(57)【要約】【課題】  一次転写ベルトと二次転写ローラの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を課題とする【解決手段】  負荷異常検知装置は、第１の回転体及び第２の回転体と、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータとを有する装置の負荷異常を検知する。第１の制御要素と第１の閾値及び第２の閾値とを比較し、第２の制御要素と第３の閾値とを比較する。第１の制御要素の比較結果と第２の制御要素の比較結果とに基づき、第１の回転体および／または第２の回転体の負荷異常および原因を特定する。【選択図】  図５
2011215606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直接又は記録媒体を介して互いに接触する第１の回転体及び第２の回転体と、
前記第１の回転体を駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、
前記第２の回転体を駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータと
を備える装置における前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知する負荷異常検知装置であって、
前記第１の制御要素及び前記第２の制御要素を取得する要素取得手段と、
前記第１の制御要素と第１の閾値を比較し、かつ、前記第１の制御要素と該第１の閾値より大きい第２の閾値とを比較する第１の比較部と、
前記第２の制御要素と第３の閾値を比較し、かつ、前記第２の制御要素と該第３の閾値より大きい第４の閾値とを比較する第２の比較部と、
前記第１の比較部による比較結果と前記第２の比較部による比較結果とに基づき、前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特定する異常検知部と
を有することを特徴とする負荷異常検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の負荷異常検知装置であって、
前記第１の制御要素が前記第１の閾値より小さいく、かつ、前記第２の制御要素が前記第４の閾値より小さい場合、
前記異常検知部は、前記負荷異常の原因を、前記第１の回転体における第１の固有の原因であると特定することを特徴とする負荷異常検知装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の負荷異常検知装置であって、
前記第１の制御要素が前記第１の閾値より小さく、かつ、前記第２の制御要素が前記第４の閾値より大きい場合、
前記異常検知部は、前記負荷異常の原因を、前記第２の回転体による前記第１の回転体の連れ回りであると特定することを特徴とする負荷異常検知装置。
【請求項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、
前記第１の制御要素が前記第２の閾値より大きく、かつ、前記第２の制御要素が前記第３の閾値より大きい場合、
前記異常検知部は、前記負荷異常の原因を、前記第１の回転体における第２の固有の原因であると特定することを特徴とする負荷異常検知装置。
【請求項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１の制御要素が前記第２の閾値より大きく、かつ、前記第２の制御パラメータが前記第３の閾値より小さい場合、
前記異常検知部は、前記負荷異常の原因を、前記第１の回転体による前記第２の回転体の連れ回りであると特定することを特徴とする負荷異常検知装置。
【請求項６】
請求項３又は５記載の異常検知装置であって、
前記連れ回りが発生していない場合の前記第２の回転体の速度を標準速度とすると、
前記異常検知部が前記連れ回りを特定すると、前記第２の回転体の速度を前記標準速度に調整する調整部を更に有することを特徴とする異常検知装置。
【請求項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、
前記第１の制御要素は前記第１のモータを駆動するための駆動電流であり、前記第２の制御要素は前記第２の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。
【請求項８】
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、
前記第１の制御要素は前記第１のモータを駆動するためのトルク指示値であり、前記第２の制御要素は前記第２の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。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか一項記載の負荷異常検知装置と、
一次転写ベルト及び二次転写ローラと、
該一次転写ベルトを駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、
該二次転写ローラを駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータと
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
直接又は記録媒体を介して互いに接触する第１の回転体及び第２の回転体と、
前記第１の回転体を駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、
前記第２の回転体を駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータと
を備える装置における前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知する負荷異常検知方法であって、
前記第１の制御要素及び前記第２の制御要素を取得し、
前記第１の制御要素と第１の閾値とを比較し、かつ、前記第１の制御要素と該第１の閾値より大きい第２の閾値とを比較し、
前記第２の制御要素と第３の閾値とを比較し、かつ、前記第２の制御要素と該第３の閾値より大きい第４の閾値とを比較し、
前記第１の比較部による比較結果と前記第２の比較部による比較結果とに基づき、前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特定する
ことを特徴とする負荷異常検知方法。
【請求項１１】
コンピュータに請求項１記載の負荷異常検知方法を実行させる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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに作用し合う複数のモータにおいて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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電流値が閾値を越えた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、別々の駆動源で動作している場合においては、ローラ間の干渉による影響が互いの負荷条件に影響を与えるため、正確な判定が行えないおそれがある。例えば、一次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、一次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、一次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、一次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。
【０００４】
上記のような干渉による影響があるので、例えば、一次転写の負荷が小さくなる異常が発生した場合、異常の原因が一次転写の負荷によるものか、あるいは二次転写ローラの膨張による連れ回りによ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。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、互いに接触している回転体を別々の駆動源で駆動させる構成において、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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、直接又は記録媒体を介して互いに接触する第１の回転体及び第２の回転体と、前記第１の回転体を駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、前記第２の回転体を駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータとを備える装置における前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知する負荷異常検知装置であって、前記第１の制御要素及び前記第２の制御要素を取得する要素取得手段と、前記第１の制御要素と第１の閾値を比較し、かつ、前記第１の制御要素と該第１の閾値より大きい第２の閾値とを比較する第１の比較部と、前記第２の制御要素と第３の閾値を比較し、かつ、前記第２の制御要素と該第３の閾値より大きい第４の閾値とを比較する第２の比較部と、前記第１の比較部による比較結果と前記第２の比較部による比較結果とに基づき、前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特定する異常検知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。
【０００７】
本発明の他の実施態様によれば、上述の負荷異常検知装置と、一次転写ベルト及び二次転写ローラと、該一次転写ベルトを駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、該二次転写ローラを駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータとを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【０００８】
本発明の更に他の実施態様によれば、直接又は記録媒体を介して互いに接触する第１の回転体及び第２の回転体と、前記第１の回転体を駆動する、第１の制御要素に基づき制御される第１のモータと、前記第２の回転体を駆動する、第２の制御要素に基づき制御される第２のモータとを備える装置における前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知する負荷異常検知方法であって、前記第１の制御要素及び前記第２の制御要素を取得し、前記第１の制御要素と第１の閾値とを比較し、かつ、前記第１の制御要素と該第１の閾値より大きい第２の閾値とを比較し、前記第２の制御要素と第３の閾値とを比較し、かつ、前記第２の制御要素と該第３の閾値より大きい第４の閾値とを比較し、前記第１の比較部による比較結果と前記第２の比較部による比較結果とに基づき、前記第１の回転体および／または前記第２の回転体の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特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。
【０００９】
また、コンピュータに上述の負荷異常検知方法を実行させる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。
【発明の効果】
【００１０】
上述の発明によれば、回転体が互いに接触しており、かつ、これら回転体を別々の駆動源で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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】紙転写部の構成を示す図である。
【図３】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。
【図４】第１実施形態による初期値取得処理のフローチャートである。
【図５】負荷異常検知装置の機能ブロック図である。
【図６】第１実施形態による負荷異常検知処理のフローチャートである。
【図７】一次転写モータ及び／又は二次転写モータに負荷異常が発生した場合の、モータ駆動電流の変化を示す図である。
【図８】第１実施形態の第１変形例による負荷異常検知処理のフローチャートである。
【図９】一次転写モータ及び／又は二次転写モータに負荷異常が発生した場合の、モータ駆動電流の変化を示す図である。
【図１０】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。
【図１１】第２実施形態による初期値取得処理のフローチャートである。
【図１２】第２実施形態による負荷異常検知処理のフローチャートである。
【図１３】一次転写モータ及び／又は二次転写モータに負荷異常が発生した場合の、トルク指示値の変化を示す図である。
【図１４】第２実施形態の第１変形例による負荷異常検出処理のフローチャートである。
【図１５】一次転写モータ及び／又は二次転写モータに負荷異常が発生した場合の、トルク指示値の変化を示す図である。
【図１６】本発明の一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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。一次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、一次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で一次転写ベルトから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。
【００１４】
図２は紙転写部１２０の構成を示す図である。一次転写ベルト２２０は一次転写モータ２４０によって駆動される。一次転写モータ２４０と一次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一次転写ベルト駆動ローラ２２５に伝達される。
【００１５】
二次転写ローラ２７０は、二次転写駆動モータ２６０により駆動される。二次転写駆動モータ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。一次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、一次転写ベルト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。
【００１６】
以下の説明では、一次転写ベルト２２０は第１の回転体に相当し、二次転写ローラ２７０は第２の回転体を二次転写ローラ２７０に相当する。また、一次転写モータ２４０は第１のモータに相当し、二次転写駆動モータ２６０は第２のモータに相当する。したがって、第１の回転体と第２の回転体とは互いに接触している。
【００１７】
本実施形態による負荷異常検知装置は、以下の説明では、一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０とに生じる負荷異常を検知するものである。しかし、本実施形態による負荷異常検知装置は、一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０に限られず、互いに接触する第１の回転体及び第２の回転体の負荷異常を検知する。
【００１８】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態について説明する。第１実施形態では、一次転写モータ２４０への駆動電流（第１駆動電流）を第１の制御要素（又は、第１のパラメータ）とし、二次転写モータ２６０への駆動電流（第２駆動電流）を第２の制御要素（又は、第２のパラメータ）とする。
【００１９】
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３１０及びモータ制御部２８０の機能ブロック図である。
【００２０】
メイン制御部３１０は、スタート信号、回転方向信号指示等を、モータ制御部２８０の制御ＣＰＵ２９０に送る。モータ制御部２８０は、一次転写モータ２４０に駆動電流を供給することで一次転写モータ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。以下の説明では、一次転写モータ２４０に供給される駆動電流を「第１駆動電流」と称し、二次次転写モータ２６０に供給される駆動電流を「第２駆動電流」と称する。
【００２１】
一次転写モータ２４０の速度は、一次転写モータ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３３０からの速度信号に基づいてフィードバック制御される。第１駆動電流及び第２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が出来る。
【００２２】
制御演算部３６０、３８０は、一次転写モータ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。第１駆動電流及び第２駆動電流は、ＰＷＭ変換部３５０及び３７０にそれぞれ入力される。ＰＷＭ変換部３５０及び３７０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）。
【００２３】
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前に行われる事前処理について説明する。図４は事前処理のフローチャートである。図４に示す事前処理により、一次転写モータ２４０の駆動電流の初期値である第１初期値Ｃ１と、二次転写モータ２６０の駆動電流の初期値である第２初期値Ｃ２とが、図４に示す事前処理により求められる。第１初期値Ｃ１及び第２初期値Ｃ２は、それぞれ、負荷異常がない場合（つまり正常な場合）に、一次転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０に供給される駆動電流の値である。第１初期値Ｃ１及び第２初期値Ｃ２は、それぞれ、後述する負荷異常検知処理で用いられる。
【００２４】
まず、ステップＳ１０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、ユーザが操作部３２０（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Ｓ１０のＮＯ）、処理は終了される。
【００２５】
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Ｓ１０のＹＥＳ）、処理はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、メイン制御部３１０（図３参照）は、一次転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０の駆動を開始する。続いて、ステップＳ３０において、制御ＣＰＵ２９０は、第１駆動電流の値及び第２駆動電流の値を取得し、初期値Ｃ１及び初期値Ｃ２としてメモリ３００に格納する。第１初期値Ｃ１及び第２初期値Ｃ２は、それぞれ、第１駆動電流及び、第２駆動電流の基準値となる。
【００２６】
第１初期値Ｃ１、第２初期値Ｃ２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であっても良い。
【００２７】
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５は、図４に示す負荷異常検知装置３４０の機能ブロック図である。図６は、負荷異常検知装置３４０が行なう負荷異常検知処理のフローチャートである。
【００２８】
図５に示すように、負荷異常検知装置３４０は、パラメータ取得部３４０１、第１の比較部３４０２、第２の比較部３４０４、及び異常検知部３４０６を含む。
【００２９】
図６に示す負荷異常検知処理が開始されると、まず、メイン制御部３１０は、一次転写モータ２４０および二次転写モータ２６０の駆動を開始する（ステップＳ４０）。そして、パラメータ取得部３４０１は、第１駆動電流（第１の制御要素又は第１の制御パラメータ）及び第２駆動電流（第２の制御要素又は第２の制御パラメータ）をモータ制御部２８０から取得する（ステップＳ５０）。
【００３０】
続いて、ステップＳ６０において、第１駆動電流に異常があるか否かが判断される。すなわち、第１の比較手段として機能する第１の比較部３４０２は、随時、第１駆動電流を監視し、第１駆動電流が異常であるか否かを判断する。第１の比較部３４０２は、第１駆動電流が、予め定められた第１の閾値Ａ（図７（ａ）参照）より大きいか、または、予め定められた第２の閾値Ｂ（図７（ｃ）参照）より小さいかを判断する。換言すると、第１の比較部３４０２は、第１駆動電流と第１の閾値Ａとを比較し、かつ、第１駆動電流と第２の閾値Ｂとを比較する。
【００３１】
ここで、第１の閾値Ａは第１駆動電流の下限値を示す値であり、第２の閾値Ｂは第１駆動電流の上限値を示す値である。第１の比較部３４０２は、以下の関係式（１）が成り立てば、第１駆動電流は正常範囲内であると判断する。
【００３２】
第１の閾値Ａ＜第１駆動電流＜第２の閾値Ｂ・・・（１）
一方、第１の比較部３４０２は、以下の関係式（２）が成り立てば、第１駆動電流は正常範囲外（すなわち、異常）であると判断する。
【００３３】
第１の閾値Ａ＞第１駆動電流、又は、第１駆動電流＞第２の閾値Ｂ・・・（２）
第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂは、上述の事前処理で説明した第１初期値Ｃ１を用いて設定する。例えば、第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂを以下のように設定することができる。
【００３４】
第１の閾値Ａ＝γ１・Ｃ１（ただし、０＜γ１＜１となる実数）
第２の閾値Ｂ＝γ２・Ｃ１（ただし、γ２≧１となる実数）
第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂは予めメモリ３００に格納される。
【００３５】
以上のように、第１の比較部３４０２は、第１駆動電流が異常値であるか否かを判断する（ステップＳ６０）。第１の比較部３４０２が、第１駆動電流が正常値である、すなわち、上記不等号式（１）が成り立つと判断した場合には（ステップＳ６０のＮＯ）、処理はステップＳ５０に戻る。一方、第１の比較部３４０２が、第１駆動電流が異常値である、すなわち、上記不等号式（２）が成り立つと判断した場合には（ステップＳ６０のＹＥＳ）、処理はステップＳ７０に進む。
【００３６】
ステップＳ７０では、第２の比較手段として機能する第２の比較部３４０４は、第２駆動電流の値を確認する。第２の比較部３４０４による第２駆動電流の確認とは、第２の比較部３４０４が第２駆動電流（第２の制御要素又は第２の制御パラメータ）と第３の閾値Ｃとを比較し、かつ、第２駆動電流と第４の閾値Ｄとを比較することである。
【００３７】
ここで、第３の閾値Ｃは第２駆動電流の下限値を示す値であり、第４の閾値Ｄは第２駆動電流の上限値を示す値である。すなわち、以下の関係式（３）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、第２駆動電流は正常範囲内であると判断する。
【００３８】
第３の閾値Ｃ≦第２駆動電流≦第４の閾値Ｄ・・・（３）
以下の説明では、関係式（３）が満たされる場合を、「第２駆動電流は変化しない」という。
【００３９】
また、以下の関係式（４）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、「第２駆動電流は小さい」と判断する。
【００４０】
第３の閾値Ｃ＞第２駆動電流・・・（４）
また、以下の関係式（５）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、「第２駆動電流は大きい」と判断する。
【００４１】
第２駆動電流＞第４の閾値Ｄ・・・（５）
第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄは、上述の事前処理で説明した第２初期値Ｃ２を用いて設定する。例えば、第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄを以下のように設定することができる。
【００４２】
第３の閾値Ｃ＝γ３・Ｃ２（ただし、０＜γ３＜１となる実数）
第４の閾値Ｄ＝γ４・Ｃ２（ただし、γ４≧１となる実数）
第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄは予めメモリ３００に格納される。
【００４３】
そして、異常検知手段として機能する異常検知部３４０６は、第１の比較部３４０２による比較結果と第２の比較部３４０４による比較結果とに基づき、一次転写ベルト２２０（第１の回転体）および／または二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特定する。
【００４４】
図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、一次転写モータ２４０及び／または二次転写モータ２６０に負荷異常が発生した場合の、第１駆動電流及び第２駆動電流の変化の一例を示す図である。図７（ａ）〜（ｄ）において、縦軸は駆動電流値を表し、横軸は時間を表す。
【００４５】
（１）負荷異常発生の原因特定処理（その１）
第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第１の閾値Ａ（すなわち下限値）より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより小さい、または、第２駆動電流の変化がないと判断した場合は（図７（ａ）の状態）、処理は図６のステップＳ１２０に進む。
【００４６】
ここで、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより小さい（関係式（４））、または、第２駆動電流の変化がない（関係式（３））ということは、換言すれば、第２駆動電流≦第４の閾値Ｄという関係がなりたっている。従って、第２の比較部３４０４は、第２駆動電流と第４の閾値Ｄとを比較すればよい。
【００４７】
図７（ａ）の状態とは、第１の固有の原因により、一次転写ベルト２２０の負荷が、極端に小さくなるという状況である。ここで、第１の固有の原因とは、「一次転写ベルト２２０に当接しているクリーニングブレード（図示せず）の磨耗や、一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０間のスリップなどの影響」などを含む。
【００４８】
一次転写ベルト２２０の負荷が極端に小さくなると、一次転写モータ２４０への第１駆動電流が極端に小さくなり、第１駆動電流が、第１の閾値Ａ（下限値）よりも小さくなる。
【００４９】
また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の減少に伴い、二次転写ローラ２７０の負荷が小さくなる場合がある。この場合には、第２駆動電流は、第３の閾値Ｃよりも小さくなる。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の減少の影響を、二次転写ローラ２７０が受けない場合には、第２駆動電流は変化しない。図７（ａ）は、第２駆動電流が変化しなかった場合の例である。
【００５０】
そして、図７（ａ）の状態の場合には、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０における第１の固有の原因であると特定する（ステップＳ１２０）。そして、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第１の固有の原因がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（図６のステップＳ１３０）。
【００５１】
（２）負荷異常発生の原因特定処理（その２）
第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第１の閾値Ａ（すなわち、下限値）より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第４の閾値Ｄ（すなわち、上限値）より大きいと判断した場合には（図７（ｂ））、処理は図６のステップＳ１４０に進む。
【００５２】
図７（ｂ）の場合は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の「連れ回り」が発生している状況である。ここで、「連れ回り」とは、二次転写ローラ２７０の回転力により一次転写ベルト２２０が駆動されていることを意味する。
【００５３】
この連れ回りの現象は、周囲の温度の上昇に伴い二次転写ローラ２７０が膨張し、ローラ径が大きくなったときに発生する。エンコーダ３３０等で検出した速度に基づいて二次転写モータ２６０を制御する場合、二次転写ローラ２７０のローラ径が膨張により大きくなると、二次転写モータ２６０を目標通りの速度で回転させていても二次転写ローラ２７０の表面速度は速くなる。そうすると、一次転写ベルト２２０は回転速度が速くなった二次転写ローラ２７０により引っ張られ、一次転写ベルト２２０の連れ回りが発生する。このような状態となると、一次転写モータ２４０の負荷は、一次転写ベルト２２０の連れ回りの影響で小さくなり、第１駆動電流は小さくなる（第１駆動電流が第１の閾値Ａより小さくなる）。
【００５４】
一方、二次転写ローラ２７０により一次転写ベルト２２０が引っ張られる力が大きくなるため、第２駆動電流は大きくなる（第２駆動電流が第３の閾値Ｃよりも大きくなる）。従って、第１駆動電流及び第２駆動電流は、図７（ｂ）に示すように変化する。
【００５５】
図７（ｂ）に示す状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りである特定する（ステップＳ１４０）。
【００５６】
そして、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りであることを示す異常通知信号を、メイン制御部３１０に送信する（ステップＳ１５０）。
（３）負荷異常発生の原因特定処理（その３）
第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第２の閾値Ｂ（すなわち、上限値）より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより大きい、または、第２駆動電流の変化がないと判断した場合は（図７（ｃ））、処理は図６のステップＳ１００に進む。
【００５７】
ここで、第２駆動電流は第４の閾値Ｄより大きい（関係式（５））、または、第２駆動電流の変化がない（関係式（３））ということは、換言すれば、第２駆動電流≧第３の閾値Ｃということになる。従って、第２の比較部３４０４は、第２駆動電流と第３の閾値Ｃとを比較すればよい。
【００５８】
図７（ｃ）の状態は、第２の固有の原因により、一次転写ベルト２２０の負荷が極端に大きくなるという状況である。第２の固有の原因とは、「一次転写ベルト２２０に当接しているクリーニングブレード（図示せず）が、外部化からの衝撃などにより、一次転転写ベルト２２０に巻き込まれる」ことや、「一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０の間の圧力が増加する」ことなどを含む。
【００５９】
図７（ｃ）の状況は、上述した図７（ａ）の状況とは反対の状況である。一次転写ベルト２２０の負荷が極端に大きくなると、一次転写モータ２４０への第１駆動電流が極端に大きくなる（すなわち、第１駆動電流が第２閾値Ｂ（上限値）よりも大きい）。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の増大に伴い、二次転写ローラ２７０の負荷が大きくなる場合がある。そのような場合には、第２駆動電流は、第３の閾値Ｃよりも大きくなる。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の増大の影響を、二次転写ローラ２７０が受けない場合には、第２駆動電流は変化をしない。図７（ｃ）は第２駆動電流が変化しない場合の例である。
【００６０】
そして、図７（ｃ）の状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０における第２の固有の原因であると特定する（ステップＳ１００）。このように、異常検知部３４０６は、この第２の固有の原因を特定することが出来る。
【００６１】
そして、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第２の固有の原因がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（ステップＳ１１０）。
（４）負荷異常発生の原因特定処理（その４）
第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第２の閾値Ｂ（すなわち、上限値）より大きいと判断し、かつ、第２の比較手段３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃ（すなわち、第２初期値Ｃ２）より小さいと判断した場合には（図７（ｄ））、処理は図６のステップＳ８０に進む。
【００６２】
図７（ｄ）の状態は、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りが発生している状況である。ここで、連れ回りとは、一次転写ベルト２２０の回転移動力により、二次転写ローラ２７０が引っ張られながら回転するということを意味する。この連れ回りの現象は、周囲の温度の下降に伴い二次転写ローラ２７０が収縮し、ローラ径が小さくなったときに発生する。エンコーダ３３０等で検出した速度に基づいて二次転写モータ２６０を制御する場合、二次転写ローラ２７０のローラ径が収縮により小さくなると、二次転写モータ２６０を目標通りの速度で回転させていても、二次転写ローラ２７０の表面速度は遅くなる。そうすると、回転速度が遅くなった二次転写ローラ２７０は、一次転写ベルト２２０に引っ張られながら回転する。このような状態となった場合、一次転写モータ２４０の負荷は、二次転写ローラ２７０の連れ回りの影響で大きくなり、第１駆動電流が大きくなる（第１駆動電流が第２閾値Ｂより大きくなる）。逆に、一次転写ベルト２２０により二次転写ローラ２７０が引っ張られる力が小さくなるため、第２駆動電流は小さくなる（すなわち、第２駆動電流は第３の閾値Ｃよりも小さくなる）。
【００６３】
図７（ｄ）の状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りであると特定する（ステップＳ８０）。そして、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りであることを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（ステップＳ９０）。
【００６４】
ステップＳ９０、Ｓ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１５０で説明した通知については、上述のように、負荷異常検知装置３４０の異常検知部３４０６が、特定された各原因をメイン制御部３１０に通知する。メイン制御部３１０は、通知された原因を操作部３２０に表示してもよく、あるいは、ネットワーク回線を通じてメンテナンスサービス部門への通知を行うこととしてもよい。
【００６５】
以上のように、本実施形態による負荷異常検知装置３４０は、第１駆動電流及び第２駆動電流を測定することで、一次転写ベルト２２０及び二次転写ローラ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。
［第１実施形態の第１変形例］
第１の実施形態の第１変形例による負荷異常検知処理について、図８を参照しながら説明する。図８に示す負荷異常検知処理において、図６におけるステップＳ１５０がステップＳ２７０に代替され、ステップＳ９０がステップＳ２８０に代替されており、その他のステップは同一である。従って、以下には、ステップＳ２７０、Ｓ２８０のみを説明する。また、以下の説明では、連れ回りが発生していない場合の二次転写ローラ２７０の回転速度を標準速度Ｖと称する。
【００６６】
まず、ステップＳ２７０について説明する。ステップＳ１４０で異常検知部３４０６が、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りが発生していることを検知する。この連れ回りが発生しているということは、二次転写ローラ２７０の回転速度（表面速度）は標準速度Ｖよりも速くなっている。この理由は上述のように、温度上昇により、二次転写ローラ２７０が膨張して、表面速度が速くなっているからである。そして、メイン制御部３１０の調整部３１０２（図３参照）は、二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の速度を標準速度Ｖに調整する（ステップＳ２７０）。
【００６７】
具体的な調整方法としては、調整部３１０２が二次転写モータ２６０の速度を所定の速度Ｗだけ下げることにより、二次転写ローラ２７０の表面速度を標準速度Ｖに調整する。これにより、一次転写ベルト２２０に適切な負荷が与えられる。ステップＳ２７０において、二次転写モータ２６０の速度を、異常が検知されない状態となるまで段階的に下げて行くこととしてもよく、あるいは、速度調整が１回で終了するように所定の速度Ｗを設定することとしてもよい。
【００６８】
次に、ステップＳ２８０について説明する。ステップＳ８０で異常検知部３４０６が、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りが発生していることを検知する。この連れ回りが発生しているということは、二次転写ローラ２７０の回転速度（表面速度）は標準速度Ｖよりも遅くなっている。この理由は上述のように、温度下降により、二次転写ローラ２７０が収縮して、表面速度が遅くなっているからである。そして、メイン制御部３１０中の調整部３１０２は、二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の速度を標準速度Ｖに調整する（ステップＳ２８０）。
【００６９】
具体的な調整方法としては、調整部３１０２が、二次転写モータ２６０の速度を所定の速度Ｘだけ上げることにより、二次転写ローラ２７０の表面速度を標準速度Ｖに調整する。これにより、一次転写ベルト２２０に適切な負荷が与えられる。Ｓ２７０において、二次転写モータ２６０の速度を、異常が検知されない状態まで段階的に上げて行くこととしてもよく、あるいは、速度調整が１回で終了するように所定の速度Ｘを設定することとしてもよい。
【００７０】
上述の第１変形例によれば、二次転写ベルトの回転速度が過度に速くなったり遅くなったりしたとしても、二次転写ローラ２７０の表面速度を自動的に標準速度Ｖに調整することができる。
［第１実施形態の第２変形例］
第１実施形態の第２変形例による負荷異常検知処理について、図９を参照しながら説明する。第２変形例による負荷異常検知処理は、第１実施形態による負荷異常検知処理と基本的に同じであるが、第２変形例では異常と判断される駆動電流の第１の閾値Ａよりやや大きい第５の閾値Ａ'と、第２の閾値Ｂよりもやや小さい第６の閾値Ｂ'が設定される。
【００７１】
第５の閾値Ａ'と第６の閾値Ｂ'とを設けることで、第１駆動電流の正常範囲（関係式（１）に関連して説明した）を狭めることになる。狭められた正常範囲を第２の正常範囲と称する。第２変形例では、第１の比較部３４０２（図５参照）が第１駆動電流が第２の正常範囲外にあると判断した場合には、異常検知部３４０６は上述した４つの負荷異常の予兆があることを特定する。
【００７２】
図９（ａ）は、第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第５の閾値Ａ'より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより大きくないと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第１の固有の原因（図７（ａ）の説明参照）がある予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【００７３】
図９（ｂ）は、第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第５の閾値Ａ'より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより大きいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回り（図７（ｂ）の説明参照）が発生している予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【００７４】
図９（ｃ）は、第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第６の閾値Ｂ'より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより大きいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第２の固有の原因（図７（ｃ）の説明参照）がある予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【００７５】
図９（ｄ）は、第１の比較部３４０２が、第１駆動電流は第６の閾値Ｂ'より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより小さいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回り（図７（ｄ）の説明参照）が発生している予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【００７６】
上述の第２変形例によれば、様々な異常の予兆があることを画像形成装置１００のメイン制御部３１０に通知できる。従って、出力画像に異常が発生する前に対策を行うことができ、システム全体のダウンタイム低減を図ることができる。
【００７７】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。上述の第１実施形態では、第１の制御要素又は第１のパラメータとして第１駆動電流を用い、第２の制御要素又は第２の制御パラメータとして第２駆動電流を用いた場合について説明した。以下に説明する第２実施形態では、第１の制御要素又は第１の制御パラメータとして、一次転写モータ２４０を駆動するためのトルク指示値の平均値（以下、「第１トルク指示値」と称する）を用い、第２の制御要素又は第２の制御パラメータとして、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、「第２トルク指示値」と称する。）を用いる。第１トルク指示値及び第２トルク指示値は、メイン制御部３１０が一次転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０にそれぞれ与えるトルク指示値である。
【００７８】
まず、第２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１０は、第２実施形態によるメイン制御部３１０及びモータ制御部２８０の機能ブロック図である。図１０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。
【００７９】
メイン制御部３１０は、スタート信号、回転方向信号指示等を、モータ制御部２８０の制御ＣＰＵ２９０に送る。モータ制御部２８０は、一次転写モータ２４０に駆動電流を供給することで一次転写モータ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。
【００８０】
一次転写モータ２４０の速度は、一次転写モータ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３３０からの速度信号に基づいてフィードバック制御される。一次転写モータ２４０に供給する駆動電流及び二次次転写モータ２６０に供給する駆動電流は、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が出来る。
【００８１】
制御演算部３６０、３８０は、一次転写モータ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。第１トルク指示値及び第２トルク指示値は、ＰＷＭ変換部３５０及び３７０にそれぞれ入力されると共に、負荷異常検知装置３４０に入力される。ＰＷＭ変換部３５０及び３７０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）。
【００８２】
次に、本実施形態による負荷異常検知装置の負荷異常検知処理前に行われる事前処理について説明する。図１１は、第２実施形態による初期値取得処理のフローチャートである。この事前処理により、一次転写モータ２４０のトルク指示値である第１初期値Ｄ１と、二次転写モータ２６０のトルク指令値である第２初期値Ｄ２と、を求める。第１初期値Ｄ１及び第２初期値Ｄ２は、それぞれ、負荷異常がない場合（つまり正常な場合）の、一次転写ベルト２２０、二次転写ローラ２７０に与えられるトルク指示値である。第１初期値Ｄ１及び第２初期値Ｄ２はそれぞれ、後述する負荷異常検知処理で用いられる。
【００８３】
まず、ステップＳ１０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、ユーザが操作部３２０（図１０参照）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Ｓ１０のＮＯ）、処理は終了される。
【００８４】
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Ｓ１０のＹＥＳ）、処理はステップＳ２０に進む。ステップＳ２０では、メイン制御部３１０（図１０参照）は、一次転写モータ２４０及び二次転写モータ２６０の駆動を開始する。続いて、ステップＳ３０において、制御ＣＰＵ２９０は、第１トルク指示値及び第２トルク指示値を取得し、第１初期値Ｄ１及び第２初期値Ｄ２としてメモリ３００に格納する。第１初期値Ｄ１及び第２初期値Ｄ２は設計時に求めたトルク指示値でもよく、あるいは、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トルク指示値であってもよい。
【００８５】
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１２は、第２実施形態による負荷異常検知装置３４０が行なう負荷異常検知処理のフローチャートである。
【００８６】
図１２に示す負荷異常検知処理が開始されると、まず、メイン制御部３１０は、一次転写モータ２４０および二次転写モータ２６０の駆動を開始する（ステップＳ４０）。そして、パラメータ取得部３４０１は、第１トルク指示値（第１の制御要素又は第１の制御パラメータ）及び第２トルク指示値（第２の制御要素又は第２の制御パラメータ）を制御演算部部３６０及び３８０からそれぞれから取得する（ステップ３２０）。
【００８７】
続いて、ステップＳ３３０において、第１トルク指示値に異常があるか否かが判断される。すなわち、第１の比較手段として機能する第１の比較部３４０２は、随時、第１トルク指令値を監視し、第１トルク指令値が異常であるか否かを判断する。第１の比較部３４０２は、第１トルク指示値が、予め定められた第１の閾値Ａ（図１３（ａ）参照）より大きいか、または、予め定められた第２の閾値Ｂ（図１３（ｃ）参照）より小さいかを判断する。換言すると、第１の比較部３４０２は、第１トルク指示値駆動と第１の閾値Ａとを比較し、かつ、第１トルク指示値と第２の閾値Ｂとを比較する。
【００８８】
ここで、第１の閾値Ａは第１トルク指示値の下限値を示す値であり、第２の閾値Ｂは第１トルク指示値の上限値を示す値である。第１の比較部３４０２は、以下の関係式（１１）が成り立てば、第１駆動電流は正常範囲内であると判断する。
【００８９】
第１の閾値Ａ＜第１トルク指示値＜第２の閾値Ｂ・・・（１１）
一方、第１の比較部３４０２は、以下の関係式（１２）が成り立てば、第１トルク指示値は正常範囲外（すなわち、異常）であると判断する。
【００９０】
第１の閾値Ａ＞第１トルク指示値、又は、第１トルク指示値＞第２の閾値Ｂ・・・（１２）
第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂは、上述の事前処理で説明した第１初期値Ｄ１を用いて設定する。例えば、第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂを以下のように設定することができる。
【００９１】
第１の閾値Ａ＝γ１・Ｃ１（ただし、０＜γ１＜１となる実数）
第２の閾値Ｂ＝γ２・Ｃ１（ただし、γ２≧１となる実数）
第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂは予めメモリ３００に格納される。
【００９２】
以上のように、第１の比較部３４０２は、第１トルク指示値が異常値であるか否かを判断する（ステップＳ３３０）。第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値が正常値である、すなわち、上記不等号式（１１）が成り立つと判断した場合には（ステップＳ３３０ＮＯ）、処理はステップＳ３２０に戻る。一方、第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値が異常値である、すなわち、上記不等号式（１２）が成り立つと判断した場合には（ステップＳ３３０のＹＥＳ）、処理はステップＳ３４０に進む。
【００９３】
ステップＳ３４０では、第２の比較手段として機能する第２の比較部３４０４は、第２トルク指示値を確認する。第２の比較部３４０４による第２トルク指示値の確認とは、第２の比較部３４０４が第２トルク指示値（第２の制御要素又は第２の制御パラメータ）と第３の閾値Ｃとを比較し、かつ、第２トルク指示値と第４の閾値Ｄとを比較することである。
【００９４】
ここで、第３の閾値Ｃは第２トルク指示値の下限値を示す値であり、第４の閾値Ｄは第２トルク指示値の上限値を示す値である。すなわち、以下の関係式（１３）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、第２トルク指示値は正常範囲内であると判断する。
【００９５】
第３の閾値Ｃ≦第２駆動電流≦第４の閾値Ｄ・・・（１３）
以下の説明では、関係式（１３）が満たされる場合を、「第２トルク指示値は変化しない」という。
【００９６】
一方、以下の関係式（１４）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、「第２駆動電流は小さい」と判断する。
【００９７】
第３の閾値Ｃ＞第２トルク指示値・・・（１４）
また、以下の関係式（１５）が満たされれば、第２の比較部３４０４は、「第２トルク指示値は大きい」と判断する。
【００９８】
第２駆動電流＞第４の閾値Ｄ・・・（１５）
第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄは、上述の事前処理で説明した第２初期値Ｄ２を用いて設定する。例えば、第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄを以下のように設定することができる。
【００９９】
第３の閾値Ｃ＝γ３・Ｃ２（ただし、０＜γ３＜１となる実数）
第４の閾値Ｄ＝γ４・Ｃ２（ただし、γ４≧１となる実数）
第３の閾値Ｃ及び第４の閾値Ｄは予めメモリ３００に格納される。
【０１００】
そして、異常検知手段として機能する異常検知部３４０６は、第１の比較部３４０２による比較結果と第２の比較部３４０４による比較結果とに基づき、一次転写ベルト２２０（第１の回転体）および／または二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の負荷異常を検知すると共に、該負荷異常の原因を特定する。
【０１０１】
図１３（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ、一次転写モータ２４０及び／または二次転写モータ２６０に負荷異常が発生した場合の、第１トルク指示値及び第２トルク指示値の変化の一例を示す図である。図７（ａ）〜（ｄ）において、縦軸は駆動電流値を表し、横軸は時間を表す。
【０１０２】
（１）負荷異常発生の原因特定処理（その１）
第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第１の閾値Ａ（すなわち下限値）より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより小さい、または、第２トルク指示値の変化がないと判断した場合は（図１３（ａ）の状態）、処理は図１２のステップＳ１２０に進む。
【０１０３】
ここで、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより小さい（関係式（１４））、または、第２トルク指示値の変化がない（関係式（１３））ということは、換言すれば、第２トルク指示値≦第４の閾値Ｄという関係がなりたっている。従って、第２の比較部３４０４は、第２トルク指示値と第４の閾値Ｄとを比較すればよい。
【０１０４】
図１３（ａ）の状態とは、第１の固有の原因により、一次転写ベルト２２０の負荷が、極端に小さくなるという状況である。ここで、第１の固有の原因とは、「一次転写ベルト２２０に当接しているクリーニングブレード（図示せず）の磨耗や、一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０間のスリップなどの影響」などを含む。
【０１０５】
一次転写ベルト２２０の負荷が極端に小さくなると、一次転写モータ２４０への第１トルク指示値が極端に小さくなり、第１トルク指示値が、第１の閾値Ａ（下限値）よりも小さくなる。
【０１０６】
また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の減少に伴い、二次転写ローラ２７０の負荷が小さくなる場合がある。この場合には、第２トルク指示値流は、第３の閾値Ｃよりも小さくなる。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の減少の影響を、二次転写ローラ２７０が受けない場合には、第２トルク指示値は変化しない。図１３（ａ）は、第２トルク指示値が変化しなかった場合の例である。
【０１０７】
そして、図１３（ａ）の状態の場合には、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０における第１の固有の原因であると特定する（ステップＳ１２０）。そして、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第１の固有の原因がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（図１２のステップＳ１３０）。
【０１０８】
（２）負荷異常発生の原因特定処理（その２）
第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第１の閾値Ａ（すなわち、下限値）より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第４の閾値Ｄ（すなわち、上限値）より大きいと判断した場合には（図１３（ｂ））、処理は図１２のステップＳ１４０に進む。
【０１０９】
図１３（ｂ）の場合は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の「連れ回り」が発生している状況である。ここで、「連れ回り」とは、二次転写ローラ２７０の回転力により一次転写ベルト２２０が駆動されていることを意味する。
【０１１０】
この連れ回りの現象は、周囲の温度の上昇に伴い二次転写ローラ２７０が膨張し、ローラ径が大きくなったときに発生する。エンコーダ３３０等で検出した速度に基づいて二次転写モータ２６０を制御する場合、二次転写ローラ２７０のローラ径が膨張により大きくなると、二次転写モータ２６０を目標通りの速度で回転させていても二次転写ローラ２７０の表面速度は速くなる。そうすると、一次転写ベルト２２０は回転速度が速くなった二次転写ローラ２７０により引っ張られ、一次転写ベルト２２０の連れ回りが発生する。このような状態となると、一次転写モータ２４０の負荷は、一次転写ベルト２２０の連れ回りの影響で小さくなり、第１トルク指示値は小さくなる（第１トルク指示値が第１の閾値Ａより小さくなる）。
【０１１１】
一方、二次転写ローラ２７０により一次転写ベルト２２０が引っ張られる力が大きくなるため、第２トルク指示値は大きくなる（第２トルク指示値が第３の閾値Ｃよりも大きくなる）。従って、第１トルク指示値及び第２トルク指示値は、図１３（ｂ）に示すように変化する。
【０１１２】
図１３（ｂ）に示す状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りである特定する（ステップＳ１４０）。
【０１１３】
そして、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りであることを示す異常通知信号を、メイン制御部３１０に送信する（ステップＳ１５０）。
（３）負荷異常発生の原因特定処理（その３）
第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第２の閾値Ｂ（すなわち、上限値）より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより大きい、または、第２トルク指示値の変化がないと判断した場合は（図１３（ｃ））、処理は図１２のステップＳ１００に進む。
【０１１４】
ここで、第２トルク指示値は第４の閾値Ｄより大きい（関係式（１５））、または、第２トルク指示値の変化がない（関係式（１３））ということは、換言すれば、第２トルク指示値≧第３の閾値Ｃということになる。従って、第２の比較部３４０４は、第２トルク指示値と第３の閾値Ｃとを比較すればよい。
【０１１５】
図１３（ｃ）の状態は、第２の固有の原因により、一次転写ベルト２２０の負荷が極端に大きくなるという状況である。第２の固有の原因とは、「一次転写ベルト２２０に当接しているクリーニングブレード（図示せず）が、外部化からの衝撃などにより、一次転転写ベルト２２０に巻き込まれる」ことや、「一次転写ベルト２２０と二次転写ローラ２７０の間の圧力が増加する」ことなどを含む。
【０１１６】
図１３（ｃ）の状況は、上述した図１３（ａ）の状況とは反対の状況である。一次転写ベルト２２０の負荷が極端に大きくなると、一次転写モータ２４０への第１トルク指示値が極端に大きくなる（すなわち、第１トルク指示値が第２閾値Ｂ（上限値）よりも大きい）。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の増大に伴い、二次転写ローラ２７０の負荷が大きくなる場合がある。そのような場合には、第２トルク指示値は、第３の閾値Ｃよりも大きくなる。また、一次転写ベルト２２０の極端な負荷の増大の影響を、二次転写ローラ２７０が受けない場合には、第２トルク指示値は変化をしない。図１３（ｃ）は第２トルク指示値が変化しない場合の例である。
【０１１７】
そして、図１３（ｃ）の状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０における第２の固有の原因であると特定する（ステップＳ１００）。このように、異常検知部３４０６は、この第２の固有の原因を特定することが出来る。
【０１１８】
そして、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第２の固有の原因がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（ステップＳ１１０）。
（４）負荷異常発生の原因特定処理（その４）
第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第２の閾値Ｂ（すなわち、上限値）より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃ（すなわち、第２初期値Ｃ２）より小さいと判断した場合には（図１３（ｄ））、処理は図１２のステップＳ８０に進む。
【０１１９】
図１３（ｄ）の状態は、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りが発生している状況である。ここで、連れ回りとは、一次転写ベルト２２０の回転移動力により、二次転写ローラ２７０が引っ張られながら回転するということを意味する。この連れ回りの現象は、周囲の温度の下降に伴い二次転写ローラ２７０が収縮し、ローラ径が小さくなったときに発生する。エンコーダ３３０等で検出した速度に基づいて二次転写モータ２６０を制御する場合、二次転写ローラ２７０のローラ径が収縮により小さくなると、二次転写モータ２６０を目標通りの速度で回転させていても、二次転写ローラ２７０の表面速度は遅くなる。そうすると、回転速度が遅くなった二次転写ローラ２７０は、一次転写ベルト２２０に引っ張られながら回転する。このような状態となった場合、一次転写モータ２４０の負荷は、二次転写ローラ２７０の連れ回りの影響で大きくなり、第１トルク指示値が大きくなる（第１トルク指示値が第２閾値Ｂより大きくなる）。逆に、一次転写ベルト２２０により二次転写ローラ２７０が引っ張られる力が小さくなるため、第２トルク指示値は小さくなる（すなわち、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃよりも小さくなる）。
【０１２０】
図１３（ｄ）の状態では、異常検知部３４０６は、負荷異常の原因を、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りであると特定する（ステップＳ８０）。そして、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りであることを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する（ステップＳ９０）。
【０１２１】
ステップＳ９０、Ｓ１１０、Ｓ１３０、Ｓ１５０で説明した通知については、上述のように、負荷異常検知装置３４０の異常検知部３４０６が、特定された各原因をメイン制御部３１０に通知する。メイン制御部３１０は、通知された原因を操作部３２０に表示してもよく、あるいは、ネットワーク回線を通じてメンテナンスサービス部門への通知を行うこととしてもよい。
【０１２２】
以上のように、本実施形態による負荷異常検知装置３４０は、第１トルク指示値及び第２トルク指示値に基づいて、一次転写ベルト２２０及び二次転写ローラ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。
［第２実施形態の第１変形例］
第２の実施形態の第１変形例による負荷異常検知処理について、図１４を参照しながら説明する。図１４に示す負荷異常検知処理において、図１２におけるステップＳ１５０がステップＳ２７０に代替され、ステップＳ９０がステップＳ２８０に代替されており、その他のステップは同一である。従って、以下には、ステップＳ２７０、Ｓ２８０のみを説明する。また、以下の説明では、連れ回りが発生していない場合の二次転写ローラ２７０の回転速度を標準速度Ｖと称する。
【０１２３】
まず、ステップＳ２７０について説明する。ステップＳ１４０で異常検知部３４０６が、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回りが発生していることを検知する。この連れ回りが発生しているということは、二次転写ローラ２７０の回転速度（表面速度）は標準速度Ｖよりも速くなっている。この理由は上述のように、温度上昇により、二次転写ローラ２７０が膨張して、表面速度が速くなっているからである。そして、メイン制御部３１０の調整部３１０２（図１０参照）は、二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の速度を標準速度Ｖに調整する（ステップＳ２７０）。
【０１２４】
具体的な調整方法としては、調整部３１０２が二次転写モータ２６０の速度を所定の速度Ｗだけ下げることにより、二次転写ローラ２７０の表面速度を標準速度Ｖに調整する。これにより、一次転写ベルト２２０に適切な負荷が与えられる。ステップＳ２７０において、二次転写モータ２６０の速度を、異常が検知されない状態となるまで段階的に下げて行くこととしてもよく、あるいは、速度調整が１回で終了するように所定の速度Ｗを設定することとしてもよい。
【０１２５】
次に、ステップＳ２８０について説明する。ステップＳ８０で異常検知部３４０６が、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回りが発生していることを検知する。この連れ回りが発生しているということは、二次転写ローラ２７０の回転速度（表面速度）は標準速度Ｖよりも遅くなっている。この理由は上述のように、温度下降により、二次転写ローラ２７０が収縮して、表面速度が遅くなっているからである。そして、メイン制御部３１０中の調整部３１０２は、二次転写ローラ２７０（第２の回転体）の速度を標準速度Ｖに調整する（ステップＳ２８０）。
【０１２６】
具体的な調整方法としては、調整部３１０２が、二次転写モータ２６０の速度を所定の速度Ｘだけ上げることにより、二次転写ローラ２７０の表面速度を標準速度Ｖに調整する。これにより、一次転写ベルト２２０に適切な負荷が与えられる。Ｓ２７０において、二次転写モータ２６０の速度を、異常が検知されない状態まで段階的に上げて行くこととしてもよく、あるいは、速度調整が１回で終了するように所定の速度Ｘを設定することとしてもよい。
【０１２７】
上述の第１変形例によれば、二次転写ベルトの回転速度が過度に速くなったり遅くなったりしたとしても、二次転写ローラ２７０の表面速度を自動的に標準速度Ｖに調整することができる。
［第２実施形態の第２変形例］
第２実施形態の第２変形例による負荷異常検知処理について、図１５を参照しながら説明する。第２変形例による負荷異常検知処理は、第２実施形態による負荷異常検知処理と基本的に同じであるが、第２変形例では異常と判断される駆動電流の第１の閾値Ａよりやや大きい第５の閾値Ａ'と、第２の閾値Ｂよりもやや小さい第６の閾値Ｂ'が設定される。
【０１２８】
第５の閾値Ａ'と第６の閾値Ｂ'とを設けることで、第１トルク指示値の正常範囲（関係式（１１）に関連して説明した）を狭めることになる。狭められた正常範囲を第２の正常範囲と称する。第２変形例では、第１の比較部３４０２（図５参照）が第１トルク指示値が第２の正常範囲外にあると判断した場合には、異常検知部３４０６は上述した４つの負荷異常の予兆があることを特定する。
【０１２９】
図１５（ａ）は、第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第５の閾値Ａ'より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより大きくないと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第１の固有の原因（図１３（ａ）の説明参照）がある予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【０１３０】
図１５（ｂ）は、第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第５の閾値Ａ'より小さいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２駆動電流は第３の閾値Ｃより大きいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、二次転写ローラ２７０による一次転写ベルト２２０の連れ回り（図１３（ｂ）の説明参照）が発生している予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【０１３１】
図１５（ｃ）は、第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第６の閾値Ｂ'より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより大きいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、「一次転写ベルト２２０に第２の固有の原因（図１３（ｃ）の説明参照）がある予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【０１３２】
図１５（ｄ）は、第１の比較部３４０２が、第１トルク指示値は第６の閾値Ｂ'より大きいと判断し、かつ、第２の比較部３４０４が、第２トルク指示値は第３の閾値Ｃより小さいと判断した場合を示している。この場合には、負荷異常検知装置３４０は、一次転写ベルト２２０による二次転写ローラ２７０の連れ回り（図１３（ｄ）の説明参照）が発生している予兆がある」ことを示す異常通知信号をメイン制御部３１０に送信する。
【０１３３】
上述の第２変形例によれば、様々な異常の予兆があることを画像形成装置１００のメイン制御部３１０に通知できる。従って、出力画像に異常が発生する前に対策を行うことができ、システム全体のダウンタイム低減を図ることができる。
【０１３４】
［負荷異常検知プログラム］
図１６は本発明の一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。
【０１３５】
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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
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。
【符号の説明】
【０１３８】
１００  画像形成装置
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  一次転写ベルト
２２５  一次転写ベルト駆動ローラ
２３０  減速機構
２４０  一次転写モータ
２５０  エンコーダ
２６０  二次転写駆動モータ
２６５  減速機構
２７０  二次転写ローラ
２８０  モータ制御部
２９０  制御ＣＰＵ
３１０  メイン制御部
３３０  二次転写モータエンコーダ
３４０  負荷異常検知装置
３５０，３７０  ＰＷＭ変換部
３６０，３８０  制御演算部
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
３４０１  パラメータ取得部
３４０２  第１の比較部
３４０４  第２の比較部
３４０６  異常検知部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３９】
【特許文献１】特開２００３−１６６１３５号公報
【図１】
2011215606.tif 000003
【図２】
2011215606.tif 000004
【図３】
2011215606.tif 000005
【図４】
2011215606.tif 000006
【図５】
2011215606.tif 000007
【図６】
2011215606.tif 000008
【図７】
2011215606.tif 000009
【図８】
2011215606.tif 000010
【図９】
2011215606.tif 000011
【図１０】
2011215606.tif 000012
【図１１】
2011215606.tif 000013
【図１２】
2011215606.tif 000014
【図１３】
2011215606.tif 000015
【図１４】
2011215606.tif 000016
【図１５】
2011215606.tif 000017
【図１６】
2011215606.tif 000018