(57)【要約】【課題】  複数の異常をそれぞれの原因の有無によって個別に検出することによる制御の煩雑化を回避しつつ、発生した異常の種類をある程度まで特定することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  互いに種類の異なる複数の情報からなる組情報についての正常値組合せの集合である正常組データ群を制御部１の情報記憶手段たるＲＡＭ１ｂやＲＯＭ１ｃに記憶し、種類の異なる複数の情報からなる第１組情報、及びこれとは組合せが異なる複数の情報からなる第２組情報という少なくとも２以上の組情報をＲＡＭ１ｂ、ＲＯＭ１ｃ、各種センサ２、操作表示部３から取得し、且つ、判定手段たるＣＰＵ１ａが、上記正常組データ群と、各組情報の取得結果とに基づいて、各組情報についてのマハラノビスの距離をそれぞれ求めてカテゴリ毎の異常の判定に用いる。【選択図】  図４
2005189163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
事物の情報を情報記憶手段に記憶する情報記憶工程と、事物の情報を情報取得手段に取得する情報取得工程と、該情報記憶手段の記憶情報及び該情報取得手段の取得情報に基づいて被検対象の異常を判定する判定工程とを実施する異常判定方法において、
上記情報記憶工程にて、種類の異なる複数の情報からなる組情報についての正常値組合せの集合である正常組データ群を上記情報記憶手段に記憶し、上記情報取得工程にて、種類の異なる複数の情報からなる第１組情報、及びこれとは組合せが異なる第２組情報という少なくとも２以上の組情報を、上記情報取得手段によって取得し、且つ、上記判定工程にて、上記正常組データ群と、各組情報の取得結果とに基づいて、各組情報についてのマハラノビスの距離をそれぞれ求めて被検対象の異常の判定に用いることを特徴とする異常判定方法。
【請求項２】
事物の情報を記憶する情報記憶手段と、事物の情報を取得する情報取得手段と、該情報記憶手段に記憶された記憶情報及び該情報取得手段による取得結果に基づいて被検対象の異常を判定する判定手段とを有する異常判定装置であって、
種類の異なる複数の情報からなる組情報についての正常値組合せの集合である正常組データ群を上記情報記憶手段に記憶し、種類の異なる複数の情報からなる第１組情報、及びこれとは組合せが異なる複数の情報からなる第２組情報という少なくとも２以上の組情報を、上記情報取得手段によって取得し、且つ、上記判定手段が、上記正常組データ群と、各組情報の取得結果とに基づいて、各組情報についてのマハラノビスの距離をそれぞれ求めて被検対象の異常の判定に用いるものであることを特徴とする異常判定装置。
【請求項３】
請求項２の異常判定装置であって、
上記正常組データ群として、少なくとも各組情報に含まれる全種類の情報からなる全種組情報についての正常組データ群を記憶し、上記判定手段が、それぞれの組情報についての専用の正常組データ群を、全種情報についての正常組データ群の中から選択した正常値の組合せに基づいてそれぞれ構築するものであることを特徴とする異常判定装置。
【請求項４】
請求項３の異常判定装置であって、
上記判定手段が、各組情報にそれぞれ個別に対応する複数のマハラノビスの距離と、上記全種組情報についてのマハラノビスの距離とに基づいて被検対象の異常を判定するものであることを特徴とする異常判定装置。
【請求項５】
請求項２乃至４の何れかの異常判定装置であって、
上記情報取得手段として、通信回線を介して外部から送られてくる複数の情報を受信する受信手段を有することを特徴とする異常判定装置。
【請求項６】
請求項５の異常判定装置であって、
通信回線を介して、上記判定手段による判定結果を外部に送信する送信手段を備えることを特徴とする異常判定装置。
【請求項７】
請求項５又は６の異常判定装置であって、
複数の上記情報として、何れも画像形成装置に関する情報を取得して、該画像形成装置の異常を判定することを特徴とする異常判定装置。
【請求項８】
記録体に画像を形成する画像形成手段と、画像形成装置内で発生する異常を判定する異常判定装置とを備える画像形成装置において、
上記異常判定装置として、請求項２乃至４の何れかのものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
上記画像形成手段として、潜像担持体に形成した潜像を現像手段によってトナー像に現像し、これを転写手段によって上記記録体に転写するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の画像形成装置であって、
複数の上記情報の少なくとも何れか１つが、センサによる検出情報、画像形成装置の制御に用いられる制御パラメータ情報、上記潜像を形成するための画像情報、又は、現像後の上記トナー像に関する情報であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項８、９又は１０の画像形成装置において、
上記情報取得手段による取得結果に基づいて上記正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項８乃至１１の何れかの画像形成装置において、
上記異常判定装置による判定結果を報知する報知手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項８乃至１２の何れかの画像形成装置において、
通信回線を介して、上記異常判定装置による判定結果を外部に送信する送信手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項８乃至１３の何れかの画像形成装置において、
上記異常判定装置による判定結果に基づいて上記画像形成手段の画像形成動作に制限を加える動作制限手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項８乃至１４の何れかの画像形成装置において、
上記異常判定装置による判定結果に基づいて上記画像形成手段の機能修復のための修復制御を行う修復制御手段を設け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、情報記憶手段に記憶している記憶情報と、事物の情報を取得する情報取得手段による取得結果とに基づいて、被検対象の異常を判定する異常判定装置、異常判定方法及び画像形成装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、消耗品（例えばトナー）や部品（例えば感光体）の交換や故障時の修理などといったメンテナンスが必要である。故障が発生した場合は、発生から修理完了まで装置の全機能または一部の機能を停止させることになり、ユーザーにとって時間的なロスが大きい。よって、画像形成装置内における故障の発生や部品の寿命到来などを予測することで、メンテナンスに必要な準備期間をユーザーに与えて、ダウンタイムを低減することが望まれる。かかる予測が可能な画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。
【０００３】
上記特許文献１に記載の画像形成装置は、駆動源の駆動負荷情報を検出し、その検出結果と標準値との比較によって駆動系の異常を早期発見するものである。かかる構成によれば、駆動系の異常を故障発生前に発見することで、駆動系のメンテナンスに必要な準備期間をユーザーに与えることができる。
【０００４】
一方、従来より、事物の状態の正常さ加減を量る方法として、非特許文献１に記載されたＭＴＳ（Maharanobis Taguchi System）法が知られている。このＭＴＳ法は、次のようにして事物の状態の正常さ加減を量るものである。即ち、まず、被検対象の状態を示す複数種類の情報からなる組情報に関する組合せ正常値を複数取得して、正常組データ群を構築する。健康診断を例にすれば、健常人から得られる性別、各種血液検査結果、身長、体重等からなる組合せ正常値を、複数の健常人から予め取得して正常組データ群を構築するのである。次に、この正常組データ群に基づいて多次元空間を構築する。そして、被検対象の人から取得された組情報のこの多次元空間内における位置を示すマハラノビスの距離を求めて、その組情報について正常組データ群にどれだけ似ているかを評価する。かかるＭＴＳ法によれば、各情報間の関連に基づいて、被検対象の正常さ加減を総合的に判定することができる
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８１８０９号公報
【非特許文献１】刊行委員会委員長  田口玄一著、「ＭＴシステムにおける技術開発」  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】
【０００６】
上記特許文献１に記載の画像形成装置は、駆動系の異常の中でも、特に、駆動源に必要以上の負荷をかけてしまうことが原因となるものを検出するものである。駆動系の異常には、その他にも、様々な原因によるものが多数存在する。どのような異常であっても、その原因の有無を監視することで、検出することが可能である。しかしながら、個々の異常について、その原因の有無をそれぞれ監視して検出すると、監視のための制御が非常に煩雑になってしまう。検出しようとする異常の種類が増えるほど、制御の煩雑化が増大する。
【０００７】
そこで、本発明者らは、情報記憶手段内に記憶した正常組データ群と、センサ等による複数の情報の取得結果とに基づいてマハラノビスの距離を求めて、異常の判定に用いる新規な画像形成装置を開発中である。この画像形成装置によれば、複数の異常をそれぞれの原因の有無によって個別に検出するのではなく、様々な異常に関連する複数種類の情報から求めたマハラノビスの距離に基づいて正常さ加減を評価することで、それらの発生を包括的に検出することができる。このため、複数の異常をそれぞれの原因の有無によって個別に検出することによる制御の煩雑化を回避することができる。
【０００８】
ところが、この画像形成装置は、正常な状態からどれだけずれているかを捉えて様々な異常の発生を包括的に検出するものであるため、異常の種類を特定することが困難である。このため、異常発見後のメンテナンス対応が煩雑になってしまう。
【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、次のような異常判定方法、異常判定装置及び画像形成装置を提供することである。即ち、複数の異常をそれぞれの原因の有無によって個別に検出することによる制御の煩雑化を回避しつつ、発生した異常の種類をある程度まで特定することができる異常判定方法等である。
【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、事物の情報を情報記憶手段に記憶する情報記憶工程と、事物の情報を情報取得手段に取得する情報取得工程と、該情報記憶手段の記憶情報及び該情報取得手段の取得情報に基づいて被検対象の異常を判定する判定工程とを実施する異常判定方法において、上記情報記憶工程にて、種類の異なる複数の情報からなる組情報についての正常値組合せの集合である正常組データ群を上記情報記憶手段に記憶し、上記情報取得工程にて、種類の異なる複数の情報からなる第１組情報、及びこれとは組合せが異なる第２組情報という少なくとも２以上の組情報を、上記情報取得手段によって取得し、且つ、上記判定工程にて、上記正常組データ群と、各組情報の取得結果とに基づいて、各組情報についてのマハラノビスの距離をそれぞれ求めて被検対象の異常の判定に用いることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、事物の情報を記憶する情報記憶手段と、事物の情報を取得する情報取得手段と、該情報記憶手段に記憶された記憶情報及び該情報取得手段による取得結果に基づいて被検対象の異常を判定する判定手段とを有する異常判定装置であって、種類の異なる複数の情報からなる正常組データ群を上記情報記憶手段に記憶し、種類の異なる複数の情報からなる第１組情報、及びこれとは組合せが異なる複数の情報からなる第２組情報という少なくとも２以上の組情報を、上記情報取得手段によって取得し、且つ、上記判定手段が、上記正常組データ群と、各組情報の取得結果とに基づいて、各組情報についてのマハラノビスの距離をそれぞれ求めて被検対象の異常の判定に用いるものである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２の異常判定装置であって、上記正常組データ群として、少なくとも各組情報に含まれる全種類の情報からなる全種組情報についての正常組データ群を記憶し、上記判定手段が、それぞれの組情報についての専用の正常組データ群を、全種情報についての正常組データ群の中から選択した正常値の組合せに基づいてそれぞれ構築するものである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３の異常判定装置であって、上記判定手段が、各組情報にそれぞれ個別に対応する複数のマハラノビスの距離と、上記全種組情報についてのマハラノビスの距離とに基づいて被検対象の異常を判定するものである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２乃至４の何れかの異常判定装置であって、上記情報取得手段として、通信回線を介して外部から送られてくる複数の情報を受信する受信手段を有する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５の異常判定装置であって、通信回線を介して、上記判定手段による判定結果を外部に送信する送信手段を備える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５又は６の異常判定装置であって、複数の上記情報として、何れも画像形成装置に関する情報を取得して、該画像形成装置の異常を判定することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、記録体に画像を形成する画像形成手段と、画像形成装置内で発生する異常を判定する異常判定装置とを備える画像形成装置において、上記異常判定装置として、請求項２乃至４の何れかのものを用い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８の画像形成装置において、上記画像形成手段として、潜像担持体に形成した潜像を現像手段によってトナー像に現像し、これを転写手段によって上記記録体に転写するものを用い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８又は９の画像形成装置であって、複数の上記情報の少なくとも何れか１つが、センサによる検出情報、画像形成装置の制御に用いられる制御パラメータ情報、上記潜像を形成するための画像情報、又は、現像後の上記トナー像に関する情報であることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項８、９又は１０の画像形成装置において、上記情報取得手段による取得結果に基づいて上記正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項８乃至１１の何れかの画像形成装置において、上記異常判定装置による判定結果を報知する報知手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項８乃至１２の何れかの画像形成装置において、通信回線を介して、上記異常判定装置による判定結果を外部に送信する送信手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項８乃至１３の何れかの画像形成装置において、上記異常判定装置による判定結果に基づいて上記画像形成手段の画像形成動作に制限を加える動作制限手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項８乃至１４の何れかの画像形成装置において、上記異常判定装置による判定結果に基づいて上記画像形成手段の機能修復のための修復制御を行う修復制御手段を設け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、ハードディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の情報記憶手段に記憶している正常組データ群と、被検対象から取得した複数の情報からなる組情報とに基づいてマハラノビスの距離を求めて異常の判定に用いることで、複数の異常をそれぞれの原因の有無によって個別に検出することによる制御の煩雑化を回避することができる。
また、画像形成装置内で用紙搬送系に関連する複数の情報からなる組情報についてのマハラノビスの距離と、画像書込系に関連する複数の情報からなる組情報についてのマハラノビスの距離とを求めるなどといった具合に、少なくとも２以上の組情報についてのマハラノビスの距離を求める。そして、それぞれのマハラノビスの距離を評価することで、用紙搬送系、画像書込系などといった具合に、発生した異常をある程度のカテゴリに分類して特定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式の複写機（以下、単に複写機という）に適用した一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本複写機を示す概略構成図である。この複写機において、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】
本複写機において、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。本複写機では、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。本例では、現像スリーブ６５として、直径１８［ｍｍ］で、表面にサンドブラスト処理や１〜数ｍｍの深さを有する複数の溝を形成する処理を施した、表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０［μｍ］程度のものを用いている。
【００３０】
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。また、本複写機においては、感光体４０の線速を２００［ｍｍ／ｓｅｃ］、現像スリーブ６５の線速を２４０［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。また、感光体４０として、直径５０［ｍｍ］のものを用いている。また、感光体４０の厚みを３０［μｍ］とし、光学系のビームスポット径を５０×６０［μｍ］とし、光量を０．４７［ｍＷ］としている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位ＶOを−７００［Ｖ］とし、露光後電位ＶLを−１２０［Ｖ］とし、且つ、現像バイアス電圧を−４７０［Ｖ］としている。即ち、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルで現像を行うようにしている。
【００３１】
現像スリーブ６５上のトナーの帯電量は、−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲が好適である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップは、従来と同様に０．８〜０．４［ｍｍ］の範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
ベルトクリーニング装置１７は、クリーニング部材として２つのファーブラシ９０，９１を有している。これらは、直径２０［ｍｍ］のアクリルカーボン製の起毛が、回転芯体に６．２５［Ｄ／Ｆ、１０万本／inch2］の密度で複数植毛されたもので、１×１０7［Ω］程度の電気抵抗を発揮する。ファーブラシ９０，９１は、これら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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。直径１８［ｍｍ］で、表面を１［ｍｍ］厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０×１０9［Ω・ｃｍ］程度であり、印加電圧はトナーを転写する側（表側）には−８００［Ｖ］程度の電圧が印加されている。また、紙裏面側は＋２００［Ｖ］程度の電圧が印加されている。
【００４２】
一般的に中間転写方式は紙粉が感光体にまで移動しづらいため、紙粉転写を考慮する必要が少なくアースになっていても良い。また、印加電圧として、ＤＣバイアスが印加されているが、これは転写紙Ｐをより均一帯電させるためＤＣオフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。このようにバイアスを印加したレジストローラ対４９を通過した後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１０から転写紙Ｐへの転写では、レジストローラ対４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。
【００４３】
なお、本実施例においては、２次転写装置２２および定着装置２５の下に、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）を備えている。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。
【００４４】
本複写機は、その構成要素の状態や内部で生ずる現象に関連する様々な情報を取得する情報取得手段を備えている。この情報取得手段は、図４に示される制御部１、各種センサ２、操作表示部３などから構成されている。制御部１は、複写機全体の制御を司る制御手段であり、制御プログラムを記憶している情報記憶手段たるＲＯＭ１ｃ、演算データや制御パラメータ等を記憶する情報記憶手段たるＲＡＭ１ｂ、演算手段たるＣＰＵ１ａ等を有している。操作表示部３は、文字情報等を表示する液晶ディスプレイ等から構成される表示部３ａや、テンキー等などによって操作者から入力情報を受け付けて制御部１ｃに送る操作部３ｂなどを有している。本複写機では、これら制御部１、各種センサ２、操作表示部３等からなる情報取得手段が、ＲＯＭ（１ｃ）等の情報記憶手段に記憶された記憶情報と、自らの取得機能によって取得した各種情報とに基づいて被検対象たる複写機の異常を判定する判定手段を有する異常判定装置として機能している。
【００４５】
本複写機の情報取得手段によって取得される情報としては、センシング情報、制御パラメータ情報、入力情報、画像読取情報などが挙げられる。以下、これらの情報について詳述する。
【００４６】
（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。
【００４７】
（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。
【００４８】
（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・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・後端の通過タイミングのずれや、送り方向と垂直な方向の変動を読み取る。
・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。
【００４９】
（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。
【００５０】
（a-4）現像剤特性
現像剤（トナー・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。
【００５１】
以上のような項目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。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。
【００５２】
（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、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つ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。
【００５３】
（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
【００５４】
また、トナー像の様々な状態を取得すること方法として、以下のようなものがあげられる。
・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。
【００５５】
（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。色によって投光波長を選択する）。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。
【００５６】
（a-8）画像形成装置のプリント物の物理的な特性
・像流れ・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。
・チリ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。
・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。
【００５７】
（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が採用できる。
・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。
【００５８】
（b）制御パラメータ情報について
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。
【００５９】
（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
【００６０】
（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
【００６１】
（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）
【００６２】
（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）
【００６３】
（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）
【００６４】
（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。
【００６５】
次に、本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
本複写機は、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。図５は、この温度センサにおける薄膜タイプの抵抗変化素子を示す斜視図である。この抵抗変化素子は次のように製造することができる。まず基板５０１上に絶縁膜５０２を形成し、その上に金属或いは半導体材料からなる薄膜状の感知部５０３を設けている。更に、感知部５０３の両端にパッド電極５０４を設け、最後にリード線５０５を接続する。この抵抗変化素子においては、周囲の温度が変化するとそれに伴って感知部５０３の電気抵抗が変化するので、その変化を電圧或いは電流変化として取り出せばよい。感知部５０３が薄膜であるため、素子全体が小型にできシステムに組み込みやすい。
【００６６】
図６は、図５とは異なる構成の抵抗変化素子を示す斜視図である。図５の抵抗変化素子とは、薄膜状感知部５０３が、スペーサ５０６を介して基板５０１から中空に浮いている薄膜ブリッジ５０７の上に設置されている点で異なる。このような構造にすることで感知部５０３から熱の散逸が妨げられ、感知部５０３の温度に対する応答性が早くなる。この構造であれば被計測部からの輻射熱だけを検知することができ、非接触での測定には好適である。
【００６７】
（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。図７は本複写機に搭載されている湿度センサを示す斜視図である。絶縁基板５１１上に櫛形電極５１２を設けその両端に端子５１３を接続する。更に感湿層５１４（一般的には感湿性セラミックス）を設け全体をケース５１５でカバーしてある。ケース５１５を介して水蒸気が感湿性セラミックスに吸着すると、電気抵抗が減少するので、それを電圧或いは電流変化として計測すればよい。
【００６８】
（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。図８は本複写機に搭載されている振動センサを示す断面図である。絶縁基板５２１の上に対向電極５２２を設ける。次に、シリコン基板５２３に薄いダイアフラム５２４及び振動子５２５を設け、更に対向電極５２２との間隔を保持する段差部５２６を形成し、先に作製した対向電極５２２を有する基板５２１と接合する。この状態で周囲から振動或いは圧力が加わると、それに伴って振動子５２５が振動し、それを対向電極５２２との間の容量変化として測定すればよい。
【００６９】
（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。図９は、本複写機に搭載されたトナー濃度センサの濃度検出部を示す概略構成図である。例えば、磁性キャリアと非磁性トナーを混合してなる現像剤５３１の近傍に配置された検知コイル５３２には基準コイル５３３が差動的に接続されている。検知コイル５３２はトナー濃度（直接的には磁性キャリア）の増減による透磁率変化に対してインダクタンスが変動し、これに対して基準コイル５３３のインダクタンスはトナー濃度の変化に対して影響を受けないようになっている。そして、上記２つのコイル５３２、５３３の直列回路には、例えば５００［ｋＨｚ］にて発振駆動する交流駆動源５３４が接続されており、上記両コイル５３２、５３３を駆動するようになっている。これら両コイル５３２、５３３の接続点からは差動出力が取り出され、その出力は位相比較器５３５へ接続されるとともに、この位相比較器５３５には上記交流駆動源５３４の一方の出力が別途接続されており、これら駆動源５３４からの電圧と差動出力電圧との位相を比較するように構成される。そして、上記２つのコイル、すなわち検知コイル５３２と基準コイル５３３の少なくともいずれか一方、図示例にあっては検知コイル５３２に感度設定用抵抗５３６（Ｒ１）が並列に接続されており、トナー濃度の変化に対する感度を鈍化させて感度特性を制御し得るように構成されている。この両コイルの組立図は図１４に示されており、両コイル５３２、５３３は、筒状のコイル支持体５３７に図中上下方向に隣り合って巻回されており、現像剤５３１に近い側には透誘率の変化を検知するために検知コイル５３２が位置され、遠い側はトナー濃度が変化しても透磁率が変化しないように基準コイル５３３が配置されている。
【００７０】
（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。図１０は、本複写機に搭載された電位測定システムを示す概略構成図である。同図において、符号５４１は対象物（図示せず）に対向して取り付けられるセンサ部基板を示している。符号５４２はセンサ部基板１に対し、ドライブ信号を送り、センサ出力を受ける信号処理部基板を示している。センサ部基板１内には、チョッピング手段である音さ５４３と、圧電素子５４４とが設けられている。信号処理部基板５４２からのドライブ信号によってこの圧電素子５４４が駆動される。この電位測定システムでは一方の圧電素子５４４をドライブするとそれによる振動が音さ５４３を通してもう一方の圧電素子５４４ａに伝わり、それがドライブ元に戻るというループによる自励発振方式を用いている。符号５４５は、対象物からの電気力線を受ける測定電極（以下電極という）をである。符号５４６は、電極５４５によって受信された電気力線Ｓの時間変化量を増幅する増幅器を示している。信号処理部基板５４２内には、圧電素子ドライブ回路５４７、フィルタ５４８及び圧電素子ドライブ回路５４９を備えている。フィルタ５４８は波形を整形する。移相回路５４９は、センサに混入するドライブ信号と実際のドライブ信号の位相差を１８０度ずらせ、打消し合わせられるようにする目的をもっている。２つの信号の位相差は混入経路によって異なってくるのが一般的である。アッテネータ５５０は、位相調整された補正信号の大きさを調整する役割を有する。加算回路５５１は補正信号とセンサ出力を加算する。処理回路５５２は最終的な信号出力を処理し、対象物の電位を求める。符号５５３，５５４はそれぞれ移相回路およびアッテネータの調整用ボリュームを示している。かかる構成において、移相量，アッテネータゲインを調整し最適化することにより、ドライブ信号に基づいた混入信号に対し、逆位相，同レベルの信号を補正信号として加算することができ、実際には真の対象物に基づくセンサ出力のみが検出可能となる。また、調整手段を設けたことによって、調整により経年変化に伴う特性変化にも対応することができ、センサとしての信頼性が向上する。
【００７１】
（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。
【００７２】
（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。
【００７３】
（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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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。
【００７６】
（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。
【００７７】
（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。
【００７８】
次に、本複写機の特徴的な構成について説明する。
本複写機は、情報取得手段によって取得した複数種類の情報からなる組情報に基づいて、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。そして、かかる判定を実現すべく、予め取得された正常組データ群の逆行列を制御部１のＲＯＭ１ｃ内に記憶している。また、ＣＰＵ１ａが、この逆行列に基づいて、情報取得手段によって取得した各種情報の全て又は一部の組合せからなる組情報について異常であるか否かを判定し、結果に応じて操作表示部３に故障発生注意情報を表示させるようになっている。即ち、本複写機においては、制御部１が、被検対象たる複写機の異常を判定する判定手段として機能しているのである。なお、故障発生注意情報をユーザーに報知する報知手段として、操作表示部３による表示方式の他に、音、印字、ランプ表示等による報知方式を採用したものを用いてもよい。
【００７９】
次に示す表１は、異常のない状態の複写機から取得された各種情報に基づいて上記逆行列を構築するための、正常データ取得工程を説明するための取得データテーブルである。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】
2005189163.tif 000003
【００８０】
正常データ取得工程では、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、試験機のＲＡＭ等の情報記憶手段に記憶される。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、それぞれ情報記憶手段内に記憶される。以降、３組目からｎ組目までの組情報が同様に取得されて、データテーブル内の３行目・・・ｎ行目のデータとして、それぞれ情報記憶手段内に記憶される。そして、最後に、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行面のデータとして、情報記憶手段内に記憶される。
【００８１】
上記正常データ取得工程が終わると、次の表２に示すような正規化データテーブルを構築する情報正規化工程が実施される。この正規化データテーブルは、上述の取得データテーブルに基づいて構築される。
【表２】
2005189163.tif 000004
【００８２】
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】
2005189163.tif 000005
【００８３】
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】
2005189163.tif 000006
【００８４】
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】
2005189163.tif 000007
【００８５】
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】
2005189163.tif 000008
【００８６】
本複写機は、以上のような正常データ取得工程、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構築された逆行列Ａを、ＲＯＭ（１ｃ）内に記憶している。そして、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】
2005189163.tif 000009
【００８７】
図１１は、正常データ取得工程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、複写機を動作させながら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）。
【００８８】
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。
【００８９】
上記制御部（１）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３に故障発生注意情報を表示する。
【００９０】
ＲＯＭ（１ｃ）内に正常組データ群である逆行列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、次のような正常組データ群を記憶させておいてもよい。即ち、正常データ取得工程で取得した各種情報を格納した上記取得データテーブル、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。
【００９１】
かかる構成の本複写機によれば、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。しかも、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。ところが、このような異常の判定を行う試作複写機においては、異常を発見した際に、その異常についてどのような種類のものであるかを特定することが困難である。
【００９２】
そこで、本複写機では、異常の種類をいくつかのカテゴリに分類し、そのカテゴリ毎に、カテゴリ内の個々の異常の判定に必要な組情報を取得する。そして、その取得結果と、これに対応する正常組データ群である逆行列Ａとに基づいて、それぞれマハラノビス距離Ｄを求めるようになっている。
【００９３】
次に示す表３は、本複写機における異常の種類のカテゴリと、そのカテゴリ内における異常の判定に必要な組情報との関係の一例を示すテーブルである。
【表３】
2005189163.tif 000010
【００９４】
表３においては、上述した（１）温度から（１２）感光体駆動電力までの１２項目３３種類（５項目＋７項目×４色分）の取得情報に基づいて、３つのカテゴリの異常をそれぞれ判定する例を示している。同表に示すように、紙詰まり系の異常については、次の７項目１３種類の情報からなる組情報に基づいて判定することができる。即ち、（１）温度、（２）湿度、（３）振動、（７）着色面積率×４色分、（８）現像トナー量×４色分、（９）紙先端位置の傾き、及び（１０）排紙タイミングである。以下、この組情報を第１組情報という。
【００９５】
また、感光体劣化系の異常については、次の７項目２２種類の情報からなる組情報に基づいて判定することができる。即ち、（１）温度、（２）湿度、（５）感光体一様帯電電位×４色分、（６）感光体露光後電位×４色分、（７）着色面積率×４色分、（１１）感光体総電流×４色分、及び（１２）感光体駆動電力×４色分である。以下、この組情報を第２組情報という。
【００９６】
また、画像濃度変動系の異常は、次の７項目２２種類の組情報に基づいて判定することができる。即ち、（１）温度、（２）湿度、（４）トナー濃度×４色分、（５）感光体一様帯電電位×４色分、（６）感光体露光後電位×４色分、（７）着色面積率×４色分、及び（８）現像トナー量×４色分である。以下、この組情報を第３組情報という。
【００９７】
表３から明らかなように、第１、第２、第３組情報は、情報の組合せが互いに異なっている。これは、カテゴリが異なれば、そのカテゴリ内における個々の異常の判定に有用な情報の組合せも異なってくるからである。よって、互いに情報の組合せの異なる少なくとも２以上の組情報を取得し、それぞれについてマハラノビス距離Ｄを求めれば、発生した異常の種類をカテゴリの単位まで絞り込んで特定することができる。表３の例では、第１、第２、第３組情報のそれぞれについてマハラノビス距離Ｄを求めることで、異常の種類を３つのカテゴリの何れに該当するのかまで絞り込むことができる。
【００９８】
マハラノビス距離Ｄを求めるためには、被検対象の複写機から定期的に取得した組情報の他に、これと同じ組合せの逆行列Ａが必要になる。例えば同表の例であれば、第１、第２、第３組情報のそれぞれについて、１２項目３３種類（５項目＋７項目×４色分）の情報からなる逆行列Ａを共通に用いてしまうと、異常を正確に判定することができなくなる。第１組情報であれば、それと同じ７項目１３種類の情報からなる逆行列Ａを用いて、マハラノビス距離Ｄを求める必要がある。よって、判定に先立って、カテゴリ毎に、マハラノビス距離Ｄを求めるための逆行列Ａを準備する必要がある。
【００９９】
それぞれの組情報のための逆行列Ａを準備する方法は、大別して２通りある。第１の方法は、各組情報についてそれぞれ専用の逆行列Ａ（又はこれに代わる正常組データ群）をＲＯＭ（１ｃ）等の情報記憶手段に記憶させておく方法である。第２の方法は、少なくとも各組情報に含まれる全種類の情報からなる全種組情報についての逆行列Ａだけを記憶させておく方法である。この方法の場合には、それぞれの組情報のための個別の逆行列Ａを、全種組情報の集合からなる逆行列Ａの中から選択した任意の正常値の組合せに基づいてそれぞれ構築する。例えば、表３の例であれば、全種組情報（１２項目３３種類）の集合からなる逆行列Ａだけを記憶させておく。そして、紙詰まり系に対応する第１組情報の集合からなる逆行列Ａについては、全種組情報の中から７項目１３種類の情報を選択して構築するのである。かかる方法では、第１の方法に比べて、情報記憶手段に記憶させて置く情報量を少なくすることができる。そこで、本複写機においては、第２の方法で各組情報についてそれぞれ専用の逆行列Ａを構築するようになっている。
【０１００】
このようにして全種組情報から選択した情報から各カテゴリ用の逆行列Ａをそれぞれ構築する場合には、各組情報についてのマハラノビス距離Ｄの他に、全種組情報についてのマハラノビス距離Ｄも求めることができる。そして、後者のマハラノビス距離を求めることで、各組情報にそれぞれ対応するカテゴリの異常の他に、その他のカテゴリの異常も判定することができる。例えば、表３の例では、全種組情報についてのマハラノビス距離Ｄを求めることで、紙詰まり系、感光体劣化系、画像濃度変動系に加えて、その他のカテゴリの異常も判定することができる。
【０１０１】
次に示す表４は、各カテゴリと、マハラノビス距離との関係の一例を示している。なお、この表において、（Ｄ０）２は、表３における全種組情報（１２項目３３種類）についてのマハラノビス距離の二乗を示している。また、（Ｄ１）２は、紙詰まり系の異常に対応する第１組情報（７項目１３種類）についてのマハラノビス距離の二乗を示している。また、（Ｄ２）２は、感光体劣化系の異常に対応する第２組情報（７項目２２種類）についてのマハラノビス距離の二乗を示している。また、（Ｄ３）２は、画像濃度変動系の異常に対応する第３組情報（７項目２２種類）についてのマハラノビス距離の二乗を示している。
【表４】
2005189163.tif 000011
【０１０２】
表４に示すように、各カテゴリに対応するマハラノビス距離（Ｄ１）２、（Ｄ２）２、（Ｄ３）２が何れも閾値未満（１０）未満であったからと言って、複写機に異常が全くないとは限らない。それらが閾値未満であっても、全組情報についてのマハラノビス距離（Ｄ０）２が閾値以上になることもある。このような場合には、紙詰まり系、感光体劣化系、画像濃度変動系の何れにも該当しない他のカテゴリの異常が発生していると考えられる。また、逆に、マハラノビス距離（Ｄ１）２、（Ｄ２）２、（Ｄ３）２が何れかが閾値未満（１０）未満になったからと言って、全種組情報についてのマハラノビス距離（Ｄ０）２も閾値以上になるとは限らない。複写機全体としては異常と言えないまでも、各カテゴリだけにそれぞれ着目すれば、軽微な異常と言えるものが発生している場合がある。このような場合には、各カテゴリについての何れかのマハラノビス距離が閾値以上になる一方で、全種組情報についてのマハラノビス距離（Ｄ０）２は閾値未満になると考えられる。このように、各カテゴリについてのマハラノビス距離（Ｄ１）２、（Ｄ２）２、（Ｄ３）２に加えて、全種組情報のマハラノビス（Ｄ０）２も求めることで、各カテゴリの異常の度合（軽微であるか否か）も判定することが可能になる。そこで、本複写機においては、各組情報にそれぞれ個別に対応する複数のマハラノビス距離と、全種組情報についてのマハラノビス距離（Ｄ０）２とに基づいて異常を判定するようになっている。
【０１０３】
なお、それぞれのマハラノビス距離の閾値を何れも１０に設定した例について説明したが、実際の異常に合わせて、閾値をそれぞれ異ならせる方が望ましい。
【０１０４】
逆行列Ａ又はこれに代わる正常組データ群（例えば取得データテーブル）をＲＯＭ（１ｃ）等の情報記憶手段に記憶させる方法としては、大きく分けて２通りある。第１の方法は、正常な標準機を運転して標準的な逆行列Ａを取得しておき、それと同じものを個々の複写機製品の情報記憶手段に工場出荷に先立って予め記憶させておく方法である。第２の方法は、逆行列Ａを記憶させていない状態で個々の複写機製品を出荷し、出荷先における初期運転時の各種情報の取得結果に基づいて、逆行列Ａを記憶させる方法である。出荷直後の複写機製品は検品が終わったばかりの正常なものであるので、初期運転時における各種情報の取得結果を正常値として取り扱うことができる。第２の方法を採用すると、逆行列Ａ（又はこれに代わる正常組データ群）として、標準機の試運転に基づいて構築したものではなく、個々の複写機製品で実際に取得した各種情報に基づいて構築したものを用いることになる。すると、異常の判定に用いる各種情報の正常値が各種部品の精度誤差などによって製品毎にばらついてしまうことによる判定精度の悪化を回避することができる。しかも、逆行列Ａを出荷先にて自動で構築するので、出荷前に工場で製品毎の試運転を行ってそれぞれの逆行列Ａを構築することによるコストアップを回避することもできる。そこで、本複写機は、第２の方法により、出荷先の初期運転時に逆行列Ａ（又はこれに代わる正常組データ群）を構築するようになっている。
【０１０５】
本複写機は、算出したマハラノビス距離Ｄと、閾値との比較に基づいて異常が発生していると判定した場合には、上述のように、操作表示部（３）に故障発生注意情報を表示してユーザー等に報知する。操作表示部（３）を、異常判定装置による判定結果を報知する報知手段として機能させているのである。報知手段としては、表示による報知を行うものの他、音による報知や、記録体への記録による報知を行うものを用いてもよい。
【０１０６】
故障発生注意情報は、故障の発生のおそれがある旨を報知する情報であれば、情報、文字、言葉、マハラノビス距離Ｄ等の数値、グラフなど、どのような形式のものであってもよい。また、出荷先の人に報知することに加えて又は代えて、図１３に示すように、遠隔の監視センターの人に通信回線を介して報知してもよい。そうすることで、専門家による診断を仰ぐことが可能になる。また、異常の判定結果については、ＲＡＭ（１ｂ）等の情報記憶手段に順次記憶させていくことが望ましい。判定結果を順次記憶させていくことで、後に、経時的な異常の進行具合などを検討することができるようになるからである。
【０１０７】
判定結果によっては、画像形成条件を変更させたり、画像形成動作の一部を制限させたりすることが望ましい。具体的には、次の（ａ）〜（ｃ）に列記する対応が考えられる。
【０１０８】
（ａ）装置を停止させる
マハラノビス距離Ｄが閾値異常になったり、マハラノビス距離Ｄの経時的な増加率が大きくなったりしたときなどに、装置を強制的に作動できなくして、ユーザーに対してメンテナンスを要求する。
【０１０９】
（ｂ）画像形成動作を制限したり、制御パラメータを変更したりする
（ｂ−１）色モードの変更
（ｂ−２）記録速度の変更
（ｂ−３）画像の中間調部の線数の変更
（ｂ−４）中間調処理方法の変更
（ｂ−５）使用する紙種の制限
（ｂ−６）レジスト制御のパラメータ変更
（ｂ−７）画像形成プロセスのパラメータ（一様帯電電位、露光量、現像バイアス、転写バイアス等）の変更
【０１１０】
（ｃ）消耗品や部品の補給・交換
マハラノビス距離Ｄの算出結果に基づいて、自動的に補給や交換を行なわせるようにする。
【０１１１】
発生した異常の種類によっては、何らかの機構や機能によって異常を自動修復することが可能なものもある。このような種類の異常を自動修復する制御を実施させるようにすれば、メンテナンス性をより向上させることができる。
【０１１２】
これまで、異常判定装置を複写機本体内に搭載した例について説明したが、図４に示すように、複写機と別体に構成してもよい。この場合には、複写機内に搭載された各種センサや制御部ではなく、通信回線を介して複写機から送られてくる各種情報を受信する異常判定装置の受信手段が、異常判定装置の情報取得手段として機能する。そして、複写機から離れた遠隔地にて、異常の判定や診断を行うことができる。更には、図１５に示すように、複数の複写機を１台の異常判定装置で集中管理して、それぞれの異常を判定することができる。また、通信回線を介して判定結果を外部に送信する送信手段を異常判定装置に設ければ、それぞれ異なる遠隔地に設置された各複写機に対して、判定結果を送信して操作者に報知することもできる。通信回線としては、有線、無線の何れでもよく、電気回線のほか光ファイバーを用いたものなど、あらゆる形態のものを使用することができる。
【０１１３】
以上、本複写機においては、正常組データ群として、少なくとも各組情報に含まれる全種類の情報からなる全種組情報についての正常組データ群（例えば逆行列Ａ）をＲＯＭ等の情報記憶手段に記憶する。そして、判定手段たるＣＰＵ（１ａ）が、それぞれの組情報についての専用の正常組データ群を、全種情報についての正常組データ群の中から選択した正常値の組合せに基づいてそれぞれ構築する。かかる構成では、上述した理由により、各組情報についてそれぞれ専用の正常組データ群を憶させておく場合に比べて、情報記憶手段に記憶させて置く情報量を少なくすることができる。
【０１１４】
また、本複写機においては、ＣＰＵ（１ａ）が、全種組情報の中の幾つかの情報の組合せである各組情報にそれぞれ個別に対応する複数のマハラノビス距離と、全種組情報についてのマハラノビス距離とに基づいて被検対象たる複写機の異常を判定する。かかる構成では、上述した理由により、紙詰まり系、感光体劣化系、画像濃度変動系などといった各組情報に対応するカテゴリの異常に加えて、その他のカテゴリの異常も判定することができる。更には、各カテゴリの異常の度合（軽微であるか否か）も判定することができる。
【０１１５】
また、本複写機においては、画像形成手段たるプリンタ部１００及び給紙部２００として、潜像担持体たる感光体に形成した潜像を現像手段たる現像ユニットによってトナー像に現像し、これを転写手段によって記録体たる転写紙に転写するものを用いている。かかる構成では、電子写真方式の画像形成プロセスにおける異常を異常判定装置で検知することができる。電子写真方式の画像形成装置は、(1)構成要素が多く、現象の因果関係が複雑である、(2)温湿度などの使用環境の影響を受けやすい、(3)ユニット・部品等の消耗品の劣化の影響を受けやすい、(4)ユーザーによる使用条件の差が大きい、等の特徴を有する。かかる複雑な構成や現象が介在している画像形成装置において、発生原因が不明確な故障等の異常発生についても簡易なデータ処理で予測することができる。
【０１１６】
また、本複写機においては、情報取得手段によって取得される複数の情報の少なくとも何れか１つが、センサによる検出情報、画像形成装置の制御に用いられる制御パラメータ情報、潜像を形成するための画像情報、又は、現像後のトナー像に関する情報である。複写機に設けられたセンサで検出される検出値の情報は、複写機の状態との関連が大き装置内部の状態や装置周辺の状態に関する情報を含む。また、複写機の制御に用いられる制御パラメータの値の情報は、複写機の状動作態に大きな影響を及ぼす制御内容の情報を含む。また、潜像を形成するための画像情報や現像後のトナー像に関する情報は、複写機の状態に大きな影響を及ぼす画像形成機能の情報を含む。これらの情報からマハラノビス距離Ｄを算出することにより、複写機の状態変化を精度良く判定することができ、精度の高い異常発生の予測が可能になる。
【０１１７】
また、本複写機においては、ＣＰＵ（１ａ）を、情報取得手段による取得結果に基づいて逆行列Ａ等の正常組データ群を構築する正常組データ群構築手段として機能させている。かかる構成では、上述した理由により、プリンタにおける製品毎の部品誤差による判定精度の低下を回避しつつ、各製品について出荷前に各逆行列を構築するための試運転を行うことによるコストアップを回避することができる。
【０１１８】
また、本複写機においては、異常判定装置による判定結果である故障発生注意情報を報知する操作表示部（３）等の報知手段を設けている。かかる構成では、ユーザーに対して故障の発生のおそれを知らしめて、適切な故障対策を行わせるための十分な準備期間を与えることができる。
【０１１９】
また、本複写機において、通信回線を介して、異常判定装置による判定結果を外部に送信する送信手段を設ければ、上述した理由により、遠隔地にいる専門家による診断を仰ぐことが可能になる。
【０１２０】
また、本複写機において、異常判定装置による判定結果に基づいて画像形成動作に制限を加える動作制限手段を設ければ、異常発生の予測結果に応じて特定動作に一時的に制限を加えることにより、未然に重大な障害を回避することができる。
【０１２１】
また、本複写機において、異常判定装置による判定結果に基づいて画像形成手段の機能修復のための修復制御を行う修復制御手段を設ければ、異常発生の予測結果に応じて修復制御モードを実行することにより、未然に重大な障害を回避することができる。
【０１２２】
また、異常判定装置を複写機と別体で構成した例においては、情報取得手段として、通信回線を介して外部の複写機から送られてくる複数の情報を受信する受信手段を有している。かかる構成では、遠隔地に設置されている複写機から送られてくる複数の情報を受信して取得することで、その複写機の異常を現場にいかなくても判定することができる。
【０１２３】
また、同例においては、通信回線を介して、判定手段による判定結果を外部の複写機に送信する送信手段を備えている。かかる構成では、判定結果を送信手段によって送信することで、複写機が設置されている遠隔地にいるユーザーに対して、異常の発生を知らせることができる。
【０１２４】
また、同例においては、複数の情報として、何れも画像形成装置たる複写機に関する情報を取得して、その異常を判定する。かかる構成では、被検対象として、外部に設置されている複写機の異常を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】実施形態に係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】同複写機の電気回路の一部を示すブロック図。
【図５】同複写機の温度センサにおける薄膜タイプの抵抗変化素子を示す斜視図。
【図６】図５とは異なる構成の抵抗変化素子を示す斜視図。
【図７】同複写機に搭載されている湿度センサを示す斜視図。
【図８】同複写機に搭載されている振動センサを示す断面図。
【図９】同複写機に搭載されたトナー濃度センサの濃度検出部を示す概略構成図。
【図１０】同複写機に搭載された電位測定システムを示す概略構成図
【図１１】正常データ取得工程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】同複写機と、遠隔地に設置された監視センターとの通信を説明するための説明図。
【図１４】他の実施形態に係る異常判定装置と、その被検対象である複写機との通信を説明するための説明図。
【図１５】同異常判定装置が複数の複写機と通信する例を示す説明図。
【符号の説明】
【０１２６】
１ａ                ＣＰＵ（判定手段、情報取得手段の一部、異常判定装置の一部）
１ｂ                ＲＡＭ（情報記憶手段、情報取得手段の一部、異常判定装置の一部）
１ｃ                ＲＯＭ（情報記憶手段、情報取得手段の一部、異常判定装置の一部）
２                  各種センサ（情報取得手段の一部、異常判定装置の一部）
３                  操作表示部（情報取得手段の一部、異常判定装置の一部）
２０                中間転写ベルト（転写手段の一部）
２２                ２次転写装置（転写手段の一部）
４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ  潜像担持体
６１                現像ユニット（現像手段）
６２                １次転写ローラ（転写手段の一部）
【図１】
2005189163.tif 000012
【図２】
2005189163.tif 000013
【図３】
2005189163.tif 000014
【図４】
2005189163.tif 000015
【図５】
2005189163.tif 000016
【図６】
2005189163.tif 000017
【図７】
2005189163.tif 000018
【図８】
2005189163.tif 000019
【図９】
2005189163.tif 000020
【図１０】
2005189163.tif 000021
【図１１】
2005189163.tif 000022
【図１２】
2005189163.tif 000023
【図１３】
2005189163.tif 000024
【図１４】
2005189163.tif 000025
【図１５】
2005189163.tif 000026