータの正常電流波形の合算に等しいので、減算結果は電流値＝０の波形になる。つまり、減算結果によって部品に故障が生じているかどうかがわかる。
【００６４】
例えば、フィードモータドライバの駆動回路が断線していると仮定すると、画像形成装置１０を動作させたときの全電流は、Ａ−Ｂ、Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ｄ区間でフィードモータを単体で動作させたときの電流波形分だけ少なくなる。
【００６５】
なお、電流波形の減算は、正常電流波形のサンプル数単位で行っても良いし、予め電流を波形を分割区間単位で平均したり、二乗平均したりした値を用いても良い。平均値や、二乗平均値を用いる場合は、波形取り込みの段階で電流波形を平均値や二乗平均値として取り込んでも良い。平均値や二乗平均値として取り込んだ場合、波形をそのまま取り込むより、メモリを消費しないメリットがある。
【００６６】
次のステップ２１２では、減算の結果、電流値＝０となったか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合は各部位が正常に動作しているものと判断してステップ２１４に移行し、全検知期間の処理が終了したか否かを判定する。ステップ２１４で否定判定となった場合は再びステップ２００に戻り、次の検知期間の処理を実行する。一方、ステップ２１４で肯定判定となった場合は、本故障検知処理を終了する。
【００６７】
また、ステップ２１２で否定判定となった場合は、正常に動作していない部位が存在するものと判断してステップ２１６に移行し、減算後の波形と絶対値が最も近い正常電流波形の部位を故障が発生している部位として特定し、その後に本故障検知処理を終了する。
【００６８】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、モータやソレノイド等、複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバを介して直流電源１０２により各駆動機構に電力を供給し、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介して各駆動機構のＯＮ／ＯＦＦ制御を実行し、前記制御手段による前記ＯＮ／ＯＦＦ制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出すると共に、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常電流波形を前記動作パターン毎に予め電流値記憶部１６２に記憶しておき、電流値検出部１６０で検出された駆動電流の経時変化を示す検出電流波形と前記動作パターンに応じた正常電流波形とを比較し、比較の結果、検出電流波形と正常電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定するようにしているので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。
【００６９】
また、本実施の形態によれば、各部位の制御状態に応じて各部位の駆動をＯＮ/ＯＦＦするタイミング（Ａ〜Ｊ）で区分された検知期間毎に正常電流波形を予め記憶しておき、各検知期間毎に故障判定を行うようにしているので、各部位の駆動電流の変化等に着目して故障検知を精度よく行える。
【００７０】
さらに、本実施の形態では、各駆動機構毎の正常駆動電流についても予め記憶しておき、故障が発生している個所について特定するようにしているので、故障発生個所の特定をオペレータが別途行わなくてもよい。
【００７１】
なお、本実施の形態では、各部位の正常電流波形を予め記憶する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、全電流の正常電流波形のみを記憶しておき、故障の発生の有無のみを検知する形態とすることもできる。
【００７２】
また、本実施の形態では、故障検知処理についてのみ説明したが、当該故障検知処理により故障を検知した場合には、その旨を示す情報を報知するようにしてもよい。この報知を行うための報知手段としては、画像形成装置に操作パネル等を設けて当該操作パネルに表示するようにしてもよいし、ブザー等を設けて鳴動させてもよいし、スピーカ等を設けて音声を再生するようにしてもよい。また、別途通信手段等を設けて、駆動機構に故障が発生した旨を示す情報を装置外部の管理者やカスタマーセンター等の端末やコンピュータ等に出力するようにしてもよい。
【００７３】
なお、本実施の形態では、検出結果そのものを用いて故障検知を行う形態について説明したが、検出結果に基づいて導出される全電流と各駆動機構の電流との相互相関係数を用いて故障検知を行うようにすることもできる。
【００７４】
例えば、各駆動機構がそれぞれ正常に駆動している場合の前記各駆動機構の正常駆動電流波形の総和と前記各駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数をそれぞれ予め記憶しておき、検出駆動電流波形と各正常駆動電流波形との相互相関係数をそれぞれ導出して、導出された相互相関係数と導出に用いた検出駆動電流波形の検出時の制御状態（パターン）に応じた相互相関係数とをそれぞれ比較し、両者が異なる駆動機構に故障が発生していると判定することができる。
【００７５】
各駆動機構毎の相互相関係数は、各駆動機構の駆動電流の総和の変化量に対する各駆動機構の駆動電流の変化量の相関を示すものであり、何れかの部位に故障が発生した場合、検出駆動電流波形と故障している駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数と、正常駆動電流波形と故障している駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数との間には、差が生じることになる。なお、正常な駆動機構に関しては、両者に顕著な差は生じない。
【００７６】
より具体的には、予め個々の各部品の電流波形を区間毎に全電流と相互相関係数を計算しておきその値をその区間の電流波形とともにメモリ等に格納しておく。調べたい区間の全電流と部品の波形の相互相関係数を計算し、その結果が予め格納している相互相関係数と異なれば、その部品が故障している判断できる。この相互相関係数は用いた場合、上記実施例のように検出結果そのものを用いて減算を行う場合より、若干、メモリ容量を多く消費するが、減算では部品の特定ができない過負荷時の過電流の場合も、どの故障が故障しているか検知可能となる。さらに、同じ区間で動作している部品が２個以上故障していても、どれとどれが故障しているか検知可能である。
【００７７】
例えば、図４のＡ−Ｂ区間では、プレレジモータが動作しないが、仮にプレレジモータが故障により動作していない、と設定すると、相互相関係数は、それぞれ以下のようになる。
ナジャーソレノイド      ０．６６
フィードモータ          ０．８４
ドラムモータ            ０．１０５９０７４
メインモータ            ０．１８６０３７
プレレジモータ        −０．０４３２１２３１
これにより、プレレジモータの相関がほとんどないことがわかる。ナジャーソレノイド、フィードモータは比較的特徴的な波形なので大きな相互相関係数である。一方、ドラムモータ、メインモータと特徴がないので相互相関係数としては小さい。従って、予め正常な状態で相互相関係数を算出しておいて、その相互相関係数に対して小さいか否か等により故障検知が可能である。
【００７８】
なお、本実施の形態における画像形成装置１０の構成（図１乃至図４参照）及び処理の流れ（図５参照）は一例であり、適宜変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成装置の各部位を駆動するための駆動系を中心としたブロック図である。
【図３】実施の形態に係る正常電流波形が電流値記憶部に記憶された状態を示す模式図である。
【図４】正常電流波形の一例を示すタイムチャートである。
【図５】実施の形態に係る故障検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】正常電流波形の取り込みを行うための回路構成の一例を示すものである。
【符号の説明】
【００８０】
１０   画像形成装置
２０   給紙トレイ
２２   ピックアップロール
２４   ナジャーソレノイド
２６   給紙ロール
２８   搬送ロール
３４   レジループソレノイド
３８   レジゲートソレノイド
５０   感光体ドラム
５２   クリーナロール
６０   現像ロール
６２   転写ロール
６４   定着ロール
７０   排出ロール
１００ 制御部（制御手段、比較手段、判定手段、特定手段、導出手段）
１０２ 直流電源（電源）
１１０ フィードモータドライバ（駆動ドライバ）
１１２ プレレジモータドライバ（駆動ドライバ）
１１４ ドラムモータドライバ（駆動ドライバ）
１１８ ナジャーソレノイドドライバ（駆動ドライバ）
１２０ レジループソレノイドドライバ（駆動ドライバ）
１２２ レジゲートソレノイドドライバ（駆動ドライバ）
１４０ フィードモータ（駆動機構）
１４２ プレレジモータ（駆動機構）
１４４ ドラムモータ（駆動機構）
１４６ メインモータ（駆動機構）
１６０ 電流値検出部（駆動電流検出手段）
１６２ 電流値記憶部（記憶手段）
【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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