(57)【要約】【課題】  完成した製品をいち早く市場に供給しつつ、組情報群（正常データ群）のデータ量不足による判定精度の低下をより抑えることができる異常判定装置を提供する。【解決手段】工場出荷後の上記被検対象が使用され始めてから所定の期間が経過するまでの初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段と、該被検対象についての保守点検完了情報を入力する情報入力手段とを設け、該初期運転期間中に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に記憶させる処理を実施させ、且つ、該初期運転期間の経過後には、上記情報入力手段への上記保守点検完了情報の入力に基づいて、該保守点検完了情報の入力後の所定期間だけ、該所定期間内に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に追加で記憶する処理を実施させるようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検対象についての互いに異なる複数種類の情報を取得する情報取得手段と、それら複数種類の情報の組み合わせである組情報の集合からなる組情報群を記憶する情報記憶手段と、少なくとも、該情報記憶手段に記憶されている該組情報群、及び該情報取得手段による取得情報に基づいて、該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、
工場出荷後の上記被検対象が使用され始めてから所定の期間が経過するまでの初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段と、
該被検対象についての保守点検完了情報を入力する情報入力手段とを設け、
該初期運転期間中に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に記憶させる処理を実施させ、
且つ、該初期運転期間の経過後には、上記情報入力手段への上記保守点検完了情報の入力に基づいて、該保守点検完了情報の入力後の所定期間だけ、該所定期間内に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に追加で記憶する処理を実施させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項２】
被検対象についての互いに異なる複数種類の情報を取得する情報取得手段と、それら複数種類の情報の組み合わせである組情報の集合からなる組情報群を記憶する情報記憶手段と、少なくとも、該情報記憶手段に記憶されている該組情報群、及び該情報取得手段による取得情報に基づいて、該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、
工場出荷後の上記被検対象が使用され始めてから所定の期間が経過するまでの初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段と、
該被検対象についての点検時異常無し情報を入力する情報入力手段とを設け、
該初期運転期間中に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に記憶させる処理を実行させ、
且つ、該初期運転期間の経過後には、該初期運転期間の経過後に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群とは別に上記情報記憶手段に記憶させておき、上記情報入力手段への上記点検時異常無し情報の入力があった場合には、該初期運転期間の経過後から該点検時異常無し情報の入力時までに該組情報群とは別に記憶させておいた組情報を上記組情報群の一部として追加で記憶させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項３】
請求項１又は２の異常判定装置において、
上記情報入力手段に対して入力した上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に追加で記憶させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３の異常判定装置において、
上記情報取得手段によって取得された上記複数種類の情報のうちの少なくとも１つが所定の閾値を上回った場合、又は下回った場合に、そのときに取得された上記組情報を上記組情報群の一部として記憶するのを中止させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項５】
請求項４の異常判定装置において、
上記複数種類の情報のうちの少なくとも１つが所定の閾値を上回った場合、又は下回った場合に、そのときから遡った所定期間内に記憶された上記組情報についても、上記組情報群の一部として記憶するのを中止させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項６】
請求項１、２又は３の異常判定装置において、
上記情報入力手段に対して異常発生情報を入力した場合に、該異常発生情報の入力時から遡った所定期間内に記憶された上記組情報を上記組情報群から除外する処理を実行させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかの異常判定装置において、
上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間にて、上記情報記憶手段に記憶している上記組情報群と、該情報取得手段によって取得した上記組情報とに基づいて上記被検対象の異常の有無を上記判定手段に判定させ、異常有りの場合にはその旨を報知手段によって報知させ、且つ、その後に上記情報入力手段に入力した異常正否情報に基づいて、該組情報を該組情報群の一部として記憶するか否かを決定させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項８】
請求項７の異常判定装置において、
上記組情報群内の組情報数の増加に伴って、上記異常の有無の判定基準を変化させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかの異常判定装置において、
上記被検対象が所定の条件下で試運転されていることを検知する試運転検知手段と、その試運転の累積回数を計数する試運転回数計数手段とを設けたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項１０】
請求項７又は８の異常判定装置において、
上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間にて行われた上記異常の有無の判定について誤判定があったことを示す誤判定情報の上記情報入力手段に対する単位時間あたりの入力回数に基づいて、上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間の終了タイミングを決定させるようにしたことを特徴とする異常判定装置。
【請求項１１】
記録体に画像を形成する画像形成手段と、異常の有無を判定する異常判定手段とを備える画像形成装置において、
上記異常判定手段として、請求項１乃至１０の何れかの異常判定装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検対象についての互いに異なる複数種類の情報の取得結果と、情報記憶手段に記憶している複数種類の情報の組み合わせの集まりである組情報群とに基づいて、被検対象の異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、市場に出回っている様々な機械や装置においては、故障が発生すると、故障の内容によっては修理完了まで使用することができず、ユーザーに不便を強いてしまうことがあった。このため、故障の発生を事前に予測して、発生前に対処することが望まれる。
【０００３】
一方、従来より、被検対象が正常なときに、その被検対象から複数種類の情報を取得して正常データ群を構築しておき、その後、正常データ群と、被検対象からの取得情報とに基づいて、被検対象の正常さ加減を量る種々の方法が知られている。例えば、非特許文献１に記載されたＭＴＳ（Maharanobis Taguchi System）法も、その１つである。ＭＴＳ法では、まず、正常な状態の被検対象から、複数種類の情報からなる組情報を取得する。そして、この組情報を数多く収集して正常データ群を構築する。その後、被検対象の正常さ加減を調べたいときに、被検対象から種々の情報を取得する。そして、それらの情報について、予め構築しておいた正常データ群による多次元空間内でどのような相対位置関係にあるのかを示すマハラノビスの距離を求め、その結果に基づいて被検対象の正常さ加減を量る。かかるＭＴＳ法を用いれば、被検対象としての機械や装置の軽微な異常を検知して、故障の発生を事前に予測することが可能になる。そして、前もって部品を用意したり、その部品を交換したりすることで、被検対象のダウンタイムを低減することができる。
【０００４】
【非特許文献１】「ＭＴシステムにおける技術開発」  刊行委員会委員長  田口玄一著  日本規格協会刊
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかるＭＴＳ法のように、予め構築しておいた正常データ群を用いて被検対象の異常の有無を判定する場合において、判定精度をできるだけ高めるためには、正常データ群を次のようにして構築することが求められる。即ち、正常な状態にある被検対象を様々な条件下で試運転して、できるだけ多くの条件下でデータを取得することである。
【０００６】
この一方で、開発途中であった製品の完成度がある程度熟して量産が可能になった場合には、それをできるだけ早く市場に供給することが投資回収の観点から望まれる。しかしながら、量産が可能になったばかりの製品については、十分量の正常データ群を取得していないことが多い。このため、その製品の異常の有無を異常判定装置に判定させる場合には、市場への供給を急ぐと、判定精度を低下させてしまうことになる。
【０００７】
そこで、本発明者らは、工場出荷後の製品の初期運転期間中に、その製品から複数種類の情報からなる組情報を数多く取得させて、それらによって組情報群を構築させるようにした異常判定装置を開発中である。正常な状態である可能性が高い初期運転期間中の製品から取得した複数の組情報からなる組情報群は、異常の有無を判定する際に利用する正常データ群として用いることが可能である。よって、工場出荷時に十分量の正常データ群を記憶させていなくても、出荷先でデータを補足させて判定精度を高めていくことができる。
【０００８】
ところが、初期運転期間という限られた期間内において、ユーザーが多様な条件下で製品を使用するとは限らない。むしろ、例えば画像形成装置であれば画像形成速度の比較的遅い高画質モードで使用することが殆どであるなどといった具合に、ユーザーの好みや製品の設置環境などに応じた特定の条件下でしか使用されないことの方が多い。このような場合には、初期運転期間中に十分量の正常データを補足することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、完成した被検対象をいち早く市場に供給しつつ、組情報群のデータ量不足による判定精度の低下をより抑えることができる異常判定装置を提供することである。また、かかる異常判定装置を用いる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、被検対象についての互いに異なる複数種類の情報を取得する情報取得手段と、それら複数種類の情報の組み合わせである組情報の集合からなる組情報群を記憶する情報記憶手段と、少なくとも、該情報記憶手段に記憶されている該組情報群、及び該情報取得手段による取得情報に基づいて、該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、工場出荷後の上記被検対象が使用され始めてから所定の期間が経過するまでの初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段と、該被検対象についての保守点検完了情報を入力する情報入力手段とを設け、該初期運転期間中に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に記憶させる処理を実施させ、且つ、該初期運転期間の経過後には、上記情報入力手段への上記保守点検完了情報の入力に基づいて、該保守点検完了情報の入力後の所定期間だけ、該所定期間内に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に追加で記憶する処理を実施させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、被検対象についての互いに異なる複数種類の情報を取得する情報取得手段と、それら複数種類の情報の組み合わせである組情報の集合からなる組情報群を記憶する情報記憶手段と、少なくとも、該情報記憶手段に記憶されている該組情報群、及び該情報取得手段による取得情報に基づいて、該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、工場出荷後の上記被検対象が使用され始めてから所定の期間が経過するまでの初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段と、該被検対象についての点検時異常無し情報を入力する情報入力手段とを設け、該初期運転期間中に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に記憶させる処理を実行させ、且つ、該初期運転期間の経過後には、該初期運転期間の経過後に上記情報取得手段によって取得された上記組情報を上記組情報群とは別に上記情報記憶手段に記憶させておき、上記情報入力手段への上記点検時異常無し情報の入力があった場合には、該初期運転期間の経過後から該点検時異常無し情報の入力時までに該組情報群とは別に記憶させておいた組情報を上記組情報群の一部として追加で記憶させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の異常判定装置において、上記情報入力手段に対して入力した上記組情報を上記組情報群の一部として上記情報記憶手段に追加で記憶させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の異常判定装置において、上記情報取得手段によって取得された上記複数種類の情報のうちの少なくとも１つが所定の閾値を上回った場合、又は下回った場合に、そのときに取得された上記組情報を上記組情報群の一部として記憶するのを中止させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の異常判定装置において、上記複数種類の情報のうちの少なくとも１つが所定の閾値を上回った場合、又は下回った場合に、そのときから遡った所定期間内に記憶された上記組情報についても、上記組情報群の一部として記憶するのを中止させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２又は３の異常判定装置において、上記情報入力手段に対して異常発生情報を入力した場合に、該異常発生情報の入力時から遡った所定期間内に記憶された上記組情報を上記組情報群から除外する処理を実行させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れかの異常判定装置において、上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間にて、上記情報記憶手段に記憶している上記組情報群と、該情報取得手段によって取得した上記組情報とに基づいて上記被検対象の異常の有無を上記判定手段に判定させ、異常有りの場合にはその旨を報知手段によって報知させ、且つ、その後に上記情報入力手段に入力した異常正否情報に基づいて、該組情報を該組情報群の一部として記憶するか否かを決定させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の異常判定装置において、上記組情報群内の組情報数の増加に伴って、上記異常の有無の判定基準を変化させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかの異常判定装置において、上記被検対象が所定の条件下で試運転されていることを検知する試運転検知手段と、その試運転の累積回数を計数する試運転回数計数手段とを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項７又は８の異常判定装置において、上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間にて行われた上記異常の有無の判定について誤判定があったことを示す誤判定情報の上記情報入力手段に対する単位時間あたりの入力回数に基づいて、上記初期運転期間、又は上記組情報追加記憶処理を実施する期間の終了タイミングを決定させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、記録体に画像を形成する画像形成手段と、異常の有無を判定する異常判定手段とを備える画像形成装置において、上記異常判定手段として、請求項１乃至１０の何れかの異常判定装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
これらの発明においては、正常な状態である可能性が高い初期運転期間中の被検対象から取得した組情報を正常データ群として機能し得る組情報群の一部として記憶する。このような記憶により、被検対象の工場出荷時に十分量の正常データ群を情報記憶手段に記憶させていなくても、出荷先の被検対象からで正常データとして機能し得る組情報を補足して判定精度を高めていくことができる。
また、請求項１の発明特定事項の全てを備える発明においては、初期運転期間中の被検対象から、十分量の組情報を取得することができなかった場合でも、次に説明する理由により、正常データとして機能し得る組情報を更に補足することができる。即ち、初期運転期間の後、サービスマン等による保守点検が完了した場合、その後、更に所定期間が経過するまでの間は、被検対象が正常な状態を維持する可能性が高い。そこで、サービスマン等による保守点検完了情報の入力に基づいて、初期運転期間の経過後の所定期間だけ、その所定期間に情報取得手段によって取得した組情報を更に追加で組情報群の一部として記憶するようになっている。かかる構成では、初期運転期間中に加えて、保守点検完了後の所定期間中にもその被検対象から正常データとして機能し得る組情報を取得することで、上述した開発中の異常判定装置よりも確実に、異常の有無の判定精度を高めていくことができる。よって、完成した被検対象をいち早く市場に供給しつつ、組情報群のデータ量不足による判定精度の低下をより抑えることができる。
また、請求項２の発明特定事項の全てを備える発明においては、初期運転期間中の被検対象から、十分量の組情報を取得することができなかった場合でも、次に説明する理由により、正常データとして機能し得る組情報を更に補足することができる。即ち、初期運転期間の後、サービスマン等による点検時に被検対象に異常が無く十分に正常な状態を維持していると被検対象が判断された場合、初期運転期間の後、点検完了までの間に、正常な状態を維持していた可能性が高い。そこで、初期運転期間の経過後に情報取得手段によって取得された組情報を組情報群とは別に記憶しておき、サービスマン等による点検時異常無し情報の入力があった場合には、初期運転期間の経過後からその入力までの間に組情報群とは別に記憶していた組情報を更に追加で組情報群の一部として記憶するようになっている。かかる構成では、初期運転期間中に加えて、初期運転期間の経過後から異常無しが点検されるまでの期間中に取得していた組情報も、正常データとして組情報群に組み入れることで、上述した開発中の異常判定装置よりも確実に、異常の有無の判定精度を高めていくことができる。よって、完成した被検対象をいち早く市場に供給しつつ、組情報群のデータ量不足による判定精度の低下をより抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した異常判定装置について説明する前に、異常判定装置の被検対象となる複写機について説明する。
図１は、被検対象となる複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１００と給紙部２００とからなる画像形成手段と、スキャナ部３００と、原稿搬送部４００とを備えている。スキャナ部３００はプリンタ部１００上に取り付けられ、そのスキャナ部３００の上に原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）からなる原稿搬送部４００が取り付けられている。
【００１３】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報を図示しない制御部に送る。制御部は、スキャナ部３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザ書き込み光Ｌを照射させる。この照射により、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。
【００１４】
プリンタ部１００は、露光装置２１の他、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、２次転写装置２２、定着装置２５、排紙装置、図示しないトナー供給装置、トナー供給装置等も備えている。
【００１５】
給紙部２００は、プリンタ部１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ部１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された２つの給紙カセット４４、給紙カセットから記録体たる転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ部１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。
【００１６】
プリンタ部１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。
【００１７】
同複写機において、操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、原稿搬送部４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、原稿搬送部４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、原稿搬送部４００を閉じて原稿を押さえる。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、原稿搬送部４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ部３００が駆動を開始する。そして、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行し、第１走行体３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２走行体３４に向かう。更に、第２走行体３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。
【００１８】
このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ部１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される中間転写ベルト１０を無端移動させる。更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０Ｋ、４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ上にトナー像を形成する。
【００１９】
一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ部１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００２０】
２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ部１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。
【００２１】
図２は、プリンタ部１００を示す拡大構成図である。プリンタ部１００は、ベルトユニット、各色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、２次転写装置２２、ベルトクリーニング装置１７、定着装置２５等を備えている。
【００２２】
ベルトユニットは、複数のローラに張架した中間転写ベルト１０を、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら無端移動させる。感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト１０とを当接させるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップでは、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト１０を裏面側から感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト１０に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。各１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの間には、中間転写ベルト１０の裏面に接触する導電性ローラ７４がそれぞれ配設されている。これら導電性ローラ７４は、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに印加される１次転写バイアスが、中間転写ベルト１０の裏面側にある中抵抗の基層１１を介して隣接するプロセスユニットに流れ込むことを阻止するものである。
【００２３】
プロセスユニット（１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、その他の幾つかの装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１００に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット１８Ｋを例にすると、これは、感光体４０Ｋの他、感光体４０Ｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段たる現像ユニット６１Ｋを有している。また、１次転写ニップを通過した後の感光体４０Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置６３Ｋも有している。また、クリーニング後の感光体４０Ｋ表面を除電する図示しない除電装置や、除電後の感光体４０Ｋ表面を一様帯電せしめる図示しない帯電装置なども有している。他色用のプロセスユニット１８Ｙ，Ｍ，Ｃも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。同複写機では、これら４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、中間転写ベルト１０に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００２４】
図３は、４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部２０の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット１８は、感光体４０の周りに、帯電手段としての帯電装置６０、現像装置６１、１次転写手段としての１次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。
【００２５】
感光体４０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。また、帯電装置６０としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４０に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４０に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。
【００２６】
現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに転移させる現像部６７とを有している。
【００２７】
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本のスクリュウ６８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。
【００２８】
現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体４０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないようにないようされるマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
【００２９】
磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体４０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。更に、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６１として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
【００３０】
感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体４０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置６３を採用している。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ７７を図中矢示方向に回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュ７９上に落下して回収される。
【００３１】
かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
【００３２】
除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体４０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体４０の表面は、帯電装置６０によって一様帯電せしめられた後、光書込処理がなされる。
【００３３】
ベルトユニットの図中下方には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、２次転写ベルト２４を掛け渡して無端移動させている。２つのローラ２３のうち、一方は図示しない電源によって２次転写バイアスが印加される２次転写ローラとなっており、ベルトユニットのローラ１６との間に中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４とを挟み込んでいる。これにより、両ベルトが当接しながら当接部で互いに同方向に移動する２次転写ニップが形成されている。レジストローラ対４９からこの２次転写ニップに送り込まれた転写紙には、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が２次転写電界やニップ圧の影響で一括２次転写されて、フルカラー画像が形成される。２次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト１０から離間して、２次転写ベルト２４の表面に保持されながら、ベルトの無端移動に伴って定着装置２５へと搬送される。なお、２次転写ローラに代えて、転写チャージャ等によって２次転写を行わせるようにしてもよい。
【００３４】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト１０の表面は、支持ローラ１５による支持位置にさしかかる。ここでは、中間転写ベルト１０が、おもて面（ループ外面）に当接するベルトクリーニング装置１７と、裏面に当接する支持ローラ１５との間に挟み込まれる。そして、ベルトクリーニング装置１７により、おもて面に付着している転写残トナーが除去された後、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップに順次進入して、次の４色トナー像が重ね合わされる。
【００３５】
ベルトクリーニング装置１７は、２つのファーブラシ９０，９１を有している。これらは、複数の起毛をその植毛方向に対してカウンタ方向で中間転写ベルト１０に当接させながら回転することで、ベルト上の転写残トナーを機械的に掻き取る。加えて、図示しない電源によってクリーニングバイアスが印加されることで、掻き取った転写残トナーを静電的に引き寄せて回収する。
【００３６】
ファーブラシ９０，９１に対しては、それぞれ金属ローラ９２，９３が接触しながら、順または逆方向に回転している。これら金属ローラ９２，９３のうち、中間転写ベルト１０の回転方向上流側に位置する金属ローラ９２には、電源９４によってマイナス極性の電圧が印加されている。また、下流側に位置する金属ローラ９３には、電源９５によってプラス極性の電圧が印加される。そして、それらの金属ローラ９２，９３には、それぞれブレード９６，９７の先端が当接している。かかる構成では、中間転写ベルト１０の図中矢印方向への無端移動に伴って、まず、上流側のファーブラシ９０が中間転写ベルト１０表面をクリーニングする。このとき、例えば金属ローラ９２に−７００［Ｖ］が印加されながら、ファーブラシ９０に−４００［Ｖ］が印加されると、まず、中間転写ベルト１０上のプラス極性のトナーがファーブラシ９０側に静電転移する。そして、ファーブラシ側に転移したトナーが更に電位差によってファーブラシ９０から金属ローラ９２に転移して、ブレード９６によって掻き落とされる。
【００３７】
このように、ファーブラシ９０で中間転写ベルト１０上のトナーが除去されるが、中間転写ベルト１０上にはまだ多くのトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブラシ９０に印加されるマイナス極性のバイアスにより、マイナスに帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。次いで下流側のファーブラシ９１を用いて今度はプラス極性のバイアスを印加してクリーニングを行うことにより、それらのトナーを除去することができる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ９１から金属ローラ９３に転移させ、ブレード９７により掻き落とす。ブレード９６、９７で掻き落としたトナーは、不図示のタンクに回収される。
【００３８】
ファーブラシ９１でクリーニングされた後の中間転写ベルト１０表面は、ほとんどのトナーが除去されているがまだ少しのトナーが残っている。これらの中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、上述したようにファーブラシ９１に印加されるプラス極性のバイアスにより、プラス極性に帯電される。そして、１次転写位置で印加される転写電界によって感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ側に転写され、感光体クリーニング装置６３で回収される。
【００３９】
レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００４０】
２次転写装置２２および定着装置２５の下には、上述したタンデム部２０と平行に延びるような、転写紙反転装置２８（図１参照）が設けられている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙が、切換爪で転写紙の進路を転写紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。
【００４１】
以上の構成の同複写機においては、各プロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、２次転写装置２２、露光装置２１等により、記録体たる転写紙に画像を形成する画像形成手段が構成されている。
【００４２】
同複写機のような画像形成装置においては、センシング情報、制御パラメータ情報、入力情報、画像読取情報などの様々な情報をセンサ等の情報取得手段によって取得することができる。以下、取得可能な情報の一例について説明する。
【００４３】
（a）センシング情報
センシング情報としては、駆動関係、記録媒体の各種特性、現像剤特性、感光体特性、電子写真の各種プロセス状態、環境条件、記録物の各種特性などが取得する対象として考えられる。これらのセンシング情報の概要を説明すると、以下のようになる。
【００４４】
（a-1）駆動の情報
・感光体ドラムの回転速度をエンコーダーで検出したり、駆動モータの電流値を読み取ったり、駆動モータの温度を読み取る。
・同様にして、定着ローラ、紙搬送ローラ、駆動ローラなどの円筒状またはベルト状の回転する部品の駆動状態を検出する。
・駆動により発生する音を装置内部または外部に設置されたマイクロフォンで検出する。
【００４５】
（a-2）紙搬送の状態
・透過型または反射型の光センサ、あるいは接触タイプのセンサにより、搬送された紙の先端や後端の位置を読み取り、紙詰まりが発生したことを検出したり、紙の先端や後端の通過タイミングのずれ、送り方向と垂直な方向の変動などを読み取る。
・同様に、複数のセンサ間の検出タイミングにより、紙の移動速度を求める。
・給紙時の給紙ローラと紙とのスリップを、ローラの回転数計測値と紙の移動量との比較で求める。
【００４６】
（a-3）紙などの記録媒体の各種特性
この情報は、画質やシート搬送の安定性に大きく影響する。この紙種の情報取得には以下のような方法がある。
・紙の厚みは、紙を二つのローラで挟み、ローラの相対的な位置変位を光学センサ等で検知したり、紙が進入してくることによって押し上げられる部材の移動量と同等の変位量を検知することによって求める。
・紙の表面粗さは、転写前の紙の表面にガイド等を接触させ、その接触によって生じる振動や摺動音等を検知する。
・紙の光沢は、規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束をセンサで測定する。
・紙の剛性は、押圧された紙の変形量（湾曲量）を検知することにより求める。
・再生紙か否かの判断は、紙に紫外線を照射してその透過率を検出して行なう。
・裏紙か否かの判断は、ＬＥＤアレイ等の線状光源から光を照射し、転写面から反射した光をＣＣＤ等の固体撮像素子で検出して行なう。
・ＯＨＰ用のシートか否かは、用紙に光を照射し、透過光と角度の異なる正反射光を検出して判断する。
・紙に含まれている水分量は、赤外線またはμ波の光の九州を測定することにより求める。
・カール量は光センサ、接触センサなどで検出する。
・紙の電気抵抗は、一対の電極（給紙ローラなど）を記録紙と接触させて直接測定したり、紙転写後の感光体や中間転写体の表面電位を測定して、その値から記録紙の抵抗値を推定する。
【００４７】
（a-4）現像剤特性
現像剤（トナーやキャリア）の装置内での特性は、電子写真プロセスの機能の根幹に影響するものである。そのため、システムの動作や出力にとって重要な因子となる。現像剤の情報を得ることは極めて重要である。この現像剤特性としては、例えば次のような項目が挙げられる。
・トナーについては、帯電量およびその分布、流動性、凝集度、嵩密度、電気抵抗、外添剤量、消費量または残量、流動性、トナー濃度（トナーとキャリアの混合比）を挙げることができる。
・キャリアについては、磁気特性、コート膜厚、スペント量などを挙げることができる。
これらの情報を画像形成装置の中で単独で検出することは通常困難である。そこで、現像剤の総合的な特性として検出すると良い。この現像剤の総合的な特性は、例えば次のように測定することができる。
・感光体上にテスト用潜像を形成し、予め決められた現像条件で現像して、形成されたトナー像の反射濃度（光反射率）を測定する。
・現像装置中に一対の電極を設け、印加電圧と電流の関係を測定する（抵抗、誘電率など）。
・現像装置中にコイルを設け、電圧電流特性を測定する（インダクタンス）。
・現像装置中にレベルセンサを設けて、現像剤容量を検出する。レベルセンサは光学式、静電容量式などがある。
【００４８】
（a-5）感光体特性
感光体特性も現像剤特性と同じく、電子写真プロセスの機能と密接に関わる。この感光体特性の情報としては、感光体の膜厚、表面特性（摩擦係数、凹凸）、表面電位（各プロセス前後）、表面エネルギー、散乱光、温度、色、表面位置（フレ）、線速度、電位減衰速度、電気抵抗、静電容量、表面水分量などが挙げられる。このうち、画像形成装置の中では、次のような情報を検出できる。
・膜厚変化に伴う静電容量の変化を、帯電部材から感光体に流れる電流を検知し、同時に帯電部材への印加電圧と予め設定された感光体の誘電厚みに対する電圧電流特性と照合することにより、膜厚を求める。
・表面電位、温度は従来周知のセンサで求めることができる。
・線速度は感光体回転軸に取り付けられたエンコーダーなどで検出される。
・感光体表面からの散乱光は光センサで検出される。
【００４９】
（a-6）電子写真プロセス状態
電子写真方式によるトナー像形成は、周知のように、感光体の均一帯電、レーザー光などによる潜像形成（像露光）、電荷を持ったトナー（着色粒子）による現像、転写材へのトナー像の転写（カラーの場合は中間転写体または最終転写材である記録媒体での重ね合わせ、または現像時に感光体への重ね現像を行なう）、記録媒体へのトナー像の定着という順序で行なわれる。これらの各段階での様々な情報は、画像その他のシステムの出力に大きく影響を与える。これらを取得することがシステムの安定を評価する上で重要となる。この電子写真プロセス状態の情報取得の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
・帯電電位、露光部電位は従来公知の表面電位センサにより検出される。
・非接触帯電における帯電部材と感光体とのギャップは、ギャップを通過させた光の量を測定することにより検知する。
・帯電による電磁波は広帯域アンテナにより捉える。
・帯電による発生音。
・露光強度。
・露光光波長。
【００５０】
また、トナー像の様々な状態を取得すること方法としては、次のようなものが挙げられる。
・パイルハイト（トナー像の高さ）を、変位センサで縦方向から奥行きを、平行光のリニアセンサで横方向から遮光長を計測して求める。
・トナー帯電量を、ベタ部の静電潜像の電位、その潜像が現像された状態での電位を測定する電位センサにより測定し、同じ箇所の反射濃度センサから換算した付着量との比により求める。
・ドット揺らぎまたはチリを、ドットパターン画像を感光体上においては赤外光のエリアセンサ、中間転写体上においては各色に応じた波長のエリアセンサで検知し、適当な処理をすることにより求める。
・オフセット量（定着後）を、記録紙上と定着ローラ上の対応する場所をそれぞれ光学センサで読み取って、両者比較することにより求める。
・転写工程後（ＰＤ上，ベルト上）に光学センサを設置し，特定パターンの転写後の転写残パターンからの反射光量で転写残量を判断する。
・重ね合わせ時の色ムラを定着後の記録紙上を検知するフルカラーセンサで検知する。
【００５１】
（a-7）形成されたトナー像の特性
・画像濃度、色は光学的に検知する。反射光、透過光のいずれでもよい。色に応じて投光波長を選択すればよい。濃度及び単色情報を得るには感光体上または中間転写体上でよいが、色ムラなど，色のコンビネーションを測るには紙上の必要がある。
・階調性は、階調レベルごとに感光体上に形成されたトナー像または転写体に転写されたトナー像の反射濃度を光学センサにより検出する。
・鮮鋭性は、スポット径の小さい単眼センサ、若しくは高解像度のラインセンサを用いて、ライン繰り返しパターンを現像または転写した画像を読み取ることにより求める。
・粒状性（ざらつき感）は、鮮鋭性の検出と同じ方法により、ハーフトーン画像を読み取り、ノイズ成分を算出することにより求める。
・レジストスキューは、レジスト後の主走査方向両端に光学センサを設け、レジストローラＯＮタイミングと両センサの検知タイミングとの差異から求める。
・色ずれは、中間転写体または記録紙上の重ね合わせ画像のエッジ部を、単眼の小径スポットセンサ若しくは高解像度ラインセンサで検知する。
・バンディング（送り方向の濃度むら）は、記録紙上で小径スポットセンサ若しくは高解像度ラインセンサにより副走査方向の濃度ムラを測定し、特定周波数の信号量を計測する。
・光沢度（むら）は、均一画像が形成された記録紙を正反射式光学センサで検知するように設ける。
・かぶりは、感光体上、中間転写体上、または記録紙上において、比較的広範囲の領域を検知する光学センサで画像背景部を読み取る方法、または高解像度のエリアセンサで背景部のエリアごと画像情報を取得し、その画像に含まれるトナー粒子数を数えるという方法がある。
【００５２】
（a-8）画像形成装置のプリント物の物理的な特性
・像流れや画像かすれなどは、感光体上、中間転写体、あるいは記録紙上でトナー像をエリアセンサにより検知し、取得した画像情報を画像処理して判定する。
・トナーチリ汚れは記録紙上の画像を高解像度ラインセンサまたはエリアセンサで取り込み、パターン部の周辺に散っているトナー量を算定することにより求める。
・後端白抜け、ベタクロス白抜けは、感光体上、中間転写体、あるいは記録紙上で高解像度ラインセンサにより検知する。
・記録紙のカール、波打ち、折れは、変位センサで検出する。折れの検出のためには記録紙の両端部分に近い所にセンサを設置することが有効である。
・コバ面の汚れやキズは、排紙トレイに縦に設けたエリアセンサにより，ある程度排紙が溜まった時のコバ面をエリアセンサで撮影，解析する。
【００５３】
（a-9）環境状態
・温度検出には、異種金属どうし或いは金属と半導体どうしを接合した接点に発生する熱起電力を信号として取り出す熱電対方式、金属或いは半導体の抵抗率が温度によって変化することを利用した抵抗率変化素子、また、或る種の結晶では温度が上昇したことにより結晶内の電荷の配置に偏りが生じ表面に電位発生する焦電型素子、更には、温度による磁気特性の変化を検出する熱磁気効果素子などを採用することができる。
・湿度検出には、Ｈ２Ｏ或いはＯＨ基の光吸収を測定する光学的測定法、水蒸気の吸着による材料の電気抵抗値変化を測定する湿度センサ等がある。
・各種ガスは、基本的にはガスの吸着に伴う、酸化物半導体の電気抵抗の変化を測定することにより検出する。
・気流（方向、流速、ガス種）の検出には、光学的測定法等があるが、システムへの搭載を考慮するとより小型にできるエアブリッジ型フローセンサが特に有用である。
・気圧、圧力の検出には、感圧材料を使用する、メンブレンの機械的変位を測定する等の方法がある。振動の検出にも同様に方法が用いられる。
【００５４】
（b）制御パラメータ情報
画像形成装置の動作は制御部によって決定されるため、制御部の入出力パラメータを直接利用することが有効である。
【００５５】
（b-1）画像形成パラメータ
画像形成のために制御部が演算処理により出力する直接的なパラメータで、以下のような例がある。
・制御部によるプロセス条件の設定値で、例えば帯電電位、現像バイアス値、定着温度設定値など。
・同じく、中間調処理やカラー補正などの各種画像処理パラメータの設定値。
・制御部が装置の動作のために設定する各種のパラメータで、例えば紙搬送のタイミング、画像形成前の準備モードの実行時間など。
【００５６】
（b-2）ユーザー操作履歴
・色数、枚数、画質指示など、ユーザーにより選択された各種操作の頻度
・ユーザーが選択した用紙サイズの頻度。
【００５７】
（b-3）消費電力
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）の総合消費電力あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）など。
【００５８】
（b-4）消耗品消費情報
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）のトナー、感光体、紙の使用量あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）など。
【００５９】
（b-5）故障発生情報
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）の故障発生（種類別）の頻度あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）など。
【００６０】
（c）入力画像情報
ホストコンピュータから直接データとして送られる画像情報、あるいは原稿画像からスキャナーで読み取って画像処理をした後に得られる画像情報から、以下のような情報を取得することができる。
・着色画素累積数はＧＲＢ信号別の画像データを画素ごとにカウントすることにより求められる。
・例えば特許第２６２１８７９号の公報に記載されているような方法でオリジナル画像を文字、網点、写真、背景に分離し、文字部、ハーフトーン部などの比率を求めることができる。同様にして色文字の比率も求めることができる。
・着色画素の累積値を主走査方向で区切った領域別にカウントすることにより、主走査方向のトナー消費分布が求められる。
・画像サイズは制御部が発生する画像サイズ信号または画像データでの着色画素の分布により求められる。
・文字の種類（大きさ、フォント）は文字の属性データから求められる。
【００６１】
次に、同複写機における各種情報の具体的取得法について説明する。
（１）温度
同複写機は、温度の情報を取得する温度センサとして、原理及び構造が簡単でしかも超小型にできる抵抗変化素子を用いるものを備えている。
【００６２】
（２）湿度
小型にできる湿度センサが有用である。基本原理は感湿性セラミックスに水蒸気が吸着すると、吸着水によりイオン伝導が増加しセラミックスの電気抵抗が低下することによる。感湿性セラミックスの材料は多孔質材料であり、一般的にはアルミナ系、アパタイト系、ＺｒＯ２−ＭｇＯ系などが使用される。
【００６３】
（３）振動
振動センサは、基本的には気圧及び圧力を測定するセンサと同じであり、システムへの搭載を考慮すると超小型にできるシリコン利用のセンサが特に有用である。薄いシリコンのダイアフラム上に作製した振動子の運動を、振動子と対向して設けられた対向電極間との容量変化を計測する、或いはＳｉダイアフラム自体のピエゾ抵抗効果を利用して計測することができる。
【００６４】
（４）トナー濃度（４色分）
各色ごとにトナー濃度を検出する。トナー濃度センサとしては従来より公知の方式のものを用いることができる。例えば、特開平６−２８９７１７号公報に記載されているような現像装置中の現像剤の透磁率の変化を測定するセンシングシステムにより、トナー濃度を検出することができる。
【００６５】
（５）感光体一様帯電電位（４色分）
各色用の感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）について、それぞれ一様帯電電位を検出する。物体の表面電位を検知する公知の表面電位センサを用いることができる。
【００６６】
（６）感光体露光後電位（４色分）
光書込後の感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面電位を、（５）と同様にして検出する。
【００６７】
（７）着色面積率（４色分）
入力画像情報から、着色しようとする画素の累計値と全画素の累計値の比から着色面積率を色ごとに求め、これを利用する。
【００６８】
（８）現像トナー量（４色分）
感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上で現像された各色トナー像における単位面積あたりのトナー付着量を、反射型フォトセンサによる光反射率に基づいて求める。反射型フォトセンサは対象物にＬＥＤ光を照射し、反射光を受光素子で検出するものである。トナー付着量と光反射率とには相関関係が成立するため、光反射率に基づいてトナー付着量を求めることができる。
【００６９】
（９）紙先端位置の傾き
給紙部（２００）の給紙ローラから２次転写ニップに至る給紙経路のどこかに、転写紙をその搬送方向に直交する方向の両端で検知する光センサ対を設置し、搬送されてくる転写紙の先端付近の両端を検出する。両光センサについて、給紙ローラの駆動信号の発信時を基準として、通過までの時間を計測し、時間のズレに基づいて送り方向に対する転写紙の傾きを求める。
【００７０】
（１０）排紙タイミング
排出ローラ対（図１の５６）を通過後の転写紙を光センサで検出する。この場合も給紙ローラの駆動信号の発信時を基準として計測する。
【００７１】
（１１）感光体総電流（４色分）
感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）からアースに流れ出る電流を検出する。感光体の基板と接地端子との間に、電流測定手段を設けることで、かかる電流を検出することができる。
【００７２】
（１２）感光体駆動電力（４色分）
感光体の駆動源（モータ）が駆動中に費やす駆動電力（電流×電圧）を電流計や電圧計などによって検出する。
【００７３】
次に、本発明を適用した異常判定装置の第１実施形態について説明する。
まず、本異常判定装置の基本的な構成について説明する。本異常判定装置については、複写機等の被検対象の内部に搭載してもよいし、被検対象とは別体で構成してもよい。被検対象と別体で構成した場合には、それを被検対象の近傍に配設してもよいし、遠隔地に配設してもよい。遠隔地に配設する場合は、通信回線によって被検対象と異常判定装置との間でデータ交信を行わせることで、異常判定装置に判定処理を行わせることができる。また、被検対象の内部に異常判定装置を配設した場合には、サービスマン等が配設現場に出張することで、その異常判定装置に対し、データを書き込んだり取り出したりすることが可能である。
【００７４】
図４は、本第１実施形態に係る異常判定装置６００の電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、異常判定装置６００は、被検対象たる複写機の状態を示す複数種類の情報を取得する情報取得手段６０１、複数種類の情報の組合せからなる組情報や、これの集まりである組情報群を記憶する情報記憶手段６０２などを有している。また、情報取得手段６０１によって取得された組情報と、情報記憶手段６０２に記憶されている組情報群とに基づいて被検対象たる複写機の異常の有無を判定する判定手段６０３も有している。また、ユーザー等の入力操作による情報を入力するためのキーボード等からなる情報入力手段６０４も有している。
【００７５】
異常判定装置６００に、ＣＰＵやＲＡＭ等からなる制御部を用いる場合には、その制御部のＲＡＭ等を情報記憶手段６０２として機能させることができる。また、異常の有無を判定する判定手段６０３として機能させることもできる。
【００７６】
図５は、異常判定装置６００を複写機５００内に搭載した例を示すブロック図である。この例の場合、複写機５００に搭載した各種センサや操作部などを、異常判定装置６００の情報取得手段６０１として機能させることが可能である。また、複写機５００全体の制御を司るメイン制御部を、異常判定装置６００の判定手段６０３として機能させることも可能である。
【００７７】
図６は、図５の構成の複写機５００にパーソナルコンピュータ（ＰＣ）が接続されている例を示すブロック図である。この例の場合、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）との通信を可能にするために複写機５００に搭載した通信ポート等の通信手段を、異常判定装置６００の情報取得手段６０１や情報入力手段６０４として機能させることが可能になる。また、複写機５００に搭載した操作表示部を、異常判定装置６００の情報入力手段として機能させることもできる。
【００７８】
図７は、異常判定装置６００を、複写機５００の設置現場から遠く離れた遠隔地に配設した例を示すブロック図である。この例の場合、複写機５００と異常判定装置６００とは、有線又は無線を利用した通信回線によるデータ交換が可能になっている。複写機５００との通信を可能にすべく、異常判定装置６００に搭載した通信ポート等の通信手段を、情報取得手段６０１や情報入力手段６０４として機能させることができる。
【００７９】
図８は、ネットワークを介して複数のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）に接続された複数の複写機５００に対して、通信回線を介して異常判定装置６００を接続した例を示している。この例の場合、１つの異常判定装置６００により、複数の複写機５００に対して、それぞれ個別に異常の有無を判定させることができる。
【００８０】
図５〜図８に示したように、異常判定装置６００については、被検対象に搭載してもよいし、被検対象とは別体で構成してもよい。また、異常判定装置６００の一部だけを被検対象内に搭載し、残りを別体としてもよい。この場合、異常の有無の判定を、被検対象内で行わせることもできるし、別体の方で行わせることもできる。本第１実施形態においては、異常判定装置６００を複写機５００の内部に搭載した例について説明する。
【００８１】
以下、本第１実施形態に係る異常判定装置６００の特徴的な構成について説明する。
異常判定装置６００は、情報取得手段６０１として機能する複写機５００の各種センサ、メイン制御部、操作表示部などによって取得された複数種類の情報からなる組情報に基づいて、被検対象たる複写機の異常の有無を判定する。より詳しくは、その組情報に基づいて、ＭＴＳ法によるマハラノビスの距離を求めて、装置内に異常が発生しているか否かを判定するようになっている。マハラノビスの距離を求めるためには、正常な状態の複写機から取得した複数の組情報の集まりである組情報群を構築する必要があるが、この構築については、複写機の出荷先において、ユーザーの命令に基づく運転時に行うようになっている。なお、出荷時においても、データ量は少ないものの、組情報群をＲＡＭ、ハードディスク等に記憶させているが、出荷先において、その組情報群に更なる組情報を組み込むのである。
【００８２】
図９は、異常判定装置６００によって実施されるデータ処理の概要を示すフローチャートである。このデータ処理が実施される前提として、異常判定装置６００では、公知の技術によって各種機器の制御を実施する複写機のメイン制御部が、異常判定装置６００の情報記憶手段６０２や判定手段６０３として機能している。また、複写機の図示しない操作表示部が、異常判定装置６００の情報入力手段６０４として機能している。また、このメイン制御部、複写機に搭載された各種センサ、操作表示部が、それぞれ、異常判定装置６００の情報取得手段６０１として機能している。
【００８３】
被検対象となる複写機が工場から出荷された後（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）、ユーザーの元で初めに複写機の主電源が投入されると（Ｓ２）、メイン制御部は、その時点を初期運転開始タイミングとしてＲＡＭ等の情報記憶手段に記憶させる（Ｓ３）。この情報記憶手段には、かかる初期運転開始タイミングから、ある一定の期間が経過したことを判断するために必要となる期間経過判断パラメータが、工場出荷に先立って格納されている。かかる期間経過判断パラメータとしては、経過時間閾値、経過日数閾値、経過月数閾値、プリント枚数閾値、運転時間閾値などが挙げられる。
【００８４】
上述の初期運転開始タイミングから、これら期間経過判断パラメータに基づいて決定されるある一定の期間経過までの間、即ち、所定期間が経過するまでの間は、組情報群構築処理が実行される（Ｓ４でＮ、Ｓ５）。この組情報群構築処理では、センサ等の情報取得手段によって取得可能な各種情報の組み合わせである組情報がプリントジョブ中に取得され、組情報群の一部として情報記憶手段に記憶される。上述の初期運転開始タイミングから所定期間が経過すると（Ｓ４でＹ）、組情報群構築処理に代えて、異常判定処理が実行される（Ｓ６）。この異常判定処理では、所定期間経過後のプリントジョブ中に情報取得手段によって取得された各種情報からなる組情報と、情報記憶手段に記憶されている組情報群とに基づいてマハラノビスの距離が求められる。そして、得られたマハラノビスの距離に基づいて、複写機について異常ありか否かが判定される。ここで、異常ありと判定されると（Ｓ７でＹ）、操作表示部等の報知手段により、異常ありが報知される（Ｓ８）。
【００８５】
このような制御を実施する異常判定装置６００においては、メイン制御部が、初期運転期間を検知する初期運転期間検知手段として機能している。なお、組情報群の構築方法や、異常の有無の判定方法については、後に詳述する。
【００８６】
図１０は、異常判定装置６００によって実施される保守点検フラグ確認処理の制御フローを示すフローチャートである。この保守点検フラグ確認処理では、まず、保守点検フラグについて、セットされているか否かが判断される（Ｓ１）。この保守点検フラグは、複写機を保守点検して異常なしと判断したサービスマン等の専門家により、その結果が複写機の操作表示部に入力されるとセットされる。
かかる保守点検フラグがセットされていないと判断された場合には（Ｓ１でＮ）、制御フローが直ちに終了する。一方、セットされていると判断されると（Ｓ１でＹ）、次に、その保守点検フラグがセットされてからの経過期間であるセット経過期間について、所定の閾値を超えているか否かが判断される（Ｓ２）。そして、超えていると判断された場合には（Ｓ２でＹ）、保守点検フラグが解除される。また、超えていないと判断された場合には（Ｓ２でＮ）、そのまま制御フローが終了する。
【００８７】
先に図９に示したフローチャートは、保守点検フラグがセットされていないときに実行される処理である。保守点検フラグがセットされているときには、図９の組情報群構築処理（Ｓ５）だけが実施される。
【００８８】
本第１実施形態においては、複写機の操作表示部が、被検対象たる複写機の保守点検完了情報を入力する情報入力手段として機能している。そして、複写機の初期運転期間中には、情報取得手段によって取得された各種情報からなる組情報を組情報群の一部として情報記憶手段に記憶する。また、初期運転期間の経過後には、操作表示部への保守点検完了情報の入力に基づいて、情報取得手段によって取得された組情報を組情報群の一部として情報記憶手段に追加で記憶する処理を所定期間だけ実施する。かかる構成では、初期運転期間中に加えて、保守点検完了後の所定期間中にも、その複写機から正常データとして機能し得る組情報を取得することで、異常の有無の判定精度を高めていくことができる。
【００８９】
次に示す表１は、上述の組情報群構築処理において構築される取得データテーブルの一例である。この取得データテーブルでは、ｋ種類の情報からなる組情報をｎ組取得して逆行列を構成する例を示している。
【表１】
2006201317.tif 000003
【００９０】
組情報群構築処理では、まず、１組目の組情報を構成するｋ種類の情報（ｙ１１、ｙ１２・・・・・・ｙ１ｋ）がそれぞれ情報取得手段によって取得される。そして、データテーブル内の１行目のデータとして、情報記録手段に記憶される。次いで、２組目の組情報を構成するｋ種類の情報（ｙ２１、ｙ２２・・・・・・ｙ２ｋ）がそれぞれ情報取得手段によって取得され、データテーブル内の２行目のデータとして、情報記憶手段に記憶される。以降、３組目以降の組情報がプリントジョブに伴って順次取得されていき、データテーブル内のデータとして記憶されていく。そして、上述の所定期間が経過する直前にｎ組目の組情報が取得されて、データテーブル内のｎ行目のデータとして情報記憶手段に記憶される。所定期間が経過すると、各組情報を構成するｋ種類の情報について、それぞれｎ個における平均と標準偏差（σ）とが求められて、それぞれｎ＋１、ｎ＋２行目のデータとして、情報記憶手段に記憶される。
【００９１】
上述の所定期間が経過してこのような取得データテーブル構築工程が終わると、その直後に、逆行列構築処理が行われる。この逆行列構築処理では、以下に説明する情報正規化工程と、相関係数算出工程と、逆行列変換工程とが実施される。
【００９２】
逆行列構築処理における情報正規化工程では、表１に示した取得データテーブルに基づいて、次の表２に示すような正規化データテーブルが構築される。
【表２】
2006201317.tif 000004
【００９３】
データの正規化とは、各種情報について、その絶対値情報を変量情報に変換するための処理であり、次に示す関係式に基づいて、各種情報の正規化データが算出される。なお、次式におけるｉは、ｎ組の組情報のうちの何れか１つであることを示す符号である。また、ｊは、ｋ種類の情報のうちの何れか１つであることを示す符号である。
【数１】
2006201317.tif 000005
【００９４】
上記情報正規化工程が終わると、次に、相関係数算出工程が行われる。この相関係数算出工程では、ｎ組の正規化データ群において、それぞれｋ種類の正規化データのうち、互いに異なる２種類が成立し得る全ての組合せ（ｋＣ２通り）について、次式に基づいて相関係数ｒｐｑ（ｒｑｐ）が算出される。
【数２】
2006201317.tif 000006
【００９５】
全ての組合せについての相関係数ｒｐｑ（ｒｑｐ）が算出されると、次に、対角要素を１、その他のｐ行ｑ列の要素を相関係数ｒｐｑとした、ｋ×ｋ個の相関係数行列Ｒが構築される。なお、この相関係数行列Ｒの内容を、次式に示す。
【数３】
2006201317.tif 000007
【００９６】
このような相関係数算出工程が終わると、次に、行列変換工程が実施される。この行列変換工程により、上記数３で示した相関係数行列Ｒが、次式で示される逆行列Ａ（Ｒ−１）に変換される。
【数４】
2006201317.tif 000008
【００９７】
異常判定装置６００は、表１に示した組情報群たる取得データテーブルを構築する組情報群構築処理を行った後、異常判定処理を実施するのに先立って、以上のような情報正規化工程、相関係数算出工程、行列変換工程という一連のプロセスによって逆行列Ａを構築する。そして、この逆行列Ａを情報記憶手段に記憶する。
【００９８】
逆行列Ａを構築すると、複写機内の異常の有無を判定する異常判定処理を実行する。この異常判定処理では、プリントジョブ毎に、情報取得手段によって定期的に取得した各種の情報の全て又は一部の組合せからなる組情報について、逆行列Ａによる多次元空間内におけるマハラノビスの距離（以下、マハラノビス距離という）Ｄを、次式に基づいて算出する。
【数５】
2006201317.tif 000009
【００９９】
図１１は、組情報群構築処理から行列変換工程までの一連のプロセスを示すフローチャートである。同図において、まず、複写機の状態と関連があるｋ個の情報が、複写機からｎ組取得される（ステップ１−１：以下、ステップをＳと記す）。次に、情報の種類（ｊ）毎に、上記数１の関係式に基づいた平均値と標準偏差σとが算出され、算出結果に基づいて正規化データテーブルが構築される（Ｓ１−２）。そして、正規化データテーブルに基づいて相関係数行列Ｒが構築された後（Ｓ１−３）、逆行列Ａに変換される（Ｓ１−４）。
【０１００】
図１２は、逆行列Ａと各種取得データとに基づいてマハラノビス距離Ｄを算出する手順を示すフローチャートである。この手順では、まず、任意の状態でのｋ種類のデータｘ1,ｘ2,・・・,ｘkが取得される（Ｓ２−１）。データの種類はｙ11,ｙ12,・・・,ｙ1kなどに対応する。次に、上記数１の関係式に基づいて、それぞれの取得データがＸ1,Ｘ2,・・・,Ｘkといった具合に規格化される。そして、すでに構築されている逆行列Ａの要素ａkkを用いて決められた上記数５の関係式により、マハラノビス距離Ｄの二乗が算出される。図中の「Σ」は、添字ｐおよびｑに関する総和を表している。
【０１０１】
異常判定装置６００は、このようにして求めたマハラノビス距離Ｄを、予め設定した閾値と比較する。そして、マハラノビス距離Ｄが閾値よりも大きい場合には、取得された組情報について正常分布から大きくずれている異常データであると判定して、操作表示部に故障発生注意情報を表示する。
【０１０２】
図１３は、マハラノビス距離Ｄを、最も簡単なＸとＹの２変量の空間で説明するための模式図である。変数Ｘと変数Ｙの間に相関がある場合、その正常値の分布は標準偏差の楕円によって図のような等高線で示される。そして、マハラノビス距離Ｄは、分布上のデータに対しては小さな値を、Ａ点のように分布から外れたデータに対しては大きな値を、その方向の標準偏差を尺度にして示す。つまり、図１４に示すように、組情報群内の正常データの数が増えるにつれて、小さな値をしめすようになる。
【０１０３】
情報記憶手段に正常組データ群として機能する逆行列Ａを記憶させておく例について説明したが、逆行列Ａの代わりに、次のような組情報群を記憶させておいてもよい。即ち、組情報群構築処理で構築した上記取得データテーブルや、逆行列構築工程の途中で得られる上記正規化データテーブル、上記相関係数行列Ｒなどである。逆行列Ａの代わりにこれら正常組データ群の何れかを記憶させた場合には、異常の判定に先立って、そのデータに基づいて逆行列Ａを構築させればよい。
【０１０４】
かかる構成の異常判定装置５００によれば、各種情報の全て又は一部の組合せからなる組情報の取得結果についての異常をＭＴＳ法によって判定することで、様々な種類の異常を広範囲に渡って発見することができる。また、個々の異常について、その原因の有無をそれぞれ監視する必要がないため、かかる監視による制御の煩雑化を回避することができる。また、出荷に先立って被検対象となる複写機を工場で試運転しなくても、出荷先において正常な状態の被検対象となる複写機から正常データ群を取得した後、異常の有無を判定することができる。しかも、判定に用いる正常データ群として、標準機から取得したものではなく、被検対象となる複写機自体から取得したものを用いることができる。よって、出荷に先立って製品毎に正常データ群を取得することによるコスト高と、標準機から取得した正常データ群を個々の製品に採用することによる判定精度の低下との両方を回避することができる。
【０１０５】
図１５は、特定の製品を稼動させたときの時間と故障発生率との関係を示すグラフである。このグラフで示される曲線は一般にBath-tub曲線と呼ばれている。製品完成後からある期間は、製造工程での不良部品混入や調整不良といった原因によって確率的に故障し易い状態にあって（初期故障期間）、これらの不良項目を抽出処置することが、判定精度を高める上で有効である。市場の全製品を対象として捉えた場合、不良項目の無い製品の中に不良項目を含む製品が混入した状態となるため、製品の状態情報としては、全データを取得すると異常状態の情報をやや多く含んでいることになる。初期故障期間を過ぎると安定な故障発生率を示す偶発故障期間となる。一般的な信頼性を比較する尺度としての故障発生率は偶発故障期間についてのものである。更に稼動を続けると、部品の摩耗や劣化が進行する。そして、故障発生率が増加する摩耗故障期間に移る。異常の有無の判定は、この摩耗故障期に移る時期を察知して早めに対処することによって、故障発生率を低い状態に維持することが狙いである。
【０１０６】
図１６は、初期故障期間と偶発故障期間における故障発生度数（対寿命期間）の分布を示すグラフである。図示のように、両期間においては、故障発生の分布が右肩下がり（指数分布）となる。
【０１０７】
図１７は、摩耗故障期間における故障発生度数（対寿命期間）の分布を示すグラフである。図示のように、摩耗故障期間においては、故障発生の分布が正規分布となる。この正規分布内の平均値が平均寿命時間となる。図示の分布の幅が狭ければ、稼動時間を監視することでおおまかな故障発生時期を判断することができる。このため、異常の有無を判定する必要性は低い。但し、分布の幅が広ければ、稼動時間以外の多くの要因によって故障が発生することになるので、判定の必要性が高まる。電子写真方式などを用いた画像形成装置は、故障発生要因が多岐に渡り極めて多くの要因が複雑に関連しているため、摩耗故障期間における異常の有無の判定は、必要性が高くなる。
【０１０８】
次に、本発明を適用した第２実施形態の異常判定装置について説明する。なお、以下に特筆しない限り、本第２実施形態に係る異常判定装置の構成は、第１実施形態と同様である。
【０１０９】
本第２実施形態に係る異常判定装置は、上述の保守点検フラグではなく、点検時異常無しフラグがセットされている場合に、特別な処理を行う。この点検時異常無しフラグとは、サービスマン等が点検したときに、被検対象に異常が認められなかった場合に、サービスマン等の入力に基づいてセットされるものである。特別な処理の内容は次の通りである。即ち、初期運転期間が経過すると、異常判定装置は、複写機から取得された組情報と、情報記憶手段に記憶されている組情報群（正常データ群）とに基づいて異常の有無を判定しながら、その組情報を取得日時とともに情報記憶手段に記憶していく。つまり、取得された組情報については、組情報群に組み込まずに、それぞれ単独で取得日時とともに記憶しておくのである。そして、上述の点検時異常無しフラグがセットされると（サービスマン等によって正常な状態であると判断されると）、それまで組情報群に組み込まずにいた組情報を、組情報群内に追加して記憶する。
【０１１０】
かかる構成の本異常判定装置においては、初期運転期間中に加えて、その後から保守点検完了までの期間中にも被検対象たる複写機から正常データとして機能し得る組情報を取得する。そして、このことにより、異常の有無の判定精度を高めていくことができる。
【０１１１】
次に、第１実施形態又は第２実施形態の異常判定装置に、より特徴的な構成を付加した各実施例の異常判定装置について説明する。
［第１実施例］
本第１実施例に係る異常判定装置は、情報入力手段として機能し得る操作表示部や外部データ入力ポートなどから、組情報を取得できるように構成されている。そして、入力された組情報を、情報記憶手段に記憶している組情報群（正常データ群）の一部として、追加で記憶するようになっている。かかる構成においては、本異常判定装置を搭載した被検対象の複写機から取得された組情報だけでなく、同じ規格の他の複写機製品から取得された組情報も、組情報群に組み入れることで、より多くの正常データをより早く取得して、判定精度を高めていくことができる。
【０１１２】
［第２実施例］
複写機などの画像形成装置においては、初期運転期間中、補記運転期間経過後〜保守点検完了、保守点検完了後〜所定期間経過まで、という組情報群が構築され得る期間中に、何らかの理由により、突発的な異常をきたすことがある。例えば、ユーザーが複写機本体にセットする補充用のトナーを収容するトナー収容器の買い置きを忘れていた場合に、複写機本体がトナー濃度不足の警告を発しても、ユーザーが画像濃度不足をきたすことを承知の上で、無理にプリントアウトを実施する場合がある。このような場合には、トナーが補充されるまでの間、一時的に画像濃度不足という異常をきたすことになる。また例えば、複写機が一時的に斜めに傾いた状態で使用されたり、折り目やしわのついた転写紙が使用されたりした場合、一時的にジャムなどの異常が発生しやすくなる。このような異常な状態で取得された組情報は、正常データ群の構成要素としてはふさわしくない。
【０１１３】
図１８は、ユーザーの目に見える異常が発生するまでにおける組情報の正常さ加減の変化を示すグラフである。同図においては、Ｙ軸方向の値が大きくなるほど、正常さ加減が悪化することを示している。また、符号Ｐ１は、目に見える異常が発生する原因が発生した時点を示している。トナー不足であるにもかかわらず強制的なプリントを初めた時点、折り癖やしわのある転写紙を発生し初めた時点などである。原因が発生した時点では、複写機全体としての正常さ加減は比較的良好である。そして、その後、プリントジョブが行われるにつれて、徐々に正常さ加減が悪化してくる。但し、この悪化は、突発的な原因によるもので、その原因が取り除かれたら、複写機は再び正常な状態を取り戻す。図中の一点鎖線は、取得された組情報を正常なデータとして扱っても差し障りない状態と、差し障りのある状態との境界を示している。目に見える異常が発生した時点では、既に後者の状態になっており、且つ、それから遡って一定期間内でも後者の状態になっている。目に見える程度の異常な状態になった場合には、情報取得手段によって取得される複数種類の情報のいくつかが、明らかに正常値から大きくはずれた値を示すことが多い。例えば、極めて高頻度にジャムが発生したり、トナー濃度が極めて低下したりといった具合である。
【０１１４】
そこで、本異常判定装置は、情報取得手段によって取得された複数種類の情報のうちの少なくとも１つが、所定の閾値を上回った場合、又は下回った場合には、次のような処理を実行するようになっている。即ち、その１つの情報が取得された時点から遡った一定期間内に記憶された組情報を上記取得データテーブルから除外する処理である。具体的には、被検対象となる複写機では、取得データテーブル内に記憶する各組情報に対応させて、それらの取得日時を情報記憶手段に記憶している。そして、ある情報が所定の閾値を上回った場合に、その情報が取得された時点から例えば１週間以内に取得された組情報を、取得データテーブルから削除する。より詳しくは、例えば、情報としてのジャム発生について、所定の閾値としての発生頻度閾値を上回った場合に、その時点から遡って一定期間内に取得されていた組情報を取得データテーブルから削除する。また例えば、情報としてのトナー濃度について、所定の閾値としての所定濃度を下回った場合に、その時点から遡って一定期間内に取得されていた組情報を取得データテーブルから削除する。
【０１１５】
かかる構成の被検対象となる複写機では、組情報構築処理を実施する期間中に、一時的な異常が発生した場合に、正常データとして適さなくなった組情報を組情報群から除外することで、それを組情報群に含めることによる判定精度の低下を回避することができる。
【０１１６】
［第３実施例］
本第３実施例に係る異常判定装置では、目に見える異常が発生したことを情報取得手段による取得情報の少なくとも１つに基づいて判断する代わりに、ユーザーによって判断してもらうようになっている。具体的には、操作表示部等の情報入力手段に対して、ユーザーが異常発生情報を入力することができるようになっている。これによって異常発生情報が入力された場合には、第２実施例と同様にして、その時点から遡って一定期間内に記憶されていた組情報を、取得データテーブルから削除する。
【０１１７】
［第４実施例］
第１実施形態や第２実施形態に係る異常判定装置では、初期運転期間中、補記運転期間経過後〜保守点検完了、保守点検完了後〜所定期間経過まで、という組情報群が構築され得る期間中には、異常の有無の判定を行わなかった。これに対し、本第４実施例に係る異常判定装置では、これらの期間中にも、情報記憶手段に記憶している組情報群と、情報取得手段によって取得した組情報とに基づいて、マハラノビス距離Ｄを求めて、複写機の異常の有無を判定するようになっている。但し、上述したように、これらの期間中には、十分量の正常データを組情報群に組み込んでいない可能性が高いため、複写機が正常であっても、マハラノビス距離Ｄが比較的大きな値を示して、異常ありと判定されてしまう可能性がある。そこで、本異常判定装置においては、これらの期間中において、異常有りと判定した場合には、その旨を報知手段たる操作表示部での表示によってユーザーに報知する。この報知に基づいてユーザーあるいはサービスマンは、複写機の状態を点検する。そして、点検の後、異常無し又は有りを示す異常正否情報を情報入力手段に入力する。例えば、点検の結果、異常無しと認められた場合だけ、「異常がなかった」旨の情報を入力する場合には、それが異常正否情報となる。異常判定装置は、この異常正否情報に基づいて、複写機が正常であったにもかかわらず異常ありと判定したことがわかった場合には、異常有りと判定したときに用いた組情報を、組情報群の一部として記憶する。また、異常であった複写機に対して異常有りと判定したことがわかった場合には、異常有りと判定したときに用いた組情報を、組情報群の一部として記憶するのを中止する。
【０１１８】
以上の構成の本複写機においては、組情報群（正常データ群）に組情報（正常データ）を補足して異常の判定精度を高めている期間中にも、複写機の異常の有無を判定することができる。しかも、組情報群内の正常データが不足していることに起因して誤判定が生じた場合でも、その誤判定を修正することができる。
【０１１９】
［第５実施例］
本第５実施例の異常判定装置も、初期運転期間中、補記運転期間経過後〜保守点検完了、保守点検完了後〜所定期間経過まで、の何れかにおいて、異常の有無を判定するようになっている。
【０１２０】
図１９は、特定の製品（例えば複写機）が発売されてから販売終了するまでの市場における稼働台数の推移を示すグラフである。発売当初は、一般に新製品効果によって稼働台数（販売台数）が増加するが、やがて鈍化する。販売促進策の効果でやや増加する時期を経て、販売終了後、次製品への置き換えが進行するにつれて台数は減少に転じる。
【０１２１】
正常データとして取得し得る組情報の量が圧倒的に不足する製品発売当初は、組情報の分布のバラツキが小さい。出荷先で取得された組情報を正常データ群として機能し得る組情報群に追加していくと、その分布が徐々に広がりを見せ始める。このため、図１４に示したように、Ａ点（図１３参照）という絶対位置にある組情報に対して、マハラノビス距離Ｄは、正常データ群の分布が小さい製品発売当初では大きな値を示す。そして、販売開始からの時間経過に伴って、より多くの組情報が組情報群（正常データ群）に組み込まれるにつれて、正常データ群の分布が大きくなる。これにより、マハラノビス距離Ｄは、Ａ点という絶対位置にある組情報に対して、発売当初よりも小さな値を示すことになる。これでは、製品発売当初において予測検出をしようとしても、正常データに対しても異常判定を繰り返すことになってしまい、正確な異常の判定を行うことができない。
【０１２２】
本第５実施例に係る複写機においては、異常の有無を判定する際にマハラノビス距離Ｄと対比する閾値を、組情報群内の組情報数の増加に伴って変化させるようになっている。具体的には、判定基準たる閾値を、運転開始（又は販売開始）初期には比較的大きな値とし、その後、組情報数の増加に伴って徐々に小さくしていくのである。小さくしていく割合については、判定精度に応じて調整することが可能である。
【０１２３】
以上の構成の本異常判定装置においても、組情報群（正常データ群）に組情報（正常データ）を補足して異常の判定精度を高めている期間中にも、複写機の異常の有無を判定することができる。しかも、組情報群内の正常データが不足していることに起因して誤判定が生じた場合でも、その誤判定を修正することができる。
【０１２４】
ごく初期において、上述のように閾値を調整しても不十分ということがあり得る。この場合は、判定精度が許容レベルに達するまで異常の有無の判定を行わせないようにするとよい。
【０１２５】
［第６実施例］
本第６実施例に係る複写機は、ユーザーからの命令に応じて、所定の条件で基準画像をプリントアウトする試運転を実施するようになっている。この試運転によって出力される基準画像は、ユーザーにとっては必要のないものであるが、より多くの条件で運転される複写機から正常データを取得したい異常判定装置にとっては、判定精度を高める上で非常に有効になる。ユーザーが様々な条件で試運転を行うほど、より多くの作動条件で正常データを取得することができるからである。但し、ユーザーが試運転をあまり行わなければ、その効果を得ることができなくなる。
【０１２６】
そこで、本異常判定装置においては、試運転の累積回数を計数する試運転回数計数手段を設けている。本異常判定装置の一部として機能する複写機のメイン制御部は、試運転キーがユーザーに押下されるなどした場合に、試運転を行うとともに、試運転の累積回数を計数していく。本異常判定装置の試運転検知手段や試運転回数計数手段として機能するのである。
【０１２７】
試運転の累積回数を計数すると、その計数結果に応じて、ユーザーに対して様々な特典を付与することが可能となる。例えば、累積回数が増加するほど、複写機のメンテナンス契約料金を割り引きしたり、リース契約の複写機であればその分だけプリントアウトを無料で行ったりするといった特典である。これにより、試運転の実行をユーザーに促して、多くの条件下で正常データ群を取得することが可能である。
【０１２８】
［第７実施例］
本第７実施例に係る異常判定装置は、第４実施例又は第５実施例に係る異常判定装置の構成と、第６実施例に係る異常判定装置の構成とを兼ね備えている。
図２０は、本第７実施例に係る異常判定装置の一部として機能する複写機の操作表示部の表示画面を示す模式図である。
【０１２９】
本異常判定装置は、ユーザーからの試運転命令を検知すると、まず、操作表示部に「プリンタの状態を調べるため、標準画像を出力します。ＯＫキーを押して下さい。」というメッセージを表示させる。これにより、これからテストプリントが行われることをユーザーに報知する。次いで、テストプリントが終了すると、「標準画像に問題がなければＯＫキーを、問題があればＮＧキーを押して下さい。」というメッセージを表示させる。このとき、ＯＫキーやＮＧキーに対する押下操作情報は、異常正否情報として機能する。異常判定装置は、この結果に応じて、試運転（テストプリント）時に取得した組情報を組情報群に組み入れるか否かを判断する。あるいは、マハラノビス距離Ｄと比較する閾値を補正する。このようにして判定精度を高めた後、試運転の累積回数を計数する。そして、計数結果に応じて、ユーザーに特典を付与する。同図においては、特典として、無償のプリントアウトを１００枚分だけ提供する場合の画面表示例を示している。無償分のプリントアウトが終了するまでは、図示のように、無償サービスがあと何枚分残っているかを表示する。
【０１３０】
［第８実施例］
本第８実施例に係る異常判定装置は、第２実施例に係る異常判定装置の構成と、第６実施例に係る異常判定装置の構成とを兼ね備えている。
図２１は、本第８実施例に係る異常判定装置の一部として機能する複写機の操作表示部の表示画面を示す模式図である。
【０１３１】
同図において、メッセージ表示によって、これからテストプリントが行われることをユーザーに報知するまでは、第７実施例と同様である。この後、テストプリントが終了すると、「出力された標準画像をスキャナにセットして下さい。ＯＫキーを押すと読み込みます。」というメッセージを表示させる。そして、情報取得手段たるスキャナによってテストプリント画像が読み込まれると、その画像情報について、所定の閾値（マハラノビス距離Ｄと対比する閾値ではない）を上回っているか否かを判断する。そして、上回っている場合には、そのときに取得した組情報を、組情報群に組み入れるのを中止したり、そのときから遡った所定期間内に記憶された組情報を組情報群から削除したりする。
【０１３２】
なお、テストプリント画像の読取情報である画像情報から求められる様々なパラメータを組情報に組み入れることにより、様々な異常を検出することが可能になる。例えば、互いに連続しない孤立状態にある複数のドットから構成される画像をテストプリント画像とした場合を例にすると、各ドットの中心距離の累積加算値（累積ピッチ）を主走査方向と副走査方向について算出した結果は、組情報の中の情報の１つとして用いることができる。感光体や現像スリーブに回転ムラがない場合、各ドットはおおむね等間隔で形成される。このため、各ドットの中心距離の累積加算値と、ドット数との関係を示すグラフは直線状になる。ところが、回転ムラがあると、同グラフは図２２に示すような起伏のあるグラフとなる。また、標準画像における画像面積率や画像濃度の変動を算出することにより、画像濃度ムラなどを検出することが可能になる。また、各ドットの面積率の分布を算出することにより、感光体に発生したピンホールなどの欠陥が検出できる。
【０１３３】
［第９実施例］
本第９実施例に係る異常判定装置は、組情報追加記憶処理たる組情報構築処理を実施する初期運転期間、補記運転期間経過後〜保守点検完了、保守点検完了後〜所定期間経過、という期間の終了を次のようにして決定するようになっている。即ち、上述の情報入力手段たる操作表示部には、これらの期間中に行った異常の有無の判定について誤判定があったことを示す誤判定情報を入力することができるようになっている。この誤判定情報の単位時間あたりにおける入力回数（以下、誤判定発生率という）が所定値を下回ると、これらの期間を終了するのである。
【０１３４】
図２３は、初期運転開始から所定期間が経過するまでにおける誤判定発生率と経過時間との関係を示すグラフである。運転開始して間もなくは、上述したように、十分量の正常データが組情報群に組み入れられていないことから、異常なしにもかかわらず異常ありと判定したり、この逆の判定をしたりといった誤判定が多く発生する。この誤判定は、ユーザー自らが発見したり、サービスマンが発見したりする。例えば、異常ありの報知に基づいてサービスマンが現地に駆けつけてものの、複写機に異常が認められなかった場合には、サービスマンが発見することになる。異常ありの報知がなかったにもかかわらず、故障が発生した場合には、ユーザーが誤判定を発見することも可能である。
【０１３５】
組情報群内の正常データ量が充実してくるに従って、図示のように誤判定率は徐々に低くなっていく。この低下傾向はしばらく続くが、やがて、ある一定の値で落ち着くようになる。このようになった段階で、正常データの分布の偏りがほぼ完全に修正されて、判定精度が飽和まで高まる。これ以降は、いくら組情報群内の正常データを増加させても、それらの分布は既に記憶されている正常データの範囲内にあるので、判定精度は高まらない。
【０１３６】
図２４は、異常判定に必要なコストと、組情報群内のデータ量との関係を示すグラフである。図示のように、組情報群内のデータ量が増えるにつれて、必要コストが増加する。このため、不要な正常データまで取り入れ続けると、無駄なコストがかかってしまう。
【０１３７】
そこで、本異常判定装置は、誤判定発生率が所定値を下回ると、即ち、判定精度がある程度まで高まると、組情報構築処理を実施する期間を終了して、不要な正常データの取り入れを回避するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【０１３８】
【図１】被検対象となる複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機のプリンタ部を示す概略構成図。
【図３】同複写機のタンデム部を示す部分拡大図。
【図４】第１実施形態に係る異常判定装置の電気回路の一部を示すブロック図。
【図５】同異常判定装置を同複写機に搭載した例を示すブロック図。
【図６】同複写機にパーソナルコンピュータが接続されている例を示すブロック図。
【図７】同異常判定装置を、同複写機の設置現場から遠く離れた遠隔地に配設した例を示すブロック図。
【図８】ネットワークを介して複数のパーソナルコンピュータに接続された複数の複写機に対して、通信回線を介して同異常判定装置を接続した例を示すブロック図。
【図９】同異常判定装置によって実施されるデータ処理の概要を示すフローチャート。
【図１０】同異常判定装置によって実施される保守点検フラグ確認処理の制御フローを示すフローチャート。
【図１１】組情報群構築処理から行列変換工程までの一連のプロセスを示すフローチャート。
【図１２】逆行列Ａと各種取得データとに基づいてマハラノビス距離Ｄを算出する手順を示すフローチャート。
【図１３】マハラノビス距離Ｄを、最も簡単なＸとＹの２変量の空間で説明するための模式図。
【図１４】特定の組情報についてのマハラノビス距離Ｄと、組情報群内の正常データの数との関係を示すグラフ。
【図１５】特定の製品を稼動させたときの時間と故障発生率との関係を示すグラフ。
【図１６】初期故障期間と偶発故障期間における故障発生度数（対寿命期間）の分布を示すグラフ。
【図１７】摩耗故障期間における故障発生度数（対寿命期間）の分布を示すグラフ。
【図１８】ユーザーの目に見える異常が発生するまでにおける組情報の正常さ加減の変化を示すグラフ。
【図１９】特定の製品（例えば複写機）が発売されてから販売終了するまでの市場における稼働台数の推移を示すグラフ。
【図２０】第７実施例に係る異常判定装置の一部として機能する複写機の操作表示部の表示画面を示す模式図。
【図２１】第８実施例に係る異常判定装置の一部として機能する複写機の操作表示部の表示画面を示す模式図。
【図２２】テストプリント画像と、これの読取結果に基づいて得られる各数値の特性とを示す模式図。
【図２３】初期運転開始から所定期間が経過するまでにおける誤判定発生率と経過時間との関係を示すグラフ。
【図２４】異常判定に必要なコストと、組情報群内のデータ量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１３９】
６００        異常判定装置
６０１        情報取得手段
６０２        情報記憶手段
６０３        判定手段
６０４        情報入力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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