紙皺予兆監視装置及び紙皺予兆監視プログラム
【課題】高精度で紙皺予兆を検知することができる。
【解決手段】印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段１０２と、タイミング検出手段１０２によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、予兆を出力する予兆出力手段１２０と、を備える紙皺予兆監視装置とする。
【解決手段】印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段１０２と、タイミング検出手段１０２によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、予兆を出力する予兆出力手段１２０と、を備える紙皺予兆監視装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙皺予兆監視装置及び紙皺予兆監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における定着装置で発生する紙皺発生の検知及び紙皺発生の予兆を監視する従来技術が知られている。
【０００３】
例えば、定着装置の駆動用搬送ローラと押圧用搬送ローラの中央部の支持軸を露出する間隔部の変位量を検出するセンサと、センサにより検出された信号に基づいて用紙の皺を判定する技術が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また、歪みゲージが張り付けられた作動板をヒートローラのローラ軸と接触させ、トナー像の熱定着のためにヒートローラと圧力ローラとの間を通過する用紙の厚さに応じて生ずるヒートローラのローラ間変動に伴うローラ軸の変位を歪みゲージで検出する技術が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
また、不可視トナーを用いて規則的な波形の不可視画像を用紙に形成し、定着処理後にセンサによって用紙上の波形の不可視画像を読み取り、その規則性に乱れがあるか否かを判断する技術が開示されている（特許文献３）。
【０００６】
また、記録媒体の累積枚数に応じて予め規定された摺動抵抗の規定値とを比較することにより紙皺等の用紙変形の発生に対する寿命を予測する技術が開示されている（特許文献４）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２４７１３号公報
【特許文献２】特開平９−２６９６９７号公報
【特許文献３】特開２００６−２１９０５号公報
【特許文献４】特開２００８−８３０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子写真方式の印刷用の高速機等では、装置が停止している時間を短くするために、紙皺発生を事前に予測することは重要課題である。しかしながら、製造コストを抑えつつ、紙皺の発生を予測することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様は、印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段と、前記タイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する予兆出力手段と、を備える紙皺予兆監視装置である。
【００１０】
ここで、前記予兆出力手段は、２つ以上の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１１】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前後に配置されていてもよい。
【００１２】
また、前記予兆出力手段は、同一の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の先端及び後端のそれぞれの搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１３】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の後に配置されていてもよい。
【００１４】
また、前記予兆出力手段は、前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差から求められたスキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１５】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前及び後の少なくとも一方に配置されていてもよい。
【００１６】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１７】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１８】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１９】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２０】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２１】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２２】
本発明の別の態様は、印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミング、に基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する処理をコンピュータの処理部に実行させる紙皺予兆監視プログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１又は１４の発明によれば、高精度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２９】
請求項７の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００３０】
請求項８及び１１の発明によれば、印刷記録媒体の種類毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００３１】
請求項９及び１２の発明によれば、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００３２】
請求項１０及び１３の位相の発明によれば、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００は、図１の機能ブロック図に示すように、搬送タイミング検出手段１０２、搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８、警告出力手段１１０、画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６を含んで構成される。
【００３４】
搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８及び警告出力手段１１０は紙皺の予兆を検知して警告を出力する予兆出力手段１２０を構成する。
【００３５】
紙皺予兆監視装置１００の、搬送タイミング検出手段１０２、搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８、警告出力手段１１０、画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６はコンピュータにより実現される。
【００３６】
紙皺予兆監視装置１００を実現するコンピュータは、図２に示すように、処理部２００、記憶部２０２、入力部２０４及び出力部２０６を含んで構成される。
【００３７】
処理部２００は、一般的にはコンピュータのＣＰＵであり、画像形成処理プログラムや紙皺予兆監視プログラムを実行して紙皺予兆監視装置１００を含む画像形成装置等の各部を統合的に制御する。
【００３８】
記憶部２０２は、紙皺予兆監視装置１００で実行される紙皺予兆監視プログラムやその処理で利用される各種パラメータや各種データを格納及び保持する。記憶部２０２は、処理部２００から適宜アクセスされる。記憶部２０２は、半導体メモリやハードディクス等の記憶手段を含んで構成される。
【００３９】
入力部２０４は、紙皺予兆監視装置１００で使用される各種パラメータや各種データを取得する。入力部２０４は、例えば、ユーザから指示や各種パラメータ又は各種データの入力を受け付けるタッチパネル等を含んで構成してもよい。また、入力部２０４は、搬送タイミング検出手段１０２において搬送路を搬送される印刷記録媒体を検知するセンサからの出力をサンプリングするインターフェース、画像記録モード取得手段１１２において画像記録モードに関する情報を取得するインターフェース、画像記録密度取得手段１１４において印刷媒体への画像形成される画像の記録密度に関する情報を取得するインターフェース及び媒体種類情報取得手段１１６において印刷媒体の種類に関する情報を取得するインターフェースを含んでもよい。
【００４０】
出力部２０６は、紙皺予兆監視装置１００で使用される各種パラメータや各種データを入力するためのインターフェース画面、紙皺予兆監視装置１００で得られた処理の結果を表示する。出力部２０６は、例えば、液晶等の表示機能を備えたタッチパネル等を含んで構成してもよい。
【００４１】
図３は、第１の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００を備えた画像形成装置３００の構成の一例である。本実施の形態では画像形成装置３００として電子写真印刷装置を例に説明する。
【００４２】
図３の例における画像形成装置３００は、光走査装置（ラスタ出力スキャン：ＲＯＳ）を利用した画像形成装置の一例である。ここでは、画像形成部をＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の各色に対応するように４組備えた、いわゆるタンデム構成の例を示す。
【００４３】
原稿画像読取部２は、原稿カバー３、プラテン５、ライト６、ミラー７〜８、レンズ１０、光電変換素子１１を含んで構成される。原稿画像読取部２では、プラテン５に載せ置かれた原稿をライト６で照射しつつスキャンし、ミラー７〜８及びレンズ１０を用いて原稿画像を光電変換素子１１において電気信号に変換する。これにより、原稿から原稿画像が読み取られる。読み取った原稿画像は、処理部２００に送信され、デジタル化されて原稿画像データとして記憶部に保存される。また、原稿画像データは、データインターフェースを用いて、ネットワークを介して外部のコンピュータ等から受信されるものとしても良い。例えば、処理部２００を原稿画像データの送信元となるコンピュータと兼ねる構成とすることも好適である。受信された原稿画像データは、処理部２００からアクセス可能な記憶部２０２に一時的に保存される。
【００４４】
画像形成部１は、半導体レーザ２２と、半導体レーザ２２から発せられたレーザ光（レーザビーム）を感光性部材の一例である感光体ドラム１５に向けて反射させるミラー１９，２０，２１，２４とを有する光走査装置１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４ＣをＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの色毎に備えている。また、一方向に順次一定間隔をおいて並置されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像形成部１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ、中間転写部を構成する中間転写ベルト２５、ベルトローラ２７〜３１及び定着器３６を備える。また、給紙トレイ３８〜４１から印刷記録媒体（記録用紙）３４を中間転写ベルト２５へ搬送するために、用紙搬送路上には、ロール部材として、ピックアップロール４２、複数の搬送ロール群４３〜４７が設けられている。
【００４５】
例えば、Ｋ系の画像形成部では、先ず光走査装置１４Ｋは、処理部２００からの黒の画像形成信号によって駆動され、黒の画像形成信号を半導体レーザ２２により光信号に変換する。帯電器１６Ｋによって帯電された感光体ドラム１５Ｋ上をこの変換されたレーザ光によって走査することで、感光体ドラム１５Ｋ上に原稿画像の黒成分に対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、黒のトナーが供給される現像器１７Ｋによってトナー像とされる。このトナー像は、中間転写ベルト２５が感光体ドラム１５Ｋを通過する間に一次転写ロール２６Ｋによって中間転写ベルト２５上に転写される。そして転写後は、クリーナ１８Ｋによって感光体ドラム１５Ｋ上に残留するトナーが除去される。
【００４６】
同様に、Ｋ以外のＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像形成信号によって感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ上に静電潜像が形成され、各静電潜像は各色のトナーが供給される現像器１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃによってトナー像とされ、各トナー像は中間転写ベルト２５が対応する感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃを通過する間に対応する一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃによって中間転写ベルト２５上に順次転写される。
【００４７】
Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナー像が順次多重転写された中間転写ベルト２５上のトナーは、二次転写ロール３３によって中間転写ベルト２５上から剥離されて、搬送路を搬送されてきた印刷記録媒体（記録用紙）３４上に転写される。印刷記録媒体３４は定着器３６に搬送され、定着器３６によって印刷記録媒体３４上にトナーが定着される。
【００４８】
このように画像が形成された印刷記録媒体３４は複写機の外部に排出される。定着器３６の後流側には、用紙を機外に排出する排出路が設けられ、画像形成された印刷済み印刷記録媒体３４を機外にて受け取るための排紙トレイ３７が設けられる。
【００４９】
また、搬送経路上には、印刷記録媒体３４の搬送状況を検知するためのセンサが設けられる。一般的には、搬送経路上において印刷記録媒体３４が詰まってしまうジャム状態の発生を検知するために多数のジャム検出用のセンサが設けられる。センサは、例えば、光学式のタイミングセンサとしてもよい。各センサは、処理部２００によってアクセス可能な入力部２０４に接続される。なお、図面が複雑になることを避けるために、図３にはセンサは図示していない。
【００５０】
本実施の形態では、図４に示すように、センサ５０は少なくとも定着器３６の前後に設置される。センサ５０は、例えば、反射型の光学式センサであって、搬送経路の中央部に設置されている。これらのセンサ５０からの出力は入力部２０４を介して処理部２００によって周期的にサンプリングされ、サンプリング周期分の誤差範囲内において印刷記録媒体３４の先端の通過タイミングを検出するよう構成されている。
【００５１】
上記構成の紙皺予兆監視装置１００を備えた画像形成装置３００における紙皺予兆監視処理について以下に説明する。紙皺予兆監視処理は、記憶部２０２に予め記憶させておいた紙皺予兆監視プログラムを処理部２００によって実行することによって行われる。紙皺予兆監視処理は、図５のフローチャートに沿って実行される。
【００５２】
ステップＳ１０では、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの検出が行われる。ここでの処理が搬送タイミング検出手段１０２に相当する。
【００５３】
処理部２００は、入力部２０４を介して定着装置前後に設置されたセンサ５０の出力信号を周期的にサンプリングする。処理部２００は、サンプリングされたセンサ５０の出力信号の時間的変化から印刷記録媒体３４の先端が定着装置前後に設置されたセンサ５０が設置された位置を通過するタイミング（ｔ１，ｔ２）を取得する。
【００５４】
また、ステップＳ１０では、画像記録モード、画像記録密度、用紙種類を含む画像記録における属性データを取得する。これらの処理が画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６に相当する。
【００５５】
画像記録モード取得手段１１２は、処理部２００において画像形成装置３００の動作する記録モードをタッチパネル等の入力部２０４の操作入力情報やプリントジョブ情報から取得することによって実現される。
【００５６】
画像記録モードによって画像形成装置３００におけるプロセス速度が変化するため、搬送経路上における印刷記録媒体３４の搬送タイミングが変化する。例えば、カラー記録/白黒記録、手差し/トレイ、厚紙/薄紙等の画像記録モードによって画像記録速度が変化するよう構成された画像形成装置３００ではそれぞれの画像記録モードによって印刷記録媒体３４の搬送速度が異なる。また、片面記録/両面記録の記録モードに関しても、定着器３６を１回通過する場合と２回通過する場合で定着器３６の印刷記録媒体３４の通過時間は変化する。
【００５７】
画像記録密度取得手段１１４は、画像形成装置３００において画像形成された画像データを処理部２００において処理することによって実現される。画像記録密度情報は、処理部２００において画像形成処理される画像データの１頁毎に算出される。画像記録密度は、印刷記録媒体３４の１頁上に画像形成される各色の記録画像の総画素数を当該印刷記録媒体３４の全画素数で除算したものである。画像記録密度は、一般的にはカバレッジと呼ばれているものである。また、上記両面記録モードの場合は、例えば、両面の画像記録密度の平均を当該印刷記録媒体３４の画像記録密度としてもよい。また、Ｙ，Ｍ，Ｃの画像を形成するトナーとＫの画像を形成するトナーで印刷記録媒体３４上の表面性が異なる場合は補正係数を掛けた後合算してもよい。
【００５８】
媒体種類情報取得手段１１６は、画像形成装置３００において画像形成される印刷記録媒体３４の種類を処理部２００において得ることによって実現される。処理部２００は、入力部２０４を用いたユーザからの入力により印刷記録媒体３４の種類、裏紙利用、サイズ等を取得する。また、サイズは画像形成装置３００のトレイ情報から取得してもよい。また、プリント処理の場合には、処理対象となるプリントジョブ情報に含まれている印刷記録媒体３４の種類、裏紙利用、サイズ等を取得してもよい。ただし、裏紙利用に関しては、背面画像の画像記録密度が不定となるため紙皺予兆監視には利用しない。
【００５９】
画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６は高い精度で紙皺予兆監視するために用いられるが、必ずしも総ての情報を利用する必要はない。以下の説明では、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データに基づいて紙皺発生の予兆監視を行うか否かを判定するが、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類に依らず紙皺発生の予兆監視を行ってもよいし、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の少なくとも１つを条件に紙皺発生の予兆監視を行ってもよい。
【００６０】
また、さらに高精度な予兆監視をするために、テストモードを設定しておき、テストモードとして予め定めた画像記録モード及び予め定めた画像記録密度で予め定めた印刷記録媒体３４に対して画像形成する状態においてタイミング測定を実施してもよい。
【００６１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１０で取得した画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データが予め設定された予兆監視のための画像形成条件の条件に合致しているか否かを判定する。処理部２００は、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データが予兆監視のための画像形成条件の条件に合致している場合には処理をステップＳ１４に移行させ、そうでない場合にはステップＳ１０に処理を戻し、次の画像形成のタイミングデータ及び属性データを取得する。
【００６２】
画像記録密度の条件に関しては、画像記録密度が高い方が搬送経路における印刷記録媒体３４の滑り量は大きくなるため、正常時と紙皺発生時との通過タイミングの差は大きくなる。すなわち、画像記録密度が高い方が紙皺発生の予測性能は高くなる。したがって、条件とする画像記録密度は、画像形成装置３００での利用頻度の高い画像記録密度と紙皺発生の予測性能を考慮した画像記録密度を設定するとよい。
【００６３】
また、媒体種類の条件に関しては、画像形成装置３００での利用頻度の高い印刷記録媒体３４の種類を設定するとよい。また、予兆監視精度を向上させるために、画像記録密度及び媒体種類は複数の条件を設定してもよい。
【００６４】
また、テストモードで評価する場合のテストチャートの画像記録密度は、画像形成装置３００への負荷と紙皺発生の予測性能を考慮して最大画像記録密度の５０％程度の画像記録密度、例えば、３０％以上７０％以下の画像記録密度を設定するとよい。また、媒体種類は標準的な用紙から薄紙として分類される用紙の坪量、例えば、坪量１００ｇ／ｍ２以下の値に設定するとよい。
【００６５】
ステップＳ１４では、ステップＳ１０で取得した２つのセンサ５０間のタイミングの差分を求める。処理部２００は、ステップＳ１０において取得した印刷記録媒体３４の先端が通過するタイミング（ｔ１，ｔ２）の差分を算出して記憶部２０２の記憶領域に格納する。ここでの処理が搬送タイミング蓄積手段１０４に相当する。
【００６６】
ここでは、予め定められた画像記録密度及び媒体種類に対する定着装置前後の印刷記録媒体３４先端の通過タイミング（ｔ１，ｔ２）を予め定められた枚数分だけ記憶部２０２に保存する。予め定められた枚数は例えば１００枚等である。予め定められた枚数分の情報を蓄積し、後段の評価指標算出手段１０６の搬送タイミング取得要求に応じて蓄積情報を出力する。また、蓄積情報が予め定められた枚数分を超える場合には情報は古い順に順次上書きする。
【００６７】
記憶領域（Ｄ１）は、例えば、１００枚分の画像形成時のタイミング（ｔ１，ｔ２）、その差分、属性データを蓄積できるよう構成されており、１００枚分のデータを超える場合は古いものから順次上書きされるよう構成されている。
【００６８】
ステップＳ１６では、画像形成に関する画像形成装置３００の累積出力数を取得し、予め定められた予兆監視処理のための通過タイミングの監視タイミングか否かを判定する。処理部２００は、累積出力数が予め定められた予兆監視処理実行の設定出力枚数に達した場合にはステップＳ１８に処理を移行させ、そうでない場合にはステップＳ１０に処理を戻す。監視タイミングは、例えば、１０００枚の画像記録出力毎としてもよい。
【００６９】
ステップＳ１８では、記憶領域（Ｄ１）から予め定められた画像記録回数分の時系列のタイミングの差分データを読み出す。ここでの処理は評価指標算出手段１０６の一部に相当する。
【００７０】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を算出する。ここでの処理が評価指標算出手段１０６の一部に相当する。処理部２００は、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を算出し、記憶部２０２の平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）に格納する。
【００７１】
ステップＳ２２では、平均値の変化を平均化する。処理部２００は、予め定められた算出回数分の平均値を平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）から読み出し、それらの値の移動平均を算出する。
【００７２】
ステップＳ２４では、ステップＳ２２で得られた移動平均値から紙皺発生の予兆を判定する。ここでの処理が紙皺予兆判定手段１０８に相当する。処理部２００は、ステップＳ２２で得られた移動平均値が予め定められた予兆監視処理のための警告基準値を超えるか否かを判定する。本実施の形態では、図６に示すように、紙皺発生の予兆の判定は移動平均値を算出する毎に行う。移動平均値が警告基準値を超えない場合はステップＳ１０に処理を戻し、警告基準値を超える場合はステップＳ２６に処理を移行させる。
【００７３】
また、警告基準値は複数の閾値としてもよい。この場合、処理部２００は、設定された複数の閾値についていずれの閾値を超えたかによって複数のレベルの予兆判定をする。例えば、段階的な劣化状況を把握するために、定着器３６の交換のための事前準備が必要なレベル、即時の保守サービスが必要なレベル等を示す閾値を設定してもよい。
【００７４】
ステップＳ２６では、紙皺発生の予兆に対する警告を出力する。ここでの処理が警告出力手段１１０に相当する。処理部２００は、ステップＳ２４の紙皺予兆の判定結果に応じて、例えば、タッチパネル等の出力部２０６の画面上に警告情報を表示させる。または、出力部２０６に接続されたネットワークを介してリモート保守サービスの拠点であるリモートセンターに警告を出力してもよい。リモートセンターには、警告情報と共に、画像形成装置３００を特定できる識別子を送信してもよい。
【００７５】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を求め、その平均値に基づいて紙皺の予兆の予測を行った。しかしながら、ステップＳ２０では、図７に示すように、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの標準偏差を算出し、その標準偏差に基づいて紙皺の予兆の予測を行ってもよい。
【００７６】
この場合、ステップＳ２２では、標準偏差の変化を平均化する。処理部２００は、予め定められた算出回数分の標準偏差を平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）から読み出し、それらの値の移動平均を算出する。ステップＳ２４及びＳ２６での処理は上記処理と同じでよい。
【００７７】
また、紙皺発生の予兆の判定は平均値及び標準偏差の両方を用いて行ってもよい。この場合、紙皺予兆の判定は、平均値及び標準偏差ともそれぞれに対して設定された閾値を超えた場合、又は、いずれか一方が閾値を超えた場合のいずれかで判定すればよい。
【００７８】
また、平均値及び標準偏差を含む２次元の基準空間に対して判定を実施してもよい。２次元の基準空間に関しては、例えば、マハラノビス距離判別、線形判別等の判別アルゴリズムを利用すればよい。
【００７９】
図８に平均値及び標準偏差の２次元のマハラノビス基準空間における予兆判定方法を示す。マハラノビス距離判別では、予め画像形成装置３００の定着器３６の初期状態の通過タイミングについて条件を満たす場合について平均値及び標準偏差を複数回サンプリングする。そして、それらのサンプリング値について基準空間を算出し、中心点との距離の差分が予め定められた閾値を超えるか否かによって紙皺発生の予兆を判定する。
【００８０】
尚、平均がμ=(μ1,μ2・・・,μp)Tで、共分散行列（各変数間の共分散を配列した行列）がΣであるような多変数ベクトルx=(x1,x2・・・,xp)Tで表される一群の値に対するマハラノビス)距離(DM)は数式（１）によって算出される。
［数１］
DM(x)=((x-μ)TΣ-1(x-μ))1/2 （１）
【００８１】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００では、図９に示すように、搬送タイミング検出手段１０２のセンサ５０は定着装置の後に設置される。処理部２００はセンサ５０からの出力信号をサンプリングして、印刷記録媒体３４の先端及び後端の通過タイミング（ｔ１，ｔ２）を検出する。その後の処理は第１の実施の形態と同様に行う。
【００８２】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００では、第１の実施の形態のようにセンサ５０が定着器３６の前後に印刷記録媒体３４の中央部に設置されると共に、図１０に示すように、定着器３６の印刷記録媒体３４の端部位置にセンサ５０が設置される。なお、図１０は画像形成装置３００を上面からみた場合のセンサ５０の配置を示している。これらのセンサ５０は印刷記録媒体３４が搬送路を通過する際のスキュー角を求めるために用いられる。
【００８３】
搬送タイミング検出では、定着器３６の前後に設置されたセンサ５０において印刷記録媒体３４の先端の通過タイミングを検出すると共に、中央部に設置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０で印刷記録媒体３４の先端を検知したタイミングの差を印刷記録媒体３４の搬送路に対するスキュー量として検出する。
【００８４】
例えば、プロセス速度が２００ミリ秒の画像形成装置３００において、中央部に設置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０との距離が１５０ｍｍである場合、０．１°のスキュー量は中央部に配置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０との検出時間差として約１．３ミリ秒の差に相当する。
【００８５】
第３の実施の形態では、このようにして得られるスキュー量を搬送タイミングの差の代わりに用いて紙皺発生の予兆を判定する。すなわち、ステップＳ１８では、時系列で求められたスキュー量の平均値及び標準偏差の少なくとも一方を算出して蓄積する。ステップＳ２２では、スキュー量の平均値及び標準偏差の少なくとも一方の移動平均値を求める。ステップＳ２４では、ステップＳ２２で得られたスキュー量の平均値の移動平均値及びスキュー量の標準偏差の移動平均値の少なくとも一方に基づいて紙皺発生の予兆を判定する。すなわち、スキュー量の平均値の移動平均値及びスキュー量の標準偏差の移動平均値の少なくとも一方をそれぞれについて予め定められた閾値を超える場合には紙皺発生の予兆であるとしてステップＳ２６にて警告を出力する。
【００８６】
なお、スキュー量の平均値又は標準偏差に加えて、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの平均値又は標準偏差を組み合わせて紙皺発生の予兆を判定してもよい。すなわち、スキュー量の平均値又は標準偏差、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの平均値又は標準偏差を組み合わせて、少なくとも１つ又は複数の値が予め定めた紙皺判定のための閾値を超えた場合に警告を出力するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置を実現するコンピュータの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置を適用した画像形成装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 画像形成部、２ 原稿画像読取部、３ 原稿カバー、５ プラテン、６ ライト、７-８ ミラー、１０ レンズ、１１ 光電変換素子、１３（１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ） 画像形成部、１４（１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ） 光走査装置、１５（１５Ｋ，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ） 感光体ドラム、１６Ｋ 帯電器、１７（１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ） 現像器、１８Ｋ クリーナ、１９，２０，２１，２４ ミラー、２２ 半導体レーザ、２５ 中間転写ベルト、２６（２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ） 一次転写ロール、２７-３１ ベルトローラ、３３ 二次転写ロール、３４ 印刷記録媒体（印刷用紙）、３６ 定着器、３７ 排紙トレイ、３８-４１ 給紙トレイ、４２ ピックアップロール、４３-４７ 搬送ロール群、５０ センサ、１００ 紙皺予兆監視装置、１０２ 搬送タイミング検出手段、１０４ 搬送タイミング蓄積手段、１０６ 評価指標算出手段、１０８ 紙皺予兆判定手段、１１０ 警告出力手段、１１２ 画像記録モード取得手段、１１４ 画像記録密度取得手段、１１６ 媒体種類情報取得手段、１２０ 予兆出力手段、２００ 処理部、２０２ 記憶部、２０４ 入力部、２０６ 出力部、３００ 画像形成装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙皺予兆監視装置及び紙皺予兆監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置における定着装置で発生する紙皺発生の検知及び紙皺発生の予兆を監視する従来技術が知られている。
【０００３】
例えば、定着装置の駆動用搬送ローラと押圧用搬送ローラの中央部の支持軸を露出する間隔部の変位量を検出するセンサと、センサにより検出された信号に基づいて用紙の皺を判定する技術が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また、歪みゲージが張り付けられた作動板をヒートローラのローラ軸と接触させ、トナー像の熱定着のためにヒートローラと圧力ローラとの間を通過する用紙の厚さに応じて生ずるヒートローラのローラ間変動に伴うローラ軸の変位を歪みゲージで検出する技術が開示されている（特許文献２）。
【０００５】
また、不可視トナーを用いて規則的な波形の不可視画像を用紙に形成し、定着処理後にセンサによって用紙上の波形の不可視画像を読み取り、その規則性に乱れがあるか否かを判断する技術が開示されている（特許文献３）。
【０００６】
また、記録媒体の累積枚数に応じて予め規定された摺動抵抗の規定値とを比較することにより紙皺等の用紙変形の発生に対する寿命を予測する技術が開示されている（特許文献４）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２４７１３号公報
【特許文献２】特開平９−２６９６９７号公報
【特許文献３】特開２００６−２１９０５号公報
【特許文献４】特開２００８−８３０９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子写真方式の印刷用の高速機等では、装置が停止している時間を短くするために、紙皺発生を事前に予測することは重要課題である。しかしながら、製造コストを抑えつつ、紙皺の発生を予測することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの態様は、印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段と、前記タイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する予兆出力手段と、を備える紙皺予兆監視装置である。
【００１０】
ここで、前記予兆出力手段は、２つ以上の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１１】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前後に配置されていてもよい。
【００１２】
また、前記予兆出力手段は、同一の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の先端及び後端のそれぞれの搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１３】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の後に配置されていてもよい。
【００１４】
また、前記予兆出力手段は、前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差から求められたスキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１５】
また、前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前及び後の少なくとも一方に配置されていてもよい。
【００１６】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１７】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１８】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００１９】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２０】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２１】
また、前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出してもよい。
【００２２】
本発明の別の態様は、印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミング、に基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する処理をコンピュータの処理部に実行させる紙皺予兆監視プログラムである。
【発明の効果】
【００２３】
請求項１又は１４の発明によれば、高精度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２４】
請求項２の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２５】
請求項３の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００２６】
請求項４の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２７】
請求項５の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００２８】
請求項６の発明によれば、高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００２９】
請求項７の発明によれば、電子写真印刷機の定着器付近で発生する紙皺予兆を高精度で検知することができる。
【００３０】
請求項８及び１１の発明によれば、印刷記録媒体の種類毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００３１】
請求項９及び１２の発明によれば、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【００３２】
請求項１０及び１３の位相の発明によれば、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に高い確度で紙皺予兆を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００は、図１の機能ブロック図に示すように、搬送タイミング検出手段１０２、搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８、警告出力手段１１０、画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６を含んで構成される。
【００３４】
搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８及び警告出力手段１１０は紙皺の予兆を検知して警告を出力する予兆出力手段１２０を構成する。
【００３５】
紙皺予兆監視装置１００の、搬送タイミング検出手段１０２、搬送タイミング蓄積手段１０４、評価指標算出手段１０６、紙皺予兆判定手段１０８、警告出力手段１１０、画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６はコンピュータにより実現される。
【００３６】
紙皺予兆監視装置１００を実現するコンピュータは、図２に示すように、処理部２００、記憶部２０２、入力部２０４及び出力部２０６を含んで構成される。
【００３７】
処理部２００は、一般的にはコンピュータのＣＰＵであり、画像形成処理プログラムや紙皺予兆監視プログラムを実行して紙皺予兆監視装置１００を含む画像形成装置等の各部を統合的に制御する。
【００３８】
記憶部２０２は、紙皺予兆監視装置１００で実行される紙皺予兆監視プログラムやその処理で利用される各種パラメータや各種データを格納及び保持する。記憶部２０２は、処理部２００から適宜アクセスされる。記憶部２０２は、半導体メモリやハードディクス等の記憶手段を含んで構成される。
【００３９】
入力部２０４は、紙皺予兆監視装置１００で使用される各種パラメータや各種データを取得する。入力部２０４は、例えば、ユーザから指示や各種パラメータ又は各種データの入力を受け付けるタッチパネル等を含んで構成してもよい。また、入力部２０４は、搬送タイミング検出手段１０２において搬送路を搬送される印刷記録媒体を検知するセンサからの出力をサンプリングするインターフェース、画像記録モード取得手段１１２において画像記録モードに関する情報を取得するインターフェース、画像記録密度取得手段１１４において印刷媒体への画像形成される画像の記録密度に関する情報を取得するインターフェース及び媒体種類情報取得手段１１６において印刷媒体の種類に関する情報を取得するインターフェースを含んでもよい。
【００４０】
出力部２０６は、紙皺予兆監視装置１００で使用される各種パラメータや各種データを入力するためのインターフェース画面、紙皺予兆監視装置１００で得られた処理の結果を表示する。出力部２０６は、例えば、液晶等の表示機能を備えたタッチパネル等を含んで構成してもよい。
【００４１】
図３は、第１の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００を備えた画像形成装置３００の構成の一例である。本実施の形態では画像形成装置３００として電子写真印刷装置を例に説明する。
【００４２】
図３の例における画像形成装置３００は、光走査装置（ラスタ出力スキャン：ＲＯＳ）を利用した画像形成装置の一例である。ここでは、画像形成部をＫ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）の各色に対応するように４組備えた、いわゆるタンデム構成の例を示す。
【００４３】
原稿画像読取部２は、原稿カバー３、プラテン５、ライト６、ミラー７〜８、レンズ１０、光電変換素子１１を含んで構成される。原稿画像読取部２では、プラテン５に載せ置かれた原稿をライト６で照射しつつスキャンし、ミラー７〜８及びレンズ１０を用いて原稿画像を光電変換素子１１において電気信号に変換する。これにより、原稿から原稿画像が読み取られる。読み取った原稿画像は、処理部２００に送信され、デジタル化されて原稿画像データとして記憶部に保存される。また、原稿画像データは、データインターフェースを用いて、ネットワークを介して外部のコンピュータ等から受信されるものとしても良い。例えば、処理部２００を原稿画像データの送信元となるコンピュータと兼ねる構成とすることも好適である。受信された原稿画像データは、処理部２００からアクセス可能な記憶部２０２に一時的に保存される。
【００４４】
画像形成部１は、半導体レーザ２２と、半導体レーザ２２から発せられたレーザ光（レーザビーム）を感光性部材の一例である感光体ドラム１５に向けて反射させるミラー１９，２０，２１，２４とを有する光走査装置１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４ＣをＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの色毎に備えている。また、一方向に順次一定間隔をおいて並置されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色の画像形成部１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ、中間転写部を構成する中間転写ベルト２５、ベルトローラ２７〜３１及び定着器３６を備える。また、給紙トレイ３８〜４１から印刷記録媒体（記録用紙）３４を中間転写ベルト２５へ搬送するために、用紙搬送路上には、ロール部材として、ピックアップロール４２、複数の搬送ロール群４３〜４７が設けられている。
【００４５】
例えば、Ｋ系の画像形成部では、先ず光走査装置１４Ｋは、処理部２００からの黒の画像形成信号によって駆動され、黒の画像形成信号を半導体レーザ２２により光信号に変換する。帯電器１６Ｋによって帯電された感光体ドラム１５Ｋ上をこの変換されたレーザ光によって走査することで、感光体ドラム１５Ｋ上に原稿画像の黒成分に対応する静電潜像を形成する。この静電潜像は、黒のトナーが供給される現像器１７Ｋによってトナー像とされる。このトナー像は、中間転写ベルト２５が感光体ドラム１５Ｋを通過する間に一次転写ロール２６Ｋによって中間転写ベルト２５上に転写される。そして転写後は、クリーナ１８Ｋによって感光体ドラム１５Ｋ上に残留するトナーが除去される。
【００４６】
同様に、Ｋ以外のＹ，Ｍ，Ｃの各色の画像形成信号によって感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ上に静電潜像が形成され、各静電潜像は各色のトナーが供給される現像器１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃによってトナー像とされ、各トナー像は中間転写ベルト２５が対応する感光体ドラム１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃを通過する間に対応する一次転写ロール２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃによって中間転写ベルト２５上に順次転写される。
【００４７】
Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの各色のトナー像が順次多重転写された中間転写ベルト２５上のトナーは、二次転写ロール３３によって中間転写ベルト２５上から剥離されて、搬送路を搬送されてきた印刷記録媒体（記録用紙）３４上に転写される。印刷記録媒体３４は定着器３６に搬送され、定着器３６によって印刷記録媒体３４上にトナーが定着される。
【００４８】
このように画像が形成された印刷記録媒体３４は複写機の外部に排出される。定着器３６の後流側には、用紙を機外に排出する排出路が設けられ、画像形成された印刷済み印刷記録媒体３４を機外にて受け取るための排紙トレイ３７が設けられる。
【００４９】
また、搬送経路上には、印刷記録媒体３４の搬送状況を検知するためのセンサが設けられる。一般的には、搬送経路上において印刷記録媒体３４が詰まってしまうジャム状態の発生を検知するために多数のジャム検出用のセンサが設けられる。センサは、例えば、光学式のタイミングセンサとしてもよい。各センサは、処理部２００によってアクセス可能な入力部２０４に接続される。なお、図面が複雑になることを避けるために、図３にはセンサは図示していない。
【００５０】
本実施の形態では、図４に示すように、センサ５０は少なくとも定着器３６の前後に設置される。センサ５０は、例えば、反射型の光学式センサであって、搬送経路の中央部に設置されている。これらのセンサ５０からの出力は入力部２０４を介して処理部２００によって周期的にサンプリングされ、サンプリング周期分の誤差範囲内において印刷記録媒体３４の先端の通過タイミングを検出するよう構成されている。
【００５１】
上記構成の紙皺予兆監視装置１００を備えた画像形成装置３００における紙皺予兆監視処理について以下に説明する。紙皺予兆監視処理は、記憶部２０２に予め記憶させておいた紙皺予兆監視プログラムを処理部２００によって実行することによって行われる。紙皺予兆監視処理は、図５のフローチャートに沿って実行される。
【００５２】
ステップＳ１０では、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの検出が行われる。ここでの処理が搬送タイミング検出手段１０２に相当する。
【００５３】
処理部２００は、入力部２０４を介して定着装置前後に設置されたセンサ５０の出力信号を周期的にサンプリングする。処理部２００は、サンプリングされたセンサ５０の出力信号の時間的変化から印刷記録媒体３４の先端が定着装置前後に設置されたセンサ５０が設置された位置を通過するタイミング（ｔ１，ｔ２）を取得する。
【００５４】
また、ステップＳ１０では、画像記録モード、画像記録密度、用紙種類を含む画像記録における属性データを取得する。これらの処理が画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６に相当する。
【００５５】
画像記録モード取得手段１１２は、処理部２００において画像形成装置３００の動作する記録モードをタッチパネル等の入力部２０４の操作入力情報やプリントジョブ情報から取得することによって実現される。
【００５６】
画像記録モードによって画像形成装置３００におけるプロセス速度が変化するため、搬送経路上における印刷記録媒体３４の搬送タイミングが変化する。例えば、カラー記録/白黒記録、手差し/トレイ、厚紙/薄紙等の画像記録モードによって画像記録速度が変化するよう構成された画像形成装置３００ではそれぞれの画像記録モードによって印刷記録媒体３４の搬送速度が異なる。また、片面記録/両面記録の記録モードに関しても、定着器３６を１回通過する場合と２回通過する場合で定着器３６の印刷記録媒体３４の通過時間は変化する。
【００５７】
画像記録密度取得手段１１４は、画像形成装置３００において画像形成された画像データを処理部２００において処理することによって実現される。画像記録密度情報は、処理部２００において画像形成処理される画像データの１頁毎に算出される。画像記録密度は、印刷記録媒体３４の１頁上に画像形成される各色の記録画像の総画素数を当該印刷記録媒体３４の全画素数で除算したものである。画像記録密度は、一般的にはカバレッジと呼ばれているものである。また、上記両面記録モードの場合は、例えば、両面の画像記録密度の平均を当該印刷記録媒体３４の画像記録密度としてもよい。また、Ｙ，Ｍ，Ｃの画像を形成するトナーとＫの画像を形成するトナーで印刷記録媒体３４上の表面性が異なる場合は補正係数を掛けた後合算してもよい。
【００５８】
媒体種類情報取得手段１１６は、画像形成装置３００において画像形成される印刷記録媒体３４の種類を処理部２００において得ることによって実現される。処理部２００は、入力部２０４を用いたユーザからの入力により印刷記録媒体３４の種類、裏紙利用、サイズ等を取得する。また、サイズは画像形成装置３００のトレイ情報から取得してもよい。また、プリント処理の場合には、処理対象となるプリントジョブ情報に含まれている印刷記録媒体３４の種類、裏紙利用、サイズ等を取得してもよい。ただし、裏紙利用に関しては、背面画像の画像記録密度が不定となるため紙皺予兆監視には利用しない。
【００５９】
画像記録モード取得手段１１２、画像記録密度取得手段１１４及び媒体種類情報取得手段１１６は高い精度で紙皺予兆監視するために用いられるが、必ずしも総ての情報を利用する必要はない。以下の説明では、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データに基づいて紙皺発生の予兆監視を行うか否かを判定するが、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類に依らず紙皺発生の予兆監視を行ってもよいし、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の少なくとも１つを条件に紙皺発生の予兆監視を行ってもよい。
【００６０】
また、さらに高精度な予兆監視をするために、テストモードを設定しておき、テストモードとして予め定めた画像記録モード及び予め定めた画像記録密度で予め定めた印刷記録媒体３４に対して画像形成する状態においてタイミング測定を実施してもよい。
【００６１】
ステップＳ１２では、ステップＳ１０で取得した画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データが予め設定された予兆監視のための画像形成条件の条件に合致しているか否かを判定する。処理部２００は、画像記録モード、画像記録密度及び媒体種類の属性データが予兆監視のための画像形成条件の条件に合致している場合には処理をステップＳ１４に移行させ、そうでない場合にはステップＳ１０に処理を戻し、次の画像形成のタイミングデータ及び属性データを取得する。
【００６２】
画像記録密度の条件に関しては、画像記録密度が高い方が搬送経路における印刷記録媒体３４の滑り量は大きくなるため、正常時と紙皺発生時との通過タイミングの差は大きくなる。すなわち、画像記録密度が高い方が紙皺発生の予測性能は高くなる。したがって、条件とする画像記録密度は、画像形成装置３００での利用頻度の高い画像記録密度と紙皺発生の予測性能を考慮した画像記録密度を設定するとよい。
【００６３】
また、媒体種類の条件に関しては、画像形成装置３００での利用頻度の高い印刷記録媒体３４の種類を設定するとよい。また、予兆監視精度を向上させるために、画像記録密度及び媒体種類は複数の条件を設定してもよい。
【００６４】
また、テストモードで評価する場合のテストチャートの画像記録密度は、画像形成装置３００への負荷と紙皺発生の予測性能を考慮して最大画像記録密度の５０％程度の画像記録密度、例えば、３０％以上７０％以下の画像記録密度を設定するとよい。また、媒体種類は標準的な用紙から薄紙として分類される用紙の坪量、例えば、坪量１００ｇ／ｍ２以下の値に設定するとよい。
【００６５】
ステップＳ１４では、ステップＳ１０で取得した２つのセンサ５０間のタイミングの差分を求める。処理部２００は、ステップＳ１０において取得した印刷記録媒体３４の先端が通過するタイミング（ｔ１，ｔ２）の差分を算出して記憶部２０２の記憶領域に格納する。ここでの処理が搬送タイミング蓄積手段１０４に相当する。
【００６６】
ここでは、予め定められた画像記録密度及び媒体種類に対する定着装置前後の印刷記録媒体３４先端の通過タイミング（ｔ１，ｔ２）を予め定められた枚数分だけ記憶部２０２に保存する。予め定められた枚数は例えば１００枚等である。予め定められた枚数分の情報を蓄積し、後段の評価指標算出手段１０６の搬送タイミング取得要求に応じて蓄積情報を出力する。また、蓄積情報が予め定められた枚数分を超える場合には情報は古い順に順次上書きする。
【００６７】
記憶領域（Ｄ１）は、例えば、１００枚分の画像形成時のタイミング（ｔ１，ｔ２）、その差分、属性データを蓄積できるよう構成されており、１００枚分のデータを超える場合は古いものから順次上書きされるよう構成されている。
【００６８】
ステップＳ１６では、画像形成に関する画像形成装置３００の累積出力数を取得し、予め定められた予兆監視処理のための通過タイミングの監視タイミングか否かを判定する。処理部２００は、累積出力数が予め定められた予兆監視処理実行の設定出力枚数に達した場合にはステップＳ１８に処理を移行させ、そうでない場合にはステップＳ１０に処理を戻す。監視タイミングは、例えば、１０００枚の画像記録出力毎としてもよい。
【００６９】
ステップＳ１８では、記憶領域（Ｄ１）から予め定められた画像記録回数分の時系列のタイミングの差分データを読み出す。ここでの処理は評価指標算出手段１０６の一部に相当する。
【００７０】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を算出する。ここでの処理が評価指標算出手段１０６の一部に相当する。処理部２００は、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を算出し、記憶部２０２の平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）に格納する。
【００７１】
ステップＳ２２では、平均値の変化を平均化する。処理部２００は、予め定められた算出回数分の平均値を平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）から読み出し、それらの値の移動平均を算出する。
【００７２】
ステップＳ２４では、ステップＳ２２で得られた移動平均値から紙皺発生の予兆を判定する。ここでの処理が紙皺予兆判定手段１０８に相当する。処理部２００は、ステップＳ２２で得られた移動平均値が予め定められた予兆監視処理のための警告基準値を超えるか否かを判定する。本実施の形態では、図６に示すように、紙皺発生の予兆の判定は移動平均値を算出する毎に行う。移動平均値が警告基準値を超えない場合はステップＳ１０に処理を戻し、警告基準値を超える場合はステップＳ２６に処理を移行させる。
【００７３】
また、警告基準値は複数の閾値としてもよい。この場合、処理部２００は、設定された複数の閾値についていずれの閾値を超えたかによって複数のレベルの予兆判定をする。例えば、段階的な劣化状況を把握するために、定着器３６の交換のための事前準備が必要なレベル、即時の保守サービスが必要なレベル等を示す閾値を設定してもよい。
【００７４】
ステップＳ２６では、紙皺発生の予兆に対する警告を出力する。ここでの処理が警告出力手段１１０に相当する。処理部２００は、ステップＳ２４の紙皺予兆の判定結果に応じて、例えば、タッチパネル等の出力部２０６の画面上に警告情報を表示させる。または、出力部２０６に接続されたネットワークを介してリモート保守サービスの拠点であるリモートセンターに警告を出力してもよい。リモートセンターには、警告情報と共に、画像形成装置３００を特定できる識別子を送信してもよい。
【００７５】
ステップＳ２０では、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの平均値を求め、その平均値に基づいて紙皺の予兆の予測を行った。しかしながら、ステップＳ２０では、図７に示すように、ステップＳ１８で読み出した時系列のタイミングの差分データの標準偏差を算出し、その標準偏差に基づいて紙皺の予兆の予測を行ってもよい。
【００７６】
この場合、ステップＳ２２では、標準偏差の変化を平均化する。処理部２００は、予め定められた算出回数分の標準偏差を平均値時系列データ記憶領域（Ｄ２）から読み出し、それらの値の移動平均を算出する。ステップＳ２４及びＳ２６での処理は上記処理と同じでよい。
【００７７】
また、紙皺発生の予兆の判定は平均値及び標準偏差の両方を用いて行ってもよい。この場合、紙皺予兆の判定は、平均値及び標準偏差ともそれぞれに対して設定された閾値を超えた場合、又は、いずれか一方が閾値を超えた場合のいずれかで判定すればよい。
【００７８】
また、平均値及び標準偏差を含む２次元の基準空間に対して判定を実施してもよい。２次元の基準空間に関しては、例えば、マハラノビス距離判別、線形判別等の判別アルゴリズムを利用すればよい。
【００７９】
図８に平均値及び標準偏差の２次元のマハラノビス基準空間における予兆判定方法を示す。マハラノビス距離判別では、予め画像形成装置３００の定着器３６の初期状態の通過タイミングについて条件を満たす場合について平均値及び標準偏差を複数回サンプリングする。そして、それらのサンプリング値について基準空間を算出し、中心点との距離の差分が予め定められた閾値を超えるか否かによって紙皺発生の予兆を判定する。
【００８０】
尚、平均がμ=(μ1,μ2・・・,μp)Tで、共分散行列（各変数間の共分散を配列した行列）がΣであるような多変数ベクトルx=(x1,x2・・・,xp)Tで表される一群の値に対するマハラノビス)距離(DM)は数式（１）によって算出される。
［数１］
DM(x)=((x-μ)TΣ-1(x-μ))1/2 （１）
【００８１】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００では、図９に示すように、搬送タイミング検出手段１０２のセンサ５０は定着装置の後に設置される。処理部２００はセンサ５０からの出力信号をサンプリングして、印刷記録媒体３４の先端及び後端の通過タイミング（ｔ１，ｔ２）を検出する。その後の処理は第１の実施の形態と同様に行う。
【００８２】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態における紙皺予兆監視装置１００では、第１の実施の形態のようにセンサ５０が定着器３６の前後に印刷記録媒体３４の中央部に設置されると共に、図１０に示すように、定着器３６の印刷記録媒体３４の端部位置にセンサ５０が設置される。なお、図１０は画像形成装置３００を上面からみた場合のセンサ５０の配置を示している。これらのセンサ５０は印刷記録媒体３４が搬送路を通過する際のスキュー角を求めるために用いられる。
【００８３】
搬送タイミング検出では、定着器３６の前後に設置されたセンサ５０において印刷記録媒体３４の先端の通過タイミングを検出すると共に、中央部に設置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０で印刷記録媒体３４の先端を検知したタイミングの差を印刷記録媒体３４の搬送路に対するスキュー量として検出する。
【００８４】
例えば、プロセス速度が２００ミリ秒の画像形成装置３００において、中央部に設置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０との距離が１５０ｍｍである場合、０．１°のスキュー量は中央部に配置されたセンサ５０と印刷記録媒体３４の端部に設置されたセンサ５０との検出時間差として約１．３ミリ秒の差に相当する。
【００８５】
第３の実施の形態では、このようにして得られるスキュー量を搬送タイミングの差の代わりに用いて紙皺発生の予兆を判定する。すなわち、ステップＳ１８では、時系列で求められたスキュー量の平均値及び標準偏差の少なくとも一方を算出して蓄積する。ステップＳ２２では、スキュー量の平均値及び標準偏差の少なくとも一方の移動平均値を求める。ステップＳ２４では、ステップＳ２２で得られたスキュー量の平均値の移動平均値及びスキュー量の標準偏差の移動平均値の少なくとも一方に基づいて紙皺発生の予兆を判定する。すなわち、スキュー量の平均値の移動平均値及びスキュー量の標準偏差の移動平均値の少なくとも一方をそれぞれについて予め定められた閾値を超える場合には紙皺発生の予兆であるとしてステップＳ２６にて警告を出力する。
【００８６】
なお、スキュー量の平均値又は標準偏差に加えて、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの平均値又は標準偏差を組み合わせて紙皺発生の予兆を判定してもよい。すなわち、スキュー量の平均値又は標準偏差、印刷記録媒体３４の搬送タイミングの平均値又は標準偏差を組み合わせて、少なくとも１つ又は複数の値が予め定めた紙皺判定のための閾値を超えた場合に警告を出力するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置を実現するコンピュータの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視装置を適用した画像形成装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態における紙皺予兆監視処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態における紙皺発生の予兆の判定を説明する図である。
【図９】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるセンサの配置を示す図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ 画像形成部、２ 原稿画像読取部、３ 原稿カバー、５ プラテン、６ ライト、７-８ ミラー、１０ レンズ、１１ 光電変換素子、１３（１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ） 画像形成部、１４（１４Ｋ，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ） 光走査装置、１５（１５Ｋ，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ） 感光体ドラム、１６Ｋ 帯電器、１７（１７Ｋ，１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ） 現像器、１８Ｋ クリーナ、１９，２０，２１，２４ ミラー、２２ 半導体レーザ、２５ 中間転写ベルト、２６（２６Ｋ，２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ） 一次転写ロール、２７-３１ ベルトローラ、３３ 二次転写ロール、３４ 印刷記録媒体（印刷用紙）、３６ 定着器、３７ 排紙トレイ、３８-４１ 給紙トレイ、４２ ピックアップロール、４３-４７ 搬送ロール群、５０ センサ、１００ 紙皺予兆監視装置、１０２ 搬送タイミング検出手段、１０４ 搬送タイミング蓄積手段、１０６ 評価指標算出手段、１０８ 紙皺予兆判定手段、１１０ 警告出力手段、１１２ 画像記録モード取得手段、１１４ 画像記録密度取得手段、１１６ 媒体種類情報取得手段、１２０ 予兆出力手段、２００ 処理部、２０２ 記憶部、２０４ 入力部、２０６ 出力部、３００ 画像形成装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段と、
前記タイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する予兆出力手段と、
を備えることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、２つ以上の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前後に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、同一の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の先端及び後端のそれぞれの搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の後に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差から求められたスキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前及び後の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１１】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１２】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１３】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１４】
印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミング、に基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する処理をコンピュータの処理部に実行させることを特徴とする紙皺予兆監視プログラム。
【請求項１】
印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段と、
前記タイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミングに基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する予兆出力手段と、
を備えることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、２つ以上の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前後に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、同一の前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の先端及び後端のそれぞれの搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の後に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項６】
請求項１に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、前記タイミング検出手段で検出された印刷記録媒体の搬送タイミングの差から求められたスキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項７】
請求項６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記タイミング検出手段は、印刷記録媒体に対して画像形成を行う電子写真印刷機の定着器の前及び後の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記搬送タイミングの差の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１１】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体の種類毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１２】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体に記録された画像の記録密度の範囲毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１３】
請求項５又は６に記載の紙皺予兆監視装置であって、
前記予兆出力手段は、印刷記録媒体への画像の記録モード毎に求めた前記スキュー角の平均値又は標準偏差に基づいて前記予兆を検出することを特徴とする紙皺予兆監視装置。
【請求項１４】
印刷記録媒体の搬送路中に配置された印刷記録媒体の搬送のタイミングを検出する少なくとも１つのタイミング検出手段によって検出された印刷記録媒体の搬送タイミング、に基づいて印刷記録媒体の搬送時の紙皺発生の予兆を検出し、前記予兆を出力する処理をコンピュータの処理部に実行させることを特徴とする紙皺予兆監視プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１３２３９２（Ｐ２０１０−１３２３９２Ａ）
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０９１３４（Ｐ２００８−３０９１３４）
【出願日】平成２０年１２月３日（２００８．１２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１７日（２０１０．６．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月３日（２００８．１２．３）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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