(57)【要約】【課題】レジストレーション機構から転写部へ記録体を搬送する搬送部材の劣化が要因による記録体搬送不良が発生する前にその発生を予測し、搬送不良が発生する前にメンテナンスなどの必要な処理を行うことができる記録体搬送不良予測装置、画像形成装置および状態管理システムを提供する。【解決手段】レジストローラ対４９から２次転写ニップまでの記録紙搬送区間に記録紙の搬送方向先端を検知する先端検知手段たる先端検知センサ１２８、タンデム部２０のトナー像作像開始から上記先端検知センサ１２８が記録紙の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測し、計測した時間Ｔ１に基づいて記録紙の搬送不良を予測する。【選択図】図２
2012103371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録体積載部から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体に、画像形成部で形成されたトナー像を転写する転写部と、
該転写部よりも記録体搬送方向上流側に配置され、画像形成部で作像されたトナー像が上記転写部に到達するタイミングに合わせて記録体が転写部に到達するよう記録体の転写部への給送タイミングを制御するレジストレーション機構と、
該転写部で転写された記録体上のトナー像を定着する定着部とを備えた画像形成装置の記録体の搬送不良を予測する記録体搬送不良予測装置において、
上記レジストレーション機構から上記転写部までの記録体搬送区間に記録体の搬送方向先端を検知する先端検知手段と、
上記画像形成部のトナー像作像開始から上記先端検知手段が上記記録体の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測する時間計測手段とを備え、
上記時間計測手段が計測した時間Ｔ１に基づいて、記録体の搬送不良を予測することを特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項２】
請求項１の記録体搬送不良予測装置において、
上記画像形成装置の記録体に画像を形成する画像形成動作に応じて上記時間計測手段で繰り返し計測される十分な母数の上記時間Ｔ１を記憶する計測結果記憶手段と、
上記計測結果記憶手段に記憶された上記時間Ｔ１の集合について統計的な演算を行って特徴量を求め特徴量演算手段とを備え、
上記特徴量に基づいて、記録体の搬送不良を予測することを特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項３】
請求項２の記録体搬送不良予測装置において、
上記特徴量演算手段は、上記特徴量として、平均値、重み付けされた平均値、ばらつきを示す指標値および区間頻度の少なくとも一つ以上を演算するものであり、
一つ以上の特徴量に基づいて、記録体の搬送不良を予測することを特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項４】
請求項２または３の記録体搬送不良予測装置において、
上記特徴量演算手段は、上記時間Ｔ１の集合について統計的な演算を行って互いに異なる複数の特徴量を求めるものであり、
各特徴量それぞれについて、正常な搬送状態を示すものか搬送不良を示すものかを判別する判別手段とを備え、
判別手段での各判別結果に対して予め決められた重み付けを行い、その重み付け後の判別結果の値を用いて正常を示す判別結果と不良を示す判別結果のいずれが多いかの多数決に基づいて、記録体の搬送不良を予測することを特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかの記録体搬送不良予測装置において、
上記定着部は、定着部材と加圧部材との当接部であり、
上記記録体が上記定着部材に巻きつくことによる搬送不良を予測すること特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの記録体搬送不良予測装置において、
複数の画像形成装置とを通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続され各画像形成装置を保守管理する保守管理装置に、上記時間計測手段が計測した時間に基づいて、記録体の搬送不良を予測するための手段を設けたことを特徴とする記録体搬送不良予測装置。
【請求項７】
記録体積載部から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体に、画像形成部で形成されたトナー像を転写する転写部と、
該転写部よりも記録体搬送方向上流側に配置され、画像形成部で作像されたトナー像が上記転写部に到達するタイミングに合わせて記録体が転写部に到達するよう記録体の転写部への給送タイミングを制御するレジストレーション機構と、
該転写部で転写された記録体上のトナー像を定着する定着部と、
記録体の搬送不良を予測する記録体搬送不良予測手段と、
記録体搬送不良が予測されるとき、メンテナンスが必要な旨を報知する報知手段とを備えた画像形成装置において、
上記記録体搬送不良予測手段として、請求項１乃至６いずれかの記録体搬送不良予測装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
複数の画像形成装置と管理装置とを通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続し、該通信ネットワークを介して各画像形成装置から送信される当該画像形成装置の状態に関するデータに基づいて各画像形成装置の状態を管理装置にて管理する状態管理システムであって、
上記管理装置は、トナー像作像開始から、レジストレーション機構から転写部までの記録体搬送区間に配置された記録体の搬送方向先端を検知する先端検知手段が記録体の先端を検知するまでの時間Ｔ１を、各画像形成装置から受信し、該時間Ｔ１に基づいて、各画像形成装置の記録体の搬送不良を予測する搬送不良予測する搬送不良予測手段と、該搬送不良予測手段が記録体の搬送不良が発生する予兆があると判定した場合は、その旨を報知するための報知処理を行う報知処理手段とを有することを特徴とする状態管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録体搬送不良予測装置、画像形成装置および状態管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
記録体積載部から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体たる記録紙に、画像形成部で形成されたトナー像を転写し、その後定着することによって記録紙に画像を形成する画像形成装置が知られている。具体的には、記録体積載部から１枚ずつ給送される記録紙が、搬送ローラ対の搬送力により、搬送経路を通ってレジストローラ対に向けて搬送される。そして、搬送ローラ対により挟持搬送される記録紙は、その先端がレジストローラ対のニップ部に突き当たって一旦停止する。レジストローラ対は、画像形成部で作像されたトナー像が転写部に到達するタイミングに合わせて駆動を開始し、転写部に向けて記録紙を送り出す。転写部でトナー像が転写された記録紙は、定着部材たる定着ローラと加圧部材たる加圧ローラとの当接部である定着ニップへ搬送され、定着ニップで記録紙上のトナー像が記録紙に定着される。
【０００３】
トナー像を記録紙に定着せしめる定着ニップにおいては、加熱によってトナー像を軟化させてその粘着性を高めてしまうため、定着ローラへの記録紙の巻き付き（以下、定着巻き付きという）が発生し、紙詰まりなどの搬送不良（以下、ジャムと呼ぶ）が生じることがある。
【０００４】
このため、定着ローラに巻き付きそうになった記録紙を、定着ローラに近接させた分離爪によって定着ローラから強制的に剥離するようにした画像形成装置が知られている。しかしながら、分離爪をもってしても、定着ローラの経時使用で、定着ローラの平滑性が失われていくと（劣化してくると）粘着性のあるトナー対して良好な剥離性が維持できなくなり、分離爪で剥離させることができず、定着巻き付きジャムが生じるおそれがあった。
【０００５】
特許文献１には、定着ニップの出口から送り出されてくる記録紙の挙動を検出して、定着ローラの劣化度合いを判定し、その結果に基づいてユーザーに対して定着ローラの交換を促す画像形成装置が記載されている。定着ローラの劣化に伴って記録紙を巻き付かせ易くなってくると、定着ニップの出口から排出されてくる記録紙が定着ローラから速やかに離間せずに、定着ローラの表面に追従した挙動を見せ始める。このような挙動を見せ始めたときに、ユーザーに対して定着ローラの交換を促すことで、劣化した定着ローラを使用し続けることによる定着巻き付きジャムの発生を事前に防止することができる。
【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、定着ローラ巻き付きの発生要因は、ジャム発生箇所の部材である定着ローラの劣化に限られない。例えば、経時使用で、レジストローラに駆動力を伝達するためのクラッチに起動時滑りが発生するなどして、レジストローラから転写部へ記録紙を搬送するための搬送部材が劣化すると、転写部への記録紙の到達に遅れが発生する。このように、転写部への記録紙の到達遅れが発生すると、記録紙の所定の位置に対して、搬送方向下流側へずれた位置へ画像が転写される。そして、レジストローラから転写部へ記録紙を搬送するための搬送部材の劣化が進んで、転写部への記録紙の到達に遅れがある程度まで進むと、記録紙の先端にまでトナー像が付着してしまう。記録紙先端にトナー像があると、記録紙の先端が定着ローラに貼り付いて、記録紙先端が、定着ローラに近接配置された分離爪と定着ローラとの間の隙間に入り込み、分離爪による分離機能が発揮できない場合あった。その結果、定着巻き付きジャムが発生してしまうのである。
【０００７】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、レジストレーション機構から転写部へ記録体を搬送する搬送部材の劣化が要因による記録体搬送不良が発生する前にその発生を予測し、搬送不良が発生する前にメンテナンスなどの必要な処理を行うことができる記録体搬送不良予測装置、画像形成装置および状態管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、記録体積載部から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体に、画像形成部で形成されたトナー像を転写する転写部と、該転写部よりも記録体搬送方向上流側に配置され、画像形成部で作像されたトナー像が上記転写部に到達するタイミングに合わせて記録体が転写部に到達するよう記録体の転写部への給送タイミングを制御するレジストレーション機構と、該転写部で転写された記録体上のトナー像を定着する定着部とを備えた画像形成装置の記録体の搬送不良を予測する記録体搬送不良予測装置において、上記レジストレーション機構から上記転写部までの記録体搬送区間に記録体の搬送方向先端を検知する先端検知手段と、上記画像形成部のトナー像作像開始から上記先端検知手段が上記記録体の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測する時間計測手段とを備え、上記時間計測手段が計測した時間Ｔ１に基づいて、記録体の搬送不良を予測することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の記録体搬送不良予測装置において、上記画像形成装置の記録体に画像を形成する画像形成動作に応じて上記時間計測手段で繰り返し計測される十分な母数の上記時間Ｔ１を記憶する計測結果記憶手段と、上記計測結果記憶手段に記憶された上記時間Ｔ１の集合について統計的な演算を行って特徴量を求め特徴量演算手段とを備え、上記特徴量に基づいて、記録体の搬送不良を予測す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の記録体搬送不良予測装置において、上記特徴量演算手段は、上記特徴量として、平均値、重み付けされた平均値、ばらつきを示す指標値および区間頻度の少なくとも一つ以上を演算するものであり、一つ以上の特徴量に基づいて、記録体の搬送不良を予測す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２または３の記録体搬送不良予測装置において、上記特徴量演算手段は、上記時間Ｔ１の集合について統計的な演算を行って互いに異なる複数の特徴量を求めるものであり、各特徴量それぞれについて、正常な搬送状態を示すものか搬送不良を示すものかを判別する判別手段とを備え、判別手段での各判別結果に対して予め決められた重み付けを行い、その重み付け後の判別結果の値を用いて正常を示す判別結果と不良を示す判別結果のいずれが多いかの多数決に基づいて、記録体の搬送不良を予測す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１乃至４いずれかの記録体搬送不良予測装置において、上記定着部は、定着部材と加圧部材との当接部であり、上記記録体が上記定着部材に巻きつくことによる搬送不良を予測すること特徴とする記録体搬送不良予測装置。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの記録体搬送不良予測装置において、複数の画像形成装置とを通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続され各画像形成装置を保守管理する保守管理装置に、上記時間計測手段が計測した時間に基づいて、記録体の搬送不良を予測するための手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、記録体積載部から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体に、画像形成部で形成されたトナー像を転写する転写部と、該転写部よりも記録体搬送方向上流側に配置され、画像形成部で作像されたトナー像が上記転写部に到達するタイミングに合わせて記録体が転写部に到達するよう記録体の転写部への給送タイミングを制御するレジストレーション機構と、該転写部で転写された記録体上のトナー像を定着する定着部と、記録体の搬送不良を予測する記録体搬送不良予測手段と、記録体搬送不良が予測されるとき、メンテナンスが必要な旨を報知する報知手段とを備えた画像形成装置において、上記記録体搬送不良予測手段として、請求項１乃至６いずれかの記録体搬送不良予測装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、複数の画像形成装置と管理装置とを通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続し、該通信ネットワークを介して各画像形成装置から送信される当該画像形成装置の状態に関するデータに基づいて各画像形成装置の状態を管理装置にて管理する状態管理システムであって、上記管理装置は、トナー像作像開始から、レジストレーション機構から転写部までの記録体搬送区間に配置された記録体の搬送方向先端を検知する先端検知手段が記録体の先端を検知するまでの時間Ｔ１を、各画像形成装置から受信し、該時間Ｔ１に基づいて、各画像形成装置の記録体の搬送不良を予測する搬送不良予測する搬送不良予測手段と、該搬送不良予測手段が記録体の搬送不良が発生する予兆があると判定した場合は、その旨を報知するための報知処理を行う報知処理手段とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像形成部のトナー像作像開始から先端検知手段が上記記録体の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測することにより、レジストレーション機構から転写部へ記録体を搬送する搬送部材の劣化で、転写部への記録体の到達に遅れが発生したか否かを検知することができる。これにより、上記時間Ｔ１に基づいて、レジストレーション機構から転写部へ記録体を搬送する搬送部材の劣化が要因による記録体搬送不良を予測することができる。その結果、レジストレーション機構から転写部へ記録体を搬送する搬送部材の劣化が要因による記録体搬送不良が発生する前に、適切なメンテナンスなどの必要な処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る複写機の概略構成を示す説明図。
【図２】同複写機に備わったプリンタの中間転写ベルトの周辺構成を示す説明図。
【図３】同複写機に備わったプリンタのプロセスユニットにユニット構成を示す説明図。
【図４】同複写機の電装系統のシステム構成を示すブロック図。
【図５】同複写機の各色の露光タイミングと、レジストローラの駆動体タイミングと、先端検知センサの検知タイミングとを示すタイミングチャート。
【図６】（ａ）は、正常時の計測時間Ｔ１の頻度分布図。（ｂ）は、定着巻き付きジャム発生の予兆が現れたときの計測時間Ｔ１の頻度分布図。
【図７】同複写機の操作表示部の概略構成図。
【図８】判別式に基づく、定着巻き付き発生予兆判定フロー図。
【図９】同複写機を含む複写機管理システムの一例を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式の複写機に適用した一実施形態について説明する。
図１は、複写機６０１の機構概要を示す説明図である。
図２は、この複写機６０１のプリンタ部１００の概略構成を示す説明図である。
図３は、このプリンタ部１００に備わった１つのプロセスユニットの概略構成を示す説明図である。
複写機６０１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３００と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４００とを備えている。スキャナ３００はプリンタ部１００上に取り付けられ、スキャナ３００の上にＡＤＦ４００が取り付けられている。スキャナ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（本実施形態ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御部５１０（図４参照）のＩＰＰ（Image Processing Processor）に送る。エンジン制御部５１０は、スキャナ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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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、本明細書において、符号の後に付されたＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃという添字は、黒、イエロー、マゼンタ、シアン用の部材であることを示すものである。
【００１２】
プリンタ部１００は、露光手段である露光装置２１のほか、転写手段である１次転写ローラ６２Ｋ，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ、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、トナー廃棄装置等も備えている。
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３つの給紙カセット４４、給紙カセットから記録体たる記録紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した記録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に記録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上の記録紙を手差し給紙路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。
【００１３】
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から送られてくる記録紙を受け入れた後、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。
【００１４】
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、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００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３００が駆動を開始する。そして、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。更に、第２キャリッジ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。
【００１５】
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、中間転写体である中間転写ベルト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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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。
【００１６】
一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの記録紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちのいずれか１つを作動させて、記録紙をプリンタ部１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した記録紙は、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、記録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記録紙上に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。
【００１７】
２次転写ニップを通過した記録紙は、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。
【００１８】
プリンタ部１００は、図２に示すように、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，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃからなる画像形成部としてのタンデム部２０、２次転写装置２２、定着装置２５等を備えている。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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃに当接させながら無端移動させる。感光体４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃによって中間転写ベルト１０を裏面側から感光体４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｋ，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ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，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ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７４Ｋ，７４Ｙ，７４Ｍ，７４Ｃ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，６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ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。
【００１９】
プロセスユニット１８Ｋ，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃは、感光体４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ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のほか、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の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の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の表面を一様帯電せしめる図示しない帯電手段である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，１８Ｍ，１８Ｃ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，１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ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。
【００２０】
図３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、現像手段である現像装置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。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装置６０の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。
【００２１】
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４０に転移させる現像部６７とを有している。
【００２２】
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６９、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。
【００２３】
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筒状になっている。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。これらの磁極は、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の電界ローラ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。
【００２６】
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（時計方向）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。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。
【００２７】
図２を再度参照すると、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、搬送ベルト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と搬送ベルト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記録紙には、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記録紙は、中間転写ベルト１０から離間して、搬送ベルト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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、レジストローラ対４９に送り込まれる記録紙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。
【００３４】
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、記録紙反転装置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記録紙が、切換爪で記録紙の進路を記録紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写の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。
【００３５】
図４は、複写機６０１の電装系統のシステム構成を示すブロック図である。
この電装システムは、画像形成装置の全体制御を行うコントローラ５０１、コントローラ５０１に接続された、画像形成装置の操作ボード５００、画像データを記憶するＨＤＤ５０３、外部との通信を行う通信コントロール装置インターフェイスボード５０４、ＬＡＮインターフェイスボード５０５、汎用ＰＩＣバスに接続された、ＦＡＸのコントロールユニット５０６、ＩＥＥＥ１３９４ボード、無線ＬＡＮボード、ＵＳＢボード等５０７と、ＰＣＩバスでコントローラに接続されたエンジン制御部５１０、エンジン制御部５１０に接続された、画像形成装置のＩ／Ｏを制御するＩ／Ｏ制御ボード５１３、及び、コピー原稿（画像）を読込むスキャナーボード（ＳＢＵ：Sensor Board Unit）５１１、及び画像データが表わす画像光を感光体ドラム上に投射する（光書込みする）ＬＤＢ（レーザダイオードボード）５１２等で構成される。通信コントロール装置インターフェイスボード５０４は、装置に不具合が発生した場合に外部の遠隔地診断装置に即時に通報し、異常箇所の内容、状況等をサービスマンが認識し、急に修理することを可能としている。また、それ以外に装置の使用状況等の発信にも使用されている。
【００３６】
原稿を光学的に読み取るスキャナ３００は、原稿に対する原稿照明光源の走査を行い、ＣＣＤ３６に原稿像を結像する。原稿像すなわち原稿に対する光照射の反射光をＣＣＤ３６で光電変換してＲ、Ｇ、Ｂ画像信号を生成する。ＣＣＤ３６は、３ラインカラーＣＣＤであり、ＥＶＥＮｃｈ（偶数画素チャンネル）／ＯＤＤｃｈ（奇数画素チャンネル）のＲ、Ｇ、Ｂ画像信号を生成し、ＳＢＵ（センサボードユニット）のアナログＡＳＩＣ(Application Specific IC)に入力する。ＳＢＵ５１１にはアナログＡＳＩＣ及び、ＣＣＤ、アナログＡＳＩＣの駆動タイミングを発生する回路を備えている。ＣＣＤ３６の出力は、アナログＡＳＩＣ内部のサンプルホールド回路により、サンプルホールドされその後、Ａ／Ｄ変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データに変換し、且つシェーディング補正し、そして出力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）５２０で画像データバスを介して画像データ処理器ＩＰＰに送出する。
【００３７】
ＩＰＰは画像処理を行うプログラマブルな演算処理手段であり、分離生成（画像が文字領域か写真領域かの判定：像域分離）、地肌除去、スキャナガンマ変換、フィルタ、色補正、変倍、画像加工、ガンマ変換および階調処理を行う。ＳＢＵ５１１からＩＰＰに転送された画像データは、ＩＰＰにて光学系およびデジタル信号への量子化に伴う信号劣化（スキャナ系の信号劣化）を補正され、フレームメモリ５２１に書き込まれる。
【００３８】
コントローラ５０１には、ＣＰＵ及びシステムコントローラボードの制御を行うＲＯＭ、ＣＰＵが使用する作業用メモリであるＲＡＭ、リチウム電池を内蔵し、ＲＡＭのバックアップと時計を内蔵したＮＶ−ＲＡＭ及び、システムコントローラボードのシステバス制御、フレームメモリ制御、ＦＩＦＯ等のＣＰＵ周辺を制御するＡＳＩＣ及びそのインターフェイス回路等が搭載されている。
【００３９】
コントローラ５０１は、スキャナアプリケーション、ファクシミリアプリケーション、プリンタアプリケーションおよびコピーアプリケーション等の複数のアプリケーションの機能を有し、システム全体の制御を行う。操作ボード５００の入力を解読して本システムの設定とその状態内容を操作ボード５００の表示部に表示する。ＰＣＩバスには多くのユニットが接続されており、画像データバス／制御コマンドバスで、画像データと制御コマンドが時分割で転送される。
【００４０】
通信コントロール装置インターフェイスボード５０４は、通信コントロール装置と、コントローラ５０１との通信インターフェイスボードである。コントローラ５０１との通信は、全二重非同期シリアル通信で接続されている。通信コントロール装置５２２とは、ＲＳ−４８５インターフェイス規格により、マルチドロップ接続されている。遠隔の管理装置６３０との通信は、この通信コントロール装置インターフェイスボード５０４を経由して実施される。
【００４１】
ＬＡＮインターフェイスボード５０５は、ＬＡＮ６００に接続された、ＬＡＮとコントローラ５０１との通信インターフェイスボードであり、ＰＨＹチップを搭載している。ＬＡＮインターフェイスボード５０５とコントローラ５０１とは、ＰＨＹチップＩ／Ｆ及びＩ２ＣバスＩ／Ｆの標準的な通信インターフェイスで接続されている。外部機器との通信はこのＬＡＮインターフェイスボード５０５を経由して実施される。
【００４２】
ＨＤＤ５０３は、システムのアプリケーションプログラムならびにプリンタ部、作像プロセス機器の機器付勢情報を格納するアプリケーションデータベース、ならびに、読取り画像や書込み画像のイメージデータ、すなわち画像データ、ならびにドキュメントデータを蓄える画像データベースとして用いられる。物理インターフェイス、電気的インターフェイス共に、ＡＴＡ／ＡＴＡＰＩ−４に準拠したインターフェイスでコントローラに接続されている。
【００４３】
操作ボード５００には、ＣＰＵ及びＲＯＭ、ＲＡＭ、ＬＣＤ及びキー入力を制御するＡＳＩＣ（ＬＣＤＣ）が搭載されている。ＲＯＭには操作ボード５００の入力読込み、及び表示出力を制御する、操作ボード５００の制御プログラムが書き込まれている。ＲＡＭは、ＣＰＵで使用する作業用メモリである。コントローラ５０１との通信により、パネルを操作して使用者がシステム設定の入力を行う入力と、使用者にシステムの設定内容、状態を表示する、表示および入力の制御を行っている。
【００４４】
コントローラ５０１のワークメモリから出力されたＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の書き込み信号は、ＬＤＢ（Laser Diode control Board）のＫ、Ｙ、Ｍ、ＣのＬＤ（Laser Diode）書き込み回路に入力される。ＬＤ書き込み回路でＬＤ電流制御（変調制御）が行われ、各ＬＤに出力される。
【００４５】
エンジン制御部５１０は、プロセスコントローラであって、画像形成の作像作成制御を主として行い、ＣＰＵ及び、画像処理を行うＩＰＰ、複写およびプリントアウトを制御するため必要なプログラムを内蔵したＲＯＭ、その制御に必要なＲＡＭ、及びＮＶ−ＲＡＭを搭載している。ＮＶ−ＲＡＭにはＳＲＡＭと、電源ＯＦＦを検知して、ＥＥＰＲＯＭにストアするメモリを搭載している。また、他の制御を行うＣＰＵとの信号の送受信を行う、シリアルインターフェイスも備えているＩ／ＯＡＳＩＣは、エンジン制御ボードが実装された、近くのＩ／Ｏ（カウンタ、ファン、ソレノイド、モータ等）を制御するＡＳＩＣである。Ｉ／Ｏ制御ボード５１３とエンジン制御部５１０とは同期シリアルインターフェイス接続されている。
【００４６】
Ｉ／Ｏ制御ボード５１３には、サブＣＰＵ５１７を搭載しており、温度センサ、電位センサ、トナー量センサである感光体上濃度センサ（Ｐセンサ）およびトナー濃度センサである光センサ８１，８２、ならびにその他の各種センサの検出信号の読込み、アナログ制御、記録紙センサの検出信号を参照するジャム検出、記録紙搬送制御も含む画像形成装置のＩ／Ｏ制御を行っている。インターフェイス回路５１５は、各種センサ、アクチュエータ（モータ、クラッチ、ソレノイド）とのインターフェイス回路である。前述の光センサ８１，８２は、各種センサ５１６に含まれている。
【００４７】
電源装置ＰＳＵ５１４は、画像形成装置を制御する電源を供給するユニットである。メインＳＷのオン（閉）により、商用電源が供給される。その商用電源からＡＣ制御回路５４０に商用ＡＣが供給され、ＡＣ制御回路５４０により整流、平滑化のように制御されたＡＣ制御出力を用いて、電源装置ＰＳＵ５１４は各制御基板に必要なＤＣ電圧を供給する。電源装置ＰＳＵにより生成される定電圧を用いて各制御部のＣＰＵが動作している。
【００４８】
エンジン制御部５１０は、複写機のハードウェア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データ記憶手段たるＲＯＭ、演算データや制御パラメータ等を記憶するデータ記憶手段たるＲＡＭ、演算手段たるＣＰＵ等を有している。
【００４９】
次に、本実施形態の特徴点について、説明する。
画像形成装置たる複写機では、記録紙の搬送不良（以下、ジャムという）が発生するとジャム処理作業を完了までプリントが続行できず、重大な支障をきたしてしまう。また、ジャムの原因は記録紙のセットの仕方の不適正、曲げ、折れ、シワなどの不良記録紙の混入などの使用方法に起因する場合と、搬送ローラの磨耗劣化や、モーター、ソレノイド、クラッチといった駆動部品の劣化故障などの機械的に修理が必要な場合に２分される。ユーザーは２つの場合の区別がつかないのでジャムが同じように頻度高く発生したときにはじめて修理が必要と判断してサービス窓口に保守を依頼するケースが多い。したがってユーザーは保守が必要と認識するまで何度もジャムに遭遇し貴重な作業時間を失ってしまうという問題を抱えていた。
【００５０】
電子写真方式の画像形成装置においては、トナー像を記録紙に定着せしめる定着ニップにおいては、加熱によってトナー像を軟化させてその粘着性を高めてしまうため、定着部材たる加熱ベルト２６への記録紙の巻き付き（以下、定着巻き付きという）によるジャムが生じることがある。このような、定着巻き付きジャムは、ジャム発生箇所の部材である加熱ベルト２６の劣化以外にも、例えば、レジストローラ対４９から転写部である２次転写ニップまでの間で、記録紙搬送遅れ（以下、レジスト遅れという）が発生した場合にも起こる。よって、ジャムが発生した部位である加熱ベルト２６が直ちに故障原因箇所とはならない場合がある。その結果、原因部分を特定し保守を完結するまでにカスタマーエンジニアの専門知識を活用した修理における試行錯誤が必要で時間のロスが発生していた。また、定着巻き付きジャムの発生要因が、レジスト遅れにもかかわらず、加熱ベルト２６の劣化と誤った判断をしてしまい、不要な部品交換が発生していた。
【００５１】
上記レジスト遅れは、以下のような不具合により発生する。レジストローラ４９を駆動する駆動部にクラッチを持つ場合は、クラッチの劣化によりクラッチの起動時滑りが発生し、レジスト遅れが発生する。また、レジストローラ駆動部の駆動源としてステッピングモータを用いた場合、起動時脱調が発生すると、レジスト遅れが発生する。また、レジストローラ４９の紙粉汚れなどによるグリップ力低下による起動時の記録紙滑りにより、レジスト遅れが発生する。さらに、レジストローラ４９よりも記録紙搬送方向上流側搬送ローラの磨耗などによる搬送速度低下により、レジストローラ４９からタイミングを合わせて搬送された記録紙の搬送負荷が増大することで、レジスト遅れが発生する。また、レジストローラ４９よりも記録紙搬送方向上流側搬送ローラの搬送負荷低減のために上流側搬送ローラ駆動部にクラッチを持ち、レジストローラ４９から２次転写ニップまでの搬送においては、クラッチを切って上流側搬送ローラを記録紙と連れまわる構成においては、汚れなどによるクラッチＯＦＦ時の回転負荷増大により、レジスト遅れが発生する。
このように、レジスト遅れは、レジストローラ４９、レジストローラ４９よりもシート搬送方向上流側で、レジストローラ４９から２次転写ニップへ記録紙を搬送するとき、記録紙に搬送力を付与したり、記録紙と連れ回ったりする搬送ローラ、および、これらを回転駆動させる駆動部を構成する各部材の磨耗や滑りといったトライボロジー的な現象が原因となっている。そして、これらの要因がひとつまたは混合して画像に対して記録紙の転写ニップの到着がミリメートル単位で遅れてしまう現象が比較的低頻度で散発的に発生する場合が多い。
【００５２】
電子写真方式の画像形成装置においては、定着巻き付きを抑制するために、必ず数ミリメートル幅の先端余白を設けて運転している。正常に記録紙のレジストレーションが行われているときには画像禁止領域として記録紙分離に必要な先端余白、つまり加熱ベルト２６とトナーで接着されることのない幅が十分に確保されている。しかし、上述したレジスト遅れが生じて、画像に対して記録紙の２次転写ニップの到着が遅れると、上記画像禁止領域に画像が形成されてしまう。記録紙先端の画像禁止領域に画像が形成されてしまうと、記録紙の先端が加熱ベルト２６に貼り付いて、定着巻き付きが発生してしまう。特に、画像禁止領域にべた画像と呼ぶ高濃度の画像が形成されると、上記定着巻き付きが発生しやすい。一方、レジスト遅れが発生したとしても、記録紙に形成される画像によって、上記画像形成禁止領域に画像が形成されない場合もあり、レジスト遅れが発生しても、定着巻き付きが発生しない場合もある。
【００５３】
このように、レジスト遅れによる定着巻き付きは、記録紙に形成される画像に左右される。例えば、オフィス文書では文字主体で、通常ほとんど画像領域先端に画像データは無い。よって、レジスト遅れが生じても、記録紙の画像禁止領域に画像が形成されることはなく、レジスト遅れによる定着巻き付きが突発的にしか発生しない。しかし、プレゼンテーションツールなどで作成された画像データを、プリントする場合は、レジスト遅れが発生すると、定着巻きつきジャムが頻繁に発生する場合がある。これは、プレゼンテーションツールなどで作成された画像は、プロジェクター表示時に見やすくする目的で画像には濃い色の背景パターンを有する場合が多く、レジスト遅れが生じると、画像禁止領域にベタ画像が転写されることなり、定着巻きつきジャムが頻繁に発生する。また、最近はオンデマンドプリント用途に電子写真方式のプリンタが使用されるようになってきたが、このような用途では全面にトナー像を使用した濃度の高い、印象の強いプリントが行われることが非常に多く、レジスト遅れがあると比較的すぐに定着巻きつきジャムに結びつきやすい。このように、画像形成装置が使用される環境や印刷される画像によってレジスト遅れによる定着巻きつきジャムが発生する頻度が異なる。このように、画像によりレジスト遅れにより頻繁にジャムが発生したり、発生しなかったりするため、定着巻きつきジャムという現象からレジストローラ、レジストローラよりもシート搬送方向上流側のローラ、および、これらを回転駆動させる駆動部を構成する各部材の不良に気づくことは経験豊かな熟練したエンジニアでないとできなかった。そのため、未熟なエンジニアが修理を行った場合、適切な修理が行われない場合があり、ユーザーに繰り返し不具合を発生させてしまうなど、解決までに多くの時間を費やしてしまうことがあった。
【００５４】
また、レジスト遅れによる記録紙先端の画像禁止領域に画像が形成されてしまうという不具合は、ユーザーが記録紙に形成された画像をよく観察することで、視覚的に発見できる可能性も持っている。しかし、オフィス文書やプレゼンテーションツールのプリントなどではミリメートル単位の画像のズレを気にする必要は無いのでまず気づくことが無い。また、プリントオンデマンド用途ではミリメートル単位の画像ズレについてもユーザーは目を向けているが、発生頻度が低い場合は全数チェックする程度まで監視の目を強めておかないと見逃してしまう。また、オンデマンドプリント用途においては、画像領域先端に画像が形成される場合が多いので、目視で確認できるレベルまで画像ズレが生じるより前に、定着巻きつきジャムになってしまい、よっぽど記録紙の先端余白について気をつけて観察しないと、レジスト遅れによる定着巻きつきジャムの予兆を見逃してしまう。なお、例外的には罫線などを予め印刷してある特定フォームに画像を重ねて形成するときには容易に画像位置が視覚的に発見でき、レジスト遅れによる画像ズレを発見できる。よって、レジスト遅れによる定着巻きつきジャムの予兆を発見できる場合もあるが、ユーザーに多大な負担をかけてしまう。
【００５５】
このように、従来の画像形成装置においては、レジスト遅れによるジャムの予兆をユーザーやサービスマンが把握することが困難であり、ジャムが頻繁に発生することで、初めて、レジストローラの部品交換などの対策がなされることがほとんであった。
【００５６】
そこで、本実施形態においては、図２に示すように、レジストローラ対４９から２次転写ニップまでの記録紙搬送経路に記録紙の先端を検知する先端検知手段としての先端検知センサ１２８を設けている。そして、エンジン制御部５１０は、画像形成動作が開始されてから、この先端検知センサ１２８が記録紙の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測し、その時間Ｔ１に基づいて、レジスト遅れによる定着巻き付きジャムを予測して、巻き付きジャムが頻繁に発生する前に、不具合の要因を取り除くことができるようにした。以下に、具体的説明する。
【００５７】
図５は、各色の露光タイミングと、レジストローラ４９の駆動体タイミングと、先端検知センサ１２８の検知タイミングとを示すタイミングチャートである。
上述したように、本実施形態においては、レジストローラ対４９から２次転写ニップまでの記録紙搬送区間に先端検知センサ１２８を設けている。時間計測手段としてのエンジン制御部５１０は、Ｋ色の露光が開始されると時間計測を開始し、先端検知センサ１２８が記録紙先端を検出するまでの時間Ｔ１を計する。時間計測に当たっては、画像ズレを１［ｍｍ］以下の分解能で計測できるようにするのが望ましい。例えば、記録紙搬送速度が、１００［ｍｍ／ｓｅｃ］であれば、時間分解能は、１０［ｍｓｅｃ］以下で計測されるよう設定する。これは今日のＣＰＵ演算処理速度では容易に実現可能である。また、上述では、時間計測開始タイミングは、Ｋ色露光開始タイミングにしているが、これに限らず、例えばＣ，Ｍ，Ｙ色の露光開始タイミングや、Ｋ色の露光開始タイミングにT２の遅れをもって同期して駆動されるレジストローラ駆動開始タイミングなどでも構わない。また、同期の精度は先端余白を評価できる程度に同期していれば良く、時間分解能１０［ｍｓｅｃ］ならば同期精度は１［ｍｓｅｃ］もあれば十分なので厳密な同期信号でなくとも良い。このような時間計測は、プリントが行われる毎に行われ、ＨＤＤ５０３などの記憶手段に、最新１０００個の時間計測データが記憶されている。具体的には、新たな時間データが取得されると、ＨＤＤ５０３に記憶されている１０００個の時間データのうち、最も古い時間データが、最新の時間データに更新されることにより、常に最新１０００個の時間計測データがＨＤＤ５０３に記憶しておくことができる。
【００５８】
図６（ａ）は、正常時の計測時間Ｔ１の頻度分布であり、（ｂ）は、定着巻き付きジャム発生の予兆が現れたときの計測時間Ｔ１の頻度分布である。
図６（ａ）に示すように、正常時は非常にシャープに頻度分布する。一方、図６（ｂ）に示すように、レジストローラ対４９や、レジストローラ対４９よりも搬送方向上流で、レジストローラ４９とともに、記録紙を２次転写ニップへ向けて搬送する搬送ローラ対が磨耗劣化してくると、まれにレジスト遅れが発生するようになり、先端検知センサ１２８が、基準の検知タイミングよりも遅れて記録紙の先端を検知する（計測時間Ｔ１が、基準よりも遅れて検出される）ものが観察されるようになる。
【００５９】
本実施形態においては、ＨＤＤ５０３に記憶されている１０００個の時間データを用いて、統計的な演算を行って特徴量を求め、特徴量に基づいて、レジスト遅れによる定着巻き付きの予兆を判定している。上記特徴量としては、平均値（移動平均）、標準偏差や分散などのばらつきを表す指標値、基準値に対する遅れ回数（区間頻度）などを挙げることができる。
【００６０】
平均値による予兆の判定は、予め１０００個の正常な場合の時間計測データに基づいて、算出した基準の平均値を、記憶手段に記憶しておき、この基準の平均値と、ＨＤＤ５０３に記憶されている１０００個の時間データに基づいて算出した平均値とを比較して、この平均値が、基準の平均値に対して、所定値以上離れていた場合は、レジスト遅れによる定着巻き付きジャムの発生予兆があると判定する。また、計測された１０００個の時間データそれぞれに異なる重み付けを行って、重み付けされた平均値を用いてもよい（加重移動平均）。時間データの重み付けとしては、最新の時間データに対する重みを最も重くして、古くなるほど、重みを小さくするよう、重み付けを行う。重みを線形に減らしてもよい（線形加重移動平均）し、指数関数的に重みを減少させてもよい（指数加重移動平均）。レジスト遅れによる定着巻き付きの予兆があると判定した場合、エンジン制御部５１０は、コントローラ５０１を介して、操作ボード５００を制御し、図７に示すように、操作ボード５００の表示部５００ａに、カスタマーエンジニアにサービス依頼するように促す旨のメッセージと、レジストローラやレジストローラよりも搬送方向上流側の搬送ローラの故障または故障の予兆か検出されたことを示すコード（SC2120）を表示する。ユーザーは、サービス依頼するとき、上記表示部５００ａに表示されたコードを伝達することによって、カスタマーエンジニアは、現場に行く前に、交換部品などを用意することができ、その場で、部品の交換を行うことができる。また、その装置の保守管理を行うカスタマーエンジニアが把握すればよいので、予兆を検知したら、ネットワーク回線を通じて保守管理情報収集サーバーへメッセージ通知を行い、カスタマーエンジニアまたはその指令を出すオペレータに向けて端末にメッセージ表示を行うようにしてもよい。これにより、ユーザーの手を煩わせることなく保守の手配が行われるので好適である。
【００６１】
また、標準偏差あるいは分散などの時間データＴ１のばらつきを表す指標値を用いた予兆判定は、次のように行う。すなわち、各計測データと平均値の差の二乗和を演算し標準偏差あるいは分散を求める。これが基準値を上回ったときに定着巻きつきの発生予兆があると判定し、表示部５００ａに、図７のようなメッセージを表示する。また、遅れの発生の重みを強めるために４乗和あるいはさらに高次で演算評価しても良い。
【００６２】
基準値に対する遅れ回数での予兆判定は、正常範囲の遅れ上限値を予め実験などで求めておき、記憶手段に記憶させておく。そして、ＨＤＤ５０３に記憶されている１０００個のデータのうち、上記上限値から外れた時間計測のデータ数を数え、その数が、一定数を超えたとき、定着巻きつきの発生予兆があると判定し、表示部５００ａに、図７のようなメッセージを表示する。装置の幾何学的なばらつきや温度による影響で正常範囲は調整することが望ましい。このため、一定量の時間計測データから平均値を求め、この平均値に基づいて、正常範囲の遅れ上限値を自動的に更新するなどのアルゴリズムを併用することで精度向上、誤報の防止が可能となり好適である。例えば、最近の１００枚の時間計測データの移動平均値の＋１％となる値を正常範囲の上限値として用いるならば上限値の自動更新が実現できる。また、１０００個の時間計測データ当たりの上限値を超えた回数の割合（以下、遅れ率という）を演算し、その値が、所定値以上のとき、定着巻きつきの発生予兆があると判定してもよい。
また、上記上限値を１回でも超えたら、定着巻きつきの発生予兆があると判定してもよい。この場合は、ＨＤＤに時間計測データを記憶する必要がなくなる。すなわち、時間が計測されたら、上限値と比較して、計測された時間データが、上限値を超えている場合は、定着巻きつきの発生予兆があると判定される。
【００６３】
また、平均値、標準偏差、遅れ回数などの複数の特徴量について機械学習アルゴリズムなどを用いて判別式を作成し、判別式に基づいて、定着巻きつきの発生予兆を判定してもよい。これにより、特定の部材の劣化状況について正確なメッセージを出すことが可能となる場合がある。例えば、レジスト遅れの発生が、例えば、レジストローラに駆動を繋ぐクラッチの滑りによるものであるとすると、平均値がやや遅れ気味傾向を示し、毎回のばらつきが増すことから標準偏差が増大気味になり、しかも遅れ回数の発生頻度が増加傾向になってくる。これらの特徴量の状況を総合的に勘案した判別関数を機械学習アルゴリズムによって学習データから作成することで単なる温度変化や記録紙種類差による平均値の変動やばらつき変化などと、上記クラッチの劣化が要因によるレジスト遅れを区別して判断することが可能となる。機械学習アルゴリズムとしてはブースティング法、サポートベクターマシーン法などがある。
【００６４】
図８は、判別式に基づいて、定着巻きつきの発生予兆を判定するための制御フロー図である。
まず、プリントが一枚行われる（Ｓ１のＹＥＳ）と、時間Ｔ１が計測される（Ｓ２）。時間Ｔ１が計測されたら、ＨＤＤ５０３に記憶されている最新１０００枚分の時間Ｔ１（１）〜Ｔ１（１０００）のうち最も古いＴ１（１０００）を削除し、ＨＤＤ５０３に記憶されている時間をひとつ古い時間に変更する。具体的には、ＨＤＤ５０３に記憶されていた最新の時間Ｔ１（１）を、２番目の時間Ｔ１（２）にし、９９９番目の時間Ｔ１（９９９）を、最も古い時間Ｔ１（１０００）に更新するのである。そして、今回計測されたＴ１を最新の時間Ｔ１（１）に代入することで最新１０００枚分のデータが更新される（Ｓ３）。次に、更新されたＴ１（１）〜Ｔ１（１０００）を使って４つの特徴量を演算する（Ｓ４）。すなわち平均値ＡＶ、分散Ｄ、１％遅れ率L、１０％遅れ率LTである。図８のＳ４に示す遅れ率の演算式にある関数Ｎは、括弧内の条件を満たす要素の個数を得る関数である。つまり平均値の１％以上あるいは１０％以上遅れた個数がＴ１（１）〜Ｔ１（１０００)の中でいくつあったかを示している。
【００６５】
次に、これら４つの特徴量を用いて、判定値Ｆが計算される（Ｓ５）。具体的には、４つの特徴量はそれぞれの基準値ＡＶＳ、ＤＳ、ＬＳ、ＬＴＳと比較される。Ｓ５に示した判別式における比較を表す関数Sは括弧内の演算結果が０以上ならば１、０未満ならば-1となる大小判定関数である。これに重みＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４をそれぞれ掛け合わせ、評価符号Ｓｇｎ１〜４を掛けた上で合算し、判定値Ｆを得る。重みＡ１〜Ａ４は関数Ｓの判定結果が全体に与える重要性によって決定される。評価符号Ｓｇｎ１〜４は正常であれば正、異常であれば負となるように重みが与えられるようにするものである。具体的に説明すると、本実施形態ではいずれも特徴量が基準値よりも大きいときに異常であるので、異常の場合は、関数Ｓの値が１で正となる。よって、すべてのＳｇｎ１〜Ｓｇｎ４は、−１となる。逆に、関数Ｓの値が１のとき、正常を示すならば、Ｓｇｎは、１となる。上記基準値ＡＶＳ、ＤＳ、ＬＳ、ＬＴＳ、重みＡ１〜Ａ４、評価符号Ｓｇｎ１〜Ｓｇｎ４の決定は試行錯誤で決定することも出来るが、基準となるデータ事例を得てブースティング法による機械学習アルゴリズムを用いて決定すれば速やかに適切な値を得ることが出来、好適である。
【００６６】
次に、得られた判定値Ｆが「負」であった場合は総合評価としてレジスト遅れによる定着巻き付きが発生する予兆があると判断し、図７のようなメッセージを表示する（Ｓ７）。
【００６７】
また、上記では、複写機内で、定着巻き付きの予兆を検知しているが、複写機の保守管理を行う管理装置で定着巻き付きの予兆を検知してもよい。
図９は、画像形成装置である複合機能複写機６０１を含む複写機管理システムの一例を示す説明図である。
画像形成装置である複写機６０１およびそれと同等の機能がある複写機６０２〜６０５がＬＡＮ６００によって接続され、ゲートウェイ装置６１０からインターネット６２０を介して、ＬＡＮ外部の管理装置６３０につながっている。各複写機は、最新計測時間データＴ１を管理装置６３０に送信する。
【００６８】
管理装置６３０は、各複写機の時間データＴ１（１）〜Ｔ１（１０００）を蓄積する計測結果記憶手段としてのデータベースを備え、各複写機から送られてきた最新計測時間データＴ１を受信したら、データベースから対応する複写機の最も古い時間データＴ１（１０００）を削除し、データベースに記憶されているＴ（１）〜Ｔ１（９９９）のデータを一つ古いデータに更新し、受信した計測時間データを最新の時間データＴ１（１）として、データベースに保存する。そして、管理装置６３０は、受信した最新の時間データＴ１（１）を含んだ１０００個の時間データを用いて、平均値、分散などの特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて、その複写機のレジスト遅れによる定着巻き付きの予兆の有無を判定する。このように、特徴量計算以降のアルゴリズムを管理装置６３０において行う構成をとることによって、予兆判定に用いる数値（例えば、基準値AVS、DS、LS、LTS、重みA1〜４、評価符号Sgn１〜４等）、特徴量、判別式などを、管理装置６３０で変更することができる。よって、もしも当初運用時よりも、よりよい判定式、判別に用いる特徴量や基準値などが見つかった場合は、ユーザーが使用中の装置に変更を加えることなく、容易に変更することができる。これにより、デリケートな判定基準によって積極的にレジスト遅れによる定着巻き付きの予兆を検出しようとするときには運用上の自由度が高くなり非常に好適である。
【００６９】
管理装置６３０で、予兆が検出されたら、カスタマーエンジニアまたはその指令を出すオペレータに向けて報知処理手段としての端末６４０にメッセージを表示する。これにより、ユーザーの手を煩わせることなく保守の手配が行われるので好適である。
【００７０】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、記録体積載部たる給紙カセット４４から搬送経路に沿って搬送されてきた記録体たる記録紙に画像形成部たるタンデム部２０で形成されたトナー像を転写する転写部たる２次転写ニップよりも記録紙搬送方向上流側に配置され、タンデム部で作像されたトナー像が２次転写ニップに到達するタイミングに合わせて記録紙が２次転写ニップに到達するよう記録紙の２次転写ニップへの給送タイミングを制御するレジストレーション機構としてのレジストローラ対４９と、２次転写ニップで転写された記録紙上のトナー像を定着する定着ニップとを備えている。そして、この画像形成装置には、レジストローラ対４９から２次転写ニップまでの記録紙搬送区間に記録紙の搬送方向先端を検知する先端検知手段たる先端検知センサ１２８、タンデム部２０のトナー像作像開始から上記先端検知センサ１２８が記録紙の先端を検知するまでの時間Ｔ１を計測する時間計測手段としての機能や、計測した時間Ｔ１に基づいて記録紙の搬送不良を予測する機能を有するエンジン制御部５１０などで構成された記録体搬送不良予測装置を備えている。
かかる構成を有することにより、上述したように、レジスト遅れによる定着巻き付きジャムの発生の予兆を検知することができ、レジストローラ対４９やレジストローラを回転駆動させる駆動部、記録紙をレジストローラから２次転写ニップへ搬送するとき、記録紙に搬送力を付与するか記録紙と連れ回るかするレジストローラ対４９よりも搬送方向上流側の搬送ローラやこの搬送ローラを回転駆動させる駆動部を、適切な段階で、交換することができる。これにより、レジスト遅れによるジャムの発生を抑制することができる。
【００７１】
また、画像形成装置の記録紙に画像を形成する画像形成動作に応じて繰り返し計測される十分な母数の上記時間Ｔ１を記憶する計測結果記憶手段たるＨＤＤ５０３を備え、特徴量演算手段としての機能を有するエンジン制御部５１０は、ＨＤＤ５０３に記憶された時間Ｔ１の集合について統計的な演算を行って特徴量を求め、求めた特徴量に基づいて、記録体の搬送不良を予測する。上記特徴量としては、平均値、重み付けされた平均値、ばらつきを示す指標値（分散、標準偏差など）および区間頻度（基準値に対する遅れ回数、遅れ率など）が挙げられる。
これにより、記録紙の折れなどの使用方法に起因する突発的に発生したレジスト遅れを、レジストローラ対４９やレジストローラを回転駆動させる駆動部、記録紙をレジストローラから２次転写ニップへ搬送するとき、記録紙に搬送力を付与するか記録紙と連れ回るかするレジストローラ対４９よりも搬送方向上流側の搬送ローラやこの搬送ローラを回転駆動させる駆動部の劣化によるレジスト遅れと誤判定するのを抑制することができる。
【００７２】
また、判別手段としても機能するエンジン制御部５１０は、各特徴量それぞれについて、正常な搬送状態を示すものか搬送不良を示すものかを判別し、各判別結果に対して予め決められた重み付けを行い、その重み付け後の判別結果の値を用いて正常を示す判別結果と不良を示す判別結果のいずれが多いかの多数決に基づいて、記録紙の搬送不良を予測するようにしてもよい。これにより、レジスト遅れによる定着巻き付けを精度よく予測することが可能となる。また、場合によっては、特定の部材の劣化状況について正確な予測を行うことも可能となる。
【００７３】
また、複数の画像形成装置とを通信ネットワークを介して互いに通信可能に接続され各画像形成装置を保守管理する保守管理装置６３０に、記録紙の搬送不良を予測するための手段（特徴量演算手段や、判別手段など）を設けてもよい。これにより、当初運用時よりも、よりよい判定式、判別に用いる特徴量や基準値などが見つかった場合、ユーザーが使用中の装置の変更を加えることなく、容易に変更することができる。
【符号の説明】
【００７４】
２０：タンデム部
２５：定着装置
２６：加熱ベルト
２７：加圧ローラ
４４：給紙カセット
４６：給紙路
４７：搬送ローラ
４８：給紙路
４９：レジストローラ対
５１：手差しトレイ
５２：分離ローラ
５３：給紙路
１２８：先端検知センサ
５００：操作ボード
５００ａ：表示部
５１０：エンジン制御部
６０１：複写機
６３０：管理装置
Ｔ１：時間データ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７５】
【特許文献１】特開２００７−１０８６１８号公報
【図１】
2012103371.tif 000003
【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】
2012103371.tif 000008
【図７】
2012103371.tif 000009
【図８】
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【図９】
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