(57)【要約】【課題】出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる、画像形成装置及び管理システムを提供する。【解決手段】使用者が出力画像又は／及び装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに入力手段への入力によってその旨が伝えられると（Ｓ１０１）、その異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定が特定手段によっておこなわれ（Ｓ１０２）、その特定結果に基いて交換ユニットを交換するための情報が報知手段によって報知される（Ｓ１０３）。【選択図】図８
2009042691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換ユニットが交換可能に設置された画像形成装置であって、
使用者が出力画像又は／及び装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための入力手段と、
前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定をおこなう特定手段の特定結果に基いて当該交換ユニットを交換するための情報を報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体又は記録媒体に画像判定用のトナー像を形成する作像手段と、
前記画像判定用のトナー像の読取りをおこなう画像読取手段と、
を備え、
前記特定手段は、前記画像読取手段の読取結果に基いて前記画像判定用のトナー像の画像判定をおこない前記交換すべき交換ユニットの特定をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像読取手段は、装置内に設置されたフォトセンサであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
原稿の画像情報を読み取るスキャナを備え、
前記画像読取手段は、前記スキャナであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記特定手段は、前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの有無をも判定して、
前記報知手段は、前記特定手段によって前記交換すべき交換ユニットがあるものと判定された場合には当該交換ユニットを交換するための情報を報知し、前記特定手段によって前記交換すべき交換ユニットがないものと判定された場合にはその旨を報知することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記特定手段は、装置の内部に設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
通信回線を介して管理装置に接続され、
前記特定手段は、前記管理装置に設置されたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
装置に対する前記交換ユニットの着脱を制限するロック機構を備え、
前記ロック機構は、前記特定手段によって交換すべき交換ユニットが特定されたときに当該交換ユニットに対するロックを解除するように制御されることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
交換ユニットが交換可能に設置された画像形成装置を通信回線を介して管理装置に接続した管理システムであって、
前記画像形成装置は、使用者が出力画像又は／及び装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための入力手段と、使用者に種々の情報を報知する報知手段と、を具備し、
前記管理装置は、前記画像形成装置の前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定をおこなう特定手段を具備し、
前記画像形成装置の前記報知手段は、前記管理装置の前記特定手段の特定結果に基いて前記交換すべき交換ユニットを交換するための情報を報知することを特徴とする管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置とそれを管理する管理システムとに関し、特に、プロセスユニット（作像ユニット）、定着ユニット等の交換ユニットが交換可能に設置された画像形成装置及び管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の電子写真方式を用いた画像形成装置において、装置の一部を交換ユニット（装置ユニット）として交換自在に構成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
代表的な交換ユニットとしては、トナーを収納したトナーユニット（トナーカートリッジ）や、帯電部、現像部、クリーニング部のうちいずれか１つと感光体とを一体化したプロセスユニット（プロセスカートリッジ）や、トナー容器、感光体、現像部、帯電部等の作像手段をすべて一体化したプロセスユニット、等がある。
【０００３】
このように画像形成装置本体に対して交換ユニットを交換可能に設置することで、使用者（ユーザー）自身が装置のメンテナンスを容易におこなうことができる。すなわち、画像形成装置の一部を交換ユニット化すると、メンテナンスが必要な部位をユニット単位で交換するだけでメンテナンスが完了するために使用者にとって利便性が向上する。
【０００４】
一方、特許文献２等には、画像形成装置でおこなわれる画質調整の実行タイミングをユーザーが選択できるように構成した技術が開示されている。この技術では、電源オン時やドア開閉時等のシチュエーションごとにメンテナンスの必要性を「重要度」としてユーザーに設定してもらい、重要度が高いメンテナンスは必ず実施する一方、重要度が低いメンテナンスはその実施可否をユーザーに選択してもらっている。
【０００５】
また、特許文献３等には、トナーカートリッジ等の流通物の交換の可否を、画像形成装置にネットワークを介して接続された機器管理サーバによって判断して、判断結果を画像形成装置に通知する技術が開示されている。この技術では、機器管理サーバとの交信中に、トナーカートリッジの着脱を電子ロックにより制限している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１２８４１４号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１６０８号公報
【特許文献３】特開２００２−２８８３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の画像形成装置は、交換ユニットを交換可能に搭載しているので、使用者自身が装置のメンテナンスを容易におこなうことができる。
しかし、交換ユニットの適切な交換タイミングが使用者ごとに異なってしまうために、「適切な交換タイミング」を装置側で判断するのが難しかった。特に、作像要素（感光体、現像部、帯電部、クリーニング部、除電部等である。）に関わる交換ユニット（プロセスユニット）の交換タイミングの判断は難しかった。これは、トナーユニット（トナーカートリッジ）の場合は内部に収容されたトナーをすべて使い切ったか否かで交換タイミングを判断すればよいのに対して、プロセスユニットの場合は使用者によって劣化（異常）の許容範囲が異なるためである。
【０００８】
ここで、作像要素の寿命を判断する技術は、従来から種々開示されている。例えば、特許３９３８１０３号公報には、帯電波形ごとの積算印加時間によって感光体の寿命を判定する技術が開示されている。
しかし、作像要素の寿命の判断は、個々の使用者の主観や、画像形成装置の用途等に大きく依存してしまう。例えば、デザインオフィス等のように軽微な画質劣化にも敏感である使用者がいる一方、とりあえず画像を出力できれば大きなスジがあっても気にしない使用者もいる。このような多様な使用者に対してメーカーのプログラムによる一律な寿命判断をおこなうと、画質劣化に対する許容度が小さな使用者にとっては異常の報知が遅く感じられることになり、画質劣化に対する許容度が大きな使用者にとっては異常の報知が早すぎると感じられることになるため、いずれの使用者も不満をもってしまうことになる。したがって、画質等に異常があるか否かの判断は使用者の意思を尊重するのが適切といえる。
【０００９】
また、使用者は、出力画像の画質（又は、装置）の異常を認識しても、どの交換ユニットを交換すべきかについて判断できない場合が多い。例えば、出力画像に黒スジがある場合、感光体に異物が付着しているのか、定着部にキズがあるのか、使用者には判断がつかない。実際に、感光体や定着部には異常がなく、スキャナのコンタクトガラスに毛髪等が落ちているだけというケースもよくある。
したがって、画質等の異常の有無については使用者による判断を尊重しつつも、その異常を解決する対策についてはメーカーのスキルを発揮することが望ましい。したがって、装置のメンテナンスをおこなうには、使用者とサービスマンとが充分に対話することが望ましい。しかし、サービスマンによるメンテナンスは、使用者が異常を感じてからサービスマンが訪問するまでに時間がかかるため、その間は画像形成装置を稼動させることができずにダウンタイムが発生してしまう。
【００１０】
一方、上述した特許文献２等の技術は、画像形成装置でおこなわれる画質調整の実行タイミングをユーザーが選択できるように構成したものであって、ユーザーが感じる異常を画像形成装置側に伝えることはできない。また、画質調整手段の重要度を設定したり、画質調整の実施可否を入力したりすることはユーザーにとって煩雑な作業となる。
また、上述した特許文献３等の技術は、消耗品（流通物）の在庫管理や予算管理を効率化するために、画像形成装置にネットワークを介して接続された機器管理サーバによって流通物の交換の可否を判断するものであって、上述した課題を解決するものではない。
【００１１】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる、画像形成装置及び管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明の請求項１記載の発明にかかる画像形成装置は、交換ユニットが交換可能に設置された画像形成装置であって、使用者が出力画像又は／及び装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための入力手段と、前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定をおこなう特定手段の特定結果に基いて当該交換ユニットを交換するための情報を報知する報知手段と、を備えたものである。
【００１３】
また、請求項２記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１に記載の発明において、像担持体又は記録媒体に画像判定用のトナー像を形成する作像手段と、前記画像判定用のトナー像の読取りをおこなう画像読取手段と、を備え、前記特定手段は、前記画像読取手段の読取結果に基いて前記画像判定用のトナー像の画像判定をおこない前記交換すべき交換ユニットの特定をおこなうものである。
【００１４】
また、請求項３記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２に記載の発明において、前記画像読取手段を、装置内に設置されたフォトセンサとしたものである。
【００１５】
また、請求項４記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項２に記載の発明において、原稿の画像情報を読み取るスキャナを備え、前記画像読取手段を、前記スキャナとしたものである。
【００１６】
また、請求項５記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項４のいずれかに記載の発明において、前記特定手段は、前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの有無をも判定して、前記報知手段は、前記特定手段によって前記交換すべき交換ユニットがあるものと判定された場合には当該交換ユニットを交換するための情報を報知し、前記特定手段によって前記交換すべき交換ユニットがないものと判定された場合にはその旨を報知するものである。
【００１７】
また、請求項６記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、前記特定手段は、装置の内部に設置されたものである。
【００１８】
また、請求項７記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項５のいずれかに記載の発明において、通信回線を介して管理装置に接続され、前記特定手段は、前記管理装置に設置されたものである。
【００１９】
また、請求項８記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項１〜請求項７のいずれかに記載の発明において、装置に対する前記交換ユニットの着脱を制限するロック機構を備え、前記ロック機構は、前記特定手段によって交換すべき交換ユニットが特定されたときに当該交換ユニットに対するロックを解除するように制御されるものである。
【００２０】
また、この発明の請求項９記載の発明にかかる管理システムは、交換ユニットが交換可能に設置された画像形成装置を通信回線を介して管理装置に接続した管理システムであって、前記画像形成装置は、使用者が出力画像又は／及び装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための入力手段と、使用者に種々の情報を報知する報知手段と、を具備し、前記管理装置は、前記画像形成装置の前記入力手段への入力があったときに前記異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定をおこなう特定手段を具備し、前記画像形成装置の前記報知手段は、前記管理装置の前記特定手段の特定結果に基いて前記交換すべき交換ユニットを交換するための情報を報知するものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の入力手段が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスがおこなわれる、画像形成装置及び管理システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００２３】
実施の形態１．
図１〜図１１にて、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
まず、図１にて、実施の形態１における画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
書込み部２Ａ〜２Ｄは、画像情報に基いて帯電工程後の感光体ドラム２１（像担持体）に静電潜像を書き込むための装置である。書込み部２Ａ〜２Ｄは、ポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄや光学素子４Ａ〜４Ｄ等を用いた光走査装置である。なお、書込み部として、光走査装置の替わりにＬＥＤアレイを用いることもできる。
給紙部６１は、記録紙、ＯＨＰ等の記録媒体Ｐを格納して、画像形成時には記録媒体Ｐを転写ベルト３０に向けて給送する。
【００２４】
転写ベルト３０（転写搬送ベルト）は、記録媒体Ｐをその表面に静電的に吸着させて搬送して感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための無端状ベルトであって、その外周面上に吸着ローラ６４とベルトクリーナ６５とを設けている。
転写ベルト３０を介して感光体ドラム２１に対向する転写ローラ２４は、芯金と芯金を被覆する導電性弾性層とを有する。転写ローラ２４の導電性弾性層は、ポリウレタンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）等の弾性材料に、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ等の導電性付与剤を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を中抵抗に調整した弾性体である。
【００２５】
定着ユニット６６（定着部）は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７を有し、記録媒体Ｐ上のトナー像を圧力と熱とによって記録媒体Ｐに定着させる。定着ユニット６６は、装置本体１００から着脱することができる。
転写ベルト３０に沿って縦方向に配設された４つのプロセスユニット２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ（作像ユニット）は、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像を形成するためのものである。
【００２６】
各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ上には、キャリア（磁性キャリア）と各色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）のトナー（トナー粒子）とを現像部２３に供給する現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋが設置されている。
プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ、及び、現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋは、転写ベルト３０を回転支軸を中心に開放して装置本体１００から着脱することができる（図３を参照できる。）。
【００２７】
本実施の形態１の画像形成装置は、複写機やプリンタとして機能する複合型の画像形成装置である。複写機として機能する場合には、スキャナ７から読み込まれた画像情報に対してＡ／Ｄ変換、ＭＴＦ補正、階調処理等の種々の画像処理が施されて書込みデータに変換される。プリンタとして機能する場合には、コンピュータ等から送信されるページ記述言語やビットマップ等の形式の画像情報に対して画像処理が施されて書込みデータに変換される。
【００２８】
画像形成時には、書込み部２Ａ〜２Ｄからプロセスユニット２０Ｋ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙに対して、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの画像情報に応じた露光光がそれぞれ照射される。すなわち、各光源から発せられた露光光（レーザ光）がポリゴンミラー３Ａ〜３Ｄ、光学素子４Ａ〜４Ｄを通過して、各感光体ドラム２１上に照射される。これによって、各プロセスユニット２０Ｋ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙの感光体ドラム２１（像担持体）上に、露光光に応じたトナー像が形成される。そして、このトナー像が、記録媒体Ｐに転写されることになる。
【００２９】
給紙部６１から給送された記録媒体Ｐは、レジストローラ６３の位置で一旦タイミングを合わせて、転写ベルト３０の位置に搬送される。転写ベルト３０の送入位置に配設された吸着ローラ６４は、電圧の印加によって送入された記録媒体Ｐを転写ベルト３０に吸着させる。転写ベルト３０の矢印方向の走行にともない移動する記録媒体Ｐは、各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋの位置を順次通過して各色のトナー像が重ねて転写される。
【００３０】
カラーのトナー像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト３０から分離して定着ユニット６６（定着部）に達する。記録媒体Ｐ上のトナー像は、加熱ローラ６８及び加圧ローラ６７に挟まれつつ加熱されることで記録媒体Ｐ上に定着される。一方、記録媒体Ｐが分離した後の転写ベルト３０表面は、その後にベルトクリーナ６５の位置に達して、その表面に付着したトナー等の汚れがクリーニングされる。
【００３１】
次に、画像形成装置におけるプロセスユニット及び現像剤ユニットについて詳述する。
なお、各プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋはほぼ同一構造であって、各現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋもほぼ同一構造であるために、図２にてプロセスユニット及び現像剤ユニットは符号のアルファベット（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）を除して図示する。また、書込み部は符号のアルファベット（Ａ〜Ｄ）を除して図示する。
【００３２】
図２は、装置本体１００に設置されたプロセスユニット２０及び現像剤ユニット２８を示す拡大図である。
図２に示すように、プロセスユニット２０は、感光体ドラム２１（感光体）、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５が一体化されたものである。
感光体ドラム２１は、負帯電の有機感光体であって、不図示の回転駆動機構によって反時計方向に回転駆動される。
【００３３】
帯電部２２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有する帯電ローラである。帯電部２２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。
クリーニング部２５は、感光体ドラム２１に摺接するクリーニングブラシ（又は、クリーニングブレード）が設置されていて、感光体ドラム２１上の未転写トナーを機械的に除去・回収する。
【００３４】
現像部２３は、現像ローラ２３ａが感光体ドラム２１に近接するように配置されていて、双方の対向部分には感光体ドラム２１と磁気ブラシとが接触する現像領域が形成される。現像部２３内には、トナーＴとキャリアＣとからなる現像剤Ｇ（２成分現像剤）が収容されている。そして、現像部２３は、感光体ドラム２１上に形成される静電潜像を現像する（トナー像を形成する。）。
【００３５】
ここで、本実施の形態１における現像部２３は、現像部２３内に適宜に新品のキャリアＣ（現像剤Ｇ）が現像剤ユニット２８から供給されるとともに、劣化した現像剤Ｇが現像部２３の外部に設置された剤貯留容器７０に向けて排出される。
図２を参照して、現像剤ユニット２８は、その内部に現像部２３内に供給するための現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容している。そして、現像剤ユニット２８は、現像部２３に新品のトナーＴを供給するトナーユニットとして機能するとともに、現像部２３に新品のキャリアＣを供給する供給手段として機能する。具体的に、現像部２３に設置された磁気センサ（不図示である。）によって検知されるトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーの割合である。）の情報に基いて、シャッタ機構８０の開閉動作をおこなって、現像剤ユニット２８から現像部２３内に向けて現像剤Ｇを適宜に供給する。
【００３６】
供給管２９は、現像剤ユニット２８から供給される現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を現像部２３内に確実に導くためのものである。すなわち、現像剤ユニット２８から排出された現像剤Ｇは、供給管２９を介して、現像部２３内に供給される。３つの搬送スクリュ２３ｂ１〜２３ｂ３は、現像部２３内に収容された現像剤Ｇを長手方向（図２の紙面垂直方向である。）に循環しながら撹拌・混合する。
【００３７】
次に、感光体ドラム２１上でおこなわれる作像プロセスについて説明する。
図２を参照して、感光体ドラム２１が反時計方向に回転駆動されると、まず、帯電部２２の位置で感光体ドラム２１の表面が一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム２１表面は、露光光Ｌの照射位置に達して、書込み部２による露光工程がおこなわれる。すなわち、露光光Ｌの照射によって感光体ドラム２１上を画像情報に応じて選択的に除電することで、照射されなかった非画像部の電位との差（電位コントラスト）を発生させて静電潜像を形成する。なお、この露光工程は、感光体ドラム２１の感光層中で電荷発生物質が光を受けて電荷を発生して、このうち正孔が感光体ドラム２１表面の帯電電荷と打ち消しあうものである。
【００３８】
その後、潜像が形成された感光体ドラム２１表面は、現像部２３との対向位置に達する。感光体ドラム２１上の静電潜像は、現像ローラ２３ａ上の磁気ブラシと接触して、磁気ブラシ中の負帯電されたトナーＴが付着されて可視化される。
詳しくは、現像ローラ２３ａの磁極による磁力で汲み上げられた現像剤Ｇは、ドクターブレード２３ｃによって適量化された後に、感光体ドラム２１との対向部である現像領域に搬送される。現像領域において穂立ちされたキャリアＣが感光体ドラム２１を摺擦する。このとき、キャリアＣに混合されているトナーＴは、キャリアＣとの摩擦によって負帯電されている。これに対して、キャリアＣは正帯電されている。不図示の電源部から現像ローラ２３ａに対して、所定の現像バイアスが印加される。これによって、現像ローラ２３ａと感光体ドラム２１との間に電界が形成されて、負帯電されたトナーＴが電界によって感光体ドラム２１上の画像部にのみ選択的に付着してトナー像を形成する。
【００３９】
その後、トナー像が形成された感光体ドラム２１表面は、転写ベルト３０及び転写ローラ２４との対向位置に達する。そして、このタイミングに合わせてその対向位置に搬送された記録媒体Ｐ上に、感光体ドラム２１上のトナー像が転写される。このとき、転写ローラ２４には、所定の電圧が印加されている。
その後、トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着ユニット６６を通過して、排出ローラ６９から装置外部に排出される。
【００４０】
一方、転写工程時に記録媒体Ｐに転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーＴ（未転写トナー）は、感光体ドラム２１上に付着したままクリーニング部２５との対向部に達する。そして、感光体ドラム２１上の未転写トナーは、クリーニング部２５で除去・回収される。
その後、感光体ドラム２１表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。
【００４１】
次に、図３及び図４にて、画像形成装置１００に対して交換可能に設置された交換ユニットについて説明する。
図３を参照して、本実施の形態１の画像形成装置では、主として、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋ、定着ユニット６６が、交換ユニットとして構成されている。
【００４２】
詳しくは、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋや現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋを交換する場合、まず、装置本体１００の不図示のドアを開放して、ローラ軸部を中心として転写ベルトユニット３０を図３の矢印方向に回転移動する。これにより、使用者の操作側からみて、プロセスユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋや現像剤ユニット２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋの一部（操作側）が露呈する。
【００４３】
このとき、露呈した複数の交換ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、２８Ｙ、２８Ｍ、２８Ｃ、２８Ｋのうち、制御部の判定手段によって交換すべきではないと判断された交換ユニットは、ロック機構によって装置１００に対する交換ユニットの着脱が制限される。
具体的に、図４（Ａ）に示すように、ブラック用のプロセスユニット２０Ｋが交換不要の交換ユニットであると判定された場合には、ロック板７０がプロセスユニット２０Ｋの取り出しを制限（ロック）する位置にある。また、ロック板７０には、「ロック中（交換不可）」等の表示がされていて、使用者はプロセスユニット２０Ｋの交換ができないことを視認することができる。
これに対して、図４（Ｂ）に示すように、ブラック用のプロセスユニット２０Ｋが交換すべき交換ユニットであると判定された場合には、ロック板７０がプロセスユニット２０Ｋのロックを解除する位置（操作側からはカバーに隠れて見えない位置である。）に移動している。これにより、装置本体１００の開口１００ａから、把手２０Ｋａを把持した状態でプロセスユニット２０Ｋを操作側に引き出すことができる（図３の白矢印方向の移動である。）。
なお、交換ユニットの交換の要否は、後述する異常報知ボタンへの入力に基いて判定手段によって判定されたものであるが、これについては後で詳しく説明する。
【００４４】
図５は、上述したロック機構の一例を示すものである。
図５に示すように、ロック機構は、表示部７０ａとギア部７０ｂとを具備したロック板７０、ロック板７０のギア部７０ｂに噛合する駆動ギア７１、駆動ギア７１を回転駆動するステッピングモータ（不図示である。）、等で構成されている。
そして、図５（Ａ）に示すように、制御部の判定手段によって交換不要の交換ユニットであると判定された場合には、ステッピングモータの所定角度の回転駆動によって、ロック板７０が交換ユニットの取り出しを制限（ロック）する位置に回転移動する（この位置が制御上デフォルトの位置となる。）。
これに対して、図５（Ｂ）に示すように、制御部の判定手段によって交換すべき交換ユニットであると判定された場合には、ステッピングモータの所定角度の回転駆動によって、ロック板７０が交換ユニットの取り出しを可能とする位置に回転移動する。
【００４５】
また、定着ユニット６６を交換する場合にも、装置本体１００の不図示のドアを開放する。これにより、使用者の操作側からみて、定着ユニット６６の一部（操作側）が露呈する。このとき、露呈した定着ユニット６６について、制御部の判定手段によって交換すべきではないと判断されている場合にはロック機構によって装置１００に対する定着ユニット６６の着脱が制限され、交換すべきであると判断されている場合にはロック機構による定着ユニット６６のロックが解除される。
【００４６】
本実施の形態１では、上述したロック機構を交換ユニットごとに設けているために、使用者が誤って交換不要の交換ユニットを交換してしまう不具合を確実に抑止することができる。使用者が誤って交換不要の交換ユニットを交換してしまうと、無駄な消耗品コストが発生してしまうために使用者にとって不利益であるとともに、使用可能な交換ユニットを破棄しなければならないために資源環境にとっても不利益である。
【００４７】
なお、本実施の形態１におけるロック機構において、装置本体のドアが開放されているときには、ロック板７０の回転移動をおこなわないように制御することが好ましい。これにより、使用者が誤って回転中のロック板７０に触れてケガをする不具合を抑止することができる。
また、本実施の形態１ではロック機構を使用者操作側に設置したが、ロック機構を操作側以外（例えば、奥側や側面部）に設けることもできる。その場合には、使用者がロック機構に触れる可能性がなくなるために、装置本体のドアが開放されているときであっても、ロック機構の稼動をおこなうことができる。
また、本実施の形態１では、装置本体１００の制御部によって交換ユニットの交換要否を判定したが、通信回線を介して画像形成装置１００に接続された管理装置の制御部によって交換ユニットの交換要否を判定することもできる。
【００４８】
次に、本実施の形態１でおける画像形成装置でおこなわれるメンテナンスの手順について説明する。
本実施の形態１における画像形成装置の操作パネル８には、使用者（ユーザー）が出力画像や装置１００に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための入力手段としての異常報知ボタン８ｂが設けられている。すなわち、使用者がメンテナンスの必要性を感じたときに、操作パネル８上の異常報知ボタン８ｂを押すことにより画像形成装置への異常報知がなされる。
【００４９】
図６は、操作パネル８の一例を示す概略図である。操作パネル８は、使用者が画像形成装置に指示を与えたり、画像形成装置から使用者へ情報を与えたりするインターフェースとして機能している。具体的に、使用者からの指示としては、コピー機能における出力枚数の指示、両面／片面出力の指示、ステープル方法の指示、ファックス機能における送信先の入力指示等がある。また、画像形成装置から使用者へ与える情報としては、プリント準備中である旨の情報や、ジャム時の処理方法の情報等がある。使用者からの指示（画像形成装置への入力）は、液晶パネル８ａにタッチしたり、テンキー８ｃを押下したりすることでおこなわれる。画像形成装置から使用者へ与える情報は、液晶パネル８ａに表示される。
本実施の形態１では、操作パネル８上に異常報知ボタン８ｂが設置されている。そして、使用者は、出力画像や画像形成装置に異常を感じた場合に異常報知ボタン８ｂを押すことにより、出力画像や画像形成装置に使用者が異常を感じている旨を伝えることができる。
【００５０】
使用者が認識する異常としては、画質劣化（スジ画像、画像濃度低下、等）、異音、立ち上がりの遅延、等があるが、何を異常と感じるかは使用者によって異なる。すなわち、使用者が異常報知ボタンを押下する状況としては、様々なものがありえる。
使用者が自ら異常を報知できることのメリットをもう少し詳しく説明する。例えば、画質劣化については、どの程度の画質劣化を許容範囲とするかは個々の使用者によって異なる。色味を重視する使用者、地汚れに敏感な使用者、スジに敏感な使用者、等が存在する。この性向は使用者の個人的な感覚に依存する場合の他、出力画像の形態に依存することもある。細かい数字の記載された表をモノクロ画像で出力する場面が多い使用者Ａにとってはスジが気になりがちになる一方、カラーを出力することが少ないために色味の劣化には鈍感になりがちである。これに対して、カラーの自然画像（写真等）を大量に出力する使用者Ｂは色味の変化に敏感である。したがって、画像形成装置自体がすべての使用者に対して一律に画像劣化の有無を判断してしまうと、使用者の不満が生じてしまうことになる。
【００５１】
例えば、画像形成装置において転写ベルト上に所定のタイミングでパターンを形成して、このパターンを濃度センサ等によって検知することにより濃度の変動を検知する機能について考える。かかる機能を備えた画像形成装置では、濃度に変動があると判断されれば帯電部や現像部に印加するバイアス等の調整（プロセスコントロール）がおこなわれる。しかし、色味を重要視しない使用者Ａにとっては、画質劣化を感じないのにプロセスコントロールが始まりダウンタイム（画像形成装置を使用できない時間である。）が生じるので、不満を感じてしまう可能性がある。これに対して、色味に敏感な使用者Ｂは、画像形成装置が画質劣化を認識する前に、画質劣化を認識してしまう可能性がある。このような感度の高い使用者を満足させるためには高精度なセンサを設置する方策が考えられるが、その分コストが上昇してしまう不具合や、使用者Ａのように色味を重視しない使用者にとっては不要なダウンタイムが増加するという不具合が生じてしまう。
また、画質劣化以外の異常、例えば、装置の異音や異臭についても、画像形成装置側で検知するとなると、音センサや異臭センサ等の高価な部品を設置しなければならない。
【００５２】
このようなことから、使用者ごとに異なる「異常」の報知は、使用者自身がおこなうことが好ましい。本実施の形態１における画像形成装置では異常報知ボタン８ｂ（入力手段）を設けているので、使用者からの異常報知を画像形成装置が容易に認識することができる。
なお、異常報知をおこなうための入力手段としては異常報知ボタン８ｂに限らず、液晶パネル８ａへのタッチによる入力や、レバーを引いたりダイヤルを回したりという操作による入力、等とすることもできる。
また、ボタン８ｂ上に表示される文言も、「異常報知」に限らず、「不具合あり」、「ユニット交換希望」、「メンテナンス希望」等とすることもできる。
また、本実施の形態１ではボタン８ｂを１回押すことにより異常感知の有無のみを入力したが、異常の種類を使用者に入力してもらうこともできる。例えば、異常報知ボタンを異常の種類ごとに複数設けることで、使用者の意思を装置側である程度詳細に認識することが可能となる。
【００５３】
なお、本実施の形態１において、上述した異常報知ボタン８ｂの入力による使用者自身の異常報知に加えて、画像形成装置自身による異常の自己判定（例えば、上述したプロセスコントロールである。）を併用することもできる。このような構成は、異常の有無の判断を装置に任せたいと考えている使用者にとっては有用となる。
【００５４】
次に、異常報知ボタン８ｂ（入力手段）への入力があったときにその異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定をおこなう特定手段と、特定手段の特定結果に基いて交換ユニットを交換するための情報を報知する報知手段と、について説明する。
本実施の形態１では、使用者からの異常報知を受けた画像形成装置は異常の原因を解析して、異常の原因となっている可能性が最も高い交換ユニットを特定する。そして、その交換ユニットを「交換すべきユニット」として使用者に報知する。
【００５５】
図７は、上述した特定手段及び報知手段が設置されたコントローラ９の構成を示すブロック図である。
コントローラ９は、ＣＰＵ９ａ、ＲＯＭ／ＲＡＭ／ＨＤＤ等を含む記憶手段９ｂ、コントローラと作像部（又は通信回線）との情報伝達をおこなうためのＩ／Ｏポート９ｃ、画像形成装置本体に対する交換ユニットのロック／解除を制御するロック制御部９ｄ、通信回線を介した通信をおこなうためのモデム９e、ネットワークコントロールユニット９ｆ、スキャナ7／作像部／給紙部を制御する作像等制御部９ｇ、等で構成される。
【００５６】
ＣＰＵ９aは、作像時にはスキャナ読み取りデータに対する画像処理フィルタの適用、印加する各種バイアス値の算出等を実施する一方、交換ユニット特定時には後述するアルゴリズムによって交換すべき交換ユニットを特定する。すなわち、交換ユニットを特定する特定手段は、ＣＰＵ９ａ内に設けられている。
記憶手段９ｂは、例えば、環境センサ出力とバイアス印加値との対応テーブル等を格納していてＣＰＵ９aと協働しつつバイアス値の設定等をおこなう一方、交換ユニット特定時にはセンサからの出力等の情報を一時記憶するためのワーキングメモリとして機能する。また、記憶手段９ｂは、スキャナ７から読み込まれた画像データや、各種センサからの入力や、異常報知ボタン８ｂからの信号（異常報知信号）を記憶する。
ここで、記憶手段９ｂ内の所定のメモリ領域が異常報知情報の記憶に割り当てられていて、通常は情報「０」が記憶されている。異常報知ボタン８ｂが押下されると、押下により発生した電気信号がコントローラに入力され、異常報知情報に対応したメモリ領域に記憶された情報が「１」に書き換えられる。
【００５７】
次に、図８にて、コントローラ９上で交換ユニットを特定するために実施されるアルゴリズムについて説明する。
ＣＰＵ９ａは、定期的に記憶手段９ｂをチェックし、異常報知情報に対応したメモリ領域に記憶された情報が「１」であるか否かをチェックする（ステップＳ１０１）。その結果、情報が「０」であればステップＳ１０１への回答は「Ｎ」（いいえ）となり、ＣＰＵ９aは何もせずにチェック動作を繰り返す。これに対して、情報が「１」であれば交換ユニットを特定する作業に入り（ステップＳ１０２）、その結果を表示する（ステップＳ１０３）。本実施の形態１では、後述するアルゴリズム（図１０）にしたがって、最も交換が推奨される交換ユニットを必ず特定する。そして、図９に示すように、報知手段としての液晶パネル８a上に、交換すべき交換ユニットを交換するための情報（ステップＳ１０３による結果の表示であって、交換ユニットの名称や交換方法である。）が報知される。
【００５８】
さらに、液晶パネル８a上への表示と同時に、図４及び図５で説明したロック機構を制御するロック制御部９ｄ（図７を参照できる。）に信号が送られて、交換すべき交換ユニットのロックが解除される（ステップＳ１０４）。
交換ユニットはロックを解除しない限り画像形成装置から取出すことができないため、使用者の交換を予想してロックを解除するものである。このとき、交換が推奨される交換ユニットのみロックを解除しているが、すべての交換ユニットのロックを一斉に解除してもよい。ただし、使用者の操作性を良好にするという観点、誤交換を防止するという観点からは、交換が推奨されるプロセスユニットのみロックを解除することがより好ましい。
【００５９】
図１０にて、交換すべき交換ユニットを特定するステップＳ１０２について詳述する。
図１０に示されるステップＳ１０２の一連の処理が「交換ユニットを特定するステップ」であり、ＣＰＵ９a内の特定手段で実施される。
まず、ステップＳ１０２ａにて、作像手段によって転写ベルト３０上に色別ベタ濃度パターン（画像判定用のトナー像）が形成される。具体的に、コントローラ９は給紙部６１からの給紙を命じないまま、作像手段（プロセスユニット２０、書込み部２）に所定のパターン画像（例えば、ベタ画像）の形成を命じる。なお、所定のパターン画像（トナー像）の形成は、記憶手段９ｂに予め格納されたパターンを読み出すことによりおこなわれる。すなわち、上述した作像プロセスによって感光体ドラム２１上に画像判定用のトナー像が形成され、記録媒体Ｐが搬送されていないため転写ベルト３０（像担持体）上に画像判定用のトナー像が直接的に転写される。そして、転写ベルト３０（像担持体）上に形成された色別ベタ濃度パターン（画像判定用のトナー像）が転写ベルト３０に対向する画像読取手段としてのフォトセンサ１０（濃度センサであって、図１を参照できる。）によって読み込まれ、記憶９ｂに記憶される。
【００６０】
ここで、色ベタ濃度パターンは、図１１に示すように、像担持体としての転写ベルト３０上に、作像可能な長手幅全域にわたり形成されている。また、フォトセンサ１０（濃度センサ）は、長手方向にわたりＣＣＤが配列されており、ベタ濃度パターン全域の濃度を検知可能に構成されている。
なお、プロセスコントロールや色ずれ補正をおこなう場合には、プロセスコントロール用パターンや色ずれ補正用パターンが形成された位置に対応したフォトセンサ１０のＣＣＤのみを使用することになる。このように交換ユニット特定用のフォトセンサ１０をプロセスコントロール／色ずれ補正用の濃度センサと兼用することで、センサ設置スペースの増加やセンサ数の増加を抑制することができる。なお、本実施の形態１におけるフォトセンサ１０は反射型フォトセンサである。
【００６１】
図１０のフローチャートに戻り、ステップＳ１０２ｂにおいて、フォトセンサ１０は色別ベタ濃度パターンをセンシングし、読み取った画像情報を色別に記憶手段９ｂに格納する。読み取った濃度を色別に分ける処理は、予め記憶手段９ｂに記憶させたテーブルを参照しながらおこなう。具体的には、パターン形成指示からパターン先端が転写ベルト３０に転写され始めるまでの時間Ｔ１、プロセスユニット（Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋのいずれかである。）と転写ベルト３０との接点に存在する画像が転写ベルト３０の移動によってフォトセンサ１０との対向部へ到達するまでの時間Ｔ２、ベタ濃度パターンの転写ベルト移動方向における画像幅から算出されるベタ濃度パターンがフォトセンサ１０との対向部を通過する時間Ｔ３、を記憶手段９ｂ内にテーブルとして格納しておく。そして、ベタ濃度パターンの形成を各色同時におこない、パターン形成開始時点から（Ｔ１＋Ｔ２）経過後から（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）経過後までの間にセンシングされる濃度を対応する色の濃度と判断する。ここで、パターンの混色を防ぐため、Ｔ３は隣接する感光体ドラム２１の軸間距離に相当する距離を、転写ベルト３０上の一点が移動する時間よりも短く設定している。
【００６２】
その後、読み取られたベタ濃度は色別にパターン解析にかけられる（ステップＳ１０２ｃ）。ここで、パターン解析としては幾つかの方法が考えられるが、本実施の形態１では、ベタ画像の濃度の和又は／及び濃度の分布が想定から外れているか否かで判断をおこなっている。
（例１）：濃度の和が想定から外れているか否かで判断をおこなうなうタイプ
濃度センサから２５６階調で濃度を読み取り、ベタ画像全域にわたりに濃度を加算する。例えば、読み取り解像度６００ｄｐｉの濃度センサが幅２０．９ｃｍで設けられており、転写ベルト３０の移動方向に幅１ｃｍの画像パターンが設けられており、フォトセンサ１０が転写ベルト３０の移動方向１ｃｍあたり１００回の頻度で濃度を読み取る場合、２０．９／２．５４×６００×１００＝４９３７個の濃度データを加算する。
ベタ画像が一様に形成されている場合、濃度の和は４９３７個×２５６階調＝１２６３８７２という値になることが想定される。この想定濃度と実際に読み取られた濃度の和を比較し、例えば、数値が５％以上低ければ、その色のパターンは異常と判断される。どこまで低ければ異常とみなすかは、画像形成装置の通常の作像濃度変動などを加味して適宜設定すればよい。また、読み取り解像度や階調は６００ｄｐｉや２５６階調に限らないことはいうまでもない。
この方法により、画像パターン全体にわたる濃度低下や一部領域の画像欠損（その領域にはトナーパターンが形成されていないこと）が検出できる。
（例２）：濃度の分布が想定から外れているか否かで判断をおこなうタイプ
（１）例１と同様に濃度を読み取り、濃度値が１２７以下と読み取られた数をカウントする。４９３７個の濃度値のうち、例えば、５％以上である２４７個以上の濃度値が１２７以下である場合、その色は以上とみなされる。この方法により、画像パターン全体にわたる濃度低下や一部領域の画像欠損（その領域にはトナーパターンが形成されていないこと）が検出できる。
（２）例１と同様に濃度を読み取り、主走査方向に隣接する濃度との差分を算出する。濃度が均一であればこの差が０に近いはずである。濃度の差の和が総濃度４９３７個×２５６階調＝１２６３８７２の例えば５％以上であれば、画像欠損が大きいとみなして異常と判定する。この方法により、一部領域の画像欠損が検出できる。
濃度の差が２０以上あった場合にカウントし、カウントの数が４９３７個の５％以上あれば異常と判定しても良い。
（例３）：濃度の和及び分布で判断をおこなうタイプ
（１）例１と同様に濃度を読み取り、濃度の和が想定濃度の５％以上低下している読み取りデータがｓ％以上ある場合、または、隣接する濃度の差が２０以上あった場合の数が４９３７個のｔ％以上ある場合を異常とするようにし、ｓ及びｔの値を画像形成装置の特性に併せて調整することにより画像濃度の全体的な低下への感度と画像欠損への感度を調整する。
【００６３】
次に、コントローラ９は記憶手段９ｂから色別の異常有無判定結果を読み出し、まずＣ色パターンに異常があると判定されたか否かをチェックする（ステップＳ１０２ｄ）。その結果、異常がある場合は判定が「Ｙ」（はい）となりＣ色プロセスユニット交換フラグがオンとなる。これに対して、判定が「Ｎ」（いいえ）であればステップＳＳ１０２ｆに移る。同様にＭ色、Ｙ色、Ｋ色の各パターンに異常があると判定されたか否かがチェックされ（ステップＳ１０２ｆ、Ｓ１０２ｈ、Ｓ１０２ｊ）、異常がある場合はＭ色、Ｙ色、Ｋ色のプロセスユニット交換フラグがオンとなる（ステップＳ１０２ｇ、Ｓ１０２ｉ、Ｓ１０２ｋ）。ここで「プロセスユニット交換フラグオン」は、記憶手段９ｂ中の各色プロセスユニット交換フラグ用に割当てられた領域に格納される情報を「０」から「１」に書き換えることによりおこなわれる。
【００６４】
次に、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色のいずれかのプロセスユニット交換フラグがオンであるかが確認される（ステップＳ１０２ｌ）。具体的には、各色のプロセスユニット交換フラグを記憶手段９ｂから読み出してＯＲ演算をし、結果が「１」であれば「Ｙ」とし、「０」であれば「Ｎ」とする。「Ｎ」であれば各色の画像パターンは問題がないとみなし、画質劣化の原因が定着ユニット６６にあるとみなして定着ユニット交換フラグをオンとする（ステップＳ１０２ｍ）。具体的には、記憶手段９ｂ中の定着ユニット交換フラグ用に割当てられた領域に格納される情報を「０」から「１」に書き換える。この結果は上述のステップＳ１０３で読み出され、結果の表示に使用される。
以上説明したように、本実施の形態１では、画像判定手段の判定結果に基いて、判定手段によって交換すべき交換ユニットの特定をおこなっている。
【００６５】
ここで、本実施の形態１では、定着ユニット６６の着脱を制限するロック機構を設け、ステップＳ１０３で定着ユニット６６を交換すべきという結果を表示した後に所定時間経過してからロックの解除をおこなっている。
このように定着ユニット６６のロック解除のタイミングを遅らせることで、定着工程直後で高温の定着ユニット６６を使用者が触って火傷する不具合を抑止することができる。すなわち、定着ユニット６６のロック解除は、定着ユニット６６の温度が充分に低下した後におこなわれる。
なお、本実施の形態１では、交換ユニット特定時に定着ユニットの温度センサの値は考慮されていないため、使用者が異常を報知するタイミングにより定着温度が高い場合と低い場合とがある。したがって、一連の画像形成プロセスが完了してからの経過時間をカウントしておき、そのカウント値に応じて定着ユニット６６のロック解除をおこなう時間を決定するとよい。
【００６６】
このように、本実施の形態１では、出力画像や装置の異常に対する認識を使用者に意思表示してもらい、どの交換ユニットを交換すべきかの判断を画像形成装置でおこなっている。すなわち、使用者の異常報知に応じて交換ユニットを特定している。
このような制御をおこなうにあたり、ロック機構は必ずしも設けなくてもよいが、誤って交換不要の交換ユニットが交換されることを防止するためにはロック機構があった方が好ましい。交換ユニットがロックされていると、使用者が異常を感じた直後に交換ユニットを交換することはできず、交換ユニットの特定処理が終わるまで交換を待たなければならない。しかし、交換ユニットの特定を使用者が判断する代わりに装置側でおこなうことにより、交換ユニットの誤交換による使用者の時間や資源の浪費を防止でき、交換すべきユニットを判断するための時間が不要となるので、使用者にはメリットがある。
また、交換ユニットが特定されるまでの間、画像形成装置を画像出力可能な状態にしておくことで、使用者は高画質である必要がない画像の出力をすることができることになる。
【００６７】
以上説明したように、本実施の形態１では、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の異常報知ボタン８ｂ（入力手段）が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる。
【００６８】
なお、本実施の形態１では、現像部２３に向けて現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を供給する現像剤ユニット２８を交換ユニットとして設置したが、現像部２３に向けてトナーＴのみを供給するトナーユニットを交換ユニットとして設置することもできる。このような場合であっても、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６９】
また、本実施の形態１においては、作像部の一部がプロセスユニット２０で構成される画像形成装置に対して、本発明を適用した。しかし、本発明の適用はこれに限定されることなく、作像部がプロセスユニット化されていない画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。具体的に、感光体ドラム２１、帯電部２２、現像部２３、クリーニング部２５が、それぞれ単体で画像形成装置本体に着脱される交換ユニットして構成されている場合であっても、当然に本発明を適用することができる。
【００７０】
実施の形態２．
図１２〜図１４にて、この発明の実施の形態２について詳細に説明する。
図１２は、実施の形態２における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートである。
本実施の形態２における画像形成装置では、前記実施の形態１のものとは異なり、交換ユニット特定用のフォトセンサ１１（濃度センサ）が、プロセスコントロール／色ずれ補正用の濃度センサ１０とは兼用されておらず、記録媒体Ｐの搬送経路に対向する位置であって定着ユニット６６の下流側に設けられている（図１を参照できる。）。
【００７１】
交換ユニット特定用のフォトセンサ１０をプロセスコントロール／色ずれ補正用の濃度センサとは別に設置することでセンサ数は増加するが、定着工程終了後の最終画像の画質を判断することができるというメリットがあり、交換ユニット特定の精度が高まる。ここで、フォトセンサ１１は、実施の形態１で使用したフォトセンサ１０と同様に、画像形成領域の長手方向全域を検知範囲としている。なお、本実施の形態２における濃度センサ１０は、画像形成領域の長手方向全域を検知範囲とする必要がないため、長手方向端部のみを検知範囲とするセンサでも良い。
【００７２】
図１２にて、本実施の形態２における交換ユニットの特定をおこなうフローについて説明する。本実施の形態２のフローは、前記実施の形態１における図８のフローに対してステップＳ１０５が追加されている。
本実施の形態２における画像形成装置では、定着工程後の画像をフォトセンサ１１（画像読取手段）で読み取るため、定着ユニット６６に起因する画像劣化の有無も判定できる。このため、ステップＳ１０２にて、定着工程後の画像に画質劣化が認められなかった場合には、「交換を推奨する交換ユニットは存在しない」という結論が導かれることがあり、またそれに応じた結果がステップＳ１０３で表示されるとともに、交換ユニットがない場合にはロック機構の解除をおこなわない制御が実施される。
【００７３】
具体的に、図１２において、ＣＰＵ９ａは定期的に記憶手段９ｂをチェックして、異常報知情報に対応したメモリ領域に記憶された情報が「１」であるか否かをチェックする（ステップＳ１０１）。その結果、情報が「０」であればステップＳ１０１への回答は「Ｎ」となり、ＣＰＵ９aは何もせずにチェック動作を繰り返す。これに対して、情報が「１」であれば交換ユニットを特定する作業に入り（ステップＳ１０２）、その特定結果を液晶パネル８ａに表示する（ステップＳ１０３）。
【００７４】
ここで、本実施の形態１における特定手段は、異常報知ボタン８ｂ（入力手段）への入力があったときに異常を解決するために交換すべき交換ユニットの有無をも判定する。そして、液晶パネル８ａ（報知手段）には、特定手段によって交換すべき交換ユニットがあるものと判定された場合にはその交換ユニットを交換するための情報が報知され、特定手段によって交換すべき交換ユニットがないものと判定された場合にはその旨が報知される。
すなわち、後述するアルゴリズム（図１４）にしたがって、交換が推奨される交換ユニットを特定するか、交換が推奨されるユニットが存在しないという結論が導かれる。このため、ステップＳ１０３による結果の表示は、図９に示したように交換ユニットの名称及び交換方法を示す場合の他、図１３に示すように交換ユニットが存在しないことを示す場合もある。このとき、交換を推奨するユニットが存在しないという情報の表示のみではなく、考えられる不具合（対策）を列挙して表示するとともに、サービスセンターへの連絡方法を表示する。このような付加情報を表示することで、使用者にとって次のアクションが決定できるため非常に便利である。
【００７５】
次に、ステップＳ１０５にて、交換すべき交換ユニットが存在する否かが判断され、「Ｙ」であればロック制御部９ｄ（図７を参照できる。）に信号が送られ、交換すべき交換ユニットのロックが解除される（ステップＳ１０４）。これに対して、「Ｎ」であれば処理を終了する。
【００７６】
図１４にて、図１２におけるステップＳ１０２について詳述する。
画像読取手段としてのフォトセンサ１１の位置は異なるものの、ステップＳ１０２のアルゴリズムは前記実施の形態１における図８とほぼ同じであり、パターン解析（ステップＳ１０２ｃ）もまったく同様に実施される。図８との相違点は、ステップＳ１０２ｌの代わりにステップＳ１０２ｎがおこなわれ、ステップＳ１０２ｍの代わりにステップＳ１０２ｐがおこなわれる点である。
ステップＳ１０２ｎでは、すべての色のパターンに異常があるか否かが判定される。具体的には、各色のプロセスユニット交換フラグを記憶手段９ｂから読み出してＡＮＤ演算をし、計算結果が「１」であれば「Ｙ」とし、「０」であれば「Ｎ」とする。その結果、「Ｎ」であれば処理を終了するが、「Ｙ」であると定着ユニットの交換が推奨され、プロセスユニットの交換推奨はキャンセルされる（ステップＳ１０２ｐ）。具体的には、記憶手段９ｂ内の各色のプロセスユニット交換フラグが「０」に書き換えられる。
これは、すべての色のパターンに異常がある場合には、すべてのプロセスユニットに不具合がある可能性に比べて、定着ユニットに不具合がある可能性の方が高いためである。
【００７７】
以上説明したように、本実施の形態２でも、前記実施の形態１と同様に、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の異常報知ボタン８ｂ（入力手段）が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる。
【００７８】
実施の形態３．
図１５にて、この発明の実施の形態３について詳細に説明する。
図１５は、実施の形態３における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートであって、前記実施の形態２における図１４に相当するものである。本実施の形態３では、交換ユニット特定時に形成される画像判定用のトナー像を読み取る画像読取手段としてスキャナ７が用いられている点が、画像読取手段としてフォトセンサ１１が用いられている前記実施の形態２のものと相違する。
【００７９】
本実施の形態３では、記録媒体Ｐ上に交換ユニット特定用のパターン画像（画像判定用のトナー像）を形成した後に、その出力画像をスキャナ７にセットして使用者の操作によってスキャンしてもらい、スキャンされた画像データから交換ユニットの特定をおこなう。
全体の処理フローは図１２に示したフローと同じである。図１５は、図１２におけるステップＳ１０２の処理フローを示すものである。
図１５のフローにおいて、図１４のフローに対する相違点は、ステップＳ１０２a、Ｓ１０２ｂの２ステップの代わりにステップＳ１０２ｑ、Ｓ１０２ｒ、Ｓ１０２ｓがおこなわれている点である。
【００８０】
ステップＳ１０２ｑでは、色別ベタ濃度パターンを画像形成装置から出力する。このときの「出力」とは、定着工程まで完了した状態（通常の画像形成と同じように画像をプリントアウトした状態）である。
次に、ステップＳ１０２ｒで、液晶パネル８ａ上に使用者へのメッセージを表示する。メッセージの表示としては、例えば、「出力された画像をコンタクトガラスに載せてスキャンしてください」というものである。出力画像の画像データを読み込めればよいので、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）等を使用してもよい。また、使用者に対して出力された画像をスキャナ７で読み込ませるように催促する手段であれば、液晶パネルへの表示に限らず音声等による催促でもよい。
【００８１】
次に、ステップＳ１０２ｓで、画像判定用の画像をスキャンする。スキャンは、通常のコピー作成と同様の方法でおこなえばよく、具体的には、使用者がコンタクトレンズやＡＤＦに画像を設置した後に「スタート」キーを押せばよい。ステップＳ１０２ｓは、使用者の通常のスキャン指示にしたがって実際に画像形成装置がスキャンをおこなうステップである。
このように、本実施の形態３では、一度出力した画像を使用者の手動操作によってスキャナ７上に載置してもらい画像の読み込みを実施してもらう。このような場合には、装置１００内に画像読込手段を設置する必要がなくなるというメリットがある。
【００８２】
以上説明したように、本実施の形態３でも、前記各実施の形態と同様に、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の異常報知ボタン８ｂ（入力手段）が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる。
【００８３】
実施の形態４．
図１６〜図２０にて、この発明の実施の形態４について詳細に説明する。
図１６は、本実施の形態４における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートである。図１７は、画像形成装置における電装系全体の構成を示すブロック図である。図１８は、管理システムを示す概略図である。
本実施の形態４では、画像形成装置が通信回線を介して管理装置に接続された管理システムが構成されていて、異常報知時に交換すべき交換ユニットを特定する特定手段が管理装置に設置されている。
【００８４】
本実施の形態４における画像形成装置においても、前記各実施の形態のものと同様に、使用者が出力画像や装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときにその旨を伝えるための異常報知ボタン８ｂ（入力手段）や、使用者に種々の情報を報知する液晶パネル８ａ（報知手段）が、設置されている。そして、画像形成装置の異常報知ボタン８ｂへの入力があったときに、管理装置にて異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれる。そして、管理装置にて特定された特定結果に基いて、画像形成装置の液晶パネル８ａに交換すべき交換ユニットを交換するための情報が報知される。
【００８５】
画像形成装置でおこなわれる制御フローは、図１０（又は、図１４、図１５）のものと基本的には同じであるが、ステップＳ１０２ｃにおいて色別にパターンを解析する方法が異なる。
具体的に、ステップＳ１０２ｃは３つのステップで実施される。まず、画像読込手段（又は、スキャナ）で読み込まれた画像パターンが通信回路を介してサービスセンター（管理装置）に送信される（ステップＳ１０２ｃ１）。サービスセンター（管理装置）では、前記実施の形態１におけるＣＰＵ９ａ内の判定手段が実施したアルゴリズムと同様のアルゴリズムを用いて、交換ユニットを特定する（ステップＳ１０２ｃ２）。すなわち、本実施の形態４における判定手段は、画像形成装置内部ではなく、ネットワークでつながれたサーバ（管理装置）内に設置されている。
その後、サービスセンターはパターン解析結果（判定結果）を画像形成装置に送信し（ステップＳ１０２ｃ３）、ステップＳ１０２ｃのステップが完了する。
このようにすれば、交換ユニットを特定するための複雑なアルゴリズムを外部サーバ（管理装置）に設置できるので、画像形成装置の計算負荷が低減して、交換ユニット特定のために高価なＣＰＵを搭載する必要がなくなる。
【００８６】
図１７は、図１の画像形成装置における電装系の構成を詳細に示すブロック図である。電装系は、画像形成装置の全体制御をおこなうシステムコントローラ５０１（図７のコントローラ９に相当する。）、コントローラ５０１に接続された操作パネル８（操作ボード）、画像データを記憶するＨＤＤ５０３（図７の記憶手段９ｂに相当する。）、アナログ回線を使用して外部との通信をおこなう通信コントロール装置インターフェイスボード５０４（図７のモデム９ｅに相当する。）、ＬＡＮインターフェイスボード５０５、汎用ＰＩＣバスに接続されたファックスのコントロールユニット（ＦＣＵ）５０６、ＩＥＥＥ１３９４ボード、無線ＬＡＮボード、ＵＳＢボード等のボード５０７、ＰＣＩバスでコントローラに接続されたエンジン制御５１０（図７のロック制御部９ｄに相当する。）、エンジン制御５１０に接続されて画像形成装置のＩ／Ｏを制御するＩ／Ｏ制御ボード５１３（図７のロック制御部９ｄに相当する。）、コピー原稿（画像）を読込むスキャナーボード（ＳＢＵ：Sensor Board Unit）５１１、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。
【００８７】
このような構成において、操作ボード８に設置された異常報知ボタン８ｂが操作されたことを外部の管理装置に即時に通報し、交換ユニットの特定を管理装置にておこない、特定結果を使用者に通知し、また交換ユニットの交換作業がおこなえるように該当するロック機構を解除することを可能とする通信手段として、通信コントロール装置インターフェイスボード５０４を用いることができる。この通信手段は、本実施の形態４で説明する用途以外にも、装置の使用状況等の発信にも使用することができる。また、ＬＡＮインターフェースボード５０５を使用して、ネットワーク回線（通信回線）を活用することもできる。さらに、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ等のインターフェースを用いて、外部機器を介して特定の通信手段と接続することも可能である。
【００８８】
原稿を光学的に読み取るスキャナ７は、原稿に対する原稿照明光源の走査をおこない、ＣＣＤ３６に原稿像を結像する。原稿像（原稿に対する光照射の反射光である。）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であって、ＥＶＥＮｃｈ（偶数画素チャンネル）／ＯＤＤｃｈ（奇数画素チャンネル）のＲ、Ｇ、Ｂ画像信号を生成して、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、ＣＣＤやアナログＡＳＩＣの駆動タイミングを発生する回路、が具備されている。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た後に、Ａ／Ｄ変換され、Ｒ、Ｇ、Ｂの画像データに変換されるとともにシェーディング補正され、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に送出される。
【００８９】
エンジン制御５１０のＩＰＰは、画像処理をおこな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、プリンタガンマ変換、階調処理をおこなう。ＳＢＵ５１１からＩＰＰに転送された画像データは、ＩＰＰにて光学系及びデジタル信号への量子化にともなう信号劣化（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。
システムコントローラ５０１には、ＣＰＵ及びシステムコントローラボードの制御をおこなう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てＲＡＭのバックアップと時計を内蔵したＮＶ−ＲＡＭ、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、インターフェイス回路、等が搭載されている。
システムコントローラ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及びコピーアプリケーション等の複数アプリケーションの機能を有し、システム全体の制御をおこなう。操作ボード８の入力を解読して本システムの設定とその状態内容とを操作ボード８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とが時分割で転送される。
【００９０】
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５２２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（図７のＮＣＵ９ｆに相当する。）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（図１８を参照できる。）との通信は、この通信コントローラ装置インターフェイスボード５０４を経由して実施される。
ＬＡＮインターフェイスボード５０５は、社内ＬＡＮ６００（図１８を参照でできる。）に接続された、社内ＬＡＮ６００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。管理装置６３０との通信はこのＬＡＮインターフェイスボード５０５を経由して実施することができる。
【００９１】
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、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（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とともに、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。
操作ボード８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８の入力読込み、表示出力を制御する、操作ボード８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。システムコントローラ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おこなう入力と、使用者にシステムの設定内容、状態を表示する、表示及び入力の制御をおこなっている。
【００９２】
システムコントローラ５０１のワークメモリから出力されたブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マデンタ（Ｍ）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）がおこなわれ、各ＬＤに出力される。
エンジン制御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おこない、ＣＰＵ、画像処理をおこなうＩＰＰ、複写及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、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と、が搭載されている。また、他の制御をおこなうＣＰＵとの信号の送受信をおこなう、シリアルインターフェイスも備えているＩ／Ｏ  ＡＳＩＣは、エンジン制御ボードが実装された、近くのＩ／Ｏ（カウンター、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とエンジン制御ボード５１０とは同期シリアルインターフェイス接続されている。
Ｉ／Ｏ制御ボード５１３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）、トナー濃度センサ、その他の各種センサの検出信号の読込み、アナログ制御、用紙センサの検出信号を参照するジャム検出、用紙搬送制御も含む画像形成装置のＩ／Ｏ制御をおこなっている。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。上述のフォトセンサ１０、１１は、各種センサ５１６に含まれている。上述のロック機構を駆動する駆動源は本図中のモータ（又は、ソレノイド、クラッチ）に含まれている。
【００９３】
電源装置（ＰＳＵ）５１４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。
本実施の形態４における画像形成装置は、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データ取得手段を備えている。このデータ取得手段は、エンジン制御５１０、Ｉ／Ｏ制御５１３、各種センサ５１６、操作ボード８、等から構成されているものと、スキャナ７を使用した画像情報のデータ取得手段がある。エンジン制御５１０は、画像形成装置のハードウエア全体の制御をおこなう制御手段であり、制御プログラムを記憶しているデータ記憶手段としての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としてのＲＡＭ、演算手段としてのＣＰＵ等を有している。
本実施の形態４における画像形成装置では、これらのエンジン制御５１０、Ｉ／Ｏ制御５１３、各種センサ５１６、操作ボード８等からなるデータ取得手段が、図１０（又は、図１４、図１５）におけるステップＳ１０２で述べた所定のタイミングで各種状態を検出して、交換ユニットを特定するために必要なデータを生成し、コントローラ５０１を介して管理装置に通知するように構成されている。
【００９４】
図１８は、管理システムを示す概略図である。
複数の画像形成装置６０１〜６０５は、社内ＬＡＮ６００（ネットワーク）によって接続され、社内サーバ６１０、インターネット６２０（通信回線）を介して、遠隔地（サービスセンター）に設置された管理装置６３０（パソコン６４０等が接続されている。）に接続されている。このように構成された管理システムにおいて、画像形成装置の異常報知ボタン８ｂの操作にともなう通知受信をはじめとする機器間通信をおこない、交換ユニットを特定するアルゴリズムを実行する。なお、画像形成装置と管理装置とをつなぐ通信回線は、その一部又は全部が無線であってもよい。
【００９５】
図１９は、画像形成装置と管理装置との機器間の通信とアルゴリズムの実行手順との一例を示す図である。
ここでは、前記実施の形態１で説明した交換ユニットの特定方法のうち、画像形成装置が色別パターン情報を得て、それ以降のパターン解析を管理装置６３０にて実施するように構成されている。先に（例１）〜（例３）で述べたような各種のパターン解析方法があるが、異常画像のモードによってより適した解析方法が存在する。また、同じ異常画像のモードについても解析のアルゴリズムを改善することで精度を向上できる。このように構成することによって画像形成装置が使用者に使用されてから、新たな異常画像モードが発生し、これに対する適切なパターン解析方法を事後的に追加したり、アルゴリズム改善結果を反映するとき装置ごとにアルゴリズムを個別更新する作業を発生させたりすることなく、管理装置のアルゴリズムの更新だけですべての画像形成装置の交換ユニット特定精度を向上できる。
また、画像形成装置に対して個別の交換修理記録を残して、使用者への交換ユニットの事前の配達や課金自動化等に利用してもよい。
なお、交換ユニットの特定方法は、前記実施の形態２で説明したものを用いることもできる。
【００９６】
図２０は、画像形成装置と管理装置との機器間の通信とアルゴリズムの実行手順との別の例を示す図である。
ここでは、前記実施の形態３で説明した交換ユニットの特定方法が用いられている。使用者は、異常報知ボタン８ｂを押すことで自動的にプリントされたテストチャート（記録媒体Ｐ上に画像判定用の画像が形成されたものである。）を、スキャナ７を使って読み取らせ、この結果を管理装置６３０へ送付する。送付されたテストチャート（画像データ）は、濃度センサ（フォトセンサ１０）で読み込むパターンに比べて、多様な画像条件に対応できる。また、濃度センサの検出能力に比べて、スキャナ７は解像度、階調性に優れ、単一領域ではなく画像形成領域全域を検出範囲とすることができる。そのため、飛躍的な情報量に基づく交換ユニットの正確な特定が可能となる。その反面、大量の情報量を扱うので画像形成装置に備えられたコントローラ５０１の計算能力を利用すると、スキャナやファックス送信の利用といった交換ユニットとは関係のない機能が制限されてしまうことになる。本実施の形態４では、このような大量の情報量を扱うテストチャート解析アルゴリズムを、管理装置６３０を使って実行するので、このような問題が生じない。また、上述した解析アルゴリズムの一元的な改善（管理装置のアルゴリズムの更新によるものである。）についても同様の効果が得られる。
【００９７】
以上説明したように、本実施の形態４でも、前記各実施の形態と同様に、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の異常報知ボタン８ｂ（入力手段）が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる。
【００９８】
実施の形態５．
図２１〜図２３にて、この発明の実施の形態５について詳細に説明する。
本実施の形態５では、判定手段による交換ユニットの特定時にフォトセンサ１０（画像読取手段）を用いない点が、前記実施の形態１の交換ユニット特定方法と異なる。
【００９９】
具体的に、本実施の形態５における判定手段（交換ユニット特定部）は、帯電電流に応じて感光体ドラム２１の軸部に流れる電流の値から感光体ドラム２１の劣化を検知する。
感光体ドラム２１は、グラウンド電位に接続されたアルミニウム等からなる基体上に、感光層が形成されたものである。プロセスユニット２０の使用によって経時的に感光層は劣化していく。例えば、帯電工程時に印加される交流成分により、感光体ドラム２１の感光層は薄くなっていく（膜削れが発生する。）。
【０１００】
本実施の形態５では、図２１に示すように、感光体ドラム２１の基体が、スイッチ２１aによってグラウンド電位に接続された状態と、フロート状態（グラウンド電位も含め電位が与えられていない状態である。）と、に切替可能に構成されている。フロート状態の感光体ドラム２１と現像ローラ２３ａとはコンデンサを形成していると考えることができる。以下、このコンデンサの静電容量をＣ１と記す。
現像ローラ２３ａに対して装置本体の電源から現像バイアスが印加されると、感光体ドラム２１の基体にも所定の電荷が誘起される。この誘起される電荷量Ｑは、感光体ドラム２１の基体と現像ローラ２３ａとの間の電位差Ｖが一定であれば静電容量Ｃ１に比例する（Ｑ＝Ｃ１×Ｖの関係である。）。ここで、Ｃ１の値は、感光体ドラム２１の基体と現像ローラ２３ａとの間にある物質の誘電率によって変化するので、感光体ドラム２１の基体と現像ローラ２３ａとの間に介在する現像剤量が一定であれば、感光層が磨耗していくのにともない誘電率が変化していく。すなわち、Ｃ１の値は感光層厚と相関がある。
【０１０１】
つまり、感光体ドラム２１の基体に誘起させられる電荷量Ｑを検出することで、静電容量Ｃ１を介して感光層厚が検出できることになる。そこで、感光体ドラム２１の基体に誘起させられる電荷量Ｑを検出する機構について詳述する。
図２１に示すように、本実施の形態５における画像形成装置では、現像ローラ２３ａに対して電圧Ｖ１を印加する電源を設置している。この電源は、現像工程に用いられる電源と同じものである。電圧Ｖ１印加時にはコンデンサＣ１の両端に所定の電圧が発生して、電流Ｉ１が発生する。電流Ｉ１は整流回路を介して検出回路６に接続されており、Ｉ１から正の値を持つ部分のみを抽出した電流であるＩserchが検出回路６に到達する。
【０１０２】
一方、現像ローラ２３ａに印加されるＶ１は同時にリファレンス用コンデンサＣrefにも印加され、これによってＶ１印加時にはリファレンス用コンデンサＣrefの両端にも所定の電圧が発生し、電流Ｉ２が発生する。リファレンス用コンデンサＣrefは整流回路を介して検出回路６に接続されており、Ｉ２から負の値を持つ部分のみを抽出した電流であるＩrefが検出回路６に到達する。ここで、リファレンス用コンデンサは、現像バイアスの変動による検出精度の悪化を防止するために設けられたものである。
検出回路６は、Ｉserch及びＩrefから静電容量Ｃ１を求めて、これをテーブル変換することで現像剤の残量を認識する。ここで変換テーブルは、各プロセスユニット２０に特有のものであり、工場出荷時にプロセスユニットに貼り付けたＩＣチップ等の記憶素子に記憶されている。
【０１０３】
図２２にて、Ｉserch及びＩrefから静電容量Ｃ１を求める方法について説明する。
図２２において、電圧Ｖ１として交流バイアスを印加するので、Ｖ１は当然交流波となる。Ｖ１が変化するときにコンデンサＣ１に電荷が誘起されるため、電流Ｉ１はＶ１の立ち上がり時に正の値を取り、立ち下がり時に負の値をとって発生する。Ｉ１のうち正の値を有する部分だけが整流回路を通過するので、Ｉserchは図示のようになる。ここで、ＡＣバイアスであるＶ１の周波数をｆ[Ｈｚ]、振幅をＶｐ[Ｖ]とすると、単位時間あたりに検出回路６に到達するＩserchの積分値Ｉserch（sum）は、
Ｉserch（sum）＝ｆ×Ｖｐ×Ｃ１
となる。同様に、単位時間あたりに検出回路６に到達するＩrefの積分値Ｉref（ＡＶ）は、
Ｉref（sum）＝−ｆ×Ｖｐ×Ｃref
となる。検出回路６にはＩserch＋Ｉrefが到達するので、結局その単位時間あたりの積分値は以下のように求められる。
Ｉserch（sum）＋Ｉref（sum）＝ｆ×Ｖｐ×（Ｃ１−Ｃref）  …式(１)
したがって、単位時間あたりに検出回路６に到達する電流の積分値Ｉserch（sum）＋Ｉref（sum）を求めれば、式（１）からＣ１の値が求まることになる。
【０１０４】
以上の原理を利用した交換ユニット特定フロー（ステップＳ１０２）について，図２３を用いて説明する。
図２３のフローにおいて、図１０のフローに対する相違点は、ステップＳ１０２ａ〜Ｓ１０２ｃの代わりにステップＳ１０２ｔ〜Ｓ１０２ｖがおこなわれている点である。
【０１０５】
まずステップＳ１０２ｔにおいて、スイッチ２１aの切替えにより各色の感光体ドラム２１がフロート状態となる。次に、感光体ドラム２１及び現像ローラ２３ａを画像形成時と同様に回転駆動させつつ、現像ローラに交流電圧を印加する（ステップＳ１０２ｕ）。このとき、トナーが感光体ドラム２１に移らないように、感光体ドラム２１は画像形成時と同様に帯電させておく。そして、上述した式（１）により各色感光体ドラムの感光層の静電容量を算出する（ステップＳ１０２ｖ）。
【０１０６】
ステップＳ１０２ｄ、Ｓ１０２ｆ、Ｓ１０２ｈ、Ｓ１０２ｉでは、実施の形態１のように濃度データを用いて異常の有無を判定するのではなく、この静電容量値を用いて異常の有無を判定する。具体的には、記憶手段９ｂに各感光体ドラムの静電容量値の適正範囲を記憶しておき、式（１）で算出された静電容量値がその適正範囲であるか否かを判定する。この判定は適正値の上限をＣｍａｘ、下限をＣｍｉｎとすると、以下の４ステップにより判定される。
（ステップ１）：Ｃ１がＣｍａｘより小さいか？小さければフラグ１を「１」とし、Ｃｍａｘ以上であればフラグ１を「０」とする。
（ステップ２）：Ｃ１がＣｍｉｎより大きいか？大きければフラグ２を「１」とし、Ｃｍｉｎ以下であればフラグ２を「０」とする。
（ステップ３）：フラグ１とフラグ２のＡＮＤを演算する。
（ステップ４）：フラグ１とフラグ２のＡＮＤが「１」であれば正常（ステップＳ１０２ｄ、Ｓ１０２ｆ、Ｓ１０２ｈ、Ｓ１０２ｉで「Ｎ」）、「０」であれば異常（ステップＳ１０２ｄ、Ｓ１０２ｆ、Ｓ１０２ｈ、Ｓ１０２ｉで「Ｙ」）と判定する。
【０１０７】
「各感光体ドラムの静電容量値の適正範囲」は、上述したようにプロセスユニットごとにばらつきがあるので、プロセスユニット２０に設置したＩＣチップ等のメモリに記憶しておき、そこに記憶した情報を交換ユニット特定処理のたびに装置本体側で読み出すことが好ましい。
なお、本実施の形態５における交換ユニットの特定方法と前記各実施の形態における交換ユニットの特定方法とを併用することもできる。その場合、２つの特定結果が一致した場合に交換すべき交換ユニットを決定してもよいし、いずれか一方の特定結果に基いて交換すべき交換ユニットを決定してもよい。
【０１０８】
以上説明したように、本実施の形態５でも、前記各実施の形態と同様に、使用者が出力画像や画像形成装置に異常があるものと認識してその異常を解決したいときに画像形成装置の異常報知ボタン８ｂ（入力手段）が操作されると、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定がおこなわれ、その交換ユニットを交換するための情報が報知される。これにより、出力画像や画像形成装置に対して使用者が異常を感じたときに、少ないダウンタイムで的確なメンテナンスをおこなうことができる。
【０１０９】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】この発明の実施の形態１における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の画像形成装置に設置されたプロセスユニットを示す拡大図である。
【図３】交換ユニットが交換される状態を示す概略図である。
【図４】装置本体に交換ユニットが装着された状態を示す正面図である。
【図５】交換ユニットのロック機構を示す概略図である。
【図６】操作パネルを示す概略図である。
【図７】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】異常報知時の制御を示すフローチャートである。
【図９】交換ユニットが特定されたときの操作パネルの表示を示す概略図である。
【図１０】図８を補完するフローチャートである。
【図１１】画像判定用のトナー像を示す概略図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートである。
【図１３】交換ユニットが特定されなかったときの操作パネルの表示を示す概略図である。
【図１４】図１２を補完するフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態３における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態４における画像形成装置でおこなわれる異常報知時の制御を示すフローチャートである。
【図１７】電装系の構成を示すブロック図である。
【図１８】管理システムを示す概略図である。
【図１９】機器間の通信とアルゴリズムの実行手順とを示す図である。
【図２０】機器間の通信とアルゴリズムの実行手順とを示す別の図である。
【図２１】この発明の実施の形態５における画像形成装置の電気回路の一部を示す回路図である。
【図２２】図２１の回路でおこなわれる静電容量の検出を説明する図である。
【図２３】異常報知時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１１】
７  スキャナ、
８  操作パネル、
８ｂ  異常報知ボタン（入力手段）、
２０、２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｋ  プロセスユニット（交換ユニット）、
２８、２８Ｙ、２８Ｃ、２８Ｍ、２８Ｋ  現像剤ユニット（交換ユニット）、
６６  定着ユニット（交換ユニット）、
７０  ロック板（ロック機構）、
１００、６０１〜６０５  画像形成装置本体（装置本体）。
【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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