(57)【要約】【課題】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を課題とする。【解決手段】モータ１１２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１３０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出力信号取得手段１３１と、前記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１３１と、前記回転数出力信号及び前記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１３５とを有することを特徴とする。【選択図】図４
2019149879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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出力信号取得手段と、
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とを有することを特徴とする異常検出装置。
【請求項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異常検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２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。
【請求項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を取得する指示信号取得手段を有し、
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異常検出装置。
【請求項５】
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により駆動される駆動対象が高負荷異常であることを検出する異常検出装置であって、
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を取得する指示信号取得手段と、
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とを有することを特徴とする異常検出装置。
【請求項６】
請求項４又は５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異常検出装置。
【請求項７】
モータによって駆動される駆動体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、請求項１乃至６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。
【請求項８】
請求項７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。
【請求項９】
請求項７又は８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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
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駆動対象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出力信号取得手段と、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とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】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。
【図３】（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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【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。
【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。
【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。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・に、異常検出処理を開始する（Ｓ２−１〜Ｓ２−３）。
【００４０】
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。
【００４１】
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Ｄ０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Ｄ１が、当該閾値Ｄ０以下であれば正常であると判断し、当該閾値Ｄ０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。
【００４２】
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ｔ１，ｔ２，ｔ３，・・・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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【表１】
2019149879.tif 000003
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
「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。
【００５４】
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）。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。）。
【００６４】
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。
【００６５】
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）。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
（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。
【００７２】
（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。
【００７３】
（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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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。
【００７６】
（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。
【００７７】
（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。
【００７８】
（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。
【符号の説明】
【００７９】
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
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８０】
【特許文献１】特開２０１２−２２３０６９号公報
【図１】
2019149879.tif 000004
【図２】
2019149879.tif 000005
【図３】
2019149879.tif 000006
【図４】
2019149879.tif 000007
【図５】
2019149879.tif 000008
【図６】
2019149879.tif 000009
【図７】
2019149879.tif 000010
【図８】
2019149879.tif 000011
【図９】
2019149879.tif 000012
【図１０】
2019149879.tif 000013
【図１１】
2019149879.tif 000014