JP2018203424A - Image forming apparatus, and method of supporting maintenance work thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置およびその保守作業を支援する方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus and a method for supporting maintenance work thereof.
プリンタ、複写機、複合機などの画像形成装置は、用紙収納部からシート状の用紙を取り出して搬送し、搬送中の用紙に所定の位置で画像を印刷する。画像形成装置の内部の搬送路には、用紙の長さよりも短い間隔でローラが配置されており、画像形成装置は、搬送路上の各位置を用紙が所定のタイミングで通過するようにローラの回転駆動を制御する。 Image forming apparatuses such as printers, copiers, and multifunction machines take out a sheet-like sheet from a sheet storage unit and convey it, and print an image at a predetermined position on the sheet being conveyed. Rollers are arranged in the conveyance path inside the image forming apparatus at intervals shorter than the length of the paper, and the image forming apparatus rotates the rollers so that the paper passes through each position on the conveyance path at a predetermined timing. Control the drive.
ローラを回転させる駆動源としてブラシレスモータが用いられている。ブラシレスモータの捲線（コイル）に流す交流電流をｄ−ｑ座標系のベクトルの成分として制御するベクトル制御によると、ブラシレスモータを効率よく滑らかに回転させることができる。 A brushless motor is used as a drive source for rotating the roller. According to the vector control that controls the alternating current flowing through the winding (coil) of the brushless motor as a vector component in the dq coordinate system, the brushless motor can be efficiently and smoothly rotated.
ローラの回転駆動のオンオフするために、しばしばクラッチが用いられる。ローラとその駆動源であるモータとの間に回転駆動力の伝達を継断するクラッチを介在させることにより、モータを回転させたままローラを停止させることができる。クラッチは、例えば互いに回転のタイミングが異なる複数のローラの駆動源として１つのモータを兼用したい場合に用いられる。 A clutch is often used to turn on and off the rotational drive of the roller. By interposing a clutch that interrupts transmission of rotational driving force between the roller and the motor that is the driving source thereof, the roller can be stopped while the motor is rotating. The clutch is used, for example, when it is desired to use a single motor as a drive source for a plurality of rollers having different rotation timings.
クラッチには制御信号に対する応答遅れがある。すなわち、ローラとモータとを解放状態から連結状態へ切り替える際に、切替えが指令されてから連結が完了するまでに例えば数ｍｓ程度の連結時間がかかる。また、連結状態から解放状態へ切り替える際にも、同程度の解放時間がかかる。 The clutch has a response delay with respect to the control signal. That is, when the roller and the motor are switched from the released state to the connected state, it takes a connection time of, for example, several ms after the switching is commanded until the connection is completed. Also, when switching from the connected state to the released state, a similar release time is required.
画像形成装置の部品の交換時期を予測するための先行技術として、特許文献１、２に記載の技術がある。
As a prior art for predicting the replacement time of parts of an image forming apparatus, there are techniques described in
特許文献１には、電子写真方式の画像形成装置において、感光体を回転駆動するモータの負荷電流を駆動トルクとして検出し、感光体の表面を清掃するブレードの劣化の度合いを駆動トルクの検出値に基づいて判定することが記載されている。
In
特許文献２には、特許文献１の技術の改良として、感光体の表面に現像剤が有る状態および現像剤が無い状態のそれぞれの駆動トルクを検出し、これらの検出値の差（トルク差）に基づいてブレードの交換時期を予測することが記載されている。
In Patent Document 2, as an improvement of the technique of
他方、クラッチの応答遅れのばらつきに因る用紙上の画像形成位置のばらつきを低減するための先行技術として、特許文献３に記載の技術がある。特許文献３には、ローラにその回転を検出するセンサを設け、クラッチのオンからローラが回転を開始するまでの時間を連結時間として測定し、その結果に基づいてクラッチのオンのタイミングを修正して用紙搬送精度を均一化することが記載されている。
On the other hand, as a prior art for reducing variations in image forming positions on a sheet due to variations in response delay of the clutch, there is a technology described in
画像形成装置においては、搬送路内で用紙が停滞するジャムが発生することがある。従来、特に再現性が低い場合に、ジャムの真の発生原因を特定して再発を防ぐ保守作業に手間取ることがある、という問題があった。 In the image forming apparatus, a jam may occur in which the paper stagnates in the conveyance path. Conventionally, particularly when reproducibility is low, there has been a problem that it may take time for maintenance work to identify the true cause of the jam and prevent recurrence.
再現性が低いジャムの発生原因の１つとして、クラッチの不調またはローラ表面のすべりなどに因る用紙搬送のタイミングのずれが考えられる。しかし、サービスパーソンは、クラッチが動作しなかったり明らかに動作が遅かったりする場合にはクラッチが不調であると分かるが、連結時間または解放時間が適正値より長めまたは短めになっているといった動作特性の微妙な経時変化を容易に知ることができなかった。ローラの表面状態の良否の程度を判断することも容易ではなかった。 As one of the causes of the occurrence of a jam with low reproducibility, it is conceivable that the paper conveyance timing is shifted due to a clutch malfunction or slippage of the roller surface. However, the service person knows that the clutch is malfunctioning if the clutch does not operate or is obviously slow, but the operating characteristics such as the coupling time or release time being longer or shorter than the appropriate value. The subtle changes in time could not be easily known. It was not easy to judge the degree of quality of the roller surface condition.
上述の特許文献１、２の技術のようにモータの負荷電流を駆動トルクとして検出する手法では、クラッチの動作特性の良否判定に必要な精度でモータの駆動トルクを検出するのは困難である。すなわち、モータの負荷電流には、モータ内部で生じる損失分が含まれ、この損失分は回転速度に応じて変化する。したがって、クラッチの継断に伴う回転速度の変動を検出して回転速度に応じた損失補正を行わなければならない。
In the method of detecting the load current of the motor as the driving torque as in the techniques of
また、上述の特許文献３の技術による場合には、ローラの回転を高精度に検出可能な高価なセンサが必要である。センサを設けることにより、部品点数が増加してコストアップとなる。センサを実装するスペースを確保する必要もある。
In the case of the technique disclosed in
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、ジャムの発生を防ぐための保守作業の効率を高めることが可能な画像形成装置および保守作業を支援する方法を提供することを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of improving the efficiency of maintenance work for preventing the occurrence of a jam and a method for supporting the maintenance work. .
本発明の実施形態に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成装置であって、前記シートを搬送するためのローラと、前記ローラを回転駆動するためのモータと、前記モータをベクトル制御するモータ制御部と、前記モータの回転駆動力を前記ローラへ伝達するクラッチと、前記モータに流れて回転トルクを生じさせる電流の検出値を前記モータ制御部から取得して当該検出値に基づいて前記クラッチの連結時間を測定する測定部と、前記連結時間の測定値に応じて、保守作業を支援するための支援処理を行う支援処理部と、を有する。 An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention is an image forming apparatus that forms an image on a sheet, and includes a roller for conveying the sheet, a motor for rotationally driving the roller, and a vector for the motor. A motor control unit for controlling, a clutch for transmitting the rotational driving force of the motor to the roller, and a detected value of a current that flows through the motor and generates a rotational torque from the motor control unit, and is based on the detected value A measuring unit that measures the engagement time of the clutch, and a support processing unit that performs a support process for supporting maintenance work according to the measured value of the connection time.
本発明の実施形態に係る保守作業を支援する方法は、シートを搬送するローラにモータの回転駆動力を伝達するクラッチを有しかつ前記モータをベクトル制御する画像形成装置の保守作業を支援する方法であって、前記画像形成装置が、前記ベクトル制御において取得する前記モータに流れて回転トルクを生じさせる電流の検出値に基づいて、前記クラッチの連結時間を測定し、前記画像形成装置が、前記連結時間の測定値を複数のしきい値と比較することにより、前記シートの搬送に関わる部品群のうちの少なくとも前記クラッチについて動作特性の良否を判別するとともに、その判別結果を報知するものである。 A method for supporting maintenance work according to an embodiment of the present invention is a method for supporting maintenance work of an image forming apparatus that includes a clutch that transmits a rotational driving force of a motor to a roller that conveys a sheet and that performs vector control of the motor. The image forming apparatus measures a clutch engagement time based on a detected value of a current that flows through the motor and generates rotational torque in the vector control, and the image forming apparatus By comparing the measured value of the connection time with a plurality of threshold values, it is determined whether or not the operating characteristics of at least the clutch among the group of parts related to the conveyance of the sheet are good and the determination result is notified. .
本発明によると、ジャムの発生を防ぐための保守作業の効率を高めることができる。 According to the present invention, the efficiency of maintenance work for preventing the occurrence of jam can be increased.
図１には本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構成の概要が示されている。画像形成装置１は、電子写真式のプリンタエンジン１０を備えたカラープリンタである。
FIG. 1 shows an outline of the configuration of an
プリンタエンジン１０は４個のイメージングステーション１１ｙ，１１ｍ，１１ｃ，１１ｋを有している。イメージングステーション１１ｙ〜１１ｋのそれぞれは、筒状の感光体、帯電チャージャ、現像器、クリーナ、および露光用の光源などを有している。
The
カラー印刷モードにおいて、４個のイメージングステーション１１ｙ〜１１ｋは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の４色のトナー像を並行して形成する。４色のトナー像は中間転写ベルト１６に一次転写される。そして、二次転写ローラ１５と対向するとき、用紙カセット１２から給紙ローラ２１によって引き出されてレジストローラ対１４を経て搬送されてきたシート（記録用紙）９に二次転写される。二次転写の後、定着器１７の内部を通って上部の排紙トレイ１８へ送り出される。定着器１７を通過するとき、加熱および加圧によってトナー像がシート９に定着する。
In the color printing mode, the four imaging stations 11y to 11k form toner images of four colors Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) in parallel. The four color toner images are primarily transferred to the
レジストローラ対１４は、シート９のスキューを補正して二次転写位置へシート９を送り出す。すなわち、用紙カセット１２から搬送されてきたシート９がレジストローラ対１４のニップ部に到着するとき、レジストローラ対１４は停止している。搬送中のシート９はニップ部に当接することにより撓む。シート９が適度に撓んでその先端縁がローラ軸と平行になったタイミングで、レジストローラ対１４が回転してシート９を搬送する。
The
レジストローラ対１４を回転駆動するモータ３は、例えばイメージングステーション１１ｋの感光体および現像器の駆動源としても用いられる。イメージングステーション１１ｋの回転制御と独立にレジストローラ対１４の回転をオンオフするために、レジストローラ対１４には、クラッチ５を介してモータ３の回転駆動力が伝達される。
The
レジストローラ対１４の上流側および下流側のそれぞれの近傍には、シート９の有無を示す信号を出力するシートセンサ１９Ａ，１９Ｂが設けれれている。上流側のシートセンサ１９Ａによる信号は、レジストローラ対１４の回転を開始するタイミングの調整に用いられる。下流側のシートセンサ１９Ｂによる信号は、二次転写位置の手前でシート９を待機させる場合に、レジストローラ対１４の回転を一時的に停止するタイミングの調整に用いられる。
Sheet sensors 19 </ b> A and 19 </ b> B that output a signal indicating the presence / absence of the
図２にはモータ３の回転駆動力をローラ１４Ａに伝達する機構の構成の例が模式的に示されている。図２（Ａ）には機構の全体の構成が示され、図２（Ｂ）にはクラッチ５の連結状態が示されている。
FIG. 2 schematically shows an example of the configuration of a mechanism for transmitting the rotational driving force of the
レジストローラ対１４の一方のローラ１４Ａにクラッチ５が連結されている。他方のローラ１４Ｂは、ローラ１４Ａに従動して回転する。
The
クラッチ５は、電磁摩擦クラッチであり、ローラ１４Ａの回転軸方向に移動可能はギヤ部（駆動部）５Ａおよびローラ１４Ａと一体に回転する被駆動部５Ｂを有する。ギヤ部５Ａに、モータ３からギヤ４ｂ，４ｆ，４ｇ，４ｉ，４ｊを順に経て回転駆動力が伝達される。ギヤ部５Ａは、ギヤ４ｊと噛み合った状態で回転軸方向に微小移動する。解放状態において、ギヤ部５Ａは被駆動部５Ｂから離れている。磁力が加わると、図２（Ｂ）に示すように、ギヤ部５Ａが移動して被駆動部５Ｂと密接し、クラッチ５は連結状態になる。
The
モータ３の回転シャフト３Ｓには、ギヤ４ｂと共にギヤ４ａ，４ｃが嵌入されている。ギヤ４ａは、イメージングステーション１１ｋの感光体に回転駆動力を伝達するためのギヤ４ｄと噛み合い、ギヤ４ｃは、現像器に回転駆動力を伝達するためのギヤ４ｅと噛み合っている。つまり、モータ３には、レジストローラ対１４による負荷トルクの他に、イメージングステーション１１ｋによる負荷トルクが加わる。
モータ３の回転は、プロセス速度に応じて切り替えられる。プロセス速度は、感光体の回転速度およびシート９の搬送速度などを規定する画像形成条件である。例えば、シート９として厚紙を使用する場合には、プロセス速度を普通紙を使用する場合よりも低速にする。すなわち、モータ３の回転速度を下げる。これにより、シート９が定着器１７を通過する時間が長くなるので、シート９を十分に加熱してトナー像の定着性を良好にすることができる。
The rotation of the
モータ３は、ＤＣブラシレスモータであって、例えばセンサレス型の永久磁石同期電動機（ＰＭＳＭ:Permanent Magnet Synchronous Motor)である。モータ３は、回転磁界を発生させる電機子としての固定子と、永久磁石を用いた回転子とを備えている。固定子は、１２０度間隔で配置されたＵ相、Ｖ相、Ｗ相のコア、およびＹ結線された３つの捲線（コイル）３３，３４，３５を有している（図４参照）。Ｕ相、Ｖ相およびＷ相の３相交流電流を捲線３３〜３５に流してコアを順に励磁することによって回転磁界が生じる。回転子は、この回転磁界に同期して回転する。
The
モータ３を効率よく滑らかに回転させるため、モータ３に対して、ｄ−ｑ座標系を基本とした制御モデルを用いて回転速度および磁極位置の推定を行うベクトル制御（センサレスベクトル制御）が行われる。
In order to efficiently and smoothly rotate the
図３にはモータ３のｄ−ｑ軸モデルが示されている。モータ３のベクトル制御では、モータ３の捲線３３〜３５に流れる３相の交流電流を、回転子である永久磁石と同期して回転している２相の捲線に流す直流電流に変換して制御を簡単化する。
FIG. 3 shows a dq axis model of the
永久磁石の磁束方向（Ｎ極の方向）をｄ軸とし、ｄ軸から電気角でπ／２［ｒａｄ］（９０°）進んだ方向をｑ軸とする。ｄ軸およびｑ軸はモデル軸である。Ｕ相の捲線３３を基準とし、これに対するｄ軸の進み角をθと定義する。この角度θは、Ｕ相の捲線３３に対する磁極の角度位置（磁極位置）を示す。ｄ−ｑ座標系は、Ｕ相の捲線３３を基準としてこれより角度θだけ進んだ位置にある。
The magnetic flux direction (N-pole direction) of the permanent magnet is defined as the d-axis, and the direction advanced by π / 2 [rad] (90 °) in electrical angle from the d-axis is defined as the q-axis. The d axis and the q axis are model axes. The lead angle of the d-axis relative to the
モータ３は回転子の角度位置（磁極位置）を検出する位置センサを有していないので、回転子３２の磁極位置（すなわち角度θ）を推定し、その推定した角度θである推定角度θｍを用いて回転子の回転を制御する。
Since the
捲線３３〜３５に流す電流のうち、ｑ軸の方向に流れるｑ軸成分は、誘起電圧定数に応じてモータ３を正転または逆転させる方向のトルク（回転トルク）に変換される。これに対して、ｄ軸の方向に流れるｄ軸成分（ｄ軸電流）は、トルクには変換されず、捲線３３〜３５において熱として消費される。
Of the currents that flow through the
図４にはモータ制御装置２１の機能的構成が示されている。モータ３は、モータ制御装置２１により駆動されかつ制御される。モータ制御装置２１は、ベクトル制御部２５、モータ駆動部２６、および電流検出部２７などを有している。
FIG. 4 shows a functional configuration of the
モータ駆動部２６は、モータ３の捲線３３〜３５に電流を流して回転子を駆動するためのインバータ回路である。モータ駆動部２６は、ベクトル制御部２５からの制御信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−に従って複数のトランジスタをオンオフすることにより、直流電源ライン２６０から接地ラインへ捲線３３〜３５を介して流れる電流を制御する。詳しくは、捲線３３を流れる電流Ｉｕを制御信号Ｕ＋，Ｕ−に従って制御し、捲線３４を流れる電流Ｉｖを制御信号Ｖ＋，Ｖ−に従って制御し、捲線３５を流れる電流Ｉｗを制御信号Ｗ＋，Ｗ−に従って制御する。
The
電流検出部２７は、捲線３３，３４に流れる電流Ｉｕ，Ｉｖを検出する。Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ＝０であるので、検出した電流Ｉｕ，Ｉｖの値から計算によって電流Ｉｗを求めることができる。なお、Ｗ相電流検出部を有してもよい。
The
電流検出部２７は、電流Ｉｕ，Ｉｖの流路に挿入されているシャント抵抗による電圧降下を増幅してＡ／Ｄ変換し、電流Ｉｕ，Ｉｖの検出値として出力する。すなわち、２シャント方式の検出を行う。シャント抵抗の抵抗値は１／１０Ωオーダーの小さい値である。
The
ベクトル制御部２５には、上位制御部２０から目標速度（速度指令値）ω＊を示す速度指令Ｓ１が入力される。上位制御部２０は、画像形成装置１の全体の制御を受け持つコントローラであり、画像形成装置１をウォームアップするとき、プリントジョブを実行するとき、節電モードに移行するときなどにモータ３の回転または停止を指令する。また、上位制御部２０は、クラッチ駆動部５１に対して、クラッチ制御信号Ｓ５によってクラッチ５のオンオフを指令する。
A speed command S1 indicating a target speed (speed command value) ω * is input to the
ベクトル制御部２５は、速度制御部４１、電流制御部４２、出力座標変換部４３、ＰＷＭ変換部４４、入力座標変換部４５、および速度・位置推定部４６を有する。
The
速度制御部４１は、上位制御部２０からの目標速度ω＊と速度・位置推定部４６からの推定速度ωｍとの差を零に近づける比例積分制御（ＰＩ制御）のための演算を行い、ｄ−ｑ座標系の電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を決定する。推定速度ωｍは周期的に入力される。速度制御部４１は、推定速度ωｍが入力されるごとに電流指令値Ｉｄ＊，Ｉｑ＊を決定する。
The
電流制御部４２は、電流指令値Ｉｄ＊と入力座標変換部４５からの推定電流値（ｄ軸電流値）Ｉｄとの差、および電流指令値Ｉｑ＊と同じく入力座標変換部４５からの推定電流値（ｑ軸電流値）Ｉｑとの差を零に近づける比例積分制御のための演算を行う。そして、ｄ−ｑ座標系の電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊を決定する。
The
出力座標変換部４３は、速度・位置推定部４６からの推定角度θｍに基づいて、電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊をＵ相、Ｖ相、およびＷ相の電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に変換する。つまり、電圧について２相から３相への変換を行う。
Based on the estimated angle θm from the speed /
ＰＷＭ変換部４４は、電圧指令値Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊に基づいて制御信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−のパターンを生成し、モータ駆動部２６へ出力する。制御信号Ｕ＋，Ｕ−，Ｖ＋，Ｖ−，Ｗ＋，Ｗ−は、モータ３に供給する３相交流電力の周波数および振幅をパルス幅変調（PWM: Pulse Width Modulation ）により制御するための信号である。
The PWM conversion unit 44 generates patterns of control signals U +, U−, V +, V−, W +, W− based on the voltage command values Vu *, Vv *, Vw *, and outputs them to the
入力座標変換部４５は、電流検出部２７により検出されたＵ相の電流ＩｕおよびＶ相の電流Ｉｖの各値からＷ相の電流Ｉｗの値を算出する。そして、速度・位置推定部５６からの推定角度θｍと３相の電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの値とに基づいて、ｄ−ｑ軸座標系の推定電流値であるｄ軸電流値Ｉｄおよびｑ軸電流値Ｉｑを算出する。つまり、電流について３相から２相への変換を行う。ｑ軸電流値Ｉｑは、モータ３に流れて回転トルクを生じさせる電流の検出値の例である。
The input coordinate
速度・位置推定部４６は、入力座標変換部４５からの推定電流値（Ｉｄ，Ｉｑ）と電流制御部５２からの電圧指令値Ｖｄ＊，Ｖｑ＊とに基づいて、いわゆる電圧電流方程式に従って速度推定値ωｍおよび推定角度θｍを求める。求められた速度推定値ωｍは、速度制御部４１に入力される。求められた推定角度θｍは、出力座標変換部４３および入力座標変換部４５に入力される。
The speed /
さて、画像形成装置１は、シート９のジャムの予防に有用な情報をサービスパーソンに提供する機能を有している。以下、この機能を中心に画像形成装置１の構成および動作を説明する。
The
図５にはクラッチ５の反応遅れが示されている。
FIG. 5 shows the reaction delay of the
クラッチ５は、モータ３がプロセス速度に応じた速度で回転している状態において、オンオフされる。クラッチ制御信号Ｓ５のＯＦＦレベルからＯＮレベルへの切替えが、クラッチ５に対する連結指令に相当し、ＯＮレベルからＯＦＦレベルベルへの切替えが、解放指令に相当する。
The
連結指令または解放指令が発令されると、実質的に直ちにクラッチ５の状態遷移（ギヤ部５Ａの移動）が始まる。そして、連結時間Ｔａまたは解放時間Ｔｂが経過すると、状態遷移が完了する。連結時間（係合時間）Ｔａは、回転駆動力を伝達しない解放状態からの状態遷移において、状態遷移が始まってから伝達が定常になるまでのクラッチ動作（連結）の所要時間である。解放時間Ｔｂは、伝達が定常である連結状態から解放状態になるまでのクラッチ動作（解放）の所要時間である。
When a connection command or a release command is issued, the state transition of the clutch 5 (movement of the
連結時間Ｔａおよび解放時間Ｔｂは、クラッチ５の個体差およびコンディションによって微妙に変化する。したがって、連結時間Ｔａおよび解放時間Ｔｂの少なくとも一方を正確に測定（計測）することにより、クラッチ５のコンディションの良否を判別したりコンディションの変化の兆候を検知したりすることができる。そして、清掃、修理、交換などの処置を実施することができる。
The connection time Ta and the release time Tb slightly change depending on individual differences and conditions of the
そこで、画像形成装置１は、ベクトル制御部２５において得られるｑ軸電流値Ｉｑに基づいて連結時間Ｔａおよび解放時間Ｔｂを測定する。ｑ軸電流値Ｉｑは、直流電源ライン２６０からモータ３に流れる電流（モータ電流）のうち、モータ３に加わる負荷トルクの変化に応じて、モータ３の回転速度を目標速度（ω＊）に保つよう回転トルクを増減させるｑ軸電流成分の大きさを表わす。モータ電流からｄ軸電流成分を除いた成分であるｑ軸電流成分によると、ｄ軸電流成分を含むモータ電流による場合と比べて、正確にモータ３の負荷トルクの変化を検知することができる。連結または解放が完了した瞬間に負荷トルクが急激に変化するので、クラッチ制御信号Ｓ５の切替えから負荷トルクの急激な変化までの時間を連結時間Ｔａまたは解放時間Ｔｂとして測定すればよい。
Therefore, the
なお、連結時間Ｔａや解放時間Ｔｂの測定において、必ずしも時間を単位とする測定値を得る必要はなく、他の単位または無名数の値またはこれに関連するデータであってもよい。 Note that in the measurement of the connection time Ta and the release time Tb, it is not always necessary to obtain a measurement value in units of time, and other units or anonymous values or data related thereto may be used.
図６には上位制御部２０の要部の機能的構成が示されている。図７にはクラッチ５の連結時におけるモータ３の回転トルクＭｔの変化が、図８にはクラッチ５の解放時におけるモータ３の回転トルクＭｔの変化が、それぞれ模式的に示されている。また、図９にはクラッチ５の連結動作特性の判別の例が、図１０にはクラッチ５の解放動作特性の判別の例が、それぞれ示されている。
FIG. 6 shows a functional configuration of a main part of the
図６において、上位制御部２０は、プロセス制御部２０１、搬送制御部２０２、測定部２０３、および支援処理部２０４などを有している。これらの機能は、ＣＰＵ(Central Processing Unit) およびその周辺デバイスを含む上位制御部２０のハードウェア構成により、および制御プログラムがＣＰＵによって実行されることにより実現される。
In FIG. 6, the
プロセス制御部２０１は、プリンタエンジン１０による電子写真プロセスの進行を制御する。プロセス制御部２０１は、プロセス速度に応じた目標速度ω＊をベクトル制御部２５に与える。
The
搬送制御部２０２は、シート９の搬送を制御する。搬送制御部２０２は、シートセンサ１９Ａ，１９Ｂなどからの信号に基づいて搬送の進行状況を監視し、適切なタイミングでクラッチ駆動部５１にクラッチ５の連結／解放を指令する。
The
測定部２０３は、モータ３に流れて回転トルクＭｔを生じさせるｑ軸電流の検出値であるｑ軸電流値（推定電流値）Ｉｄを、ベクトル制御部２５から取得する。そして、取得したｑ軸電流値Ｉｄに基づいてクラッチ５の連結時間Ｔａを測定する。詳しくは次の通りである。
The
搬送制御部２０２が連結を指令すると、連結時間Ｔａの測定を開始する。ベクトル制御部２５において連結時間Ｔａの想定される下限（例えば１ｍｓ）よりも十分に短い周期（例えば１０〜５０μｓ）で出力されるｑ軸電流値Ｉｑを逐次に取得し、取得するごとにｑ軸電流値Ｉｑの変化率を求める。つまり、取得の周期である単位時間当たりの変化量を求める。ｑ軸電流値Ｉｑの変化は、モータ３の出力軸における回転トルクＭｔの変化を表わす。
When the
図７に示すように、クラッチ制御信号Ｓ５がオフの状態のとき、ローラ１４Ａ以外の負荷（感光体など）を駆動するための所定量の回転トルクＭｔが発生している。クラッチ５のギヤ部５Ａと被駆動部５Ｂとが摺動しだすと、回転トルクＭｔが増大し始める。ギヤ部５Ａと被駆動部５Ｂとの動摩擦力の増大に伴ってローラ１４Ａの回転速度がギヤ部５Ａの回転速度に近づく。回転トルクＭｔは増大を続ける。
As shown in FIG. 7, when the clutch control signal S5 is in an OFF state, a predetermined amount of rotational torque Mt for driving a load (such as a photoconductor) other than the
ローラ１４Ａの回転速度がギヤ部５Ａの回転速度と等しくなると、すなわちギヤ部５Ａと被駆動部５Ｂとが静止摩擦力により一体に回転しだすと、回転トルクＭｔは急激に所定の値まで増大して一定になる。
When the rotational speed of the
そこで、測定部２０３は、測定を開始してからｑ軸電流値Ｉｑの変化率が急激に増大したタイミングまでの時間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３を連結時間Ｔａとして測定する。変化率が急激に増大したか否かは、例えば単位時間当たりの変化量がしきい値を超えたか否かによって判断することができる。外乱によるｑ軸電流値Ｉｑの変動などを考慮する分析手法を用いて連結の完了を見極める処理を行って判断してもよい。
Therefore, the
なお、想定される連結時間Ｔａに対して極端に長い所定の時間Ｔｚが経過しても連結が完了しない場合があり得る。 Note that the connection may not be completed even if a predetermined time Tz that is extremely long with respect to the assumed connection time Ta elapses.
このようにして連結時間Ｔａを測定する際に、測定部２０３は、クラッチ５の連結前と連結後とのｑ軸電流値Ｉｑの差を、回転トルクＭｔの変化量として取得する。この変化量は、モータ３に対してレジストローラ対１４が負荷として加わったことにより生じるものであって、クラッチ５に加わる負荷トルクをモータ３の出力軸に換算した負荷トルクＣｔに対応する。つまり、測定部２０３は、クラッチ５の連結時に、連結時間Ｔａと負荷トルクＣｔ（回転トルクＭｔの変化量）とを測定（検出）する。負荷トルクＣｔの測定では、連結時間Ｔａの測定において最初に取得したｑ軸電流値Ｉｑを、連結前のｑ軸電流値Ｉｑとして記憶しておく。
Thus, when measuring the connection time Ta, the
図７においては、連結時間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３および負荷トルクＣｔ１，Ｃｔ２，Ｃｔ３が異なる３つの場合が示されている。一般に、負荷トルクＣｔが大きい（重い）ときには、負荷トルクＣｔが小さい（軽い）ときよりも、連結時間Ｔａが長い。 FIG. 7 shows three cases where the connection times Ta1, Ta2, and Ta3 and the load torques Ct1, Ct2, and Ct3 are different. Generally, when the load torque Ct is large (heavy), the connection time Ta is longer than when the load torque Ct is small (light).
また、測定部２０３は、クラッチ５の解放時において、連結時と同様にベクトル制御部２５からｑ軸電流値Ｉｑを取得し、取得したｑ軸電流値Ｉｑに基づいて解放時間Ｔｂを測定する。その際に、クラッチ５の解放前と解放後とのｑ軸電流値Ｉｑの差を、回転トルクＭｔの変化量（すなわち負荷トルクＣｔ）として取得する。
Further, the
図８に示すように、解放時には、クラッチ制御信号Ｓ５がオンからオフに切り替わってから暫くはｑ軸電流値Ｉｑが解放前の値に保たれ、その後に急激に減少する。詳しくは、クラッチ駆動部５１によるクラッチ５の駆動が停止すると、クラッチ５内のコイルに流れる電流が徐々に減少し、これに伴って、クラッチ５が発生するトルク、つまりギヤ部５Ａから被駆動部５Ｂに伝達される回転トルクが低下する。被駆動部５Ｂに加わっている負荷トルクよりもクラッチ５が発生するトルクが小さくなると、ギヤ部５Ａと被駆動部５Ｂとが離れる。つまり、解放が完了する。このとき、ｑ軸電流値Ｉｑが負荷トルクＣｔの分だけ一気に減少する。クラッチ制御信号Ｓ５のオフからｑ軸電流値Ｉｑが一気に減少するまでの時間Ｔｂ１，Ｔｂ２が解放時間Ｔｂである。一般に、負荷トルクＣｔ２が小さい（軽い）ときの連結時間Ｔｂ２は、負荷トルクＣｔ１が大きい（重い）ときの連結時間Ｔａ１よりも長い。
As shown in FIG. 8, at the time of disengagement, the q-axis current value Iq is maintained at a value before disengagement for a while after the clutch control signal S5 is switched from on to off, and then rapidly decreases. Specifically, when the driving of the clutch 5 by the
図６に戻って、測定部２０３は、シートセンサ１９Ａ，１９Ｂからの信号に基づいて、シート９がレジストローラ対１４を通過するのに要した時間である通過時間Ｔｐを測定する。通過時間Ｔｐは、レジストローラ対１４による搬送におけるシート９のすべりにより変化するので、レジストローラ対１４の表面状態の良否判断の目安の１つとなる。
Returning to FIG. 6, the
支援処理部２０４は、連結時間Ｔａの測定値に応じて、画像形成装置１の保守作業、特にクラッチ５およびその周辺部の不具合によるジャムを予防する作業を支援するための支援処理を行う。支援処理部２０４は、判別部２４１、報知処理部２４２、データ蓄積部２４３、およびデータ処理部２４４などから構成される。
The
判別部２４１は、図９に示すように、連結時間Ｔａの測定値としきい値ｔｈ１，ｔｈ２，ｔｈ３とを比較するとともに、負荷トルクＣｔの測定値としきい値ｔｈ１１，ｔｈ１２とを比較することにより、クラッチ５の連結動作特性の良否を判別する。
As shown in FIG. 9, the
図９においては、連結時間Ｔａについて、しきい値ｔｈ１（例えば３ｍｓ）からしきい値ｔｈ２（例えば８ｍｓ）までが適正時間範囲ＲＴａとされている。負荷トルクＣｔについては、しきい値ｔｈ１１からしきい値ｔｈ１２までが適正トルク範囲ＲＣｔとされている。適正トルク範囲ＲＣｔは、適正変化量範囲の例である。 In FIG. 9, regarding the connection time Ta, the appropriate time range RTa is from the threshold value th1 (for example, 3 ms) to the threshold value th2 (for example, 8 ms). Regarding the load torque Ct, the appropriate torque range RCt is from the threshold value th11 to the threshold value th12. The appropriate torque range RCt is an example of an appropriate change amount range.
また、判別部２４１は、図１０に示すように、解放時間Ｔｂの測定値としきい値ｔｈ２１とを比較するとともに、負荷トルクＣｔの測定値としきい値ｔｈ３１とを比較することにより、クラッチ５の解放動作特性の良否を判別する。
Further, as shown in FIG. 10, the
報知処理部２４２は、測定部２０３により得られた各種の測定値、判別部２４１による判別の結果、および測定値に基づいて算出される保守必要度Ｑなど、ジャムの予防に関わる状況情報Ｄ５をサービスパーソンに知らせるための報知処理を支援処理として行う。
The
報知処理は、次の（１）〜（３）の処理を含む。
（１）メンテナンスモードにおいて、画像形成装置１の操作パネル７またはサービスパーソンが携帯する端末装置に状況情報を表示させる処理
（２）適時に通信インタフェース８を用いてサービスセンターへ状況情報Ｄ５を送信する処理
（３）サービスパーソンに対処を依頼するようユーザにメッセージを伝える処理
図９（Ｂ）を参照して、報知処理部２４２は、クラッチ５の連結動作が適正時間範囲ＲＴａの上限（しきい値ｔｈ２）よりも長い時間Ｔｚが経過しても完了しない場合には、クラッチ５に不具合があることをサービスパーソンに知らせる報知処理を行う。
The notification process includes the following processes (1) to (3).
(1) Processing for displaying status information on the
報知処理部２４２は、連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ２よりも大きくかつ負荷トルクＣｔの測定値が適正トルク範囲ＲＣｔの上限（しきい値ｔｈ１２）よりも大きい場合に、モータ３の負荷トルクが増大する傾向にあることをサービスパーソンに知らせる。
The
報知処理部２４２は、連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ２よりも大きく、かつ負荷トルクＣｔの測定値がしきい値ｔｈ１２よりも小さい場合に、クラッチの動作特性が劣化し始めていることをサービスパーソンに知らせる。
The
報知処理部２４２は、連結時間Ｔａの測定値が適正時間範囲ＲＴａの下限（しきい値ｔｈ１）よりも小さく、かつ負荷トルクＣｔの測定値が適正トルク範囲ＲＣｔの下限（しきい値ｔｈ１１よりも小さい場合に、レジストローラ対１４の負荷が軽くなりだしていることサービスパーソンに知らせる。
The
図１０を参照して、報知処理部２４２は、解放時間Ｔｂの測定値がしきい値２１よりも大きい場合に、レジストローラ対１４の停止時間が長くなっていることをサービスパーソンに知らせる。詳しくは次の通りである。
Referring to FIG. 10, the
解放時間Ｔｂの測定値がしきい値２１よりも大きく、かつ負荷トルクＣｔの測定値がしきい値３１よりも小さい場合に、クラッチ５の負荷トルクが軽くなることによりレジストローラ対１４の停止時間が長くなっていることを知らせる。
When the measured value of the release time Tb is larger than the
また、解放時間Ｔｂの測定値がしきい値２１よりも大きく、かつ負荷トルクＣｔの測定値がしきい値３１よりも大きい場合に、クラッチ５内の摺動抵抗が大きくなることによりレジストローラ対１４の停止時間が長くなっていることを知らせる。この場合には、摺動抵抗の増大の原因として、ギヤ部５Ａの噛み合い面への異物の混入または軸受けの汚れの蓄積などがある旨を知らせてもよい。
Further, when the measured value of the release time Tb is larger than the
データ蓄積部２４３は、連結時間Ｔａの測定値が適正時間範囲ＲＴａ外の値である場合に、または負荷トルクＣｔの測定値が適正トルク範囲ＲＣｔ外の値である場合に、状態監視処理を支援処理として行う。状態監視処理とは、少なくとも連結時間Ｔａの測定値および負荷トルクＣｔの測定値を監視データＤ５０として蓄積する処理である。
The
データ蓄積部２４３は、状態監視処理において、通過時間Ｔｐの測定値を監視データＤ５０の一部として蓄積する。
The
データ蓄積部２４３は、状態監視処理の実行中に連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ１よりも小さく、かつ負荷トルクＣｔの測定値がしきい値ｔｈ１１よりも大きくなったときに、クラッチ５およびその周辺の状態が正常と判断して状態監視処理を終了する。
The
また、状態監視処理の実行中に連結時間Ｔａの測定値が適正時間範囲ＲＴａ内となり、かつ負荷トルクＣｔが適正トルク範囲ＲＣｔ内となったときに、クラッチ５およびその周辺の状態が正常と判断して状態監視処理を終了する。
Further, when the measured value of the connection time Ta is within the appropriate time range RTa and the load torque Ct is within the appropriate torque range RCt during the state monitoring process, it is determined that the state of the
データ処理部２４４は、状態監視処理の一部として、監視データＤ５０に基づいてクラッチ５およびレジストローラ対１４の動作特性の変化を予測するデータ処理を行う。詳しくは、監視データＤ５０における連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ２よりも大きい設定値（しきい値ｔｈ３：例えば２０〜３０ｍｓ）を超える頻度および超える量に基づいて、保守必要度Ｑを算出する。保守必要度Ｑは、シート９のジャムの発生しやすさ、すなわちジャムを予防する対処作業の緊急度を表わす情報である。保守必要度Ｑの算出には、過去のジャムの発生事例の統計分析により導いた演算式を用いる。
As part of the state monitoring process, the
図１１にはサービスパーソンによる保守点検における処理の流れの例が示されている。図１１では、サービスパーソンが画像形成装置１の設置場所にて作業を行う状況が想定されている。
FIG. 11 shows an example of a processing flow in maintenance inspection by a service person. In FIG. 11, it is assumed that the service person performs work at the installation location of the
サービスパーソンは、画像形成装置１にテスト印刷を実行させる。最近においてジャムが発生したことが分かっている場合には、ジャムの再現試験としてテスト印刷を実行させる。
The service person causes the
画像形成装置１は、テスト印刷において少なくとも連結時間Ｔａおよび負荷トルクＣｔを測定し（＃３０１）、得られた測定値をサービスパーソンに報知する（＃３０２）。連結動作特性を判別してその結果を測定値とともにまたは測定値に代えて報知してもよい。
The
サービスパーソンは、報知された情報に応じて、ジャムの発生させた疑いまたは発生させるおそれが大きい部位に重点をおいてクラッチ５とその近辺を対象とする周辺調査を実施する（＃３０３〜＃３０９）。
In accordance with the notified information, the service person conducts a peripheral survey on the
この周辺調査においては、基本的には、負荷トルクＣｔが比較的に軽いか重いかによって調査の手順を変える。 In this peripheral survey, basically, the survey procedure is changed depending on whether the load torque Ct is relatively light or heavy.
すなわち、負荷トルクＣｔが軽い場合には、搬送力が低下している可能性があるので、ローラ１４Ａ，１４Ｂの表面状態、およびローラ１４Ａ，１４Ｂによるシート９に対する押圧力を設定するバネの状態の調査から始める。
That is, when the load torque Ct is light, there is a possibility that the conveying force is reduced. Therefore, the surface state of the
負荷トルクＣｔが重い場合には、負荷がさらに増大する可能性があるので、ローラ１４Ａ，１４Ｂの表面状態、およびクラッチ５とモータ３とを連結するギヤ群（ギヤ部５Ａを含む）への異物の付着および傷がないかどうかの調査から始める。
When the load torque Ct is heavy, there is a possibility that the load will further increase. Therefore, the surface condition of the
周辺調査は、連結時間Ｔａの測定値に応じて、次のように行われる。 The peripheral survey is performed as follows according to the measured value of the connection time Ta.
連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ１よりも小さい場合は（＃３０３でＹＥＳ）、特に負荷トルクＣｔが軽いときに念入りに調査する（＃３０９）。それは、負荷トルクＣｔが重いときは、連結時間Ｔａの短いことがクラッチ５の摩擦面のいわゆる馴染みによる好ましい現象を示しているので、クラッチ５とその近辺に不具合があることはほとんどないからである。
If the measured value of the connection time Ta is smaller than the threshold th1 (YES in # 303), the investigation is carefully conducted particularly when the load torque Ct is light (# 309). This is because when the load torque Ct is heavy, a short connection time Ta indicates a preferable phenomenon due to the so-called familiarity of the friction surface of the clutch 5, and therefore there is almost no problem in the
周辺調査により何らかの不具合を見つけた場合には、清掃、修理、部品交換などの必要な処置を施す。 If any problems are found by the peripheral survey, necessary measures such as cleaning, repair, and parts replacement are taken.
その後、画像形成装置１は、例えばメンテナンスモードを終了する所定の操作がなされたことを契機として状態監視処理を開始する（＃３１２）。現時点ではクラッチ５は正常に動作しているが、連結時間Ｔａの測定値は適正時間範囲ＲＴａ外であるので、状態監視処理を行うことにより今後のコンディションを示す情報を収集する。
Thereafter, the
連結時間Ｔａの測定値が適正時間範囲ＲＴａ内の値である場合には（＃３０３でＮＯ、＃３０４でＹＥＳ）、周辺調査において各部の状態を確認する（＃３０６）。 When the measured value of the connection time Ta is a value within the appropriate time range RTa (NO in # 303, YES in # 304), the state of each part is confirmed in the peripheral investigation (# 306).
連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ２よりも大きくかつしきい値ｔｈ３以下である場合には（＃３０４でＮＯ、＃３０５でＹＥＳ）、連結完了が遅れぎみであることに留意して周辺調査を行う（＃３０８）。特に、負荷が重い場合にその原因とない得る部位を念入りに調べる。その後、画像形成装置１は状態監視処理を開始する。
If the measured value of the connection time Ta is greater than the threshold th2 and less than or equal to the threshold th3 (NO in # 304, YES in # 305), note that the completion of the connection is delayed. An investigation is performed (# 308). In particular, when the load is heavy, carefully examine possible parts that may not be the cause. Thereafter, the
連結時間Ｔａの測定値がしきい値ｔｈ３よりも大きい場合は（＃３０５でＮＯ）、周辺調査を行うにあたり、負荷が重いかどうかを確認する（＃３０７）。負荷が重いときは、クラッチ５以外に負荷を重くする原因が無いかを念入りに調べる。原因が見つからなければクラッチ５に不具合があると判断してクラッチ５を交換する（＃３１０）。
If the measured value of the connection time Ta is larger than the threshold th3 (NO in # 305), it is confirmed whether or not the load is heavy (# 307) in performing the peripheral investigation. When the load is heavy, it is examined carefully whether there is a cause other than the clutch 5 that makes the load heavy. If no cause is found, it is determined that the
サービスパーソンは、周辺調査を行った後、シート９の搬送の様子を確認する必要があると判断すると（＃３１３）、再度、画像形成装置１にテスト印刷を行わせる。
If the service person determines that it is necessary to confirm the state of conveyance of the
図１２には画像形成装置１における状態監視処理の流れが示されている。
FIG. 12 shows a flow of state monitoring processing in the
状態監視モードを設定し（＃４０１）、印刷ジョブを実行するごとに、連結時間Ｔａ、負荷トルクＣｔ、解放時間Ｔｂ、および通過時間Ｔｐなどを測定し（＃４０２）、得られた測定値を監視データＤ５０として蓄積する（＃４０３）。また、シート９の紙種などの搬送条件を測定値と対応づけて記録する。
The state monitoring mode is set (# 401), and each time a print job is executed, the connection time Ta, the load torque Ct, the release time Tb, the passage time Tp, and the like are measured (# 402). It accumulates as monitoring data D50 (# 403). Also, the conveyance conditions such as the paper type of the
定期的に保守必要度Ｑを算出するデータ処理を行い（＃４０４）、処理結果をサービスパーソンによる読出しが可能に記録する（＃４０５）。 Data processing for periodically calculating the maintenance necessity level Q is performed (# 404), and the processing result is recorded so as to be readable by the service person (# 405).
処理結果が早々の保守作業の必要がない設定範囲内のものでありかつ測定値が監視を終了する条件を満たすものでない場合には（＃４０６でＹＥＳ、＃４０７でＮＯ）、ステップ＃４０２に戻って状態監視を続ける。 If the processing result is within the setting range that does not require early maintenance work and the measured value does not satisfy the condition for ending monitoring (YES in # 406, NO in # 407), the process proceeds to step # 402. Go back and continue monitoring.
データ処理の結果が設定範囲外、例えば保守必要度Ｑが８０％以上である場合は（＃＃４０６でＮＯ）、メンテナンス・フラグをオンとし（＃４０８）、ユーザにサーピスパーソンへの連絡を促すサービスコール処理を行う（＃４０９）。 If the result of the data processing is out of the setting range, for example, the maintenance necessity Q is 80% or more (NO in ## 406), the maintenance flag is turned on (# 408), and the user is urged to contact the service person. Service call processing is performed (# 409).
以上の実施形態によると、ｑ軸電流値Ｉｑに基づいて連結時間Ｔａを測定するので、モータ３に流れる全電流の値に基づいて測定するよりも正確な測定値を容易に得ることができる。連結時間Ｔａの正確な測定値に基づいてクラッチ５のコンディションを判別して必要な対処を行うことができるので、ジャムの発生を防ぐための保守作業の効率が高まる。
According to the above embodiment, since the connection time Ta is measured based on the q-axis current value Iq, it is possible to easily obtain a more accurate measured value than when measuring based on the value of the total current flowing through the
ｑ軸電流値Ｉｑに基づいて負荷トルクＣｔを容易に測定し、負荷トルクＣｔに基づいてクラッチ５に加わる負荷トルクを容易に求めることができるので、クラッチ５だけでなく、ローラ１４Ａおよびそれに駆動力を伝達する機構の各部のコンディションを負荷トルクＣｔの測定値に基づいて判別して必要な対処を行うことができる。これにより保守作業の効率がより高まる。
Since the load torque Ct can be easily measured based on the q-axis current value Iq and the load torque applied to the clutch 5 can be easily obtained based on the load torque Ct, not only the clutch 5 but also the
上に述べた実施形態において、連結時間Ｔａおよび負荷トルクＣｔなどの測定値、並びに監視データＤ５０を通信回線を介してサービスセンターへ随時にアップロードするようにしてもよい。その場合において、サービスパーソンは、サービスセンターに居ながら画像形成装置１のクラッチ５のコンディションを把握することができる。クラッチ５のコンディションに応じて保守作業の実施時期を決めたり、遠隔操作によりシート９の搬送のタイミングを調整したりすることができる。
In the embodiment described above, the measurement values such as the connection time Ta and the load torque Ct, and the monitoring data D50 may be uploaded to the service center via the communication line as needed. In this case, the service person can grasp the condition of the
上に述べた実施形態において、連結時間Ｔａのしきい値ｔｈ１〜ｔｈ３および時間Ｔｚの値は例示の値に限らない。クラッチ５の負荷トルクに対応した値でもよい。 In the embodiment described above, the threshold values th1 to th3 of the connection time Ta and the values of the time Tz are not limited to the illustrated values. A value corresponding to the load torque of the clutch 5 may be used.
クラッチ５を介して回転駆動するローラはレジストローラ対１４以外のローラであってもよい。
The roller that is rotationally driven via the
その他、画像形成装置１の全体または各部の構成、処理の内容、順序、またはタイミング、連結時間Ｔａおよび負荷トルクＣｔの判別に用いるしきい値の個数、モータ３の構成などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
In addition, the configuration of the whole or each part of the
１ 画像形成装置
３ モータ
５ クラッチ
９ シート
１４ レジストローラ対（ローラ）
１９Ａ、１９Ｂ シートセンサ（センサ）
２１ モータ制御装置（モータ制御部）
２０３ 測定部
２０４ 支援処理部
Ｃｔ 負荷トルク（回転トルクの変化量）
Ｄ５０ 監視データ
Ｉｑ ｑ軸電流値（電流の検出値）
Ｍｔ 回転トルク
Ｑ 保守必要度
ＲＣｔ 適正トルク範囲（適正変化量範囲）
ＲＴａ 適正時間範囲
ｔｈ２１ しきい値
Ｔａ 連結時間
Ｔｂ 解放時間
Ｔｐ 通過時間
Ｔｚ 時間
DESCRIPTION OF
19A, 19B Sheet sensor (sensor)
21 Motor controller (motor controller)
203
D50 Monitoring data Iq q-axis current value (current detection value)
Mt Rotation torque Q Maintenance requirement RCt Proper torque range (Proper change range)
RTa appropriate time range th21 threshold Ta connection time Tb release time Tp passage time Tz time
Claims (17)
前記シートを搬送するためのローラと、
前記ローラを回転駆動するためのモータと、
前記モータをベクトル制御するモータ制御部と、
前記モータの回転駆動力を前記ローラへ伝達するクラッチと、
前記モータに流れて回転トルクを生じさせる電流の検出値を前記モータ制御部から取得して当該検出値に基づいて前記クラッチの連結時間を測定する測定部と、
前記連結時間の測定値に応じて、保守作業を支援するための支援処理を行う支援処理部と、を有する、
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus for forming an image on a sheet,
A roller for conveying the sheet;
A motor for rotationally driving the roller;
A motor control unit for vector-controlling the motor;
A clutch for transmitting the rotational driving force of the motor to the roller;
A measurement unit that obtains a detection value of a current that flows through the motor and generates a rotational torque from the motor control unit, and measures the clutch engagement time based on the detection value;
A support processing unit for performing a support process for supporting maintenance work according to the measurement value of the connection time,
An image forming apparatus.
請求項１に記載の画像形成装置。 The support processing unit notifies the service person that there is a problem with the clutch when the engagement operation of the clutch is not completed even after a predetermined time longer than the upper limit of the appropriate time range has elapsed. As the support process,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記支援処理部は、前記連結時間の測定値が適正時間範囲外の値である場合に、前記連結時間の測定値および前記変化量を監視データとして蓄積する状態監視処理を、前記支援処理として行う、
請求項１記載の画像形成装置。 The measurement unit, when measuring the connection time, obtains the difference between the detected values before and after the clutch is connected as the amount of change in the rotational torque,
The support processing unit performs, as the support process, a state monitoring process in which the measurement value of the connection time and the amount of change are accumulated as monitoring data when the measurement value of the connection time is outside the appropriate time range. ,
The image forming apparatus according to claim 1.
前記支援処理部は、前記変化量が適正変化量範囲外の値である場合に、前記連結時間の測定値および前記変化量を監視データとして蓄積する状態監視処理を、前記支援処理として行う、
請求項１記載の画像形成装置。 The measurement unit, when measuring the connection time, obtains the difference between the detected values before and after the clutch is connected as the amount of change in the rotational torque,
The support processing unit performs, as the support process, a state monitoring process that accumulates the measurement value of the connection time and the change amount as monitoring data when the change amount is outside the appropriate change amount range.
The image forming apparatus according to claim 1.
請求項３または４のいずれかに記載の画像形成装置。 The support processor tends to increase the load torque of the motor when the measurement value of the connection time is larger than the upper limit of the appropriate time range and the change amount is larger than the upper limit of the appropriate change amount range. The notification process for notifying the service person that the service is present is performed as the support process.
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項３ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。 When the measured value of the connection time is larger than the upper limit of the appropriate time range and the amount of change is smaller than the upper limit of the appropriate amount of change range, the support processing unit starts to deteriorate the operating characteristics of the clutch. Performing the notification process for notifying the service person that the service person is present as the support process,
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項３ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。 When the measured value of the connection time is smaller than the lower limit of the appropriate time range and the amount of change is smaller than the lower limit of the appropriate amount of change range, the support processing unit starts to reduce the load on the roller. A notification process for informing a service person that the service person is present as the support process,
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項３ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。 The state monitoring process includes a data process for predicting a change in operating characteristics of the clutch and the roller based on the monitoring data.
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項８記載の画像形成装置。 The support processing unit needs to maintain the ease of jamming of the sheet based on the frequency and amount of the measurement time of the connection time in the monitoring data exceeding a set value larger than the upper limit of the appropriate time range. Performing the process of calculating the degree as the data process, and performing the notification process for notifying the service person of the calculated degree of maintenance as the support process.
The image forming apparatus according to claim 8.
前記測定部は、前記センサからの前記信号に基づいて前記シートが前記ローラを通過するのに要した時間である通過時間を測定し、
前記支援処理部は、前記状態監視処理において、前記通過時間の測定値を監視データの一部として蓄積する、
請求項８記載に画像形成装置。 A sensor that is provided on the upstream side and the downstream side of the roller in the sheet conveyance path and outputs a signal indicating the presence or absence of the sheet;
The measuring unit measures a passing time which is a time required for the sheet to pass through the roller based on the signal from the sensor;
The support processing unit accumulates the measurement value of the transit time as part of the monitoring data in the state monitoring process.
The image forming apparatus according to claim 8.
請求項１０記載の画像形成装置。 The support processing unit is configured to calculate, as a maintenance necessity level, the ease of occurrence of the sheet jam based on a frequency and an amount exceeding a predetermined value of the measurement value of the passing time in the monitoring data. And performing the notification process for notifying the service person of the calculated degree of maintenance as the support process.
The image forming apparatus according to claim 10.
請求項３記載の画像形成装置。 The support processing unit, when the measurement value of the connection time is smaller than the lower limit of the appropriate time range and the change amount is larger than the lower limit of the proper change amount range during execution of the state monitoring process Ending the state monitoring process,
The image forming apparatus according to claim 3.
請求項３記載の画像形成装置。 The support processing unit performs the state monitoring process when the measured value of the connection time is within the appropriate time range and the change amount is within the appropriate change amount range during execution of the state monitor process. finish,
The image forming apparatus according to claim 3.
前記支援処理部は、前記解放時間の測定値がしきい値よりも大きい場合に、前記ローラの停止時間が長くなっていることをサービスパーソンに知らせるための報知処理を前記支援処理として行う、
請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置。 The measurement unit measures the release time of the clutch based on the detected value of the current,
The support processing unit performs a notification process for notifying a service person that the stop time of the roller is long when the measured value of the release time is greater than a threshold value, as the support process.
The image forming apparatus according to claim 1.
前記支援処理部は、前記解放時間の測定値が前記しきい値よりも大きく、かつ解放時の前記変化量がしきい値よりも小さい場合に、前記クラッチの負荷トルクが軽くなることにより前記ローラの停止時間が長くなっていることをサービスパーソンに知らせるための報知処理を前記支援処理として行う、
請求項１４記載の画像形成装置。 The measurement unit, when measuring the release time, acquires the difference between the detection values before and after releasing the clutch as the amount of change,
When the measured value of the release time is larger than the threshold value and the amount of change at the time of release is smaller than the threshold value, the support processing unit reduces the load torque of the clutch to reduce the roller Informing the service person that the stop time is long is performed as the support process.
The image forming apparatus according to claim 14.
請求項１４または１５に記載の画像形成装置。 When the measured value of the release time is greater than the threshold value and the amount of change at the time of release is greater than the threshold value, the support processing unit increases the sliding resistance in the clutch. The notification process for notifying the service person that the stop time of the roller is long is performed as the support process.
The image forming apparatus according to claim 14 or 15.
前記画像形成装置が、前記ベクトル制御において取得する前記モータに流れて回転トルクを生じさせる電流の検出値に基づいて、前記クラッチの連結時間を測定し、
前記画像形成装置が、前記連結時間の測定値を複数のしきい値と比較することにより、前記シートの搬送に関わる部品群のうちの少なくとも前記クラッチについて動作特性の良否を判別するとともに、その判別結果を報知する、
ことを特徴とする保守作業を支援する方法。 A method of supporting a maintenance operation of an image forming apparatus that has a clutch that transmits a rotational driving force of a motor to a roller that conveys a sheet and performs vector control of the motor,
The image forming apparatus measures the clutch engagement time based on a detection value of a current that flows to the motor acquired in the vector control and generates a rotational torque,
The image forming apparatus determines whether the operating characteristics of at least the clutch of the group of parts related to the conveyance of the sheet are good or not by comparing the measurement value of the connection time with a plurality of threshold values. Announce the result,
A method for supporting maintenance work characterized by the above.
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2019132875A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
| JP2020181058A (en) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | Motor control device and image formation device |
| EP3919984A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| CN114578667A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 佳能株式会社 | Image forming apparatus with a toner supply device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187953A (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Drive power transmission device and image forming apparatus having the drive power transmission device |
| JP2018202660A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社リコー | Image formation apparatus |
-
2017
- 2017-05-31 JP JP2017108295A patent/JP6922433B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007187953A (en) * | 2006-01-16 | 2007-07-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Drive power transmission device and image forming apparatus having the drive power transmission device |
| JP2018202660A (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-27 | 株式会社リコー | Image formation apparatus |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019132875A (en) * | 2018-01-29 | 2019-08-08 | コニカミノルタ株式会社 | Image forming apparatus |
| JP2020181058A (en) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | Motor control device and image formation device |
| JP7398879B2 (en) | 2019-04-24 | 2023-12-15 | キヤノン株式会社 | image forming device |
| US11932031B2 (en) | 2019-04-24 | 2024-03-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor control apparatus and image forming apparatus |
| EP3919984A1 (en) * | 2020-06-01 | 2021-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| US11467527B2 (en) | 2020-06-01 | 2022-10-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus that controls transmission of driving force to a developing roller based on current through a motor |
| CN114578667A (en) * | 2020-11-30 | 2022-06-03 | 佳能株式会社 | Image forming apparatus with a toner supply device |
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