(57)【要約】【課題】複雑多機能化している複写機械において、不具合のある部分を容易にまた自動的に指示し効率的なトラブルシューティングを実現する。【解決手段】センサの出力が直接、間接のデータとして用いられ、装置の不具合部分の検出に用いられる。例えば未使用状態等の汚染なしの状態での測定により黒色トナー領域被覆度センサの較正１２０が行われ、汚染レベルの検査１２６が行われる。さらに、電子写真光受容体面の欠陥領域を判定する光受容体パッチ均一性テスト１２８が実行される。その後、ラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）のビーム故障テスト１３６、クリーナテスト１３８が実行される。また、総合的なアクチュエータ性能インジケータテストとして、予帯電テストブロック１４０とＲＯＳテスト１４２が実施される。これに続き、バックグラウンドテスト１４４等が実行される。これら各種テストにより不具合部分が検知される。【選択図】図５
2010117728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電、露光、現像、清掃のサブシステムが含まれる光受容体及び電子写真プロセスのモジュールと、複数レベルの診断解析を行う制御システムと、及び現像されたテストパッチを監視するセンサシステムを持つ画像プロセス装置における部分故障を識別する方法において、
前記テストパッチとして、現像されたときに予め設定された所定の濃度を有するハーフトーンテストパッチとトナーが存在しない清浄テストパッチとを用いて、前記光受容体面の不要なトナーを清掃するクリーナサブシステムの有効性を決定するステップと、
帯電、露光、現像のサブシステムの部分故障を逐次的に決定するステップと、
を有する故障識別方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
前記テストパッチとして、各種ハーフトーンテストパッチを用いて、前記光受容体面の欠陥領域の存在を判定するステップを有する故障識別方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
前記光受容体の上に前記テストパッチを配置し、前記反射型濃度測定センサシステムで前記テストパッチの反射濃度を測定し、その後に前記現像サブシステムのトナー供給装置を稼動させ、再度前記光受容体の上に前記テストパッチを配置し、前記反射型濃度測定センサシステムで前記テストパッチの反射濃度を測定して前記トナー供給装置のトナーの供給を監視するステップを有する故障識別方法。
【請求項４】
請求項１，２，３のいずれか１に記載の方法において、
前記光受容体のトナーが存在しないときの反射率に対して反射型濃度測定センサシステムの較正を行い、これを基準の較正数として、許容されない機械汚染度を判定するための較正数を提供するステップを有する故障識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子写真プロセスの解析に関し、特に、電子写真プロセスにおける故障部分を正確に判定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機またはプリンタのような複写機械は複雑多機能になってきているので、十分なまた効率的なトラブルシューティングを実現するためには、機械と保守者の間のインタフェースの拡張が必要である。適切なインタフェースは、機械の監視維持に必要な制御、表示、故障コード、故障履歴を単に提供するだけでなく、これを、効率的に、比較的簡単に、直接的に提供する必要がある。さらに、保守時間を短縮するため、機械は、自身で故障を細かく検出し、自動的に修正するか、故障部分を特定し識別する必要がある。
【０００３】
先行技術の診断処理の難点は、動作不良または劣化を起こしている機械の正確な部品またはサブシステムを容易にまた自動的に指示できないことである。部品の修正または修理に多くの時間と労力を費やすより、部品を単に取り替えることができれば極めて経済的である。これが、現在の高度な技術システム環境における趨勢である。従って、機械の不稼働時間を短縮するためには、広範な保守トラブルシューティングを要求するのではなく、特定の部品またはサブシステムの取り替え要求を指示する高度に知的で、自動化された診断システムの提供が望ましい。
【０００４】
複写システムまたは印刷システム、例えば、電子写真複写機、レーザプリンタ、インクジェットプリンタにおいて、印刷品質を監視する共通技術に、所定要求濃度の“テストパッチ”(test patch)を人為的に生成する技術がある。テストパッチの印刷材（トナーまたはインキ）の実際濃度が光学的に測定され、この印刷材が印刷シートに印刷される印刷プロセスの有効性が判定される。
【０００５】
電子写真装置、例えばレーザプリンタの場合には、印刷材の濃度の判定において一般に最も関心のある表面は、電荷保持面すなわち光受容体である。この上に静電潜像を形成し、次いで、特定の方法で帯電された領域にトナー粒子を付着させ現像する。この場合、テストパッチの濃度を測定する光学素子、これは、トナー領域被覆度センサ(toner area coverage sensor:ＴＡＣ センサ)、または“濃度計”(densitometer)と呼ばれるが、光受容体の経路に沿い現像装置の現像処理の直ぐ下流に配置される。通常、プリンタのオペレーティングシステムにルーチンを設け、露光システムにより所定の位置の表面を所定の量だけ人為的に帯電または放電させ、要求される濃度のテストパッチを、光受容体の所定の位置に周期的に生成する。
【０００６】
次いで、テストパッチは、現像装置を通過させられ、現像装置のトナー粒子がテストパッチに静電的に付着される。テストパッチのトナーが濃ければ、光学的テストにおいてテストパッチは暗く見える。現像したテストパッチは、光受容体の経路に配置される濃度計を通過させ、テストパッチの光吸収をテストする。テストパッチに吸収される光が多ければ、テストパッチのトナーの濃度が大きいことになる。電子写真のテストパッチは、伝統的に光受容体の文書間ゾーンに印刷される。一般に各テストパッチは、約１平方インチであり、均一なベタ領域、ハーフトーン領域、バックグラウンド領域として印刷される。従って、プロセス制御の従来の方法には、テストパッチのベタ領域、均一なハーフトーン、バックグラウンドの設定が含まれる。特定の高品質プリンタには、多くのテストパッチが含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０２−２２１９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、機械を診断し、特定の部品またはサブシステムの故障または動作不良を識別する機械データを提供する簡単なトナー領域被覆度センサを使用できることが望ましい。しかも、これは、複雑なセンサシステムとならないものが望まれる。また、簡単なセンサシステムにより機械動作を評価し、取り替えの必要な部品、構成要素、サブシステムを指示できる系統的で論理的なテスト解析方法を提供することが望ましい。
【０００９】
従って、本発明の目的は、新しい改善された機械診断技術を提供することであり、特に、機械動作を維持するため取り替える構成要素または部品を正確に識別する機械診断技術を提供することである。本発明の別の目的は、広範な保守トラブルシューティングを要求するのではなく、特定部分の取り替えの必要性を識別し、機械不稼働時間を短縮する高度に知的で自動化された診断システムを提供することである。本発明のさらに別の目的は、簡単なセンサシステムにより機械動作を評価し、取り替えの必要な部品または構成要素を識別できる系統的で論理的なテスト解析方法を提供することである。
【００１０】
本発明の別の利点は、続く説明により、また、特に、本明細書に添付され本明細書の一部を形成する請求項により、本発明の特徴を説明することにより明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明には、広範な保守トラブルシューティングを要求するのではなく、特定部分の取り替えの必要性を識別し、機械不稼働時間を短縮する高度に知的で自動化された診断システムが含まれる。
【００１２】
部分故障を識別する本発明に係る方法は、前記光受容体面の不要なトナーを清掃するクリーナサブシステムの有効性を決定するステップと、帯電、現像、露光のサブシステムの部分故障を逐次的に決定するステップとを有するものである。また、前記光受容体面の欠陥領域の存在を判定するステップを有することが好ましい。また、トナー供給装置のトナーの供給を監視するステップを有することが好ましい。また、許容されない機械汚染度を判定するためのセンサシステム較正数を提供するステップを有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、特に、簡単なセンサシステムにより機械動作を評価し、取り替えが必要な部品または構成要素を識別できる系統的で論理的な解析方法が提供される。これは、構成要素を制御監視し第１のレベルのデータを受信する一連の第１のレベルのテストと、構成要素を制御監視し第２のレベルのデータを受信する一連の第２のレベルのテストにより行われる。第１のレベルのテストと第１のレベルのデータは、それぞれ、他のいずれのテストとも独立に、第１のレベルの部分故障を識別できるものである。第２のレベルのテストと第２のレベルのデータは、それぞれ、第１のレベルのテストと第１のレベルのデータの組み合わせ、または、第１のレベルのテストと第１のレベルのデータ、第３のレベルのテストと第３のレベルのデータの組み合わせである。第２のレベルのテストと第２のレベルのデータは、第２及び第３のレベルの部分故障を識別できるものである。特定の部分故障を通知するため、コードが記憶され表示される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に従う故障識別と部分取り替え技術が組み込まれる代表的な電子画像形成システムを示す模式的な構成図である。
【図２】トナー領域被覆度センサに使用されるために設けられる制御テストパッチを示す模式図である。
【図３】典型的な現像システムとトナー供給システムを示す概略図である。
【図４】本発明に使用されるよう適合されたエキスパートシステムのブロック図である。
【図５】本発明に従う故障識別の概略技術を示す概略のフローチャート（２分割したうちの第１の部分）である。
【図６】本発明に従う故障識別の概略技術を示す概略のフローチャート（２分割したうちの第２の部分）である。
【図７】本発明に従う汚染レベルの早期警報技術を示す詳細なフローチャートである。
【図８】本発明に従うＲＯＳビーム障害テストを示す詳細なフローチャートである。
【図９】本発明に従うクリーナストレスインジケータを示す模式図である。
【図１０】本発明に従うアクチュエータ性能インジケータを示す詳細なフローチャート（２分割したうちの第１の部分）である。
【図１１】本発明に従うアクチュエータ性能インジケータを示す詳細なフローチャート（２分割したうちの第２の部分）である。
【図１２】ＲＯＳ画素増大検出を示す詳細なフローチャートである。
【図１３】本発明に従うトナー供給監視器を示す詳細なフローチャートである。
【図１４】本発明に従う故障識別と部分取り替えを示す詳細なフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以降において、好ましい実施形態に関連させ本発明を説明するが、実施形態に本発明を限定することを意図するものでないことを理解する必要がある。逆に、請求項により規定される本発明の精神と範囲に含まれるすべての代替のもの、修正されたもの、同等のものが含まれることを意図するものである。
【００１６】
図１を参照すると、電子写真印刷機械１には、導電性基板１４に付着される光導電性面１２を持つベルト１０が使用される。例として、光導電性面１２はセレン合金から製造され、また、導電性基板１４は、電気的に接地されるアルミニウム合金から製造される。他の適当な光導電性面と導電性基板も使用できる。ベルト１０は、矢印１６の方向に動き、移動経路に沿い配置される各処理ステーションを経由し、光導電性面１２の連続部を進行させる。図示されるように、ベルト１０は、ローラ１８、２０、２２、２４の回りに掛け継がれる。ローラ２４は、モータ２６に連結され、このモータ２６は、ローラ２４を駆動しベルト１０を矢印１６の方向に進める。ローラ１８、２０、２２は、アイドルローラであり、ベルト１０が矢印１６の方向に動くとき自由に回転する。
【００１７】
最初に、ベルト１０の一部が、帯電ステーションＡを通過する。帯電ステーションＡにおいて、参照番号２８で示されるコロナ発生装置が、ベルト１０の光導電性面１２の一部を、比較的高くほぼ均一な電位に帯電させる。
【００１８】
次に、光導電性面１２の帯電部分は、露光ステーションＢに進む。露光ステーションＢにおいて、ラスタ入力スキャナ(Raster Input Scanner(ＲＩＳ))とラスタ出力スキャナ(Raster Output Scanner(ＲＯＳ))が使用され、光導電性面１２の帯電部分が露光され、静電潜像が記録される。ＲＩＳ（図示せず）には、文書照射ランプ、光学素子、機械的走査機構、光走査素子例えば電荷結合素子(charged couple device(ＣＣＤ))が含まれる。ＲＩＳは、原文書の画像をすべて読み取り一連のラスタ走査線に変換する。ラスタ走査線は、ＲＩＳからＲＯＳ３６に伝送される。
【００１９】
ＲＯＳ３６により、各水平線に１インチ当たり特定の画素数が含まれる一連の水平線により光導電性面１２の帯電部分が照射される。これらの線により、光導電性面１２の帯電部分が照射され、その上の電荷が選択的に放電される。典型的なＲＯＳ３６は、回転ポリゴンミラーブロック、固体変調バー(solid state modulator bars)、ミラーを備えたレーザを持つ。さらに別の形式の露光システムでは、ＲＯＳ３６のみ使用され、このＲＯＳ３６は、コンピュータとＲＯＳ３６の間の画像データの流れを設定し管理する電子サブシステム(electronic subsystem(ＥＳＳ))からの出力により制御される。ＥＳＳ（図示せず）は、ＲＯＳ３６の制御電子装置であり、内蔵専用ミニコンピュータが使用される。この後、ベルト１０は、光導電性面１２に記録された静電潜像を現像ステーションＣに進める。
【００２０】
前述のＲＩＳ／ＲＯＳシステムの替わりに、光学レンズが使用できることは当業者には明らかである。原文書は、表面を下に透明プラテンの上に置かれ、ランプにより、光線が原文書に照射される。原文書から反射される光線は、光像を形成するレンズを通し送出される。レンズにより、光像は、光導電性面の帯電部分に集束され、その上の電荷が選択的に消失される。これにより、透明プラテンに置かれた原文書に含まれる情報領域に対応する静電潜像が、光導電性面に記録される。
【００２１】
現像ステーションＣにおいて、参照番号３８で示される磁気ブラシ現像システムが、光導電性面１２に記録された静電潜像に接触するよう現像材を送る。現像材には、キャリア粒子に摩擦電気により付着するトナー粒子が含まれる。トナー粒子はキャリア粒子から離れ潜像に引き付けられ、ベルト１０の光導電性面１２に粉末像が形成される。
【００２２】
現像後、ベルト１０は、トナー粉末像を転写ステーションＤに進める。転写ステーションＤにおいて、シート支持材４６が送られトナー粒子画像に接触する。シート支持材は、参照番号４８で示されるシート送り装置により、転写ステーションＤに送られる。シート送り装置４８には、シートスタック５２の一番上のシートに接する送りロール５０が含まれることが望ましい。送りロール５０は回転し、スタック５２の一番上のシートをシュート５４に送る。このシュート５４は、進行するシート支持材４６を時間に合わせ順にベルト１０の光導電性面１２に接触するよう送り、転写ステーションＤにおいて、光導電性面に現像されたトナー粒子画像が進行する支持材シートに接触する。
【００２３】
転写ステーションＤには、コロナ発生装置５６が含まれ、これは、シート４６の裏側にイオンを吹き付ける。これにより、光導電性面１２からシート４６にトナー粒子画像が引き付けられる。転写後、シートは、継続して矢印５８の方向に送られ、コンベヤ６０に載せられ、融着ステーションＥに送られる。
【００２４】
融着ステーションＥには、参照番号６２で示される融着アセンブリが含まれ、これは、粒子画像をシート４６に永久に定着させる。好ましくは、融着アセンブリ６２には、モータにより駆動される加熱融着ローラ６４とバックアップローラ６６が含まれる。トナー粒子画像と融着ローラ６４が接した状態で、シート４６は、融着ローラ６４とバックアップローラ６６の間を通過する。このようにして、トナー粒子画像は、シート４６に永久に定着される。融着後、シュート６８は、進行するシートを受けトレイ７０に送り、シートは、この後、オペレータにより印刷装置から取り出される。
【００２５】
シート支持材が、ベルト１０の光導電性面１２から分離された後、常に、いくらかの残留粒子が付着し残る。これら残留粒子は、クリーニングステーションＦにおいて光導電性面１２から取り除かれる。クリーニングステーションＦには、プリクリーン(preclean)コロナ発生装置（図示せず）と、光導電性面１２に接し回転可能に搭載されるプリクリーンブラシ７２が含まれる。プリクリーンコロナ発生装置は、粒子を光導電性面に引きつけている電荷を中和する。これら粒子は、光導電性面に接するブラシ７２の回転により光導電性面から取り除かれる。当業者には、別のクリーニング手段、例えばブレードクリーナが使用できることは明らかである。クリーニングに続き、放電ランプ（図示せず）が、光導電性面１２を照射し、面上の残留電荷を消失させ、次の画像形成サイクルの帯電に備える。
【００２６】
制御システムが、多くの構成要素の動作を整合させる。特に、コントローラ３０は、センサ３２に応答し、コロナ発生装置２８、ＲＯＳ３６、現像システム３８に適当な作動信号を供給する。現像システム３８は、任意の適当な現像システム、例えば、ハイブリッドジャンピング(hybrid jumping)現像システム、またはマグブラシ(mag brush)現像システムである。作動制御信号には、状態変数、例えば、帯電電圧、現像器バイアス電圧、露光度、トナー濃度が含まれる。コントローラ３０には、エキスパートシステム３１が含まれ、これには、検知したパラメータを系統的に解析し、機械の状態を認識する多くの論理ルーチンが含まれる。好ましい実施形態においては、コントローラ３０により生成される出力の変化は、トナー領域被覆度(ＴＡＣ)センサ３２により測定される。ＴＡＣセンサ３２は、現像ステーションＣの後に配置され、光導電性面１２に記録される各異なる領域を被覆するテストパッチの現像されたトナー量を測定する。図１に示されるＴＡＣセンサ３２の動作方法は、米国特許第４，５５３，００３号に開示されている。これは、すべて本願に引用して援用している。ＴＡＣセンサ３２は、赤外線反射型の濃度計であり、光導電性面１２に現像されたトナー粒子の濃度を測定する。
【００２７】
図２に、光導電性面１２の文書間に画像が形成される代表的な複合トナーテストパッチ１１０を示す。光導電性面１２は、画像１と画像２の２つの文書画像を含むものとして示されている。テストパッチ１１０は、画像１と画像２の間の文書間の空間に示され、光導電性面１２のこの部分が、ＴＡＣセンサ３２により検知され制御に必要な信号が供給される。好ましい実施形態においては、複合パッチ１１０は、プロセス方向が１５mm、プロセスに直交する方向が４５mmであり、各種ハーフトーンレベルパッチ、例えば、８７．５％ハーフトーンパッチ１１８、５０％ハーフトーンパッチ１１６、１２．５％ハーフトーンパッチ１１４を提供する。
【００２８】
ＴＡＣセンサ３２が、パッチの相対反射率について意味のある応答を提供するためには、光導電性ベルト面１２の生地すなわち清浄領域部分１１２から反射される光が測定され較正される必要がある。この較正を行うため、生地すなわち清浄領域１１２から反射される光に応答しＴＡＣセンサ３２により生成される電圧が、３〜５Ｖの範囲になるまで、ＴＡＣセンサ３２内部の発光ダイオード(light emitting diode(ＬＥＤ))の電流が増加される。
【００２９】
ＴＡＣセンサまたは“濃度計”の用語は、表面に印刷された材料の濃度を求める任意の装置に使用されることを理解する必要がある。これらの装置には、例えば、可視光濃度計、赤外線濃度計、静電電圧計、その他印刷材の濃度を求めるために物理的測定が行なわれる任意の装置がある。
【００３０】
図１に示す現像ユニット３８の詳細を図３に示す。現像ユニット３８には、現像器８６が含まれる。これは、任意の適当な現像システム、例えば、ハイブリッドジャンピング現像システム、またはマグブラシ現像システムであり、潜像にトナーを供給する。現像器は、一般に現像器ハウジングに収容され、ハウジングの背部には、通常、供給現像材を貯蔵するサンプが形成される。一般に、サンプ領域の受動クロスミキサー(passive crossmixer)（図示せず）が、現像材の混合を行う。
【００３１】
現像器８６は、４６に示すトナー供給アセンブリに連結される。トナー供給アセンブリ４６には、トナー粒子の供給源となるトナーボトル８８、ボトル８８からトナー粒子を取り出す抽出オーガ９０、オーガ９０からトナー粒子を受けるホッパ９２が含まれる。ホッパ９２は、また、供給オーガ９６に連結される。供給オーガ９６は駆動モータ９８により回転され、ホッパ９２から、トナー粒子を搬送し現像器８６に供給する。現像器またはトナー供給アセンブリは、独立の取り替え可能ユニット、または複合の取り替え可能ユニットであることを理解する必要がある。
【００３２】
本発明に従えば、ＴＡＣセンサから生データを受けるソフトウェアとハードウェアの部品と共に、コンピュータとその付属構成要素が含まれるエキスパートシステムが提供される。データは、適当な間隔で受けられ、解釈され、機械のサブシステムまたは構成要素の機能の状態が報告される。機械から直接受けるデータに加え、プロセス制御アルゴリズムにおけるパラメータ知識が、エキスパートシステムにより付加され、機械パラメータ、材料の変動、その他画像品質係数が明らかにされる。
【００３３】
さらに、部品または性能の劣化が検出されると、故障の発生を予測し、一連のアクションが起こされる。これには、実際に部品故障が発生する前に“ジャストインタイム”配送を行うよう適当な部品を実際に注文する予測保守要求を入力オペレータに通知することまで含まれる。エキスパートシステムは、特定の機能またはテストの組を実行する機能を備え、保守者に指示し、機械の維持と最適動作に必要な、修理、部品交換、等を実行させる。これらの機能には、磨耗による定期的な部品交換の指示、多くのモジュールの動作パラメータの調整または欠陥部品の交換が必要な画像品質の判定が含まれる。
【００３４】
このようなエキスパートシステムに組み込まれるソフトウェアは、全ての機械の共通モジュールに汎用であるか、または、顧客が購入した機械に専用である。エキスパートシステムは、機械の多様な部品またはモジュールから発生する複雑な生データを解釈し、機械を最適性能に維持するために必要な特定のアクションに関する情報を提供する。エキスパートシステムは、生データを受け、解釈し、機械部品の実際または予測の故障を個別にまた正確に診断することにより保守時間を短縮する。エキスパートシステムは、監視される機械の極めて直接的詳細な相互動作の情報を受け、各個別部品の状態に関する同様に詳細な情報を提供する。この情報は、保守診断に役立つばかりでなく、製造における製品寿命の前後情報としても役立つ。個々の部品の動作をテストし、再製造における標準と比較し、故障した部品を正確に記憶し、部品と一連番号に固有のデータベースエントリーとして情報を提供する。
【００３５】
エキスパートシステムには、基本的に２種類ある。“ローカル”(local)エキスパートシステム（携帯装置が含まれる）は、単一機械に接続されるか、または単一機械に組み込まれ、監視、解析、診断、通信機能を実行する。第２の実施形態においては、ネットワークのホストコンピュータに配置され、ネットワークに接続される多くの機械の診断要求に応える。ローカルに製品自体に埋め込まれる診断機能は、原センサデータに対する最も速いアクセス、可能な最も広い帯域幅、可能な最速の応答時間を実現するが、コストと機能要求に制限がある。この機能要求は、維持される解析のレベル、範囲の広がり、記憶の深さに対するものである。一方、遠隔診断システムは、監視および傾向分析に使用できる殆ど無制限の記憶容量、利用可能などのようなデータに対しても詳細な解析ができる計算能力を提供する可能性を持つ。
【００３６】
図４を参照すると、図１のエキスパートシステム３１の概略が示される。図４に概括的に示されるエキスパートシステムには、知識ベース(Knowledge Base)２０２、推論エンジン(Inference Engine)２０４、オペレータインタフェース(Operator Interface)２０６、ルールエディタ(Rule Editor)２０８が含まれる。知識ベース２０２は、機械の動作、診断、修正に対する専門家の知識を具体化する一組のルールを持つ。推論エンジン２０４は、知識ベース２０２のルールを適用し機械の問題を解く。オペレータインタフェース２０６は、オペレータとエキスパートシステムの間の通信を行う。ルールエディタ２０８は、知識ベース２０２の修正を支援する。動作においては、推論エンジン２０４が、知識ベース２０２のルールを適用し機械の問題を解き、問題に関しユーザにより入力されたデータとルールを比較し、テストされる仮説と、確認または拒絶される仮説の状態を追跡し、必要なデータを得るため質問し、ユーザに結論を提示し、結論に到達するまでに使用された推論の連鎖も説明する。オペレータインタフェースの機能は、ダイアログ２１０を提供することであり、すなわち、質問を行い、データを要求し、自然言語で結論を述べ、オペレータ入力をコンピュータ言語に変換する。
【００３７】
エキスパートシステム自身には、期待機械性能プロフィールとパラメータの部分、現行のスイッチとセンサ情報の部分、機械性能の履歴と運転イベントのテーブルを持つメモリが含まれる。システムは、状態(status conditions)を監視し、機械の状態に関し外部との通信を開始する。この手順には、機械の動作に関する所定の状態を監視するステップ、前記所定の状態からの機械動作の偏差を認識するステップ、機械が偏差に自動的に応答し自己修正することができないことを認識するステップ、さらに解析を進め評価するため使用する追加情報を外部応答から得る必要性を判断するステップが含まれる。
【００３８】
この判断にもとづき、システムは、詳細化される解析の評価に必要な追加情報を要求し、前記追加情報を受けこれにもとづき、前記所定の状態に整合するモードに機械動作を復帰させる正しい応答を確定する。システムは、また、所定の状態に整合するモードに機械動作を復帰させる正しい応答を自動的に提供する。エキスパートシステムは、説明したように、周期的に動作し、動作状態またはパラメータを解析し、しきい値ファイルに記憶されているしきいレベル（又はしきい値）の外にあるか、すなわち、許容される機械動作の範囲外にあるかを判定する。すべてのしきいレベルについて外になく許容される機械動作の範囲にあると判定されれば、エキスパートシステムは、なんらアクションを起こさない。しかし、センサまたは検出器から検知された値が、しきい値ファイルに記憶されているしきい値の範囲すなわち許容レベルの外にあると判断されると、エキスパートシステムは、データに応答し、データを解析し、修正アクションをとる。
【００３９】
本発明に従う図５と図６を参照すると、一連のテストが、独立にまたは組み合わされ行われ、テスト結果が論理的に解析され、取り替えが必要な部品またはサブシステムが判定される。これらのテストは、トナー領域被覆度センサによるテストパッチの選択的読み取りにもとづいて行われる。
【００４０】
本発明の根底となる基本は、顧客サイトで部品またはサブシステムを修正または修理しようと試み貴重な保守時間を消費するのではなく、部品の取り替えが安くて速いということである。特に、取り替えの必要な特定の１個または複数の部品を保守者に通知する機能を持つ高度に知的で、完全に自動化された電子写真診断ルーチンを提供する。この課題は、一連の個別テストを設計することにより達成される。このテストは、論理的に実行され、この結果が特定の規範に従い解析されると、最終結果は、電子写真エンジンの一以上のサブシステムの故障を指示する。
【００４１】
テスト自体のいくつかは、独立診断ルーチンとして実行され、または実行されることができる。これらは、通常、状態の前後の特定の電子写真条件のもとに生成される多様なハーフトーンまたはベタ領域パッチを、プロセス制御センサ（ＢＴＡＣセンサ、ＥＳＶ等）により読むことを中心に行われる。システムは、高度に精巧なツール（統計パッケージ、ＦＦＴ等）を使用し、データを解析し傾向を見つけ結果を得る。次いで、システムは、この結論を多くの他のテスト結果と組み合わせ、特定のサブシステムの状態に関する論理的な結論を導き出す。
【００４２】
例えば、クリーニングサブシステムのテストでは、テストＡ、Ｃ、Ｄ、Ｆのテスト結果が連結される必要がある。このテストでは、ＡとＤは、ＣとＦよりも大きな重みが付けられる。この最終結果は、クリーナテストについては、値が６０で分散が±８％となる。６５（±５％）を超えると、故障モードであり、この場合、クリーニングシステムは故障である。
【００４３】
本発明に従えば、取り替え部品コードについて質問しそれを得るに必要な各部品に対する全ての種類のテストの組み合わせの解析が提供される。このコードは、電話線または携帯ワークステーション(portable workstation(ＰＷＳ))を経由し保守者により直ちにアクセス可能である。コードに関連する１または複数の取り替え部品に対応するリストが表示され提供される。このシステムは、 プロセス制御システムの特定の条件に合致すれば自動的に走行し、また、ＵＩ（ユーザインタフェース）を経由しオペレータにより、またはＰＷＳを経由し保守者により呼び出される。
【００４４】
電子写真エンジンは、遠隔サイトからの命令により、必要な時セットアップを走行させ、診断自己解析ルーチンを走行させ、電話線を経由し任意の適切な結果および／または取り替え部品の指示を返すことができる。遠隔からの命令を受けると、電子写真サブシステムは回線を切断し、適当なルーチンを走行させ、走行後回線接続状態に復帰し、発呼センターに任意の情報を返送する。
【００４５】
現在の電子写真印刷エンジンにおいては、電子写真プロセスのトーン複写曲線を監視し制御する多様な反射センサがプロセス制御に使用される。このようなセンサの一つが、ＢＴＡＣ(Black Toner Area Coverage)（黒色トナーの領域被覆度）センサである。適当な動作の最終テストにおいて、ＢＴＡＣセンサは、光受容体の生地の（トナーが存在しない）反射率に対し較正されなければならない。これを行うため、特定のアナログ電圧またはアナログレベルが得られるまで、センサのＬＥＤ出力に（ステップ状の）パルスが加えられる。この較正処理は、継続的に繰り返される。
【００４６】
本発明の要点は、図７に示すように、較正処理の初期ステップ数を取得することである。すなわち、未使用の機械モジュールまたは顧客取り替え可能ユニットＣＲＵの光受容体を較正することである。システムは、図示されないＣＲＵ収容のＥＰＲＯＭ集積回路を読み新品である（従って汚染されていない）ことを知る。一般的に、清浄な光受容体は、７または８ステップに較正される。これは、センサにおいて３．７〜４．０Ｖの間のアナログ電圧に相当する（１００％反射率）。このステップ値は、不揮発性メモリ(nonvolatile memory(ＮＶＭ))に記憶され、ベースライン(基準)として使用される。汚染（汚染度）が進むと、ＬＥＤステップは増加する。次の較正において（好ましくは電子写真サブシステムの各サイクルごとに）、ステップ数を取得する。汚染度は、次式で表されるように、現ステップ数からベースラインを減算し得られる。
【００４７】
汚染度＝現ステップ数−ベースライン
次いで、この値は、ユーザインタフェースに表示される。ＢＴＡＣセンサの最大光出力は、２４ステップである。従って、汚染度の範囲は、０〜２４である。清浄（範囲０〜６）、中程度の汚染（範囲６〜１８）、クリーニングが必要（範囲１９〜２６）などの結果の範囲を示すため、ガスゲージディスプレー(gas gauge display)を使用することができる。
【００４８】
一実施形態においては、出力は、値だけ表示され、これは、極めて有効なツールとして、ＢＴＡＣセンサと電子写真サブシステムの相対汚染度の良い指示となることが判っている。
【００４９】
プロセス制御システムは、継続的に電子写真プロセスの状態を監視する。センサは、現像された画像の品質を示す各種ハーフトーンパッチを読みとる。パッチ品質が範囲の中になければ、各種アクチュエータを変更しプロセスを正常に復帰させる。パッチの正常性は、ベルト面の均一な品質により高度に実現される。パッチが形成される光受容体にかき傷または欠陥があると、パッチ読み取りの出力は変化する。
【００５０】
従って、第２のテストにおいて、黒色トナー領域被覆度(ＢＴＡＣ)センサにより、光受容体面の全体について１．５mmごとにサンプルをとる。シーム(seam)検出アルゴリズムを使用し、シームサンプルを捨て、清浄ベルトの総合的均一性を示す値を計算する。この値は基準値として使用する。シームの位置は判っているので、各プロセス制御パッチの位置と、対応するＢＴＡＣセンサの読み取り値を解析することができる。各パッチに対し平均と分散を求め基準値と比較する。統計解析により、各位置の均一性を計算し、基準値と比較する。均一性が許容レベルより低ければ、ベルトの取り替えをオペレータに通知する。
【００５１】
画像は、二重ビームラスタ出力スキャナ手段により光受容体に書き込まれる。二重ビームは、単一ビームレーザの速さで２回画像を形成する。双方のレーザが故障すれば、診断はかなり容易であるが、一方のみの故障であれば、故障モードの決定が少し困難になる。
【００５２】
本発明の別の特徴の要点は、図８に示すように、レーザＡとレーザＢを区別することである。レーザが交互に走査線を書くことを利用し、下に示すような２つのハーフトーンパッチを生成する。第１はレーザＡのみにより書かれ、第２はレーザＢのみにより書かれる。
【００５３】
【表１】
2010117728.tif 000003
ルーチンは、最初、黒色トナーと領域被覆度(ＢＴＡＣ)センサにより、１００％反射（清浄）パッチを読み、その値を記録する。次に、レーザＢパッチを配置し現像する。これは、レーザＢ完全オン、レーザＡ完全オフで印刷される。次いで、パッチを測定し反射率を計算する。レーザＡオン、レーザＢオフで、同様のレーザＡパッチを生成し、反射率を測定し記録する。これらパッチは、ほぼ同じ５０％値のハーフトーンパッチである。
【００５４】
そして次式で表されるレーザ故障時における関係が成り立つかどうかを調べるために、各レーザパッチと清浄パッチとの比較が行われる。
レーザパッチ  ＞  清浄パッチ  −  オフセット
この関係式は、レーザパッチが５０％パッチより高く、ほぼ清浄パッチに等しいことを示している。言い換えると、レーザパッチは現像されていなく、レーザが書き込みに失敗していることを示している。
【００５５】
電子写真エンジンのクリーニングシステムが疲労すると、機械全体の状態が劣化する。これは、不要なトナーが光受容体に残され、または、エンジン全体に飛散するためである。光受容体から清掃されないトナーは、プロセス制御パッチに干渉し、制御アルゴリズムが、プロセスの“現実”の状態を正確に予測するのを妨げる。飛散したトナーは、マーキングエンジンを汚染し、機械の総合複写品質を劣化させる。クリーニングサブシステムのどのような疲労でも検出できる機能を持つことができれば、前述の原因を有効に解決することができる。
【００５６】
本発明の別の特徴は、黒色トナー領域被覆度センサ(ＢＴＡＣセンサ)とソフトウェアアルゴリズムを使用し、図９（ａ）〜（ｃ）に示す光受容体面を清掃するクリーナの機能を統計的にテストすることである。光受容体の休止サイクルにおいて、２つの０％（清浄）パッチを画像ゾーンに配置し、各ゾーンにおいて一連の等間隔のＢＴＡＣセンサの読み取り（＞１００）を行う。取得したデータについて、平均、分散、標準偏差を計算する。
【００５７】
０％パッチと正確に同一の位置に５０％パッチを置き現像する。これらパッチは、クリーナにより清掃される。この手順の後、一連のＢＴＡＣセンサの読み取りを繰り返し、統計データを、再度、計算し記憶する。この技術においては、統計データが比較され、計算されたパラメータが或る所定のしきい値から上にあれば、クリーナの故障を示す状態情報が発行される。
【００５８】
基本的な電子写真システムは、３つのサブシステム、すなわち、帯電、露光、現像のサブシステムにより制御される。現像は、例えば、ハイブリッドジャンピング現像(Hybrid Jumping Development：Ｈｊｄ)である。放電領域現像(Discharge Area Development)システムにおいては、画像は電荷の不在により現像される。この原理により、これら３つのアクチュエータの特定の故障モードを求める論理的方法を案出することができる。本発明のこの特徴の要点は、図１０、図１１に示すように、一連のプロセス制御パッチを測定し解析し、これにより、故障モードをソートし推論する技術である。
【００５９】
最初のステップにおいて、帯電サブシステムをテストする。ここで、公称値に設定し帯電、露光、現像を行い、３種類のハーフトーンパッチ（１２．５％、５０％、８７．５％）を生成し、ＢＴＡＣセンサにより、各パッチの反射率を測定するときに、各パッチの反射率が、妥当な範囲にあれば帯電システムは、問題なく稼働していると仮定される。各パッチが極めて暗いと測定されるときは、帯電サブシステムは動作不良であると推論される。この点において、テストは停止され、帯電に故障があることを示すタグが付けられる。
【００６０】
第２のステップ（帯電が良好であれば）において、帯電と露光を停止し、現像を作動させてパッチを生成する。これにより、極めて暗いパッチが生成される。ＢＴＡＣセンサによりこのパッチを測定し、次の論理を適用する。
【００６１】
（ｉ）極めて暗い場合：動作不良なし、
（ii）暗い場合      ：マグロール動作不良、トナー濃度の低下、
（iii）暗いと明るいとの中間の場合：ドナーロール動作不良、バックグラウンド、間歇接地、
（iv）明るい場合    ：Ｈｊｄ電力供給動作不良、現像器駆動部に問題、極めて不良の接地。
【００６２】
第３のステップにおいて、帯電、現像を公称値に設定し、露光を極めて高い値に設定し、パッチを生成する。これにより、極めて暗いパッチが生成される。ＢＴＡＣセンサによりこのパッチのレベルを測定し、次の論理を適用する。
【００６３】
（ｉ）極めて暗い場合：動作不良なし、
（ii）暗い場合      ：ビデオケーブル、
（iii）暗いと明るいとの中間の場合：接地不良、
（iv）明るい場合    ：ビデオ経路。
【００６４】
ハーフトーンの複写においては、均一性の維持が最も重要である。ストローブとしても知られる不均一性または現像の変動が存在すると、顧客の不満となり、保守呼び出しが要請される。不均一性の原因は、多くあり、例えば、駆動、電力供給、光受容体接地などである。不均一性の原因の追求は、多くは、時間の浪費となる。
【００６５】
このテストの要点は、高度に知的で、全自動化された診断ルーチンを創生することである。これは、ＢＴＡＣセンサにより光受容体の全周辺について５０％サンプルをとることにより達成される。サンプルは、１．５mmごとに２ベルトサイクルにわたりとられる。各ベルトサイクルは独立に取り扱われる。次いで、データが解析される。この解析には、ＦＦＴにより計算される周波数と、予め指示される周波数との比較が含まれる。解析結果は、不均一性の原因を識別するものとなる。この診断処理は遠隔で実行(RDT)され、保守者は、正しい部品を保守時に携行し、診断時間と顧客の不稼働時間を短縮することができる。
【００６６】
画像は、ラスタ出力スキャナ手段により光受容体に書き込まれる。画像自体は画素から構成される。ＲＯＳが光受容体上の小さなドットを露光し、画像を形成するドットに現像材が付着し、画素が生成される。適当な複写品質を維持するため、これらの画素は、適当なエネルギー分布を持ち生成される必要がある。ＲＯＳに動作不良が発生すると（変動、熱上昇、電気雑音）、エネルギー分布が歪み複写品質が劣化する。
【００６７】
本発明のこの態様の要点は、図１２に示すように、ＲＯＳの動作不良を発見する技術である。これは、下に示すパッチパターンのような、特殊パッチ（水平パッチは、水平に揃えられた画素、垂直パッチは、垂直に揃えられた画素から構成される）を生成することにより達成される。
【００６８】
【表２】
2010117728.tif 000004
これらのパッチは、現像され、ＢＴＡＣセンサにより読まれ、記録される。画素が正しく形成されると、各パッチに付与されるエネルギーが同じなので、２つのパッチの間の差は小さくなっている。しかし、画素が歪んでいると、一方のパッチの値が他方と異なり、デルタ(delta：差異)が発生する。これは、ＢＴＡＣセンサの累積特性に起因するものである。従って、絶対値が目標値より大きい、すなわち、“｜水平パッチ−垂直パッチ｜＞目標”であれば、ＲＯＳに動作不良の可能性がある。
【００６９】
現像サブシステムは、印刷が行われると、継続的にトナーが補充される必要がある。これは、供給モータと格納容器から成る供給サブシステムにより行われる。モータが故障するか（電源断または歯車のジャム）、または、格納容器のオーガがトナーに影響され固着されると、このシステムは動作できなくなる。
【００７０】
本発明のこの態様の要点は、図１３に示すように、上記のいずれかの不稼働状態の発生を、プロセス制御により監視し検出することである。これは、トナー制御パッチを光受容体の上に配置し、ＢＴＡＣセンサによりその値を測定することにより行われる。値が妥当な範囲にあれば（システムが極めて明るい現像状態にあることをパッチが示さなければ）、トナーは、一定の時間間隔（トナーを再供給するに十分な時間）で供給されていることを示す。ここで、第２のトナー制御パッチが配置されその値が測定される。システムは、特定の既知のトナー供給レートの値に等しい２つのパッチの間の反射率のデルタを捜す。供給装置が正常に稼働していれば、第２のパッチは或る程度暗く生成される。供給装置が機能していなければ、第１と第２のパッチの間には殆どまたは全く変化が現れない。この場合、機械は停止され、保守呼び出し状態が表示される。
【００７１】
図５と図６に、本発明に従う電子写真エクササイサの一実施形態のフローチャートを示す。特に、一連のテストが実行され、特定の部品またはサブシステムの故障が判定される。或るテストは、直接サブシステムの特定部分に関係するが、別のテスト結果は、保存され、他のテストと組み合わされ、特定の部品またはサブシステムの故障の判定に使用される。テスト結果は、１または複数の他のテストと組み合わされ、複数のレベルまたは階層の解析に使用され、サブシステムの故障部分が指摘される。
【００７２】
ブロック１２０において、トナー領域被覆度センサ、ここでは、黒色トナー領域被覆度センサ(ＢＴＡＣセンサ)が較正される。第１レベルの判定は、ブロック１２２に示すように、センサが較正基準に合格したか否かである。合格していれば、次のレベルのテスト、ブロック１２６に示される汚染レベルの検査が実行される。ブロック１２２における較正の判定が否定であれば、ブロック１２４に示されるように機械は停止される。ブロック１２６に示される汚染レベルの検査は、さらに図７に示される。
【００７３】
汚染レベルの検査後、ブロック１２８に示される光受容体パッチ均一性テストが実行される。要するに、このテストは電子写真光受容体面の欠陥領域を検査するものである。ここまでのテスト結果により、ブロック１３０に示されるように、システム帯電機構により適当な電荷が帯電されたか否か判定される。適当な電荷が存在しなければ、ブロック１３４に示されるようにシステムは停止される。ブロック１３２において判定され、適当な電荷が存在すれば、ブロック１３６に示されるＲＯＳビーム故障テストが実行される。ＲＯＳビーム故障テストの詳細は、図８のフローチャートに示される。ＲＯＳビーム故障テストの後、ブロック１３８と、図９（ａ）〜（ｃ）に詳細が示されるクリーナテストが実行される。
【００７４】
さらに総合的なアクチュエータ性能インジケータテストが、予帯電テストブロック１４０とＲＯＳテスト１４２に示される。この詳細は、図１０と図１１に示される。アクチュエータ性能インジケータテストに続き、ブロック１４４に示されるバックグラウンドテストと、ブロック１４６に示されるバンディングテスト(banding test)が実行される。ブロック１４８に示されるテストに続き、ブロック１５０Ａ、１５０Ｂ、１５０Ｃ、１５０Ｄに示される一連の標準帯電テスト、露光テスト、グリッドスロープテスト、露光スロープテストが実行される。これらのテストが完了すると、ブロック１５２に示されるＲＯＳ画素サイズテストが実行される。この詳細は、図１２のフローチャートに示される。また、ブロック１５４に示され、図１３のフローチャートに詳細が示されるトナー供給テストが実行される。最後に、ブロック１５６と１５８に示されるように、すべてのテスト結果が解析され、故障部分が表示される。全テスト結果を総合的に解析する代表的なシナリオが、図１４のフローチャートに示される。
【００７５】
図７を参照すると、汚染レベル検査には、ブロック１６０に示されるＢＴＡＣセンサ較正ステップと、ブロック１６２においてセンサモジュールが新しいか否かを判定する最初の判断ステップが含まれる。すなわち、好ましい実施形態においては、センサは、機械モジュールまたは顧客取り替え可能ユニットに組み込まれるので、第１の判定は、その機械においてそれが新モジュールであるか、または、その機械にあって既に稼働していたかを判定することである。新モジュールであれば、ステップ１６４に示されるように、センサが較正される。この較正のステップ数は、以降の較正の基準となるものであり、メモリに記憶される。モジュールが新モジュールでなければ、ブロック１６６に示されるように、新しいセンサを較正する較正ステップ数を超えたセンサを較正する較正ステップ数が提供される。次いで、検知機能の劣化レベルの判定が行われる。
【００７６】
ブロック１６８に示されるように、基準較正レベルを超える最初の較正ステップ数に、例えば、０〜６が必要とされるレベルであれば、ブロック１７０に示されるように機械は比較的清浄と判断される。ブロック１７２に示されるように、６〜１８の追加の較正ステップ数が必要とされる汚染レベルであれば、ブロック１７４に示されるように、機械の中の中程度の汚染の進みを示す。最後に、ブロック１７６に示されるように、１９〜２６の追加ステップ数の汚染レベルは、ブロック１７８に示されるようにクリーニングが必要なことを示す。ステップ数と、清浄、中程度の汚染、クリーニングが必要の範囲は、設計判断事項であり、任意の数の実施形態が実現可能であることを理解する必要がある。
【００７７】
図８を参照すると、ＲＯＳビーム故障テストが示される。特に、ブロック１８０において、センサが較正され、ブロック１８２において、光受容体上の１００％清浄パッチの反射率（相対反射率ＲＲ１００）が記録される。次いで、二重ビームレーザのレーザＢのみにより特殊パッチが配置される。特殊パッチは、レーザＢが変調され、レーザＡが変調されていないものである。得られるパッチの相対反射率ＲＲBが記録され、レーザＢが正常に動作していれば、それは、ほぼ５０％ハーフトーン反射率となる。ブロック１８８において、特別の変調情報によりレーザＡのみ変調され、パッチが配置される。ブロック１９０に示されるように、レーザＡの相対反射率ＲＲAの記録が行われる。レーザＡが正常に動作していれば、レーザＢの場合と同様に、５０％ハーフトーン相対反射率が見込まれる。ブロック１９２に示されるように、比較が行われ、レーザＢの相対反射率ＲＲBが所与のしきい値（オフセット）より大きければ、ブロック１９４に示されるように、レーザＢが故障していると判定される。同様に、ブロック１９６に示されるように、レーザＡの相対反射率ＲＲAが、しきい値と比較され、相対反射率がしきい値を超えていれば、ブロック１９８に示されるように、レーザＡが故障であると判定される。レーザＡとレーザＢの双方とも故障していなければ、ブロック２００に示されるように、双方のビームは正常に動作していることになる。
【００７８】
図９（ａ）を参照すると、画像ゾーンに、配置された２つの０％（清浄）パッチと、一連の等間隔に行われるＢＴＡＣセンサの読み取りが示される。図９（ａ）の０％パッチと同じ位置にある２つの５０％ハーフトーンパッチの現像が、図９（ｂ）に示される。これらパッチの読み取りは行われなく、光受容体面のトナーが清掃される。図９（ｃ）に示されるように、図９（ａ）で行われたのと同じセンサ読み取りが再度行われる。清掃前後のセンサ読み取りが比較され、クリーナ効率の指示が提供される。図９（ｃ）のトナードットに示されるトナーの程度が、所与のしきい値より上にあれば、クリーナが問題または動作不良であると判定される。
【００７９】
図１０と図１１に、アクチュエータの性能指示を示す。特に、図１０を参照すると、ブロック２２０に、センサの較正が示される。ブロック２２２は、清浄パッチの相対反射率ＲＲCの測定を示す。パッチの相対反射率ＲＲCが、所与のしきい値、例えば４５より小さければ、ブロック２２６に示されるように、帯電に問題があることが示される。数値４５は、０〜２５５の範囲のディジタルセンサ信号を表し、選択される数は、機械特性にもとづく設計判断事項であることに留意する必要がある。４５より小さい相対反射率ＲＲCは、極めて暗いパッチを示す。相対反射率ＲＲCが４５より小さくなければ、ブロック２２８に示されるように、帯電システムと露光システムは停止され、現像ユニットが作動される。
【００８０】
次いで、特殊なパッチ、例えば、１２．５％、５０％、８７．５％ハーフトーンパッチの相対反射率が測定される。各パッチのハーフトーンレベルは、センサにより測定される。ブロック２３０に示されるように、相対反射率ＲＲDが、１２０より大きければ、極めて明るい応答を示し、ブロック２３２に示される範囲の問題があることを示す。一方、判断ブロック２３４に示されるように、相対反射率ＲＲDが、１２０より小さく６０より大きければ、暗いから明るいまでの間の応答を示し、ブロック２３６に示される一組の動作不良を示す。ブロック２３８に示されるように、相対反射率ＲＲDが、６０より小さく３５より大きければ、暗い応答を示し、ブロック２４０に示される別の組の問題があることを示す。最後に、３５より小さい反射率であれば、極めて暗い応答を示し、ブロック２４２に示されるように、動作不良のないことを示し、現像システムが動作中であることを示す。
【００８１】
次のステップにおいて、帯電と現像を公称値に設定し、露光を高く設定し、相対反射率ＲＲEを判定する。ブロック２４６に示されるように、相対反射率ディジタル信号が１２０より大きければ、明るいパッチを示し、ブロック２４８に示されるようにビデオ経路に問題があることを示す。ブロック２５０に示されるように、相対反射率ＲＲEが、１２０より小さく８０より大きければ、暗いから明るいまでの間を示し、ブロック２５２に示されるように接地不良と判定される。一方、ブロック２５４に示されるように、相対反射率ＲＲEが、８０より小さく４０より大きければ、暗いパッチを示し、ブロック２５６に示されるビデオケーブルの問題が示される。最後に、相対反射率ＲＲEが、４０より小さければ、極めて暗いパッチを示し、ブロック２５８に示されるようにＲＯＳシステムに動作不良がないことが判定される。
【００８２】
図１２を参照すると、ＲＯＳ画素サイズ増大検出の手順が示される。特に、ブロック２６０において、センサが較正され、ブロック２６２に示されるように、水平に揃えられた画素のパッチが提供される。ブロック２６４に示されるように、このパッチの相対反射率ＲＲHが記録される。ブロック２６６において、垂直に揃えられた画素のパッチが提供される。ブロック２６８において、このパッチの相対反射率ＲＲVが記録される。ブロック２７０に示されるように、これら２つの相対反射率の差の絶対値が、所与の目標値より大きければ、ブロック２７２に示されるように、ＲＯＳが動作不良であると判定される。差が、所与の目標値より小さければ、ブロック２７４に示されるように、ＲＯＳは正常と判定される。
【００８３】
図１３を参照すると、トナーの供給を監視する技術がフローチャートに示される。ブロック２７６に示されるように、光受容体面に３つの特殊トナー濃度パッチが提供される。この３つの特殊トナー濃度パッチの詳細は、１９９７年９月１０日に出願された出願中の米国特許出願第９２６，４７６号（Ｄ／９７１０１）に示されている。これは、本願に引用して援用している。ブロック２７８に示されるように、パッチは、ＢＴＡＣセンサに読まれ、平均反射率が計算される。判断ブロック２８０に示されるように、清浄パッチに関する反射率が１５％より大きければ、正常トナー濃度であると判定される。しかし、ブロック２８２に示されるように、平均反射率が１５％より小さければ、トナー供給が１５秒間作動される。
【００８４】
１５秒は、設計上の選択であり、実施形態によっては、この時間は、トナーが、トナーボトル供給器から光受容体に移されセンサにより検知されるまでがとられる。所定の時間間隔トナー供給が行われた後、ブロック２８４に示されるように、再度、３つのトナー濃度パッチが提供される。ブロック２８６に示されるように、再度、平均反射率の検知と計算が行われる。判断ブロック２８８に示されるように、反射率が２０％より大きければ、ブロック２９２に示されるように、供給器は、動作していると判定される。一方、反射率が２０％またはそれより小さければ、ブロック２９０に示されるように、トナー供給器は動作不良であると判定される。
【００８５】
図１４を参照すると、漸進的にレベルを上げ所与の機械を監視、解析、診断する所与のシナリオが、フローチャート形式で開示される。ブロック３００に、所与の機械のレベル１の状態の検知を示す。レベル１の状態は、一組の第１のレベルのテストを走行させ、所与のセンサが第１のレベルの劣化部品または劣化サブシステムを識別することであることを理解する必要がある。ブロック３０２は、レベル１の解析を示し、判断ブロック３０４において、ブロック３０２のレベル１の解析にもとづき、レベル１の応答が必要であるか否かが判定される。ブロック３０６とブロック３０８に示される応答は、取り替えの必要な部品の判定であり、ブロック３１０に示されるように、通知または警報が出力される。レベル１の解析は、そのときの検知データにもとづく特定の構成要素の直接解析であり、また、或るレベルの傾向の追跡、例えば、機械故障の傾向の追跡、部品損耗の追跡、機械使用履歴の追跡が含まれる。
【００８６】
機械停止が要求されるブロック３１０のレベル１の応答が示されなければ、ブロック３１４とブロック３１６に示されるレベル２の機械状態の検知と、レベル２の解析が行われる。レベル２の状態は、一組の第２のレベルのテストを走行させ、劣化部品または劣化サブシステムを識別することであることを理解する必要がある。レベル２の解析には、さらに、第１のレベルのテスト結果または追加のセンサ測定値が取り込まれる。ブロック３１６におけるレベル２の解析にもとづき、判断ブロック３１８において、レベル２の応答またはアクションが必要であるか否かが判定される。再度、ブロック３２０とブロック３２２に示される応答は、取り替えの必要な部品の判定であり、ブロック３２４に示されるように、通知または警報が出力される。レベル２の解析は、そのときの検知データにもとづく特定の部品の直接解析であるか、または、検知データからの推論にもとづく間接的な解析である。レベル２には、また、機械故障の傾向の追跡、部品損耗の追跡、機械使用履歴の追跡が含まれる。レベル２の解析においては、追加の検知または追加の制御、第１のレベルの診断解析情報が考慮される。
【００８７】
機械停止が要求されるブロック３２４のレベル２の応答が示されなければ、ブロック３２８とブロック３３０に示されるレベル３の機械状態の検知、レベル３の解析が行われる。レベル３の状態は、一組の第３のレベルのテストを走行させ、また、第１と第２のレベルのテスト結果または追加のセンサ測定値を取り込むことであることを理解する必要がある。ブロック３３０におけるレベル３の解析にもとづき、レベル３の判断ブロック３３２において、レベル３の応答またはアクションが必要であるか否かが判断される。再度、ブロック３３４とブロック３３６に示される応答は、取り替えの必要な部品の判定であり、ブロック３３８に示されるように、通知または警報が出力される。再度、レベル３の解析には、そのときの検知データにもとづく特定の部品の直接解析と、また、レベル１とレベル２の検知データからの推論にもとづく間接的な解析が含まれる。再度、レベル３には、機械の故障傾向の追跡、部品損耗の追跡、機械使用履歴の追跡が含まれる。
【００８８】
図１４は、部品取り替えの識別を行う一つのシナリオまたは例であることを理解する必要がある。この識別には、エキスパートシステムと、多様なテストと多くのレベルの解析により取り替える部品またはサブシステムを明確に識別するシステムが使用される。これには、機械の近傍または遠隔の適当な保守組織に取り替え部分を表示または通知することが含まれる。
【００８９】
現在考えられる本発明の好ましい実施形態について示し説明したが、多くの変更または修正が可能なことは、当業者には明らかであり、また、本発明の真の精神と範囲に入るすべての変更と修正は添付される請求項に含まれることが意図されている。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る故障識別方法は、画像プロセス装置、特に電子写真プロセス装置に利用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１０  ベルト、１２  光導電性面、１４  導電性基板、１８，２０，２２，２４  ローラ、２６  モータ、２８  コロナ発生装置、３０  コントローラ、３１  エキスパートシステム、３２  ＴＡＣセンサ、３６  ＲＯＳ、３８  現像システム、４６  シート支持材、４８  シート送り装置、５０  送りロール、５２  シートスタック、５４  シュート、５６  コロナ発生装置、６０  コンベヤ、６２  融着アセンブリ、６４  融着ローラ、６６  バックアップローラ、６８  シュート、７０  受けトレイ、７２  プリクリーンブラシ、８６  現像器、８８  トナーボトル、９０  抽出オーガ、９２  ホッパ、９６  供給オーガ、９８  駆動モータ、１１０  テストパッチ、１１２  清浄領域部分、１１４  １２．５％ハーフトーンパッチ、１１６  ５０％ハーフトーンパッチ、１１８  ８７．５％ハーフトーンパッチ、２０２  知識ベース、２０４  推論エンジン、２０６  オペレータインタフェース、２０８  ルールエディタ、２１０  ダイアログ。
【図１】
2010117728.tif 000005
【図２】
2010117728.tif 000006
【図３】
2010117728.tif 000007
【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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