JP2008176576A - Failure detection device and failure detection program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、駆動電流の供給により駆動される機械系駆動機構の故障検知装置及び故障検知プログラムに関する。 The present invention relates to a failure detection apparatus and failure detection program for a mechanical drive mechanism that is driven by supplying a drive current.
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。 Mechanical drive mechanisms that are driven by a drive current being supplied include motors, solenoids, clutches, cooling fans, and the like, and a plurality of these drive mechanisms are provided in an image forming apparatus, a multifunction peripheral, or the like.
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。 When a failure occurs in these drive mechanisms, there is a problem that a favorable process cannot be performed. Therefore, it is necessary to detect a failure of each component provided in the apparatus.
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(特許文献1参照)。 Conventionally, as a method of detecting a failure, a polygon motor, a solenoid, and a clutch are individually driven by a command from a CPU, and a current supplied to a drive mechanism such as each driver or motor is set to a potential difference between both ends of a resistor. It is proposed that the current value detected by the CPU is monitored, the current value detected by the CPU is monitored, and the fault diagnosis of the polygon motor, the solenoid, and the clutch is performed based on the input voltage value (see Patent Document 1).
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(特許文献2参照)。 In addition, a reference current indicating that a specific component is functioning properly is stored in the computer memory, and only the specific component consumes current while the image is formed including the specific component. It has also been proposed to read the current supplied to the device, compare the read current value with the reference current stored in the memory, and detect the failure of the component depending on whether or not it matches the reference current. (See Patent Document 2).
また、複数の部品が同時に動作している場合であっても、駆動している各駆動機構の駆動電流の総和に基づいて故障が発生しているか否かを判定することで、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる故障検知装置が提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献3の故障検知自体は、サービスマンがメンテナンスする現場で使用するツールとして、従来にない、非常に優れた手段であり、駆動電流の総和(全電流)は、電流プローブ等を用いることで簡単に測定することができるが、各駆動機構(コンポーネント)の動作タイミングは、別途コントローラからの信号を読み出して、同期をとる必要がある。 However, the failure detection itself in Patent Document 3 is a very excellent means that has never been used as a tool used in the field for maintenance by service personnel, and the total drive current (total current) Although it can be easily measured by using, it is necessary to synchronize the operation timing of each drive mechanism (component) by separately reading a signal from the controller.
この同期をとる作業に、専用のコネクタや端子(コントローラとの接続用インターフェース)を設けておかなくてはならず、汎用性に乏しかった。 In order to achieve this synchronization, a dedicated connector and terminal (interface for connecting to the controller) had to be provided, and the versatility was poor.
本発明は、このような背景技術の状況の中でなされたもので、各駆動機構の駆動電流の総和によって故障を判断する際に、特別のモードに移行することなく、かつ故障診断時期が特定されることなく、各駆動機構(コンポーネント)の動作タイミングを専用のコネクタや端子(コントローラとの接続用インターフェース)を設けて、別途コントローラからの信号を読み出すような専用の接続手段を必要とせず、汎用性を持たせることができる故障検知装置及び故障検知プログラムを得ることが目的である。 The present invention has been made in the background of such a background art, and when determining a failure based on the sum of drive currents of each drive mechanism, the failure diagnosis time is specified without shifting to a special mode. Without the need for dedicated connection means, such as providing a dedicated connector and terminal (interface for connection with the controller) for the operation timing of each drive mechanism (component), separately reading the signal from the controller, It is an object to obtain a failure detection device and a failure detection program that can be versatile.
請求項1に記載の発明は、駆動機構が駆動開始から終了までの正常動作時間範囲の駆動電流を正常電流波形として記憶する正常電流波形記憶手段と、実際に駆動機構が駆動しているときに、前記正常動作時間よりも広い時間範囲での実動電流波形を取り込む実動電流波形取込手段と、前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する相関情報出力手段と、前記相関情報出力手段から出力される相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する同期時期選別手段と、前記同期時期選別手段で選別された同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する故障判定手段と、を有している。 According to the first aspect of the present invention, the drive mechanism stores the drive current in the normal operation time range from the start to the end of the drive as a normal current waveform, and when the drive mechanism is actually driven. The actual current waveform capturing means for capturing the actual current waveform in a time range wider than the normal operation time, the normal current waveform, and the actual current waveform are repeatedly compared while moving the time axis. The degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest on the basis of the correlation information output means for outputting the correlation information as the respective comparison results and the correlation information output from the correlation information output means A synchronization timing selection means for selecting a timing as a synchronization time; and a failure based on a degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization timing selected by the synchronization timing selection means. And a, and failure determining means for determining whether or not it has none.
請求項1記載の発明によれば、駆動している各駆動機構の実動駆動電流に基づいて故障が発生しているか否かを判定するので、故障を検知するための特別なモードや動作状態での動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。 According to the first aspect of the invention, since it is determined whether or not a failure has occurred based on the actual driving current of each driving mechanism that is being driven, a special mode or operating state for detecting the failure is determined. Failure detection can be performed without executing the operation in the above.
ここで、実動駆動電流波形と正常電流波形とを比較する故障検知時期であるが、従来は、例えば、駆動機構を制御する制御プログラム等からの情報を得て、その情報に基づいて同期をとり行っていた。このため、同期をとるための特別な手段(例えば、情報を得るための接続用インターフェース等)が必要であった。 Here, it is the failure detection time for comparing the actual drive current waveform and the normal current waveform. Conventionally, for example, information is obtained from a control program for controlling the drive mechanism, and synchronization is performed based on the information. I was taking it. For this reason, a special means for synchronizing (for example, a connection interface for obtaining information) is required.
これに対し、請求項1の発明では、前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する(相関情報出力手段)。 On the other hand, in the first aspect of the invention, the normal current waveform and the actual current waveform are repeatedly compared while moving the time axis, and correlation information that is a result of each comparison is output (correlation information output). means).
この相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する(同期時期選別手段)。 Based on this correlation information, the time when the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest is selected as the synchronization time (synchronization time selection means).
当該同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する(故障判定手段)。 It is determined whether or not a failure has occurred based on the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization time (failure determination means).
これにより、同期をとるための特別な手段が不要となり、汎用性に優れた故障判定装置を得ることができる。 This eliminates the need for special means for synchronization, and provides a failure determination device with excellent versatility.
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、前記実動電流波形取込手段による前記実動電流波形の取り込み開始時期が、実動の指示後かつ実動前の任意の時期であり、かつ取り込み終了時間時期が、実動後の任意の時期であることを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the actual current waveform capturing start time by the actual current waveform capturing unit is an arbitrary time after the actual operation instruction and before the actual operation. The uptake end time is an arbitrary time after actual operation.
請求項2に記載の発明によれば、実動電流波形取込手段による実動電流波形の取り込み開始時期を実動の指示後かつ実動前の任意の時期とし、かつ取り込み終了時間時期を実動後の任意の時期とすることで、特に駆動系の制御プログラム情報に頼らず、実動電流波形の全電流波形の取り込みが可能である。 According to the second aspect of the present invention, the actual current waveform capturing start time by the actual current waveform capturing means is set to an arbitrary time after instructing the actual operation and before the actual operation, and the capture end time is actual. By setting an arbitrary time after the operation, it is possible to capture the entire current waveform of the actual current waveform without depending on the control program information of the drive system.
請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記正常電流波形は、全ての駆動機構が正常動作しているときの駆動電流の総和であることを特徴としている。
The invention according to claim 3 is the invention according to
請求項3に記載の発明によれば、全ての駆動機構が正常動作しているときの駆動電流の総和を正常電流波形とすることで、同期時期を得る相関情報が明確となる。 According to the third aspect of the present invention, the correlation information for obtaining the synchronization time is clarified by setting the sum of the drive currents when all the drive mechanisms are operating normally as a normal current waveform.
請求項4に記載の発明は、前記請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の発明において、前記正常電流波形は、一部の駆動機構が正常動作しているときの駆動電流の総和であることを特徴としている。
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of
請求項4に記載の発明によれば、記憶容量を軽減でき、かつ相関情報に基づく同期時期の選別までの制御負担を軽減することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the storage capacity can be reduced, and the control burden until the selection of the synchronization time based on the correlation information can be reduced.
請求項5に記載の発明は、前記請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の発明において、前記相関情報が、前記正常電流波形の前記比較時の電流値Xiの平均値をXave、前記実動電流波形の前記比較時の電流値Yiの平均値をYaveとした場合に、以下の(1)式で算出される相互相関係数rであり、前記相互相関係数rは−1.0<r<+1.0であることを特徴としている。
The invention according to claim 5 is the invention according to any one of
請求項5に記載の発明によれば、相関情報として相互相関係数を演算で得る。これにより、故障検知(判定)を定量的に行うことができるため、完全自動制御による故障検知が容易に可能となる。 According to the fifth aspect of the present invention, the cross-correlation coefficient is obtained by calculation as the correlation information. Thereby, since failure detection (determination) can be performed quantitatively, failure detection by fully automatic control can be easily performed.
請求項6に記載の発明は、駆動機構が駆動開始から終了までの正常動作時間範囲の駆動電流を正常電流波形として記憶する正常電流波形記憶工程と、実際に駆動機構が駆動しているときに、前記正常動作時間よりも広い時間範囲での実動電流波形を取り込む実動電流波形取込工程と、前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する相関情報出力工程と、前記相関情報出力工程から出力される相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する同期時期選別工程と、前記同期時期選別工程で選別された同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する故障判定工程と、を含む処理をコンピュータに実行させる故障検知プログラム。 The invention according to claim 6 is a normal current waveform storage step in which the drive mechanism stores the drive current in the normal operation time range from the start to the end of the drive as a normal current waveform, and when the drive mechanism is actually driven. The actual current waveform capturing step for capturing the actual current waveform in a time range wider than the normal operation time, the normal current waveform, and the actual current waveform are repeatedly compared while moving the time axis. The degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest on the basis of the correlation information output step for outputting the correlation information as the respective comparison results and the correlation information output from the correlation information output step. Based on the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization timing selection step for selecting the timing as the synchronization timing and the synchronization timing selected at the synchronization timing selection step. Failure detection program executed and determining whether or not failure determination process forms, the process comprising the computer.
請求項6記載の発明によれば、駆動している各駆動機構の実動駆動電流に基づいて故障が発生しているか否かを判定するので、故障を検知するための特別なモードや動作状態での動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。 According to the sixth aspect of the invention, since it is determined whether or not a failure has occurred based on the actual drive current of each driving mechanism that is being driven, a special mode or operating state for detecting the failure is determined. Failure detection can be performed without executing the operation in the above.
ここで、実動駆動電流波形と正常電流波形とを比較する故障検知時期であるが、従来は、例えば、駆動機構を制御する制御プログラム等からの情報を得て、その情報に基づいて同期をとり行っていた。このため、同期をとるための特別な手段(例えば、情報を得るための接続用インターフェース等)が必要であった。 Here, it is the failure detection time for comparing the actual drive current waveform and the normal current waveform. Conventionally, for example, information is obtained from a control program for controlling the drive mechanism, and synchronization is performed based on the information. I was taking it. For this reason, a special means for synchronizing (for example, a connection interface for obtaining information) is required.
これに対し、請求項6の発明では、前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する(相関情報出力工程)。 On the other hand, in the invention of claim 6, the normal current waveform and the actual current waveform are repeatedly compared while moving the time axis, and correlation information that is a result of each comparison is output (correlation information output). Process).
この相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する(同期時期選別工程)。 Based on this correlation information, the time when the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest is selected as the synchronization time (synchronization time selection step).
当該同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する(故障判定工程)。 It is determined whether or not a failure has occurred based on the degree of matching between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization time (failure determination step).
これにより、同期をとるための特別な手段が不要となり、汎用性に優れた故障判定プログラムを得ることができる。 This eliminates the need for special means for synchronization, and a fault determination program with excellent versatility can be obtained.
以上説明した如く本発明では、特別のモードに移行することなく、かつ故障診断時期が特定されることなく、各駆動機構の駆動電流の総和によって故障を判断する際に、専用の接続手段を必要とせず、汎用性を持たせることができるという優れた効果を有する。 As described above, in the present invention, a dedicated connection means is required when judging a failure based on the sum of drive currents of each drive mechanism without shifting to a special mode and without specifying a failure diagnosis time. However, it has an excellent effect that it can have versatility.
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。
FIG. 1 schematically shows a configuration of an
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
The
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28A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28Aの回転制御のトリガとして用いられる。
A
さらに、用紙の搬送経路上の画像形成部14近傍の所定位置には、当該位置における用紙の有無を検出する用紙検出センサ32が配設されており、その下流側には、レジループソレノイド34及びツメ36が配設されている。ツメ36は、レジゲートソレノイド38の動作により用紙の搬送系路上に押し出され或いは搬送経路から引き込められるようになっており、ツメ36が搬送系路上に押し出されることで搬送系路上を搬送されてきた用紙の先端を一旦停止させて搬送タイミングを調節する。レジループソレノイド34は、ツメ36により搬送が停止された用紙が搬送経路から離脱しないようにループを形成させる。
Further, a
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。
The paper detection signal from the
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、その上流側に搬送ロール28Bが配設されている。この搬送ロール28Bと感光体ドラム50との間には、用紙検出センサ40が配設されている。
On the other hand, the
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。
On the peripheral surface of the
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。
The
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。
The
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。
A fixing
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。
A
図2には、本実施の形態に係る画像形成装置10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。
FIG. 2 is a block diagram centering on a drive system for driving each part of the
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116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。なお、制御部100は、I/F(Interface)130、RAM(Random Access Memory)132、CPU(Central Processing Unit)134、ROM(Read Only Memory)136、及びHDD(Hard Disk Drive)138で構成されている(図13参照)。そして、ROM136は書き込み不可能な不揮発性の記憶装置であり、制御プログラム(例えば、図5や図12のフローチャートを基にしたプログラム等)が格納されている(図13参照)。また、HDD138は読み書き可能な記憶装置であり、各種データや命令などの情報を記憶することができるので、制御プログラムも格納してもよいが、制御プログラムはHDD138に格納せずにROM136に格納した方がよい(図13参照)。さらに、RAM132は読み書き可能な揮発性の記憶装置であり、CPU134の命令によってデータ等を処理する作業領域である。また、HDD138もRAM132と同様に作業領域を持つ記憶装置としてもよい(図13参照)。さらに、CPU134は中央処理装置であり、ROM136(またはHDD138)に格納された制御プログラムを基にRAM132(またはHDD138)上でデータ等の情報処理等の作業を行わせ、データ等の情報のやり取りを制御し、I/F130へデータや命令を送受信させ、制御部100全体を制御する(図13参照)。また、I/F130は、CPU134や外部から送受信された命令やデータ等の情報を入出力する(図13参照)。
As shown in FIG. 1, the
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。
The driving force of the
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。
As shown in the figure, the
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。
Further, the
ところで、本実施の形態では、上記各ドライバを流れた電流値を検出するための電流値検出部160と、各ドライバが正常に動作している場合に電流値検出部160において検出されるべき電流値が予め記憶された電流値記憶部162と、が設けられており、それぞれ制御部100に接続されている。なお、上記電流値検出部160は、電流値検出のための抵抗や比較器、A/Dコンバータ等を含んで構成されている(図6の電流検知回路と同様)。
By the way, in the present embodiment, the current
制御部100では、入力された検出電流値と記憶された電流値とを比較することにより各ドライバにより駆動される部位に故障が発生しているか否かを判定する故障検知処理が実行される。
In the
ここで、図3には、各部位が正常に動作している場合に電流値検出部160において検出されるべき電流値(以下、「正常電流値」という)が電流値記憶部162に記憶された状態が模式的に示されている。正常電流値は一般的に時間経過に伴い変化するものであるので、本実施の形態では、縦軸を正常電流値、横軸を時間として正常電流値の推移をプロットして得られる正常電流波形として記憶している。
Here, in FIG. 3, a current value (hereinafter referred to as “normal current value”) to be detected by the current
また、正常電流波形は、用紙サイズや給紙トレイの位置、片面印刷か両面印刷か、及び印刷枚数等の諸条件によって異なってくるので、本実施の形態では、画像形成装置10の動作状態や動作条件等に応じたパターン(1〜n)毎にそれぞれ各部位の正常電流波形を記憶している。
In addition, the normal current waveform differs depending on various conditions such as the paper size, the position of the paper feed tray, single-sided printing or double-sided printing, and the number of printed sheets. In this embodiment, the operating state of the
さらに、本実施の形態に係る制御部100では、何れかの部位がON/OFFする毎に電流を比較して故障検知するようにしており、各パターンにおいて各部位がON/OFFされるタイミング(A〜J)で区切った検知期間毎に正常電流波形を記憶している。
Further, in the
図4には、電流値記憶部162に記憶されている正常電流波形の一例がタイミングチャートとして示されている。なお、同図に示す例は、用紙サイズがA4であり、給紙トレイ20から給紙し、片面印刷を行う場合(図3におけるパターン1)の各部位の正常電流波形である。また、同図に示すA〜Jは各部位のON/OFFのタイミングであり、図3のA〜Jに相当する。
FIG. 4 shows an example of a normal current waveform stored in the current
同図に示される各部位の正常電流波形を合成(総和)したものが全電流の正常電流波形であり、各部位が正常に動作している場合、実動電流波形は同図の「全電流」に示されるような波形となる。 The normal current waveform of each part shown in the figure is combined (summed) to obtain the total current normal current waveform. When each part is operating normally, the actual current waveform is The waveform is as shown in FIG.
制御部100では、故障が発生している場合には、入力された検出電流値と読み出した正常電流値との差の絶対値を各部位の正常電流値と比較して、最も近い正常電流値の部位を故障した部位として特定する。
In the
図6は、参考として正常電流波形の取り込みを行うための回路構成の一例を示すものである。同図に示されるように、直流電源300から供給されてモータドライバ回路302やソレノイドドライバ回路304を通る電流が電流検知回路306を介してコントロール回路308に取り込まれる。このような構成の回路において各部位を単独で動作させることにより、各部位の正常電流波形が測定される。
FIG. 6 shows an example of a circuit configuration for capturing a normal current waveform as a reference. As shown in the figure, the current supplied from the
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。
Note that the
例えば、ナジャーソレノイドの正常電流波形を取り込む場合は、ONからOFFまでの間にプレレジモータがONしているので、A−B、B−Cの2つに分割する。したがって、ナジャーソレノイドONから100msecの電流波形を期間A−Bのナジャーソレノイドの正常電流波形としてメモリ等に格納する。次に、ナジャーソレノイドON後100msec時点から80msecの電流波形を期間C−Dのナジャーソレノイドの正常電流波形としてメモリ等に格納する。 For example, when taking a normal current waveform of a nudger solenoid, since the pre-registration motor is ON between ON and OFF, it is divided into two, AB and BC. Therefore, the current waveform of 100 msec from the ON of the nudger solenoid is stored in the memory or the like as the normal current waveform of the nudger solenoid in the period AB. Next, a current waveform of 80 msec from 100 msec after the nudger solenoid is turned on is stored in a memory or the like as a normal current waveform of the nudger solenoid in the period CD.
また、フィードモータの正常電流波形を取り込む場合は、ONからOFFまでの間に、プレレジモータのONと、ナジャーソレノイドのOFFがあるので3分割する。フィードモータONから100msecをフィードモータA−Bとしてメモリに格納する。フィードモータON後100msec時点から80msecの電流波形を期間B−Cのフィードモータの正常電流波形としてメモリ等に格納する。フィードモータON後180msec時点から180msecの電流波形を期間C−Dのフィードモータの正常電流波形としてメモリ等に格納する。 Further, when the normal current waveform of the feed motor is captured, the pre-registration motor is ON and the nudger solenoid is OFF during the period from ON to OFF. 100 msec from feed motor ON is stored in the memory as feed motor AB. A current waveform of 80 msec from the point of 100 msec after the feed motor is turned on is stored in a memory or the like as a normal current waveform of the feed motor in the period BC. A current waveform of 180 msec from the time point of 180 msec after the feed motor is turned on is stored in a memory or the like as a normal current waveform of the feed motor in the period CD.
他の部品も同様にして、図4に示す分割単位で電流波形をメモリの格納しておく。 Similarly, other components store the current waveform in the memory in the division unit shown in FIG.
上記構成により、予め記憶した正常電流波形と、実際に駆動しているときの電流波形(実動電流波形)とを比較し、その一致度合いによって、各駆動系の動作状態(正常か否か)を判定することが可能となる(詳細は図5のフローチャートを用いて後述する)。 With the above configuration, the normal current waveform stored in advance and the current waveform during actual driving (actual current waveform) are compared, and the operating state (normal or not) of each drive system is determined according to the degree of coincidence. (Details will be described later using the flowchart of FIG. 5).
ところで、この上記比較は、時間軸で正常電流波形と実動電流波形とが同期していることが必須である。なお、ここで言う「同期」とは駆動開始時期と駆動終了時期が同一時期であることを言う。 By the way, in this comparison, it is essential that the normal current waveform and the actual current waveform are synchronized on the time axis. Here, “synchronization” means that the drive start time and the drive end time are the same time.
この同期をとるためには、図2に示す制御部100から現在の画像形成装置10の動作状態情報を入手する必要がある。言い換えれば、この動作状態情報の入手を必須とするため、専用の動作実行プログラムシミュレーションデータを出力する専用端子や専用コネクタ(専用インターフェース)を準備しておかなければならず、故障検知機能としては簡便であり作業効率がよいにも関わらず、汎用性に問題があった。
In order to achieve this synchronization, it is necessary to obtain the current operation state information of the
そこで、本実施の形態では、専用のインターフェースを不要として汎用性を持たせ、本願発明の主たる目的の1つである故障検知機能の利便性の向上を確立した。 Therefore, in the present embodiment, a dedicated interface is not required and versatility is provided, and the improvement of the convenience of the failure detection function, which is one of the main objects of the present invention, is established.
図7は、図4に示す正常電流波形の内、全電流波形のみを抽出したものである。 FIG. 7 shows only the full current waveform extracted from the normal current waveform shown in FIG.
この正常電流波形を記憶しておくのは、前述のとおりであるが、この正常電流波形と比較する対象、すなわち実動電流波形を取り込む際に、実動を開始する前から取り込みを開始し、実動を終了した後に取り込みを終了させればよい。言い換えれば、特に、綿密な取り込み精度が不要であり、例えば、ユーザーの画像形成指示信号(ユーザーインターフェースのスタートボタンの操作等)に基づいて、電流波形の取り込みを開始し、実動時間にある程度予測可能な実動前後のインターバル時間を多めに加算した時間経過後に取り込みを終了させればよい。 The normal current waveform is stored as described above, but when the target to be compared with the normal current waveform, that is, when the actual current waveform is captured, the capture is started before the actual operation is started, It is only necessary to end the capture after the actual operation is completed. In other words, in particular, precise capture accuracy is not required. For example, based on the user's image formation instruction signal (user interface start button operation, etc.), current waveform capture is started and the actual operation time is predicted to some extent. It is only necessary to end the capture after a lapse of a time obtained by adding a large amount of interval time before and after the actual operation.
具体的には、正常電流波形の開始から終了までの時間(図7では、約1450msec)の2倍以上の時間範囲で取り込んでおり、その結果、図8では、取り込み開始から終了までの時間が約3600msecとなっている。 Specifically, the capture is performed in a time range that is twice or more the time from the start to the end of the normal current waveform (about 1450 msec in FIG. 7). As a result, in FIG. It is about 3600 msec.
図9は、前記図8で取り込んだ実動電流波形と、図7の正常電流波形とを相対的に時間軸をずらしながら比較し(ここでは、1msecピッチで正常電流波形をずらして比較し)、その一致度合い(相関情報)を、定量的(数値的)に示したタイミングチャートである。 9 compares the actual current waveform captured in FIG. 8 with the normal current waveform of FIG. 7 while relatively shifting the time axis (here, comparing the normal current waveform with a shift of 1 msec). 3 is a timing chart showing the degree of coincidence (correlation information) quantitatively (numerically).
相関情報として、本実施の形態では、相互相関係数(或いは、相関係数)rを用いている。相互相関係数rは、以下の(1)式によって得ることができ、その範囲は、−1.0<r<+1.0であり、+1.0が最も相関が高い(一致している)ことになる。 As the correlation information, in this embodiment, a cross-correlation coefficient (or correlation coefficient) r is used. The cross-correlation coefficient r can be obtained by the following equation (1), and the range is −1.0 <r <+1.0, and +1.0 has the highest correlation (matches). Become.
この図9によれば、正常電流波形が0msec位置から660msec進んだ時点で最も相互相関係数rが高く(+1.0)、一致度合いが最高であると判断できる。 According to FIG. 9, it can be determined that the cross-correlation coefficient r is the highest (+1.0) and the degree of coincidence is highest when the normal current waveform advances 660 msec from the 0 msec position.
以下に本実施の形態の作用を説明する。 The operation of this embodiment will be described below.
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。
When an image forming instruction is input in the
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。 When the paper passes through the paper feed roll, the preregistration motor, the registration loop solenoid, the registration gate solenoid, etc. are sequentially turned on to operate.
図5は、画像形成指示が入力された場合に制御部100により実行される故障検知処理の流れを示すフローチャートであり、以下、同図を参照して本実施の形態に係る故障検知処理について説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of failure detection processing executed by the
ここで、図5における故障検知処理を実行するにあたり、事前に正常電流波形と実動電流波形との同期をとっておく必要がある。 Here, in executing the failure detection process in FIG. 5, it is necessary to synchronize the normal current waveform and the actual current waveform in advance.
図12は、この同期をとるための処理であり、図5の故障検知処理の実行前に行われる。 FIG. 12 is a process for achieving this synchronization, which is performed before the execution of the failure detection process of FIG.
図12のステップ250では、メモリから正常電流波形を(図7参照)を読み出す。この正常電流波形は開始から終了までの時間が1450msecである。
In
次に、ステップ252では、実動開始前(例えば、ユーザーインターフェースの画像形成指示操作等)を起点として、実動電流波形をの取り込みを開始し、実動時間とその前後のインターバル時間(予測)よりも多めの時間(目安としては、実動時間の約2倍)が経過した後取り込みを終了する。なお、本実施の形態では、図8に示される如く、3600msec分の実動電流波形が取り込まれる。
Next, in
次のステップ254では、比較回数を示す変数kをクリア(k=0に初期化)し、ステップ256へ移行する。なお、変数kはフローチャートの処理時間に依存するものであり、5msec〜10msecで繰り返されるのが好ましい。
In the
ステップ256では、図8の実動電流波形の内、0+k〜1450+kまでの期間の波形を抽出し、次いで、ステップ258へ移行して図7の基準波形0〜1450msecと比較して、相互相関係数rを(1)式に従い演算する。
In
次のステップ260では、変数kが所定値(3600−1450)に到達したか否かが判断され、否定判定された場合には、ステップ262へ移行して変数kの値と相互相関係数rとを記憶し、次いでステップ264で変数kをインクリメントしてステップ256へ戻り、ステップ260で肯定判定されるまで、上記工程を繰り返す。なお、記憶した結果を模式的に示すと、図9に示される如く、横軸を時間、縦軸を相互相関係数rとしたグラフにプロットされていく。
In the
ステップ260で肯定判定されると、ステップ266へ移行して、変数kと相互相関係数rの記憶データから、最大の相互相関係数rとそのときのkの値を選別(抽出)し、次いでステップ268へ移行して、抽出した相互相関係数rがしきい値(すなわち、+1.0−Δr:Δrは一致度合いの許容範囲を示す)か否かが判断され、肯定判定された場合には、ステップ270へ移行して、当該相互相関係数rと共に記憶されている変数kを実動電流波形の開始時期(基準電流波形の開始時期と同期した時期)として設定し、このルーチンは終了する。
If an affirmative determination is made in
また、ステップ268で否定判定された場合には、ステップ272へ移行して、正常電流波形を変更(例えば、図10に示すレジゲートソレノイドの正常電流波形に変更)し、ステップ252へ戻り、再度実動電流波形を取得する。なお、前回に取得した実動電流波形を適用するようにしてもよい。この場合、ステップ272からステップ254へ移行するようにすればよい。なお、ステップ272を経由した場合は、ステップ262で記憶されている今までの変数kと相互相関係数rの特性結果は破棄され、新たに図11のような特性データが記憶されることになる。
If a negative determination is made in
すなわち、全電流の総和である正常電流波形(図7参照)において、実動に異常があるとき、一致度合いが低い結果となる。このような場合には、個々の駆動系の何れか1つ或いは2以上の組み合わせの電流波形を正常電流波形として用いればよい(なお、ここでは、レジゲートソレノイドの駆動時の電流波形としている。)。 That is, in the normal current waveform (see FIG. 7), which is the sum of all currents, when the actual operation is abnormal, the degree of coincidence is low. In such a case, the current waveform of any one or a combination of two or more of the individual drive systems may be used as the normal current waveform (here, the current waveform is used when the registration solenoid is driven). ).
図12の処理により、同期時期が決まると、図5の故障検知処理が実行される。 When the synchronization time is determined by the processing of FIG. 12, the failure detection processing of FIG. 5 is executed.
まず、ステップ200では、検知期間を設定し、次のステップ202で検知期間のカウントを開始し、その後にステップ204に移行して検出電流値を取得する。
First, in
上記検知期間の設定は、画像形成指示に応じた用紙サイズや印刷条件に基づくパターン(パターン1〜パターンn)と、現在の検知期間に応じて設定され、例えば、パターン1の期間B−Cであれば80ms(図4参照)が設定される。
The detection period is set according to the pattern (
また、全電流は、各部位のドライバを通過した電流線路に電流センサを設置して検知することができる。この電流の検知には、抵抗を使ってもよいが、抵抗では電圧ドロップが生じ部品の動作に支障を来す場合は、電圧ドロップがないホール素子使っても良い。 Further, the total current can be detected by installing a current sensor on the current line that has passed through the driver of each part. A resistor may be used to detect this current. However, if the resistor causes a voltage drop and hinders the operation of a component, a Hall element without a voltage drop may be used.
また、電流の取り込みは、通常A/Dコンバータでデジタル化されコントローラに取り込まれ(例えば、図6参照)、このA/Dコンバータのサンプリング周波数は、正常電流波形の取り込みと同じサンプリング周波数が望ましい。 In addition, current capture is usually digitized by an A / D converter and captured by a controller (see, for example, FIG. 6). The sampling frequency of the A / D converter is preferably the same sampling frequency as that for capturing a normal current waveform.
次のステップ206では、設定された検知期間が経過したか否かを判定し、当該判定が否定判定となった場合は再びステップ204に戻る。一方、ステップ206で肯定判定となった場合は、検知期間の検出電流値を全て取得したものと判断してステップ208に移行し、全電流の検出電流波形を生成する。なお、検出電流波形の生成は、正常電流波形と同様、縦軸に検出電流値、横軸に時間をとることにより生成される。
In the
次のステップ210では、検出電流波形から各部位の正常電流波形が減算される。例えば、期間A−Bの検出電流波形から、同じく期間A−Bのナジャーソレノイド、フィードモータ、ドラムモータ、メインモータの正常電流波形を減算する。もし、この検知期間において各部品が正常に動作していれば、期間A−Bの検出電流波形は、期間A−Bのナジャーソレノイド、フィードモータ、ドラムモータ、メインモータの正常電流波形の合算に等しいので、減算結果は電流値=0の波形になる。つまり、減算結果によって部品に故障が生じているかどうかがわかる。
In the
例えば、フィードモータドライバの駆動回路が断線していると仮定すると、画像形成装置10を動作させたときの全電流は、A−B、B−C、C−D区間でフィードモータを単体で動作させたときの電流波形分だけ少なくなる。
For example, assuming that the drive circuit of the feed motor driver is disconnected, the total current when the
なお、電流波形の減算は、正常電流波形のサンプル数単位で行っても良いし、予め電流を波形を分割区間単位で平均したり、二乗平均したりした値を用いても良い。平均値や、二乗平均値を用いる場合は、波形取り込みの段階で電流波形を平均値や二乗平均値として取り込んでも良い。平均値や二乗平均値として取り込んだ場合、波形をそのまま取り込むより、メモリを消費しないメリットがある。 The subtraction of the current waveform may be performed in units of the number of samples of the normal current waveform, or a value obtained by previously averaging the waveform in units of divided sections or using a square average may be used. When using an average value or a mean square value, the current waveform may be taken in as an average value or a mean square value at the stage of waveform acquisition. When the average value or the mean square value is taken in, there is a merit that the memory is not consumed, rather than taking the waveform as it is.
次のステップ212では、減算の結果、電流値=0となったか否かを判定し、当該判定が肯定判定となった場合は各部位が正常に動作しているものと判断してステップ214に移行し、全検知期間の処理が終了したか否かを判定する。ステップ214で否定判定となった場合は再びステップ200に戻り、次の検知期間の処理を実行する。一方、ステップ214で肯定判定となった場合は、本故障検知処理を終了する。
In the
また、ステップ212で否定判定となった場合は、正常に動作していない部位が存在するものと判断してステップ216に移行し、減算後の波形と絶対値が最も近い正常電流波形の部位を故障が発生している部位として特定し、その後に本故障検知処理を終了する。
If the determination in
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、モータやソレノイド等、複数の駆動機構を駆動させるための複数の駆動ドライバを介して直流電源102により各駆動機構に電力を供給し、予め設定された複数の動作パターンの何れかを選択し、選択した動作パターンに応じて前記各駆動ドライバを介して各駆動機構のON/OFF制御を実行し、前記制御手段による前記ON/OFF制御の実行時に前記複数の駆動ドライバの駆動電流の総和を検出すると共に、前記複数の駆動機構がそれぞれ正常に駆動しているときの駆動電流の総和の経時変化を示す正常電流波形を前記動作パターン毎に予め電流値記憶部162に記憶しておき、電流値検出部160で検出された駆動電流の経時変化を示す実動電流波形と前記動作パターンに応じた正常電流波形とを比較し、比較の結果、実動電流波形と正常電流波形とが異なる場合に前記駆動機構に故障が発生していると判定するようにしているので、複数の部品が同時に動作している場合であっても、故障を検知するための特別な動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。
As described in detail above, according to the present embodiment, power is supplied to each drive mechanism by the
また、この故障検知に必要な実動電流波形の取り込み時期を、専用のインターフェースを用いて制御部100等から認識しなくても、例えば、ユーザーインターフェースの操作指示を起点として、実動電流波形の開始時期よりも前、かつ終了時期よりも後までの時間範囲で電流波形を取り込み、その後、正常電流波形との一致度合いを示す相互相関係数rを演算することによって、正常電流波形と実動電流波形との同期をとることができ、精度の高い故障検知機能に、さらに汎用性を持たせることができる。
Further, for example, the operation current waveform of the actual current waveform can be obtained from the operation instruction of the user interface as a starting point without recognizing the capture time of the actual current waveform necessary for the failure detection from the
また、本実施の形態によれば、各部位の制御状態に応じて各部位の駆動をON/OFFするタイミング(A〜J)で区分された検知期間毎に正常電流波形を予め記憶しておき、各検知期間毎に故障判定を行うようにしているので、各部位の駆動電流の変化等に着目して故障検知を精度よく行える。 Further, according to the present embodiment, the normal current waveform is stored in advance for each detection period divided by the timing (A to J) at which the driving of each part is turned ON / OFF according to the control state of each part. Since the failure determination is performed for each detection period, the failure detection can be accurately performed by paying attention to the change in the drive current of each part.
さらに、本実施の形態では、各駆動機構毎の正常駆動電流についても予め記憶しておき、故障が発生している個所について特定するようにしているので、故障発生個所の特定をオペレータが別途行わなくてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, the normal drive current for each drive mechanism is also stored in advance, and the location where the failure has occurred is specified, so that the operator identifies the location where the failure has occurred separately. It does not have to be.
なお、本実施の形態では、各部位の正常電流波形を予め記憶する形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、全電流の正常電流波形のみを記憶しておき、故障の発生の有無のみを検知する形態とすることもできる。 In this embodiment, the normal current waveform of each part is stored in advance. However, the present invention is not limited to this, only the normal current waveform of all currents is stored, It is also possible to adopt a form in which only the presence or absence of occurrence is detected.
また、本実施の形態では、故障検知処理についてのみ説明したが、当該故障検知処理により故障を検知した場合には、その旨を示す情報を報知するようにしてもよい。この報知を行うための報知手段としては、画像形成装置に操作パネル等を設けて当該操作パネルに表示するようにしてもよいし、ブザー等を設けて鳴動させてもよいし、スピーカ等を設けて音声を再生するようにしてもよい。また、別途通信手段等を設けて、駆動機構に故障が発生した旨を示す情報を装置外部の管理者やカスタマーセンター等の端末やコンピュータ等に出力するようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, only the failure detection process has been described, but when a failure is detected by the failure detection process, information indicating that may be notified. As a notification means for performing this notification, an operation panel or the like may be provided on the image forming apparatus and displayed on the operation panel, a buzzer or the like may be provided and a speaker or the like may be provided. Audio may be reproduced. Further, a separate communication unit or the like may be provided so that information indicating that a failure has occurred in the drive mechanism is output to an administrator outside the apparatus, a terminal such as a customer center, a computer, or the like.
なお、本実施の形態では、検出結果そのものを用いて故障検知を行う形態について説明したが、検出結果に基づいて導出される全電流と各駆動機構の電流との相互相関係数を用いて故障検知を行うようにすることもできる。 In this embodiment, the failure detection is performed using the detection result itself. However, the failure is detected using the cross-correlation coefficient between the total current derived based on the detection result and the current of each drive mechanism. Detection can also be performed.
例えば、各駆動機構がそれぞれ正常に駆動している場合の前記各駆動機構の正常駆動電流波形の総和と前記各駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数をそれぞれ予め記憶しておき、検出駆動電流波形と各正常駆動電流波形との相互相関係数をそれぞれ導出して、導出された相互相関係数と導出に用いた検出駆動電流波形の検出時の制御状態(パターン)に応じた相互相関係数とをそれぞれ比較し、両者が異なる駆動機構に故障が発生していると判定することができる。 For example, the cross-correlation coefficient between the normal drive current waveform of each drive mechanism and the normal drive current waveform of each drive mechanism when each drive mechanism is driven normally is stored in advance. Deriving the cross-correlation coefficient between the detected drive current waveform and each normal drive current waveform, respectively, according to the derived cross-correlation coefficient and the control state (pattern) at the time of detecting the detected drive current waveform The cross-correlation coefficients are compared with each other, and it can be determined that a failure has occurred in the drive mechanisms that are different from each other.
各駆動機構毎の相互相関係数は、各駆動機構の駆動電流の総和の変化量に対する各駆動機構の駆動電流の変化量の相関を示すものであり、何れかの部位に故障が発生した場合、検出駆動電流波形と故障している駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数と、正常駆動電流波形と故障している駆動機構の正常駆動電流波形との相互相関係数との間には、差が生じることになる。なお、正常な駆動機構に関しては、両者に顕著な差は生じない。 The cross-correlation coefficient for each drive mechanism indicates the correlation of the amount of change in the drive current of each drive mechanism with the amount of change in the total drive current of each drive mechanism, and when a failure occurs in any part The correlation coefficient between the detected drive current waveform and the normal drive current waveform of the faulty drive mechanism and the cross-correlation coefficient between the normal drive current waveform and the normal drive current waveform of the faulty drive mechanism There will be a difference. Note that there is no significant difference between the two regarding the normal drive mechanism.
より具体的には、予め個々の各部品の電流波形を区間毎に全電流と相互相関係数を計算しておきその値をその区間の電流波形とともにメモリ等に格納しておく。調べたい区間の全電流と部品の波形の相互相関係数を計算し、その結果が予め格納している相互相関係数と異なれば、その部品が故障している判断できる。この相互相関係数は用いた場合、上記実施例のように検出結果そのものを用いて減算を行う場合より、若干、メモリ容量を多く消費するが、減算では部品の特定ができない過負荷時の過電流の場合も、どの故障が故障しているか検知可能となる。さらに、同じ区間で動作している部品が2個以上故障していても、どれとどれが故障しているか検知可能である。 More specifically, the current waveform of each individual component is calculated in advance for each section and the total current and the cross-correlation coefficient are stored in a memory or the like together with the current waveform for that section. If the cross-correlation coefficient between the total current in the section to be examined and the waveform of the part is calculated and the result is different from the cross-correlation coefficient stored in advance, it can be determined that the part has failed. When this cross-correlation coefficient is used, it consumes a little more memory capacity than when subtraction is performed using the detection result itself as in the above-described embodiment, but overload at the time of overload where parts cannot be specified by subtraction. Also in the case of current, it is possible to detect which fault has failed. Furthermore, even if two or more parts operating in the same section have failed, it is possible to detect which and which have failed.
例えば、図4のA−B区間では、プレレジモータが動作しないが、仮にプレレジモータが故障により動作していない、と設定すると、相互相関係数は、それぞれ以下のようになる。
ナジャーソレノイド 0.66
フィードモータ 0.84
ドラムモータ 0.1059074
メインモータ 0.186037
プレレジモータ −0.04321231
これにより、プレレジモータの相関がほとんどないことがわかる。ナジャーソレノイド、フィードモータは比較的特徴的な波形なので大きな相互相関係数である。一方、ドラムモータ、メインモータと特徴がないので相互相関係数としては小さい。従って、予め正常な状態で相互相関係数を算出しておいて、その相互相関係数に対して小さいか否か等により故障検知が可能である。
For example, if it is set that the pre-registration motor does not operate in the AB section of FIG. 4 but the pre-registration motor does not operate due to a failure, the cross-correlation coefficients are as follows.
Nager solenoid 0.66
Feed motor 0.84
Drum motor 0.1059074
Main motor 0.186037
Pre-registration motor -0.04321231
Thereby, it turns out that there is almost no correlation of a pre-registration motor. Nager solenoids and feed motors have large cross-correlation coefficients because of their relatively characteristic waveforms. On the other hand, since there is no feature of the drum motor and the main motor, the cross correlation coefficient is small. Therefore, it is possible to detect a failure by calculating a cross-correlation coefficient in a normal state in advance and determining whether the cross-correlation coefficient is small.
なお、本実施の形態における画像形成装置10の構成(図1乃至図4参照)及び処理の流れ(図5参照)は一例であり、適宜変更可能であることは言うまでもない。
Note that the configuration (see FIGS. 1 to 4) and the flow of processing (see FIG. 5) of the
さらに、制御部100は、図2における制御部の詳細図である図13に示すように構成され、CPU134がI/F130を介し、駆動している各駆動機構の実動駆動電流に基づいて故障が発生しているか否かを判定するので、故障を検知するための特別なモードや動作状態での動作を実行させることなく故障検知を行うことができる。
Further, the
制御部100では、ROM136(またはHDD138)に格納されている正常電流波形と、外部から入力される実動電流波形とを、CPU134によって時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報をRAM132(またはHDD138)へ出力(記憶)させる。この相関情報に基づいて、前記正常電流波形と実動電流波形との一致度合いが最も高い時期をCPU134が同期時期として選別する。当該同期時期での、前記正常電流波形と実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かをCPU134によって判定する。これにより、同期をとるための特別な手段が不要となり、汎用性に優れた故障判定プログラムを得ることができる。
In the
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
102 直流電源
110 フィードモータドライバ
112 プレレジモータドライバ
114 ドラムモータドライバ
118 ナジャーソレノイドドライバ
120 レジループソレノイドドライバ
122 レジゲートソレノイドドライバ
140 フィードモータ
142 プレレジモータ
144 ドラムモータ
146 メインモータ
160 電流値検出部
162 電流値記憶部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
実際に駆動機構が駆動しているときに、前記正常動作時間よりも広い時間範囲での実動電流波形を取り込む実動電流波形取込手段と、
前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する相関情報出力手段と、
前記相関情報出力手段から出力される相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する同期時期選別手段と、
前記同期時期選別手段で選別された同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する故障判定手段と、
を有する故障検知装置。 A normal current waveform storage means for storing a drive current in a normal operation time range from the start to the end of the drive as a normal current waveform;
When the drive mechanism is actually driven, an actual current waveform capturing means for capturing an actual current waveform in a time range wider than the normal operation time;
Correlation information output means for repeatedly comparing the normal current waveform and the actual current waveform while moving the time axis, and outputting correlation information as a result of each comparison;
Based on the correlation information output from the correlation information output means, the synchronization time selection means for selecting the time when the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest as the synchronization time;
Failure determination means for determining whether or not a failure has occurred based on the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization time selected by the synchronization time selection means;
A failure detection device having
When the correlation information is Xave as an average value of current values Xi at the time of comparison of the normal current waveform, and Yave as an average value of current values Yi at the time of comparison of the actual current waveform, the following (1) 5. The cross-correlation coefficient r calculated by the equation (1), wherein the cross-correlation coefficient r is -1.0 <r <+1.0. Failure detection device.
実際に駆動機構が駆動しているときに、前記正常動作時間よりも広い時間範囲での実動電流波形を取り込む実動電流波形取込工程と、
前記正常電流波形と、前記実動電流波形とを、時間軸を移動させながら繰り返し比較し、それぞれの比較結果である相関情報を出力する相関情報出力工程と、
前記相関情報出力工程から出力される相関情報に基づいて、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いが最も高い時期を同期時期として選別する同期時期選別工程と、
前記同期時期選別工程で選別された同期時期での、前記正常電流波形と前記実動電流波形との一致度合いに基づいて故障が発生しているか否かを判定する故障判定工程と、
を含む処理をコンピュータに実行させる故障検知プログラム。 A normal current waveform storage step in which the drive mechanism stores a drive current in a normal operation time range from the start to the end of the drive as a normal current waveform;
When the drive mechanism is actually driven, an actual current waveform capturing step for capturing an actual current waveform in a time range wider than the normal operation time;
A correlation information output step of repeatedly comparing the normal current waveform and the actual current waveform while moving the time axis, and outputting correlation information as a result of each comparison;
Based on the correlation information output from the correlation information output step, a synchronization time selection step of selecting, as a synchronization time, a time when the degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform is the highest,
A failure determination step of determining whether or not a failure has occurred based on a degree of coincidence between the normal current waveform and the actual current waveform at the synchronization time selected in the synchronization time selection step;
A failure detection program for causing a computer to execute processing including
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