(57)【要約】【課題】複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる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それぞれ電源１０２から電力を供給して駆動し、電流波形抽出部１７２において、検出波形から検知対象となる駆動機構以外を駆動する駆動ドライバの基準波形を差し引くことにより検知対象となる駆動機構を駆動する駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出し、当該検知対象となる駆動ドライバの基準波形との関連性を示す指標として相互相関係数ｒを相関係数演算部１７４において導出し、動作状況判定部１７６において、導出した相互相関係数ｒの最大値ｒmaxと閾値Ｒと、最大となる位置を示すｋmaxとその許容範囲の最小Ｋ１及び最大Ｋ２と、をそれぞれ比較して動作状況を判定する。【選択図】図２
2008076292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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動作を制御する制御手段と、
前記制御手段による動作の制御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、
前記各駆動機構が正常に動作しているときの各駆動ドライバの駆動電流の経時変化をそれぞれ示す複数の基準波形が前記動作パターン毎に予め記憶された基準波形記憶手段と、
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波形から、検知対象とする駆動機構を駆動させる前記駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段による抽出結果と、前記基準波形との関連性を示す指標を導出する導出手段と、
前記各駆動機構が正常に動作しているときの前記関連性を示す指標をそれぞれ示す複数の基準指標が前記動作パターン毎に記憶された基準指標記憶手段と、
前記導出手段により導出された前記指標を前記基準指標記憶手段に記憶された基準指標と比較して前記駆動機構の動作状況を判定する判定手段と、
を備えた動作状況検知装置。
【請求項２】
前記指標は、相互相関係数であることを特徴とする請求項１記載の動作状況検知装置。
【請求項３】
前記判定手段は、前記相互相関係数の最大値が所定の閾値よりも大きく、かつ当該相互相関係数が最大となる位置が所定の期間内の位置である場合に、正常に動作していると判定することを特徴とする請求項２記載の動作状況検知装置。
【請求項４】
前記駆動機構がモータである場合は、エンベロープ処理が施された基準波形を前記基準波形記憶手段に記憶しておき、
前記抽出手段は、前記駆動機構がモータである場合は、前記検出波形に対してエンベロープ処理を施してから検知対象とする駆動ドライバの駆動電流の経時変化を抽出することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の動作状況検知装置。
【請求項５】
前記指標は、周波数分析結果に基づいて導出される、ユークリッド距離又はマハラビノス距離であることを特徴とする請求項１記載の動作状況検知装置。
【請求項６】
コンピュータに、
複数の駆動ドライバを介して複数の駆動機構にそれぞれ電力を供給し、予め設定された複数の動作パターンの何れかに応じて前記各駆動ドライバを制御する際に、前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出する駆動電流検出ステップ、
前記駆動電流検出ステップにより検出された駆動電流の経時変化を示す検出波形から、検知対象とする駆動機構を駆動させる前記駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出する抽出ステップ、
前記抽出ステップでの抽出結果と、前記動作パターン毎に予め基準波形記憶手段に記憶された前記各駆動機構が正常に動作しているときの各駆動ドライバの駆動電流の経時変化をそれぞれ示す複数の基準波形と、の関連性を示す指標を導出する導出ステップ、
前記導出ステップで導出された前記指標を、前記動作パターン毎に基準指標記憶手段に記憶された前記各駆動機構が正常に動作しているときの前記関連性を示す指標をそれぞれ示す複数の基準指標と比較して前記駆動機構の動作状況を判定する判定ステップ、
を実行させる動作状況検知プログラム。
【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を動作状況する検知装置及び動作状況検知プログラムに関する。
【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る（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る（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】
本発明は、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる動作状況検知装置及び動作状況検知プログラム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】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１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動作を制御する制御手段と、前記制御手段による動作の制御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、前記各駆動機構が正常に動作しているときの各駆動ドライバの駆動電流の経時変化をそれぞれ示す複数の基準波形が前記動作パターン毎に予め記憶された基準波形記憶手段と、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波形から、検知対象とする駆動機構を駆動させる前記駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出する抽出手段と、前記抽出手段による抽出結果と、前記基準波形との関連性を示す指標を導出する導出手段と、前記各駆動機構が正常に動作しているときの前記関連性を示す指標をそれぞれ示す複数の基準指標が前記動作パターン毎に記憶された基準指標記憶手段と、前記導出手段により導出された前記指標を前記基準指標記憶手段に記憶された基準指標と比較して前記駆動機構の動作状況を判定する判定手段と、を備えている。
【０００８】
請求項１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。
【０００９】
ここで、本発明では、複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出して得られた検出波形と、予め記憶された各駆動ドライバの正常な基準波形とを用い、例えば、検出波形から検知対象となる駆動機構以外を駆動する駆動ドライバの基準波形を差し引くことにより、検知対象となる駆動機構を駆動する駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出し、当該検知対象となる駆動ドライバの基準波形との関連性を示す指標と比較して動作状況を判定するようにしている。
【００１０】
特に、各駆動ドライバ毎の基準波形及び基準指標を、動作パターン毎に予め記憶しているので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる。
【００１１】
本発明は、請求項２の発明のように、前記指標を、相互相関係数とすることができる。
【００１２】
この場合、請求項３の発明のように、前記判定手段は、前記相互相関係数の最大値が所定の閾値よりも大きく、かつ当該相互相関係数が最大となる位置が所定の期間内の位置である場合に、正常に動作していると判定することができる。
【００１３】
また、本発明は、請求項４の発明のように、前記駆動機構がモータである場合は、エンベロープ処理を施された基準波形を前記基準波形記憶手段に記憶しておき、前記抽出手段は、前記駆動機構がモータである場合は、検出波形に対してエンベロープ処理を施してから検知対象とする駆動機構の駆動電流の経時変化を抽出してもよい。
【００１４】
本発明は、請求項５の発明のように、前記指標を、周波数分析結果に基づいて導出される、ユークリッド距離又はマハラビノス距離としてもよい。
【００１５】
上記課題を解決するために、請求項６記載の発明は、コンピュータに、複数の駆動ドライバを介して複数の駆動機構にそれぞれ電力を供給し、予め設定された複数の動作パターンの何れかに応じて前記各駆動ドライバを制御する際に、前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出する駆動電流検出ステップ、前記駆動電流検出ステップにより検出された駆動電流の経時変化を示す検出波形から、検知対象とする駆動機構を駆動させる前記駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出する抽出ステップ、前記抽出ステップでの抽出結果と、前記動作パターン毎に予め基準波形記憶手段に記憶された前記各駆動機構が正常に動作しているときの各駆動ドライバの駆動電流の経時変化をそれぞれ示す複数の基準波形と、の関連性を示す指標を導出する導出ステップ、前記導出ステップで導出された前記指標を、前記動作パターン毎に基準指標記憶手段に記憶された前記各駆動機構が正常に動作しているときの前記関連性を示す指標をそれぞれ示す複数の基準指標と比較して前記駆動機構の動作状況を判定する判定ステップ、を実行させる。
【００１６】
請求項６記載の発明によれば、請求項１記載の装置と同様の処理をコンピュータに実行させることができるので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明した如く本発明は、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる、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】
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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経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が搬送経路上に押し出されることで搬送経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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ところで、本実施の形態では、これらの各コンポーネントを流れた電流値を検出するための電流値検出部１６０と、各コンポーネント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波形が予め記憶された基準電流値記憶部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）。
【００３４】
ここで、図３に示されるように、基準電流波形記憶部１６２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の経時変化を示す電流波形（以下、「基準電流波形」という）が記憶されている。
【００３５】
具体的には、図４〜図１０の（Ａ）に示されるように、縦軸を基準電流値、横軸を時間としたときの基準電流波形が、各コンポーネント毎に記憶されている。なお、各図の（Ａ）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）の各コンポーネントの基準電流波形である。
【００３６】
また、図４（Ａ）はフィードモータの電流波形の一例を、図５（Ａ）はプレレジモータの電流波形の一例を、図６（Ａ）はドラムモータの電流波形の一例を、図７（Ａ）はメインモータの電流波形の一例を、図８（Ａ）はナジャーソレノイドの電流波形の一例を、図９（Ａ）はレジループソレノイドの電流波形の一例を、図１０（Ａ）はレジゲートソレノイドの電流波形の一例を、それぞれ示している。
【００３７】
各図の（Ａ）に示される各部位の基準電流波形を合成したものが全電流の基準電流波形であり、各部位が正常に動作している場合、検出電流波形は図１１に示されるような波形となる。
【００３８】
図２に示されるように、制御部１００は、電流波形抽出部１７２と、相関係数演算部１７４と、動作状況判定部１７６と、を含んで構成されており、電流波形保持部１７２は相関係数演算部１７４に、相関係数演算部１７４は動作状況判定部１７６に、それぞれ接続されている。
【００３９】
電流波形抽出部１７２では、電流値検出部１６０から入力された電流値の経時変化を時間軸に沿ってプロットして全電流の検出電流波形を生成し、当該検出電流波形から、上記基準電流波形記憶部１６２に記憶された各コンポーネントの基準電流波形のうち、動作状況を判定するコンポーネントの基準電流波形を除く全てのコンポーネントの電流波形を差し引くことにより、動作状況を判定するコンポーネントの検出電流波形を抽出する。
【００４０】
相関係数演算部１７４では、電流波形抽出部１７２により抽出された検出電流波形と、基準電流波形記憶部１６２に記憶された該当するコンポーネントの基準電流波形と、の相互相関係数ｒを導出し、相関係数記憶部１６４に記憶する。本実施の形態では、所定期間（本実施の形態では、３５０ｍｓ）単位で、当該所定期間の始点ｋを予め定めた期間（本実施の形態では１ｍｓ）ずつずらして相互相関係数ｒを導出するようにしている。
【００４１】
すなわち、本実施の形態では、図４〜図１０に示されるように、上記パターン１の電流波形として１４５０ｍｓ分のデータを取り扱うので、０〜３５０ｍｓの相互相関係数ｒ０、１〜３５１ｍｓの相互相関係数ｒ１、・・・１１００〜１４５０ｍｓの相互相関係数ｒ１１００、の１１００の相互相関係数ｒが導出される。
【００４２】
このため、相関係数記憶部１６４には、相互相関係数ｒが所定期間の始点ｋと共に記憶される。
【００４３】
相関係数演算部１７４では、全範囲について相互相関係数ｒの導出を行い、全範囲の相互相関係数ｒの導出及び記憶が終了すると、動作状況判定部１７６に、演算が終了したことを示す終了信号を出力する。
【００４４】
ここで、相互相関係数ｒは、一般に、ｘの平均及びｙの平均が以下の（１）式及び（２）式により表されることから、以下の（３）式のように表される。
【００４５】
【数１】
2008076292.tif 000003
【００４６】
【数２】
2008076292.tif 000004
【００４７】
【数３】
2008076292.tif 000005
【００４８】
各コンポーネントが正常に動作している場合、各コンポーネントについて導出される相互相関係数ｒは、それぞれ図４〜図１０の（Ｂ）に示されるようになる。各図の（Ｂ）に示されるように、正常に動作している場合には、相互相関係数ｒの最大値ｒmaxは、各コンポーネントの動作開始のタイミングＴと一致することが分かる。
【００４９】
なお、図４（Ｂ）はフィードモータの相互相関係数の導出結果の一例を、図５（Ｂ）はプレレジモータの相互相関係数の導出結果の一例を、図６（Ｂ）はドラムモータの相互相関係数の導出結果の一例を、図７（Ｂ）はメインモータの相互相関係数の導出結果の一例を、図８（Ｂ）はナジャーソレノイドの相互相関係数の導出結果の一例を、図９（Ｂ）はレジループソレノイドの相互相関係数の導出結果の一例を、図１０（Ｂ）はレジゲートソレノイドの相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示している。
【００５０】
そこで、動作状況判定部１７６では、相関係数演算部１７４から上記終了信号を樹脂すると、まず、相関係数記憶部１６４に記憶された相互相関係数ｒの中から最大値ｒmax及びそのときの所定期間の始点ｋ（以下、ｋmaxという）を取得する。
【００５１】
また、閾値記憶部１６６に記憶された閾値Ｒ、Ｋ１，Ｋ２をそれぞれ用いて、ｒmaxが予め設定された閾値Ｒよりも大きい（相関が高い)か否かを判定すると共に、ｋmaxが所定の範囲内（Ｋ１＜ｋmax＜Ｋ２）の値であるか否かを判定することにより、当該コンポーネントの動作状況を判定する。
【００５２】
なお、本実施の形態では、ｒmaxの閾値Ｒについては、正常に動作している場合に導出されるｒmaxの９０％の値を、ｋmaxの正常範囲については、±１ｍｓを、それぞれ適用している。これらの閾値及び正常範囲、及び上記所定期間については、上記の値に限らず、実機を用いた実験や実機の仕様に基づくシミュレーション等の結果に基づいて適宜設定し得る。
【００５３】
また、上記所定期間については、コンポーネントの種類毎や動作状態のパターン毎に異なる期間を設定してもよい。
【００５４】
図１３は、参考として基準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、各コンポーネントの基準電流波形が測定される。
【００５５】
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。
【００５６】
以下に本実施の形態の作用を説明する。
【００５７】
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。
【００５８】
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、レジゲートソレノイド等を順次ＯＮし作動させる。
【００５９】
図１２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。
【００６０】
まず、ステップ２００では、検出された電流波形から、動作状況を判定するコンポーネントの波形を抽出し、次のステップ２０２では、始点ｋに０をセットする。
【００６１】
波形の抽出は、動作状況を判定するコンポーネント以外の基準電流波形を検出電流波形から差し引くことにより実行される。
【００６２】
次のステップ２０４では、抽出した波形のうち、０＋ｋ〜３５０＋ｋの部分を抜き出し、その後にステップ２０６に移行して、抜き出した波形とコンポーネントの基準電流波形との相互相関係数ｒを導出し、その後にステップ２０８に移行する。
【００６３】
ステップ２０８では、導出した相互相関係数ｒ及びこのときの始点ｋの値を相関係数記憶部１６４に記憶して、その後にステップ２１０に移行する。
【００６４】
ステップ２１０では、ｋの値が全範囲の時間から所定期間を差し引いた値より以上か否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合はステップ２１２に移行し、ｋをインクリメントした後に、再びステップ２０４に戻る。
【００６５】
一方、ステップ２１０で肯定判定となった場合は、全範囲を対象とした相互相関係数ｒの導出が終了したものと判断してステップ２１４に移行し、ｒmax及びｋmaxを読出し、その後にステップ２１６に移行して、ｒmaxが閾値Ｒよりも大きいか否かを判定する。
【００６６】
ステップ２１６で肯定判定となった場合はステップ２１８に移行して、ｋmaxがＫ１より大きくＫ２より小さい範囲の値であるか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合はステップ２２０に移行して、当該コンポーネントが正常に動作していると判定し、その後に本動作状況判定処理を終了する。
【００６７】
また、ステップ２１６で否定判定となった場合はステップ２２２に移行して、コンポーネントは動作異常又は故障している可能性があると判定し、その後に本動作状況判定処理を終了する。
【００６８】
さらに、ステップ２１８で否定判定となった場合は、ステップ２２４に移行して、コンポーネントが誤動作しているか、又は制御系に異常が発生していると判定し、その後に本動作状況判定処理を終了する。
【００６９】
このようにして判定された動作状況は、判定結果に基づいてユーザへの報知や、動作状況判定の履歴の作成等を適宜行なうことにより、メンテナンス時に故障箇所を特定したり、故障原因を特定したりすることに活用される。
【００７０】
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の複数の駆動機構を制御部１００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各駆動ドライバを介して制御するに際し、複数の駆動ドライバを介してそれぞれ電源１０２から電力を供給して駆動し、複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出して得られた検出波形と、基準電流波形記憶部１６２に予め記憶された各駆動機構が正常に動作しているときの各駆動ドライバの電流値を示す基準波形とを用い、電流波形抽出部１７２で検出波形から検知対象となる駆動機構以外を駆動する駆動ドライバの基準波形を差し引くことにより、検知対象となる駆動機構を駆動する駆動ドライバの駆動電流の経時変化のみを抽出し、相関係数演算部１７４で当該検知対象となる駆動ドライバの基準波形との関連性を示す指標として相互相関係数ｒを導出し、動作状況判定部１７６において、導出した相互相関係数ｒの最大値ｒmaxと閾値Ｒと、最大となる位置を示すｋmaxとその許容範囲の最小Ｋ１及び最大Ｋ２と、をそれぞれ比較して動作状況を判定するようにしている。
【００７１】
また、本実施の形態では、各駆動ドライバ毎の基準波形及び基準指標（閾値及び許容範囲）を、動作パターン毎に予め記憶しているので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障や誤動作を検知できる。
【００７２】
なお、本実施の形態では、検出波形及び基準波形として、検出された電流値の経時変化をそのままプロットして得られる波形を適用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、検出波形及び基準波形の双方にエンベロープ処理を適用して、電流値変化の高周波成分をカットした滑らかな波形を用いて、相互相関係数を導出する形態とすることもできる。
【００７３】
また、本実施の形態では指標として、相互相関係数を適用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、周波数分析により導出される指標を適用してもよい。
【００７４】
周波数分析により導出される指標としては、例えば、（１）ユークリッド距離Ｌと（２）マハラビノス距離Ｍが挙げられる。
【００７５】
この場合、いずれにしても、まず、正常に動作している各モータの電流波形の周波数分析を行い、その結果高調波をｆ０，ｆ１，ｆ２，ｆ３・・・とする。
【００７６】
次に、実際に動作状態で検出したモータの電流波形の周波数分析を行い、その結果高調波をＦ０，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３・・・とする。
（１）ユークリッド距離Ｌは、（Ｆ０−ｆ０）,（Ｆ１−ｆ１）,（F２−f２）のそれぞれの二乗の和の平方根である。理想的にはＬがゼロであれば、正常に動作していると考えられるが、実際には、ある一定の値以下としておくことが好ましい。
（２）マハラノビス距離Ｍを用いる場合は、１つのモータに対して、正常状態の電流波形を複数回測定する。たとえば測定数１００回であれば、1回につき３つのデータ（ｆ０，ｆ１，ｆ２）ですから列に周波数、行に回数ごとのデータを並べると、１００×３の行列ができ、この行列から、共分散行列を計算することにより得られる。
【００７７】
マハラノビス距離Ｍは、モータの測定データ（Ｆ０，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）と共分散行列と１００回の平均データから算出する。理想的にはＭがゼロであれば、正常に動作していると考えられるが、実際には、ある一定の値以下としておくことが好ましい。
【００７８】
また、本実施の形態では、動作状況判定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。
【００７９】
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３参照）及び処理の流れ（図１２参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【００８０】
図１４は、動作状況検知の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、７０はプログラム、７２はコンピュータ、７４は光磁気ディスク、７６は光ディスク、７８は磁気ディスク、８０はメモリ、８２は内部メモリ、８６は読取部、９０はハードディスク、８８、９４はインタフェース、９２は通信部である。
【００８１】
上述の実施の形態で説明した画像形成装置の各部の動作状況検知に関する機能の一部または全部を、コンピュータにより実行可能なプログラム７０によって実現することが可能である。その場合、そのプログラム７０及びそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも可能である。記憶媒体としては、コンピュータのハードウエア資源に備えられている読取部８６に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部８６にプログラムの記述内容を伝達できるものである。例えば、光磁気ディスク７４、光ディスク７６（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク７８、メモリ８０（ＩＣカード、メモリカードなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。
【００８２】
これらの記憶媒体にプログラム７０を格納しておき、例えばコンピュータ７２の読取部８６あるいはインタフェース９４にこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム７０を読み出し、内部メモリ８２またはハードディスク９０に記憶し、ＣＰＵ８４によってプログラム７０を実行することによって、動作状況検知の機能を実現することができる。あるいは、ネットワークなどを介してプログラム７０をコンピュータ７２に転送し、コンピュータ７２では通信部９２でプログラム７０を受信して内部メモリ８２またはハードディスク９０に記憶し、ＣＰＵ８４によってプログラム７０を実行することによって、動作状況検知の機能を実現してもよい。なお、コンピュータ７２には、このほかインタフェース８８を介して様々な装置と接続することができ、例えば情報を表示する表示装置やユーザが情報を入力する入力装置等も接続されている。
【００８３】
もちろん、一部の機能についてハードウエアによって構成することもできるし、すべてをハードウエア構成としてもよい。あるいは、他の構成とともに本発明も含めたプログラムとして構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【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】フィードモータの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図５】プレレジモータの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図６】ドラムモータの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図７】メインモータの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図８】ナジャーソレノイドの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図９】レジループソレノイドの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図１０】レジゲートソレノイドの（Ａ）は電流波形の一例を、（Ｂ）相互相関係数の導出結果の一例を、それぞれ示すタイムチャートである。
【図１１】全電流の検出電流波形の一例を示すタイムチャートである。
【図１２】実施の形態に係る動作状況判定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】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。
【図１４】動作状況判定の機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。
【符号の説明】
【００８５】
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）
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 基準電流波形記憶部（基準波形記憶手段）
１６４ 相関係数記憶部
１６６ 閾値記憶部（基準指標記憶手段）
１７２ 電流波形抽出部（抽出手段)
相関係数演算部（導出手段)
１７６ 動作状況判定部（判定手段）
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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