(57)【要約】【課題】記録材を搬送する搬送装置の状態を適切に判断すること。【解決手段】記録材搬送装置２００は、記録材Ｐを搬送するレジローラ１０と、レジローラ１０により搬送する記録材Ｐの搬送速度を検出する搬送速度検出部４０と、搬送速度検出部４０により検出した搬送速度の変化の分布に基づいて、レジローラ１０に付着物が付着した状態又はレジローラ１０の磨耗の状態を判定するＣＰＵ３０と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送する記録材の搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
前記搬送速度検出手段により検出した前記搬送速度の変化の分布に基づいて、前記搬送手段の状態を判定する状態判定手段と、
を有することを特徴とする記録材搬送装置。
【請求項２】
前記状態判定手段は、
前記搬送速度の変化の分布が前記搬送速度の遅れる側に偏った場合に、前記搬送手段に付着物が付着した状態であると判定する、
ことを特徴とする請求項１記載の記録材搬送装置。
【請求項３】
前記状態判定手段は、
前記搬送速度の変化が前記搬送速度の遅れる側と速まる側とに均等に分布する場合に、分布のピークの位置に基づいて前記搬送手段の磨耗の状態を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録材搬送装置。
【請求項４】
前記状態判定手段は、
前記搬送速度の変化が前記搬送速度の遅れる側と速まる側とに均等に分布する場合に、分布範囲の広さに基づいて前記搬送手段の磨耗の状態を判定する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の記録材搬送装置。
【請求項５】
前記状態判定手段は、
前記搬送速度の変化を示すパラメータを所定範囲毎に分類した分布においてピークとなる前記所定範囲よりも前記搬送速度の遅れる側の前記パラメータの総発生率から、前記分布においてピークとなる前記所定範囲よりも前記搬送速度の速まる側の前記パラメータの総発生率を減算した減算値より前記分布の偏りを求める、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の記録材搬送装置。
【請求項６】
前記パラメータは、
像担持体の回転速度に対する前記搬送速度の速度比、又は前記像担持体の回転速度と前記搬送速度との速度差である、
ことを特徴とする請求項５記載の記録材搬送装置。
【請求項７】
前記状態判定手段により判定した状態を報知する報知手段を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の記録材搬送装置。
【請求項８】
記録材を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送する記録材の搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、
前記搬送速度検出手段の検出結果に基づいて、前記搬送手段に付着物が付着して記録材の搬送に影響を与えている状態にあることを判定する状態判定手段と、
を有することを特徴とする記録材搬送装置。
【請求項９】
前記状態判定手段は、
前記搬送速度検出手段の検出結果に基づいて、前記搬送手段の交換が必要であることを、前記搬送手段に付着物が付着して記録材の搬送に影響を与えている状態とは区別して判定する、
ことを特徴とする請求項８記載の記録材搬送装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の記録材搬送装置と、
前記記録材搬送装置により搬送される記録材に画像を形成する画像形成手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成手段は、
記録材を給紙する給紙手段と、
トナー像が形成される像担持体と、
前記給紙手段により給紙される記録材に前記トナー像を転写する転写手段と、
を備え、
前記記録材搬送装置は、
前記給紙手段から前記転写手段に記録材を搬送する、
ことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材を搬送する記録材搬送装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタや複写機等の画像形成装置には、所定の搬送路に沿って用紙等の記録材を搬送する記録材搬送装置が組み込まれている。かかる記録材搬送装置は、搬送路上に所定数の搬送ローラが配設されており、これらの搬送ローラを回転駆動することによって記録材を搬送する。また、記録材搬送装置では、一般的に駆動ローラと従動ローラとで搬送ローラを構成し、モータ等により駆動ローラを回転駆動すると共に、搬送ローラで記録材を挟んだ状態で搬送ローラと記録材との間の摩擦によって記録材を搬送する。
【０００３】
上記構成を有する記録材搬送装置では、記録材を搬送する毎に搬送ローラの表面が磨耗したり、紙粉などの異物が付着したりしていき、搬送ローラの搬送性能が低下していく。具体的には、記録材搬送装置では、記録材の搬送速度のバラツキが大きくなったり、搬送速度が低下したりする。
【０００４】
記録材搬送装置を備える画像形成装置は、搬送ローラの磨耗が進むことにより、所定のジャム検出時間内に、搬送ローラよりも搬送方向下流側の所定地点に記録材を搬送することができなくなった際に、ジャムと判定して画像形成動作を中止する。このため、磨耗が進んで寿命に達した搬送ローラを新品の搬送ローラに交換する必要がある。かかる搬送ローラは、一般に、市場で頻繁に交換される消耗品の一つであり、プリント枚数によって寿命が決められている。例えば、特許文献１は、通紙枚数に応じて搬送ローラ等の交換部品を交換する画像形成装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５２１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の記録材搬送装置においては、搬送速度の低下によるジャム多発や画像の印字倍率の変化等のトラブルの原因の判別を行わないため、機能を回復することが可能な場合であっても、通紙枚数に応じて搬送ローラの交換を行っていた。例えば、搬送ローラと記録材との摺擦により発生した紙粉が搬送ローラに付着することにより、搬送ローラと記録材との間の摩擦力が一時的に低下してスリップを生じ、記録材の搬送速度が低下する場合がある。このような場合において、従来は、搬送ローラに付着した紙粉の清掃で機能を回復する場合であっても、とりあえず搬送ローラを交換していた。このように、従来の記録材搬送装置においては、記録材を搬送する搬送装置の状態を適切に判断することができないという課題を有する。
【０００７】
本発明の目的は、記録材を搬送する搬送装置の状態を適切に判断することができる記録材搬送装置及び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】
【０００８】
本発明に係る記録材搬送装置は、記録材を搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送する記録材の搬送速度を検出する搬送速度検出手段と、前記搬送速度検出手段により検出した前記搬送速度の変化の分布に基づいて、前記搬送手段の状態を判定する状態判定手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、記録材を搬送する搬送装置の状態を適切に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る記録材搬送装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作における処理Ａを示すフロー図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の動作における処理Ｂを示すフロー図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る耐久初期相当状態のヒストグラムを示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るレジローラの表面が磨耗していてレジローラの表面に付着物が付着していない状態のヒストグラムを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るレジローラの表面が磨耗していてレジローラの表面に付着物が付着している状態のヒストグラムを示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るヒストグラムにおける搬送速度低下率を求める際の分布を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るレジローラの搬送力の推移を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るレジローラの耐久性を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係る記録材搬送装置の効果を従来と比較して示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の動作における処理Ｃを示すフロー図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るヒストグラムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１００の構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。
【００１３】
画像形成装置１００は、原稿等の画像を読み込む画像読取部５０と、画像読取部５０により読み込んだ画像を記録材に形成する装置本体１００Ａと、を有している。
【００１４】
装置本体１００Ａは、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、レーザスキャナ３と、現像部４と、転写ローラ５と、クリーニング装置７と、レジローラ１０と、を有している。また、装置本体１００Ａは、排出ローラ１３と、定着部１４と、ピックアップローラ１５と、カセット１７と、印加部２６と、コントローラ２９と、を有している。更に、装置本体１００Ａは、図１では図示を省略しているが、レジローラ１０を含む後述する記録材搬送装置２００を有している。
【００１５】
感光ドラム１と、帯電ローラ２と、レーザスキャナ３と、現像部４と、転写ローラ５と、定着部１４と、は画像形成手段を構成している。
【００１６】
像担持体としての感光ドラム１は、帯電ローラ２により帯電される。感光ドラム１には、レーザスキャナ３より照射されるレーザ光により露光されることにより静電潜像が形成され、現像部４により静電潜像が現像されて現像剤像であるトナー像が形成される。
【００１７】
帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を所定の極性電位に一様に帯電させる。
【００１８】
レーザスキャナ３は、図示しないパーソナルコンピュータ又は画像読取部５０から送信された原稿等の画像情報に応じて、感光ドラム１の表面にレーザ光を照射する。レーザスキャナ３は、感光ドラム１の表面にレーザ光を照射することにより、一様に帯電されている感光ドラム１を露光して感光ドラム１に静電潜像を形成する。
【００１９】
現像部４は、現像ローラ４Ａを備えている。現像部４は、現像ローラ４Ａによりトナーを担持及び搬送し、現像ローラ４Ａで搬送したトナーを感光ドラム１上の静電潜像に供給することにより、感光ドラム１上の静電潜像を現像する。
【００２０】
転写手段としての転写ローラ５は、感光ドラム１に当接して転写ニップを形成している。転写ローラ５は、印加部２６より転写バイアスが印加された際に、レジローラ１０から搬送されてきた記録材Ｐに対して、感光ドラム１の表面に現像されて形成されたトナー像を転写ニップにおいて転写する。転写ローラ５は、トナー像を転写した記録材Ｐを転写ニップにおいて挟持して定着部１４に向けて搬送する。
【００２１】
クリーニング装置７は、感光ドラム１上の転写されずに残ったトナーを除去する。
【００２２】
搬送手段としてのレジローラ１０は、ピックアップローラ１５から給送される記録材Ｐの斜行を補正する。レジローラ１０は、斜行を補正した記録材Ｐを転写ニップに向けて搬送する。
【００２３】
排出ローラ１３は、定着部１４から搬送されてきた記録材Ｐを排出部２１に排出する。
【００２４】
定着部１４は、定着ローラ１２と加圧ローラ１１とを有し、転写ニップから搬送されてきた現像剤像が転写された記録材Ｐに現像剤像を定着させる。定着部１４は、現像剤像を定着された記録材Ｐを排出ローラ１３に向けて搬送する。
【００２５】
給紙手段としてのピックアップローラ１５は、カセット１７に収納されている記録材Ｐを一枚ずつ取り出してレジローラ１０に給送する。
【００２６】
カセット１７は、記録材Ｐを積層して収納している。
【００２７】
印加部２６は、コントローラ２９の制御により転写ローラ５に対して転写バイアスを印加する。
【００２８】
コントローラ２９は、制御基板により構成されており、画像読取部５０と、図示しない操作パネルと、図示しない表示部と、を電気的に接続し、装置本体１００Ａの印加部２６等の動作の制御を行う。具体的には、コントローラ２９は、ＣＰＵ３０と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、を備えている。
【００２９】
ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３２に記憶されている各種制御プログラム、各種設定及び初期値等に従って動作し、ＲＡＭ３３を利用しながら画像形成装置１００の動作を制御する。
【００３０】
ＲＯＭ３２は、画像形成装置１００を制御するための各種制御プログラム、各種設定及び初期値等を記憶している。
【００３１】
ＲＡＭ３３は、各種制御プログラムが読み出される作業領域、又は画像データを一時的に記憶する記憶領域として利用される。
【００３２】
上記の画像形成装置１００は、図示しない操作パネルにより印刷モードや枚数が入力されると共に印刷開始ボタンが押された際に動作を開始する。そして、画像形成装置１００は、画像読取部５０で画像を読み込み、又は、外部機器から不図示の通信部を介して送られた原稿の画像データが入力された際に、画像形成動作を開始する。画像形成装置１００は、画像形成動作を開始した後に、次に説明する記録材搬送装置２００により記録材Ｐを搬送しながら記録材Ｐに画像を形成する。
【００３３】
＜記録材搬送装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る記録材搬送装置２００の構成について、図２を参照しながら、詳細に説明する。
【００３４】
記録材搬送装置２００は、記憶演算部２０と、搬送速度検出部４０と、レジローラ１０と、を有している。
【００３５】
記憶演算部２０は、搬送速度検出部４０から入力される搬送速度の検出結果に基づいてレジローラ１０の状態を判定する。具体的には、記憶演算部２０は、ＣＰＵ３０と、ローラ駆動部３１と、ＲＯＭ３２と、を備えている。
【００３６】
状態判定手段としてのＣＰＵ３０は、搬送速度検出部４０から入力される記録材Ｐの搬送速度の検出結果より記録材Ｐの搬送速度の変化の分布を求め、求めた分布に基づいてレジローラ１０の状態を判定する後述の処理Ａ及び処理Ｂを実行する。ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３２に記憶されている各種制御プログラム、各種設定及び初期値等に従ってローラ駆動部３１の駆動を制御する。
【００３７】
ローラ駆動部３１は、ＣＰＵ３０の制御により駆動して感光ドラム１及びレジローラ１０を回転させる。
【００３８】
搬送速度検出手段としての搬送速度検出部４０は、レジローラ１０と転写ローラ５との間を搬送される記録材Ｐの搬送速度を検出して、検出結果をＣＰＵ３０に出力する。
【００３９】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の動作について、図３から図９を参照しながら、詳細に説明する。
【００４０】
なお、図６から図９は、０．１％の間隔で搬送速度低下率を分類して作成したヒストグラムを示すものである。
【００４１】
画像形成装置１００は、図示しない主電源がオンされることにより動作を開始する。
【００４２】
画像形成装置１００は、動作を開始した後に、ユーザーによる図示しない操作パネルの操作により印字動作指示が入力される（Ｓ１）。かかる印字動作指示は、印刷モードや枚数の入力及び印刷開始ボタンの操作、又は図示しない通信部を介して外部機器から送られた原稿の画像データの入力である。
【００４３】
次に、ピックアップローラ１５は、記録材Ｐを収納するカセット１７より記録材Ｐを一枚ずつ取り出してレジローラ１０に給紙することにより給紙を開始する（Ｓ２）。
【００４４】
次に、レジローラ１０は、ピックアップローラ１５から給紙された記録材Ｐの斜行を補正した後に、記録材Ｐを転写ローラ５に向けて搬送する（Ｓ３）。
【００４５】
次に、ＣＰＵ３０は、搬送速度検出部４０で検出したレジローラ１０から転写ニップに搬送される記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎを搬送速度検出部４０より取得し、取得した搬送速度ＶｐｎをＲＡＭ３３に格納する（Ｓ４）。ここで、搬送速度Ｖｐｎは、記録材Ｐの先端がレジローラ１０を通過するタイミングから転写ニップに到達するタイミングまでの記録材Ｐの搬送速度の平均値である。
【００４６】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納した記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎと、ＲＯＭ３２に記憶されている任意の固定値である感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０と、を用いて記録材Ｐの搬送速度低下率Ｘｎを算出する（Ｓ５）。搬送速度低下率Ｘｎは、感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０に対する記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎの速度比を用いて、（１）式により算出される。
【００４７】
搬送速度低下率Ｘｎ＝（１−（搬送速度Ｖｐｎ／回転速度Ｖｐ０）×１００  （１）
【００４８】
ここで、搬送速度低下率Ｘｎは、記録材Ｐの搬送速度の変化を示すパラメータである。
【００４９】
なお、搬送速度低下率Ｘｎは、（１）により算出される場合に限らず、感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０と記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎとの速度差を用いて算出されるようにしてもよい。
【００５０】
感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０に対する記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎの速度比、又は感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０と記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎとの速度差を用いて搬送速度低下率Ｘｎを算出することで、搬送速度低下率Ｘｎを容易に算出することができる。
【００５１】
次に、ＣＰＵ３０は、算出した搬送速度低下率ＸｎをＲＡＭ３３に格納する。
【００５２】
次に、転写ニップでは、到達した記録材Ｐに対して、感光ドラム１上に形成されているトナー像を転写する（Ｓ６）。
【００５３】
この際、記録材Ｐに転写されるトナー像は、感光ドラム１の回転速度と記録材Ｐの搬送速度とに差がある場合に、原画に対して伸びたり縮じんだりしてしまう。具体的には、記録材Ｐに転写されるトナー像は、記録材Ｐの搬送速度が低下した場合に原画に対して縮み、記録材Ｐの搬送速度が上昇した場合に原画に対して伸びる。一方、記録材Ｐに転写されるトナー像は、感光ドラム１の回転速度と記録材Ｐの搬送速度とに差がない場合には、原画に対して伸びも縮みもしない。
【００５４】
次に、ＣＰＵ３０は、記録材Ｐが排出部２１に排出されたか否かを判定する（Ｓ７）。
【００５５】
ＣＰＵ３０は、記録材Ｐが排出部２１に排出されていないと判定した場合に（Ｓ７：Ｎｏ）、ステップＳ７の動作を繰り返す。
【００５６】
一方、ＣＰＵ３０は、記録材Ｐが排出部２１に排出されたと判定した場合に（Ｓ７：Ｙｅｓ）、印字動作を終了する（Ｓ８）。具体的には、排出ローラ１３の搬送方向の下流側には、記録材Ｐの有無を検出する図示しない排紙センサが設置されている。ＣＰＵ３０は、排紙センサにより記録材Ｐの無を検出した場合に、記録材Ｐの後端が排紙センサを通過した、つまり記録材Ｐの排紙が完了したと認識する。
【００５７】
次に、ＣＰＵ３０は、ステップＳ５において算出した搬送速度低下率Ｘｎを用いて、後述する処理Ａを実行する（Ｓ９）。そして、画像形成装置１００は、ステップＳ９の動作の終了後に動作を終了する。
【００５８】
上記の動作において、例えば、搬送速度低下率Ｘｎは、感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０が２３０．０ｍｍ／ｓｅｃ、及び記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎが２３０．０ｍｍ／ｓｅｃである場合に、（１）式より０．０［％］となる。この場合には、記録材Ｐの搬送速度は感光ドラム１の回転速度と同じであり、記録材Ｐに転写された画像は原画に対して伸びも縮みもしないことを意味している。
【００５９】
また、搬送速度低下率Ｘｎは、感光ドラム１の回転速度Ｖｐ０が２３０．０ｍｍ／ｓｅｃ、及び記録材Ｐの搬送速度Ｖｐｎが２２６．０ｍｍ／ｓｅｃである場合に、（１）式より１．７［％］となる。この場合には、記録材Ｐの搬送速度は感光ドラム１の回転速度よりも１．７％遅く、記録材Ｐに転写された画像は原画に対して１．７％縮むことを意味している。
【００６０】
画像形成装置１００では、保障する印字倍率が設定されている。ここで、印字倍率とは、原画に対する記録材Ｐに転写される画像の伸び具合又は縮み具合である。保障する印字倍率は、ここでは±１．０％を例示する。印字倍率は、記録材Ｐに転写される画像が原画に対して１．７％縮む場合に、−１．７％になる。この場合において、保障する印字倍率が±１．０％の場合には、仕様を満足できないことになる。
【００６１】
次に、ステップＳ９の処理Ａについて、図４を参照しながら、詳細に説明する。
【００６２】
処理Ａは、レジローラ１０の搬送性能の劣化度具合いを精度良く判定する処理である。具体的には、処理Ａでは、レジローラ１０の搬送性能の低下がレジローラ１０の基本性能の低下によるものなのか、画像形成動作の過程で発生した紙粉等の付着物がレジローラ１０に付着したことによる一時的な低下なのかを判断する。
【００６３】
処理Ａは、記録材Ｐの排紙が完了して印字動作が終了したと判断した後に開始される。
【００６４】
まず、ＣＰＵ３０は、印字動作毎にＲＡＭ３３に格納されている搬送速度低下率Ｘｎのデータ数が所定データ数以上であるか否かを判定する（Ｓ９１）。所定データ数は、ここでは５００を例示する。
【００６５】
ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｎのデータ数が所定データ数未満である場合に（Ｓ９１：Ｎｏ）、処理Ａを終了する。
【００６６】
一方、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｎのデータ数が所定データ数以上である場合に（Ｓ９１：Ｙｅｓ）、ＲＡＭ３３に格納されている搬送速度低下率Ｘｎのデータを用いてヒストグラムを作成する（Ｓ９２）。
【００６７】
ＣＰＵ３０により作成されるヒストグラムを図６から図８に示す。かかるヒストグラムは、第１の所定範囲としての所定範囲毎に搬送速度低下率Ｘｎを分類した分布を示している。所定範囲は、ここでは０．１％を例示する。
【００６８】
レジローラ１０の表面が磨耗していなくてレジローラ１０の表面に紙粉等の付着物が付着していない状態、つまり画像形成装置１００を使い始めた耐久初期相当状態のヒストグラムを図６に示す。図６の耐久初期相当状態ではレジローラ１０の摩擦力はまだ低下していない。この状態では、レジローラ１０における記録材Ｐの搬送速度は、感光ドラム１の回転速度と同一速度となる。
【００６９】
この場合、図６に示すヒストグラムは、搬送速度低下率Ｘｎが記録材Ｐの搬送速度の遅れる側と速まる側とに均等に分散した分布となり、搬送速度低下率Ｘｎは０．０％を中心に分散する。また、図６に示すヒストグラムの形は、搬送速度低下率が−０．１％から＋０．１％までの領域をピークに持つ正規分布の形になる。ここで、搬送速度の遅れる側は搬送速度低下率Ｘｎの増加する側（図６において右側）であり、搬送速度の速まる側は搬送速度低下率Ｘｎの減少する側（図６において左側）である。
【００７０】
また、レジローラ１０の表面が磨耗していてレジローラ１０の表面に紙粉等の付着物が付着していない状態、つまり画像形成装置１００を紙粉の発生し難い記録材Ｐで約１０万枚を通紙した状態のヒストグラムを図７に示す。図７の状態ではレジローラ１０の摩擦力はレジローラ１０と記録材Ｐとの摺擦により低下している。この状態では、レジローラ１０における記録材Ｐの搬送速度は、感光ドラム１の回転速度よりも遅くなる。
【００７１】
この場合、図７に示すヒストグラムは、搬送速度低下率Ｘｎが記録材Ｐの搬送速度の遅れる側（図７において右側）と速まる側（図７において左側）とに均等に分散した分布となり、搬送速度低下率Ｘｎは＋０．４０％を中心に分散する。また、図７に示すヒストグラムの形は、搬送速度低下率Ｘｎが正極側にピークを移行して分散し、搬送速度低下率が＋０．３５％から＋０．４５％までの領域をピークに持つ正規分布の形になる。
【００７２】
図６及び図７に示すヒストグラムの形が正規分布の形になる理由としては、レジローラ１０の表面摩擦力の変化の有無が挙げられる。記録材Ｐの搬送力に影響するレジローラ１０の表面摩擦力は、約１０万枚通紙後に低下するが、ヒストグラムを作成するために所定データ数のデータを収集する間では殆ど変化しないか又は限りなく小さな変化となる。従って、図６及び図７に示すヒストグラムの形は、レジローラ１０の純粋な摩擦力のみで記録材Ｐの搬送力が決定されるために正規分布の形となる。
【００７３】
更に、レジローラ１０の表面が磨耗していてレジローラ１０の表面に紙粉等の付着物が付着している状態、つまり画像形成装置１００を紙粉の発生し易い記録材Ｐで約１０万枚を通紙した状態のヒストグラムを図８に示す。図８の状態ではレジローラ１０の摩擦力はレジローラ１０と記録材Ｐとの摺擦により低下している。この状態では、レジローラ１０における記録材Ｐの搬送速度は、感光ドラム１の回転速度よりも遅くなる。
【００７４】
この場合、図８に示すヒストグラムは、搬送速度低下率Ｘｎが記録材Ｐの搬送速度の遅れる側に偏った分布となる。また、図８に示すヒストグラムの形は、搬送速度低下率Ｘｎが正極側にピークを移行して分散し、搬送速度低下率Ｘｎが＋０．２５％から＋０．３５％までの領域をピークに持つ非正規分布の形となる。具体的には、図８に示すヒストグラムの形は、搬送速度低下率の負極性側よりも搬送速度低下率の正極性側の方がなだらかな形になる。
【００７５】
この理由としては、レジローラ１０の表面摩擦力の変化の有無にある。レジローラ１０に対する紙粉等の付着状態は、ヒストグラムを作成するために所定データ数のデータを収集する間では変化する。具体的には、発生した紙粉は、レジローラ１０から剥がれ、レジローラ１０に付着し、又はレジローラ１０から装置内に落ちる。レジローラ１０の表面摩擦力は、このような紙粉の状態変化に応じて変化する。なお、紙粉等が付着したレジローラ１０の表面摩擦力は、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力よりも低下する。
【００７６】
図８では、搬送速度低下率の負極性側の分布は、レジローラ１０に殆ど紙粉等が付着していない状態、又はレジローラ１０に付着している紙粉等が搬送力に影響を与えていない状態の時にサンプリングしたことを意味している。搬送速度低下率の正極性側の分布は、レジローラ１０の表面に紙粉等が付いたり剥がれたりして紙粉等が搬送力に影響を与えている状態の時にサンプリングしたことを意味している。
【００７７】
図４に戻って、次に、ＣＰＵ３０は、作成したヒストグラムのデータをＲＡＭ３３に格納する。
【００７８】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納したヒストグラムのデータから搬送速度低下率Ｘｎのピーク領域Ｘｐｅａｋを算出する（Ｓ９３）。ここで、ピーク領域Ｘｐｅａｋは、発生頻度の高い搬送速度低下率Ｘｎの領域であり、例えば約１０万枚通紙した後のレジローラ１０の純粋な表面摩擦力で記録材Ｐを搬送した時の分布の一領域である。
【００７９】
ＣＰＵ３０は、図６のヒストグラムの場合に、搬送速度低下率が−０．１％から＋０．１％までの領域をピーク領域Ｘｐｅａｋとして算出する。また、ＣＰＵ３０は、図７のヒストグラムの場合に、搬送速度低下率が＋０．３５％から＋０．４５％までの領域をピーク領域Ｘｐｅａｋとして算出する。更に、ＣＰＵ３０は、図８のヒストグラムの場合に、搬送速度低下率Ｘｎが＋０．２５％から＋０．３５％までの領域をピーク領域Ｘｐｅａｋとして算出する。因みに、図８のヒストグラムにおいてピーク領域Ｘｐｅａｋの発生率は、５００データ中の１４．２％であった。
【００８０】
なお、これ以後では、説明の便宜上、図８のヒストグラムを得られた場合を例に説明を行う。
【００８１】
次に、ＣＰＵ３０は、算出したピーク領域ＸｐｅａｋをＲＡＭ３３に格納する。
【００８２】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されているピーク領域Ｘｐｅａｋよりも搬送速度低下率が負極性側の領域の総発生率Ｓ１を算出する（Ｓ９４）。図８の総発生率Ｓ１は１９．６％となる。
【００８３】
ここで、総発生率Ｓ１を算出する領域は、レジローラ１０の表面に紙粉等が付着していないか、又は記録材Ｐの搬送力に殆ど寄与しないレベルの紙粉等がレジローラ１０に付着している領域である。即ち、総発生率Ｓ１を算出する領域は、レジローラ１０が紙粉等の影響を受けず、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力で記録材Ｐを搬送した時の分布の領域である。また、総発生率Ｓ１を算出する領域は、ピーク領域Ｘｐｅａｋよりも記録材Ｐの搬送速度が速くなった領域である。
【００８４】
次に、ＣＰＵ３０は、算出した総発生率Ｓ１のデータをＲＡＭ３３に格納する。
【００８５】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されているピーク領域Ｘｐｅａｋよりも搬送速度低下率が正極性側の領域の総発生率Ｓ２算出する（Ｓ９５）。図８の総発生率Ｓ２は６６．２％となる。
【００８６】
ここで、総発生率Ｓ２を算出する領域は、レジローラ１０が紙粉等の影響を受けている領域である。即ち、総発生率Ｓ２を算出する領域は、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力と、ランダムで状態変化するレジローラ１０の表面に付着した紙粉等の影響を受けた表面摩擦力と、が混在した状態で記録材Ｐを搬送した時の分布の領域である。また、総発生率Ｓ２を算出する領域は、ピーク領域Ｘｐｅａｋよりも記録材Ｐの搬送速度が遅くなった領域である。なお、紙粉等が付着したレジローラ１０の表面摩擦力は、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力よりも低下する。
【００８７】
次に、ＣＰＵ３０は、算出した総発生率Ｓ２のデータをＲＡＭ３３に格納する。
【００８８】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されている総発生率Ｓ１のデータと総発生率Ｓ２のデータとを用いて搬送速度低下率Ｓ０を算出して搬送速度低下率Ｘｎの分布を求める（Ｓ９６）。ここで、搬送速度低下率Ｓ０は、紙粉等の影響を受けて搬送速度低下率が上昇した比率である。
【００８９】
具体的には、ＣＰＵ３０は、（２）式より搬送速度低下率Ｓ０を算出する。
【００９０】
Ｓ０＝Ｓ２−Ｓ１          （２）
【００９１】
（２）式より、搬送速度低下率Ｓ０は、総発生率Ｓ２から総発生率Ｓ１を減算した減算値である。（２）式を用いることにより、搬送速度低下率Ｘｎのばらつき具合を容易に求めることができる。
【００９２】
本来、ヒストグラムは、紙粉等の影響を受けなければレジローラ１０のみの影響を反映したピーク領域Ｘｐｅａｋを中心とした正規分布となる。このため、レジローラ１０に紙粉等が付着しておらず、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力で記録材Ｐを搬送した際のピーク領域Ｘｐｅａｋよりも搬送速度低下率が正極性側の領域の総発生率Ｓ１”は、図９に示すように、総発生率Ｓ１とほぼ同じになる。
【００９３】
これより、搬送速度低下率Ｓ０は（３）式により算出できる。
【００９４】
Ｓ０＝Ｓ２−Ｓ１”        （３）
【００９５】
（３）式の搬送速度低下率Ｓ０は、紙粉等の影響が混在した状態の総発生率Ｓ２から、紙粉等の影響を受けていない、つまりレジローラ１０の純粋な表面摩擦力で記録材Ｐを搬送した際の総発生率Ｓ１”を減算して算出される。（３）式により算出される搬送速度低下率Ｓ０は、記録材Ｐの搬送における紙粉等の影響を受けた表面摩擦力で記録材Ｐを搬送した割合を表す。
【００９６】
具体的には、総発生率Ｓ１が１９．６％であるため、総発生率Ｓ１”も１９．６％となる。従って、搬送速度低下率Ｓ０は、（３）式よりＳ０＝６６．２％−１９．６％＝４６．６％となる。これは、５００のデータ数において、４６．６％ の割合で、レジローラ１０の表面に紙粉等が付着することにより、レジローラ１０の表面摩擦力が低下して搬送力を低下させてしまっていることを意味する。
【００９７】
次に、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｓ０のデータをＲＡＭ３３に格納する。
【００９８】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されている搬送速度低下率Ｓ０が所定値より大きいか否かを判定する（Ｓ９７）。所定値は、ここでは３０％を例示する。
【００９９】
ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｓ０が所定値以下の場合に（Ｓ９７：Ｎｏ）、搬送速度低下率Ｘｎが記録材Ｐの搬送速度の遅れる側と速まる側とに均等に分布しており、レジローラ１０には紙粉等の影響が出始めていないと判断する。そして、ＣＰＵ３０は、処理Ｂを実行する（Ｓ９８）。
【０１００】
一方、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｓ０が所定値より大きい場合に（Ｓ９７：Ｙｅｓ）、搬送速度低下率Ｘｎが記録材Ｐの搬送速度の遅れる側に偏った分布であると判断する。この場合に、ＣＰＵ３０は、紙粉等の付着物がレジローラ１０に付着して記録材の搬送に影響を与えている状態にあり、レジローラ１０に紙粉等の影響が出始めてきたと判断する。これにより、レジローラ１０に付着物が付着した状態であることを確実に判定することができる。
【０１０１】
そして、ＣＰＵ３０は、報知手段としての図示しない操作パネル等に紙粉清掃指示のアナウンスを表示させ（Ｓ９９）、その後に処理Ｂを実行する（Ｓ９８）。これにより、レジローラ１０に付着した紙粉等の清掃を促すことができ、レジローラ１０の機能を回復させてランニングコストの上昇を防ぐことができる。
【０１０２】
なお、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｓ０が２０％より大きく且つ３０％以下の場合に注意のアナウンスを表示させ、３０％より大きい場合に紙粉清掃指示のアナウンスを表示させる等の段階的な判断及び表示を行うようにしてもよい。
【０１０３】
次に、ステップＳ９８の処理Ｂについて、図５を参照しながら、詳細に説明する。
【０１０４】
処理Ｂは、レジローラ１０の純粋な表面摩擦力が保障する原画に対する記録材Ｐに転写される画像の伸び具合、又は縮み具合（以下印字倍率と記載）が満足できる状態であるか否かを判断する処理である。また、処理Ｂは、レジローラ１０の交換が必要であることを、レジローラ１０に付着物が付着して記録材Ｐの搬送に影響を与えている状態とは区別して判定する処理である。
【０１０５】
まず、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されているピーク領域Ｘｐｅａｋが任意の第２の所定範囲としての画像が保障される範囲内に含まれるか否かを判定する（Ｓ１０１）。保障される範囲は、ここでは−１．０％より大きく且つ＋１．０％未満を例示する。
【０１０６】
ＣＰＵ３０は、ピーク領域Ｘｐｅａｋが任意の画像が保障される範囲内に含まれる場合に（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、レジローラ１０は使用可能であると判断し、処理Ｂを終了する。
【０１０７】
具体的には、保障される範囲が−１．０％より大きく且つ＋１．０％未満の場合において、図８の場合には、ピーク領域Ｘｐｅａｋは＋０．２５％から＋０．３５％までであり、保障される範囲に含まれる。従って、ＣＰＵ３０は、レジローラ１０に付着した紙粉清掃を行い、レジローラ１０の交換を行わない判断をする。
【０１０８】
一方、ＣＰＵ３０は、ピーク領域Ｘｐｅａｋが任意の画像が保障される範囲内に含まれない場合に（Ｓ１０１：Ｎｏ）、レジローラ１０は摩耗により寿命に達して画像を保障する上で使用困難であると判断する。このように、ピーク領域Ｘｐｅａｋの位置に基づいてレジローラ１０の磨耗の状態を判定することにより、レジローラ１０が寿命に達したことを確実に判定することができる。
【０１０９】
そして、ＣＰＵ３０は、報知手段としての図示しない操作パネル等にレジローラ１０の交換アナウンスを表示させ（Ｓ１０２）、その後に処理Ｂを終了する。これにより、レジローラ１０の交換を促すことができ、レジローラ１０の交換が必要な場合に紙粉等の清掃をすることのないようにして、メンテナンス時間を短縮することができる。
【０１１０】
一般的に、耐久が進むことでレジローラ１０の表面の摩擦係数が小さくなり、レジローラ１０の搬送力が低下し、記録材Ｐの搬送速度も低下していく。同様に、耐久が進むことで記録材Ｐとレジローラ１０との摺擦で発生した紙粉等がレジローラ１０の周辺に溜まり、その一部がレジローラ１０の表面に付着していく。レジローラ１０の表面に紙粉等が付着していくとレジローラ１０の純粋な摩擦係数とは別に紙粉等の影響も加味された摩擦係数となり、紙粉等の付着状態により摩擦係数が低下していく。その結果、レジローラ１０の搬送力が一時的に低下するので記録材Ｐの搬送速度も低下する。
【０１１１】
図１０は、紙粉が発生し易い記録材Ｐ及び紙粉が発生し難い記録材Ｐで耐久試験を行った際のレジローラ１０の搬送力を示すものである。紙粉が発生し易い記録材Ｐのレジローラ１０の搬送力は、５０ｋ付近から大きく低下し始めている。この搬送力の低下は、レジローラ１０の表面に紙粉等が付着したためである。
【０１１２】
従来では、搬送速度の低下の原因が純粋な搬送ローラの表面劣化なのか搬送ローラへの紙粉等の付着による一時的なものなのかを判断することが困難であったのに対して、本実施の形態では、搬送速度の低下の原因を推測できる。
【０１１３】
図１１は、本実施の形態においる記録材の通紙枚数に対する記録材の搬送速度低下率の推移をプロットしたグラフである。
【０１１４】
図１１より、約１０万枚通紙時には搬送速度低下率が印字倍率規格より大きくなり、製品として保障される印字倍率を満足できない状態となる。しかしながら、本実施の形態では、約１０万枚通紙時に紙粉等の清掃作業を促すことにより、搬送速度低下率が印字倍率規格未満となり、満足できる印字倍率を得ることが推測できる。
【０１１５】
図１１より、約１０万枚を通紙した時点で紙粉等の清掃作業を行い、その後も通紙を続けていくと、１４万枚通紙時点で再び印字倍率が製品として保障される印字倍率を満足できない状態となる。この場合には、紙粉等の清掃作業を行っても、搬送速度低下率が印字倍率規格よりも大きいため、満足できる印字倍率を得ることはできないことが推測できる。
【０１１６】
本実施の形態では、１４万枚通紙時点では紙粉等の清掃作業を促さずに搬送ローラの交換を促すことにより、清掃作業の時間を削減することができる。これに対して、１４万枚通紙時点で紙粉等の清掃作業を行っても印字倍率を満足できないことを推測できない従来の場合には、１４万枚通紙時点で紙粉等の清掃作業の時間と交換作業の時間とが必要になる。
【０１１７】
図１２は、１４万枚通紙時点までの清掃作業及び交換作業に費やした時間の従来と本実施の形態とを比較したものである。本実施の形態では、レジローラの清掃作業に約３０分、及び交換作業に約３０分の時間を費やす。これより、本実施の形態においては、レジローラを延命する場合に費やすメンテナンス時間を、従来の９０分から６０分へ約３３％の短縮を図ることができる。
【０１１８】
このように、本実施の形態によれば、搬送速度低下率Ｘｎの分布に基づいてレジローラ１０の状態を判定することにより、記録材Ｐを搬送する記録材搬送装置２００の状態を適切に判断することができる。
【０１１９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２において、画像形成装置の構成は図１と同一構成であるので、その説明を省略する。また、本実施の形態において、記録材搬送装置の構成は図２と同一構成であるので、その説明を省略する。なお、本実施の形態において、図１及び図２の符号を用いて説明する。
【０１２０】
＜画像形成装置の動作＞
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置１００の動作について、図１３及び図１４を参照しながら、詳細に説明する。
【０１２１】
なお、本実施の形態の画像形成装置１００の動作は図４の処理Ｂに代えて処理Ｃを実行する以外は図４と同一動作であるので、処理Ｃ以外の説明を省略する。
【０１２２】
処理Ｃについて、図１３を参照しながら、詳細に説明する。
【０１２３】
処理Ｃは、レジローラ１０の交換が必要であることを、レジローラ１０に付着物が付着して記録材Ｐの搬送に影響を与えている状態とは区別して判定する処理である。処理Ｂと処理Ｃとの違いは、処理Ｂは紙粉清掃後に確実に全ての印刷動作での印字倍率が保障しきれないのに対して、処理Ｃは紙粉清掃後に確実に全ての印刷動作での印字倍率が保障されることである。
【０１２４】
ＣＰＵ３０は、図４のステップＳ９７又はステップＳ９９の動作を終了した後に処理Ｃの実行を開始する。
【０１２５】
まず、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されているヒストグラムのデータから下限値としての最も低い搬送速度低下率Ｘｍｉｎを算出する（Ｓ１２１）。図１４の場合に、搬送速度低下率Ｘｍｉｎは、搬送速度低下率が−０．２５％から−０．１５％の平均値である−０．２０％となる。
【０１２６】
次に、ＣＰＵ３０は、算出した搬送速度低下率ＸｍｉｎのデータをＲＡＭ３３に格納する。
【０１２７】
次に、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３３に格納されているヒストグラムのデータから、レジローラ１０に付着した紙粉清掃後に最も搬送速度の低下率が高くなると予測される上限値としての搬送速度低下率Ｘｍａｘを算出する（Ｓ１２２）。具体的には、ＣＰＵ３０は、（４）式より搬送速度低下率Ｘｍａｘを算出する。
【０１２８】
Ｘｍａｘ＝（Ｘｐｅａｋ−Ｘｍａｘ）＋Ｘｐｅａｋ          （４）
【０１２９】
次に、ＣＰＵ３０は、算出した搬送速度低下率ＸｍａｘをＲＡＭ３３に格納する。
【０１３０】
図１４の場合には、搬送速度低下率Ｘｍａｘは＋０．７５％から＋０．８５％の平均値である＋０．８０％になる。
【０１３１】
次に、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｍｉｎが所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１２３）。所定範囲は、ここでは−１．０％から＋０．１％を例示する。
【０１３２】
ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｍｉｎが所定範囲内でない場合に（Ｓ１２３：Ｎｏ）、レジローラ１０は摩耗により寿命に達して画像を保障する上で使用困難であると判断する。そして、ＣＰＵ３０は、図示しない操作パネルにレジローラ交換のアナウンスを表示させ（Ｓ１２４）、その後に処理Ｃの実行を終了する。
【０１３３】
一方、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｍｉｎが所定範囲内にある場合に（Ｓ１２３：Ｙｅｓ）、搬送速度低下率Ｘｍａｘが所定範囲内であるか否かを判定する（Ｓ１２５）。所定範囲は、ここでは−１．０％から＋０．１％を例示する。
【０１３４】
ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｍａｘが所定範囲内でない場合に（Ｓ１２５：Ｎｏ）、レジローラ１０は摩耗により寿命に達して画像を保障する上で使用困難であると判断する。そして、ＣＰＵ３０は、図示しない操作パネルにレジローラ交換のアナウンスを表示させ（Ｓ１２４）、その後に処理Ｃの実行を終了する。
【０１３５】
一方、ＣＰＵ３０は、搬送速度低下率Ｘｍｉｎが所定範囲内にある場合に（Ｓ１２３：Ｙｅｓ）、レジローラ１０は画像を保障する上で使用可能であると判断し、レジローラ交換のアナウンスを表示させずに処理Ｃの実行を終了する。このように、搬送速度低下率の分布範囲の広さに基づいてレジローラ１０の磨耗の状態を判定することにより、レジローラ１０が寿命に達したことを確実に判定することができる。
【０１３６】
図１４の場合に、ＲＡＭ３３に格納される搬送速度低下率Ｘｍｉｎは−０．２０％であり、搬送速度低下率Ｘｍａｘは＋０．８０％である。これは、レジローラ１０に付着している紙粉等の清掃を行えば、出力される画像の印字倍率が−０．２０％から＋０．８０％までの範囲に含まれることを意味している。保障される印字倍率を±１．０％に設定した場合において、紙粉等の清掃後に予測される印字倍率は、−０．２０％から＋０．８０％までの範囲であり、保障される印字倍率の範囲に含まれる。従って、この場合に画像形成装置１００は、レジローラ１０に付着した紙粉等の清掃を行い、レジローラ１０の交換を行わないと判断する。
【０１３７】
このように、本実施の形態によれば、搬送速度低下率Ｘｎの分布に基づいてレジローラ１０の状態を判定することにより、記録材Ｐを搬送する記録材搬送装置の状態を適切に判断することができる。
【０１３８】
なお、発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態１及び実施の形態２に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【０１３９】
具体的には、上記実施の形態１及び実施の形態２において、レジローラ１０の状態を判定したが、記録材Ｐを搬送するレジローラ１０以外の搬送手段の状態を判定してもよい。
【０１４０】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、記録材搬送装置２００はレジローラ１０と転写ローラ５との間で記録材Ｐを搬送したが、記録材搬送装置はレジローラ１０と転写ローラ５との間以外で記録材Ｐを搬送してもよい。
【０１４１】
また、上記実施の形態１及び実施の形態２において、記録材Ｐの搬送速度の変化を示す搬送速度低下率Ｘｎ以外のパラメータの分布に基づいて、レジローラ１０の状態を判定してもよい。
【符号の説明】
【０１４２】
Ａ  記録材搬送装置
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  レーザスキャナ
４  現像部
４Ａ  現像ローラ
５  転写ローラ
７  クリーニング装置
１０  レジローラ
１１  加圧ローラ
１２  定着ローラ
１３  排出ローラ
１４  定着部
１５  ピックアップローラ
１７  カセット
２０  記憶演算部
２１  排出部
２６  印加部
２９  コントローラ
３０  ＣＰＵ
３１  ローラ駆動部
３２  ＲＯＭ
３３  ＲＡＭ
４０  搬送速度検出部
５０  画像読取部
１００  画像形成装置
１００Ａ  装置本体
【図１】
2018189881.tif 000003
【図２】
2018189881.tif 000004
【図３】
2018189881.tif 000005
【図４】
2018189881.tif 000006
【図５】
2018189881.tif 000007
【図６】
2018189881.tif 000008
【図７】
2018189881.tif 000009
【図８】
2018189881.tif 000010
【図９】
2018189881.tif 000011
【図１０】
2018189881.tif 000012
【図１１】
2018189881.tif 000013
【図１２】
2018189881.tif 000014
【図１３】
2018189881.tif 000015
【図１４】
2018189881.tif 000016