JP4476711B2 - 異常判定装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、事物の情報を取得するセンサ等の情報取得手段による取得結果に基づいて、被検対象の異常の有無を判定する異常判定装置に関するものである。

従来より、被検対象の異常の有無を判定する異常判定装置が数多く知られている。例えば、電気制御回路に用いられるサーマルは、被検対象である電気製品が閾値を超える電力を消費したことに基づいて、その電気製品を異常であると判定する異常判定装置の一種である。このサーマルは、消費電力という１種類のパラメータに基づいて異常を判定するものであるが、市場に流通している様々な機器の中には、複数のパラメータの相互関係を加味しないと判定できないような異常を引き起こすものがある。例えば、画像形成装置においては、出力画像の濃度低下をきたすことがあるが、装置に異常がなくても、同様の濃度低下を引き起こすことがある。例えば、多量のトナーを消費するベタ画像を連続して出力した結果、現像装置に対するトナー補給が間に合わなくなった場合には、装置に異常がなくても、出力画像の濃度低下を引き起こしてしまう。このような場合には、出力画像の濃度という１つのパラメータを考慮するだけでは、濃度低下の原因について装置の異常によるものなのか否かを判定することができない。連続プリント枚数や、各プリントにおける出力画素などといった複数のパラメータの相互関係を加味して、異常であるか否かを判定する必要がある。

このような異常の判定を可能にする方法として、非特許文献１に記載されたＭＴＳ（Maharanobis Taguchi System）法が知られている。このＭＴＳ法は、次のようにして事物の状態の正常さ加減を量るものである。即ち、まず、正常な状態の被検対象から、複数種類の情報からなる組情報を複数組取得して、正常組データ群を構築する。健康診断を例にすれば、健常人から得られる性別、各種血液検査結果、身長、体重等からなる組情報を、複数の健常人から取得して正常組データ群を構築するのである。次に、この正常組データ群に基づいて多次元空間を構築する。そして、被検対象から取得された組情報のこの多次元空間内における位置を示すマハラノビスの距離を求めて、その組情報について正常組データ群にどれだけ似ているかを評価する。かかるＭＴＳ法によれば、複数のパラメータの相互関係を加味して、異常であるか否かを判定することができる。

刊行委員会委員長 田口玄一著、「ＭＴシステムにおける技術開発」 日本規格協会刊

そこで、本発明者らは、ＭＴＳ法を用いて画像形成装置の各種異常の有無を判定する新規な異常判定装置を開発中である。ところが、この異常判定装置においては、次に説明する２点について、まだ改良の余地が残されていた。

まず、第１点目は、正常組データ群を構築するための作業が繁雑になる点である。具体的には、画像形成装置の正常組データ群を構築する方法は、大別して２通りある。第１の方法は、画像形成装置の標準機を試運転しながら各種パラメータを取得し、取得結果に基づいて正常組データ群を構築する。そして、それを、工場から出荷される各画像形成装置に共通する正常組データ群として、それぞれの画像形成装置で用いる方法である。第２の方法は、個々の製品毎に、工場出荷前の正常な状態で試運転しながら各種パラメータを取得し、取得結果に基づいてそれぞれ専用の正常組データ群を構築する方法である。第１の方法では、正常組データ群を構築するための作業が１度で済むので効率が良いものの、製品毎の部品寸法や部品組付精度のバラツキを正常組データ群に反映させることができないので、判定精度をどうしても低下させてしまう。このため、かかるバラツキを正常組データ群に反映させ得る第２の方法を用いることが望ましい。しかし、この方法では、製品毎に試運転しながら各種パラメータを取得するという極めて煩雑な作業が必要になって、製造コストを大幅に増加させてしまうのである。

また、第２点目は、ユーザー毎にそれぞれ適したタイミングで異常の発生を検知することができなかった点である。具体的には、異常の種類によっては、ユーザー毎に感知度合が大きくばらつくことがある。用紙のジャムの発生頻度が僅かであっても用紙送り系の異常を疑うユーザーもいれば、発生頻度が比較的高くなっても用紙送り系の異常だと感じないユーザーもいる。後者のユーザーに対して、用紙送り系の異常がごく僅かに発生し始めた段階でそれを報知してしまうと、ユーザーに不便感を抱かせてしまう。

なお、これまで、画像形成装置を被検対象とする異常判定装置における問題点について説明してきたが、画像形成装置とは異なる被検対象の異常の有無を判定する場合にも、同様の問題が生じ得る。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のような異常判定装置を提供することである。即ち、被検対象を出荷する前の煩雑な作業を必要とせずに被検対象の異常の有無を製品毎に正確に判定するとともに、ユーザー毎にそれぞれ適したタイミングで異常の発生を検知することができる異常判定装置である。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、異常の有無の判定対象である被検対象から、複数種類の情報の組合せからなる組情報を取得する情報取得手段と、正常な状態の該被検対象から取得された該組情報の集合からなる正常組データ群を機械読取可能に記憶する情報記憶手段と、該情報取得手段によって取得された該組情報である取得情報、及び該情報記憶手段に記憶されている該正常組データ群に基づいて、該取得情報の正常さ加減を示す指標値を算出し、算出結果に基づいて該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、上記被検対象に対するユーザーの異常感知の有無を示す情報である異常感知有無情報を受け付ける異常感知有無情報受付手段を設けるとともに、上記被検対象の初運転開始時から所定時間経過までの期間、あるいは、上記被検対象の累積動作回数が所定回数に達するまでの期間、に上記情報取得手段によって取得された複数の上記取得情報の中から、該異常感知有無情報受付手段によって該異常感知有無情報が受け付けられたときに取得された上記取得情報を除外し、残りの上記取得情報によって上記正常組データ群を構築する正常データ群構築手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の異常判定装置において、上記異常感知有無情報受付手段として、外部から送られてくる上記異常感知有無情報の信号を受信するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の異常判定装置において、上記ユーザーの個人情報又はグループ情報であるユーザー情報を受け付けるユーザー情報受付手段を設け、上記正常組データ群を該ユーザー情報毎に区別して構築させるように、上記正常データ群構築手段を構築したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の異常判定装置において、上記ユーザー情報受付手段として、外部から送られてくる上記ユーザー情報の信号を受信するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れかの異常判定装置であって、上記被検対象として、記録体に画像を形成する画像形成装置の異常を判定することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の異常判定装置において、上記画像形成装置における画像形成条件を取得する画像形成条件取得手段を設け、上記正常組データ群を異なる画像形成条件毎に区別して構築させるように、上記正常データ群構築手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の異常判定装置において、上記画像形成条件取得手段として、上記画像形成装置又はこれに画像情報信号を送るコンピュータから送られてくる上記画像形成条件の信号を受信するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７の何れかの異常判定装置において、上記異常感知有無情報として、異常を感じる旨を示す異常感知有り情報だけを受け付けさせるように、上記異常感知有無情報受付手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の何れかの異常判定装置において、上記被検対象の筺体に組み込んだことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の異常判定装置において、上記異常感知有無情報受付手段を、上記被検対象の筺体とは別の筺体に組み込んだことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、記録体に可視像を形成する可視像形成手段と、装置の異常を判定する異常判定手段とを有する画像形成装置において、上記異常判定手段として、請求項１乃至１０の何れかの異常判定装置を用いたことを特徴とするものである。

これらの異常判定装置においては、情報取得手段が被検対象の初運転開始から一定時間経過後までなどといった所定期間中に被検対象から取得した取得情報と、異常感知有無情報受付手段によって受け付けた異常感知有無情報とに基づいて、正常データ群構築手段が正常データ群を構築する。具体的には、異常感知有無情報が「異常を感じる」旨の情報である場合には、そのときに取得された取得情報を、正常データ群を構築するための情報から除外する。このようにすることで、工場出荷前の被検対象を製品毎に試運転するといった煩雑な作業を必要とせずに、正常データ群に異常なデータが含まれてしまうといった事態を回避しながら、ユーザーのもとで製品毎の正常データ群を自動で構築することができる。よって、被検対象を出荷する前の煩雑な作業を必要とせずに被検対象の異常の有無を製品毎に正確に判定することができる。
また、これらの異常判定装置においては、異常感知有無情報に基づいて正常データ群を構築することで、被検対象に僅かな異常が発生していたとしても、ユーザーがそれを異常と感じない場合には、そのときの取得情報を正常なものとして正常データ群の構築に用いる。このようにして正常データ群を構築すれば、そのユーザーに見合った異常度合を境にして、異常であるか否かの判定を行うことができる。よって、ユーザー毎にそれぞれ適したタイミングで異常の発生を検知することができる。

まず、本発明を適用した異常判定装置の実施形態について説明する前に、その異常判定装置の被検対象となる画像形成装置の一例について説明する。
図１は、本発明を適用した異常判定装置の被検対象となり得る画像形成装置である画像形成装置を示す概略構成図である。この画像形成装置は、プリンタ部１００と給紙部２００とからなる画像形成手段と、スキャナー部３００と、原稿搬送部４００とを備えている。スキャナー部３００はプリンタ部１００上に取り付けられ、そのスキャナー部３００の上に原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）からなる原稿搬送部４００が取り付けられている。

スキャナー部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報を図示しない制御部に送る。制御部は、スキャナー部３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ部１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けてレーザ書き込み光Ｌを照射させる。この照射により、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの表面には静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアン用の仕様であることを示している。

プリンタ部１００は、露光装置２１の他、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、２次転写装置２２、定着装置２５、排紙装置、図示しないトナー供給装置、トナー供給装置等も備えている。

給紙部２００は、プリンタ部１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ部１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された２つの給紙カセット４４、給紙カセットから記録体たる転写紙を繰り出す給紙ローラ４２、繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ部１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。一方、手差し部は、手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。

プリンタ部１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。

操作者は、カラー画像のコピーをとるときに、原稿搬送部４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、原稿搬送部４００を開いてスキャナー部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、原稿搬送部４００を閉じて原稿を押さえる。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、原稿搬送部４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナー部３００が駆動を開始する。そして、第１走行体３３及び第２走行体３４が走行し、第１走行体３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２走行体３４に向かう。更に、第２走行体３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。

このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ部１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される中間転写ベルト１０を無端移動させる。更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上にトナー像を形成する。

一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ部１００の給紙路４８に導く。給紙路４８内に進入した転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。すると、２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着する。そして、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。

２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ部１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。

図２は、プリンタ部１００を示す拡大構成図である。プリンタ部１００は、ベルトユニット、各色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ、２次転写装置２２、ベルトクリーニング装置１７、定着装置２５等を備えている。

ベルトユニットは、複数のローラに張架した中間転写ベルト１０を、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに当接させながら無端移動させる。感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃと中間転写ベルト１０とを当接させるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップでは、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃによって中間転写ベルト１０を裏面側から感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ上のトナー像を中間転写ベルト１０に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。各１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃの間には、中間転写ベルト１０の裏面に接触する導電性ローラ７４がそれぞれ配設されている。これら導電性ローラ７４は、１次転写ローラ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに印加される１次転写バイアスが、中間転写ベルト１０の裏面側にある中抵抗の基層１１を介して隣接するプロセスユニットに流れ込むことを阻止するものである。

プロセスユニット（１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、その他の幾つかの装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部１００に対して着脱可能になっている。ブラック用のプロセスユニット１８Ｋを例にすると、これは、感光体４０Ｋの他、感光体４０Ｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段たる現像ユニット６１Ｋを有している。また、１次転写ニップを通過した後の感光体４０Ｋ表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置６３Ｋも有している。また、クリーニング後の感光体４０Ｋ表面を除電する図示しない除電装置や、除電後の感光体４０Ｋ表面を一様帯電せしめる図示しない帯電装置なども有している。他色用のプロセスユニット１８Ｙ，Ｍ，Ｃも、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。これら４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃを、中間転写ベルト１０に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設したいわゆるタンデム型の構成になっている。

図３は、４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃからなるタンデム部２０の一部を示す部分拡大図である。なお、４つのプロセスユニット１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、同図においては各符号に付すＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略している。同図に示すように、プロセスユニット１８は、感光体４０の周りに、帯電手段としての帯電装置６０、現像装置６１、１次転写手段としての１次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４等を備えている。

感光体４０としては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。また、帯電装置６０としては、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体４０に当接させながら回転させるものを用いている。感光体４０に対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ等を用いてもよい。

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４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃに転移させる現像部６７とを有している。

攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本のスクリュウ６８、これらスクリュウ間に設けられた仕切り板、現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。

現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体４０に対向する現像スリーブ６５、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２、現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないようにないようされるマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２、Ｓ３の５磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。

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における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。現像スリーブ６５は、例えば、直径１８［ｍｍ］で、表面にサンドブラスト処理や１〜数ｍｍの深さを有する複数の溝の形成処理が施されたもので、表面粗さ（Ｒｚ）が１０〜３０［μｍ］程度になっている。

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。また、この画像形成装置においては、感光体４０の線速を２００［ｍｍ／ｓｅｃ］、現像スリーブ６５の線速を２４０［ｍｍ／ｓｅｃ］としている。また、感光体４０として、直径５０［ｍｍ］のものを用いている。また、感光体４０の厚みを３０［μｍ］とし、光学系のビームスポット径を５０×６０［μｍ］とし、光量を０．４７［ｍＷ］としている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ_Oを−７００［Ｖ］とし、露光後電位Ｖ_Lを−１２０［Ｖ］とし、且つ、現像バイアス電圧を−４７０［Ｖ］としている。即ち、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルで現像を行うようにしている。

現像スリーブ６５上のトナーの帯電量は、−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲が好適である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップは、従来と同様に０．８〜０．４［ｍｍ］の範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。

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。同画像形成装置では、クリーニング性を高める目的で、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設けたクリーニング装置６３が採用されている。そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製電界ローラ７７が図中矢示方向に回転自在に設けられ、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端が押し当てられている。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。

かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。

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。

ベルトユニットの図中下方には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、２次転写ベルト２４を掛け渡して無端移動させている。２つのローラ２３のうち、一方は図示しない電源によって２次転写バイアスが印加される２次転写ローラとなっており、ベルトユニットのローラ１６との間に中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４とを挟み込んでいる。これにより、両ベルトが当接しながら当接部で互いに同方向に移動する２次転写ニップが形成されている。レジストローラ対４９からこの２次転写ニップに送り込まれた転写紙には、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が２次転写電界やニップ圧の影響で一括２次転写されて、フルカラー画像が形成される。２次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト１０から離間して、２次転写ベルト２４の表面に保持されながら、ベルトの無端移動に伴って定着装置２５へと搬送される。なお、２次転写ローラに代えて、転写チャージャ等によって２次転写を行わせるようにしてもよい。

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。

ベルトクリーニング装置１７は、クリーニング部材として２つのファーブラシ９０，９１を有している。これらは、直径２０［ｍｍ］のアクリルカーボン製の起毛が、回転芯体に６．２５［Ｄ／Ｆ、１０万本／inch²］の密度で複数植毛されたもので、１×１０⁷［Ω］程度の電気抵抗を発揮する。ファーブラシ９０，９１は、これら複数の起毛をその植毛方向に対してカウンタ方向で中間転写ベルト１０に当接させながら回転することで、ベルト上の転写残トナーを機械的に掻き取る。加えて、図示しない電源によってクリーニングバイアスが印加されることで、掻き取った転写残トナーを静電的に引き寄せて回収する。

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。

このようにして中間転写ベルト１０上のトナーがファーブラシ９０によって除去されるが、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、図示しないタンクに回収される。

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。

レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、転写紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。例えば、導電性ゴムローラを用いバイアスを印加する。直径１８［ｍｍ］で、表面を１［ｍｍ］厚みの導電性ＮＢＲゴムとする。電気抵抗はゴム材の体積抵抗で１０×１０⁹［Ω・ｃｍ］程度であり、印加電圧はトナーを転写する側（表側）には−８００［Ｖ］程度の電圧が印加されている。また、紙裏面側は＋２００［Ｖ］程度の電圧が印加されている。

一般的に中間転写方式は紙粉が感光体にまで移動しづらいため、紙粉転写を考慮する必要が少なくアースになっていても良い。また、印加電圧として、ＤＣバイアスが印加されているが、これは転写紙Ｐをより均一帯電させるためＤＣオフセット成分を持ったＡＣ電圧でも良い。このようにバイアスを印加したレジストローラ対４９を通過した後の紙表面は、若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト１０から転写紙Ｐへの転写では、レジストローラ対４９に電圧を印加しなかった場合に比べて転写条件が変わり転写条件を変更する場合がある。

なお、同画像形成装置は、２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム部２０と平行に延びるような、転写紙反転装置２８（図１参照）を備えている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙が、切換爪で転写紙の進路を転写紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。

また、同画像形成装置は、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情報取得手段を備えている。この情報取得手段は、図４に示される制御部１、各種センサ２、操作表示部３などから構成されている。制御部１は、画像形成装置全体の制御を司る制御手段であり、制御プログラムを記憶している情報記憶手段たるＲＯＭ１ｃ、演算データや制御パラメータ等を記憶する情報記憶手段たるＲＡＭ１ｂ、演算手段たるＣＰＵ１ａ等を有している。操作表示部３は、文字情報等を表示する液晶ディスプレイ等から構成される図示しない表示部、テンキー等などによって操作者から入力情報を受け付けて制御部１に送る図示しない操作部などを有している。かかる構成の情報取得手段によって取得され得る情報としては、センシング情報、制御パラメータ情報、入力情報、画像読取情報などが挙げられる。

次に、画像形成装置内において情報取得手段によって取得され得る各種の情報について詳述する。
（a）センシング情報
センシング情報としては、駆動関係、記録媒体の各種特性、現像剤特性、感光体特性、電子写真の各種プロセス状態、環境条件、記録物の各種特性などが取得する対象として考えられる。これらのセンシング情報の概要を説明すると、以下のようになる。

（a-1）駆動の情報
・感光体ドラムの回転速度をエンコーダーで検出したり、駆動モータの電流値を読み取ったり、駆動モータの温度を読み取る。
・同様にして、定着ローラ、紙搬送ローラ、駆動ローラなどの円筒状またはベルト状の回転する部品の駆動状態を検出する。
・駆動により発生する音を装置内部または外部に設置されたマイクロフォンで検出する。

（a-2）紙搬送の状態
・透過型または反射型の光センサ、あるいは接触タイプのセンサにより、搬送された紙の先端・後端の位置を読み取り、紙詰まりが発生したことを検出したり、紙の先端・後端の通過タイミングのずれや、送り方向と垂直な方向の変動を読み取る。
・同様に、複数のセンサ間の検出タイミングにより、紙の移動速度を求める。
・給紙時の給紙ローラと紙とのスリップを、ローラの回転数計測値と紙の移動量との比較で求める。

（a-3）紙などの記録媒体の各種特性
この情報は、画質やシート搬送の安定性に大きく影響する。この紙種の情報取得には以下のような方法がある。
・紙の厚みは、紙を二つのローラで挟み、ローラの相対的な位置変位を光学センサ等で検知したり、紙が進入してくることによって押し上げられる部材の移動量と同等の変位量を検知することによって求める。
・紙の表面粗さは、転写前の紙の表面にガイド等を接触させ、その接触によって生じる振動や摺動音等を検知する。
・紙の光沢は、規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、鏡面反射方向に反射する規定の開き角の光束をセンサで測定する。
・紙の剛性は、押圧された紙の変形量（湾曲量）を検知することにより求める。
・再生紙か否かの判断は、紙に紫外線を照射してその透過率を検出して行なう。
・裏紙か否かの判断は、ＬＥＤアレイ等の線状光源から光を照射し、転写面から反射した光をＣＣＤ等の固体撮像素子で検出して行なう。
・ＯＨＰ用のシートか否かは、用紙に光を照射し、透過光と角度の異なる正反射光を検出して判断する。
・紙に含まれている水分量は、赤外線またはμ波の光の九州を測定することにより求める。
・カール量は光センサ、接触センサなどで検出する。
・紙の電気抵抗は、一対の電極（給紙ローラなど）を記録紙と接触させて直接測定したり、紙転写後の感光体や中間転写体の表面電位を測定して、その値から記録紙の抵抗値を推定する。

（a-4）現像剤特性
現像剤（トナー・キャリア）の装置内での特性は、電子写真プロセスの機能の根幹に影響するものである。そのため、システムの動作や出力にとって重要な因子となる。現像剤の情報を得ることは極めて重要である。この現像剤特性としては、例えば次のような項目が挙げられる。
・トナーについては、帯電量およびその分布、流動性・凝集度・嵩密度、電気抵抗、外添剤量、消費量または残量、流動性、トナー濃度（トナーとキャリアの混合比）を挙げることができる。
・キャリアについては、磁気特性、コート膜厚、スペント量などを挙げることができる。
なお、これらの項目を画像形成装置の中でそれぞれ単独で検出することは通常困難である。そこで、現像剤の総合的な特性として検出するとよい。この総合的な特性は、例えば次のように測定することができる。
・感光体上にテスト用潜像を形成し、予め決められた現像条件で現像して、形成されたトナー像の反射濃度（光反射率）を測定する。
・現像装置中に一対の電極を設け、印加電圧と電流の関係を測定する（抵抗、誘電率など）。
・現像装置中にコイルを設け、電圧電流特性を測定する（インダクタンス）。
・現像装置中にレベルセンサを設けて、現像剤容量を検出する。レベルセンサは光学式、静電容量式などがある。

（a-5）感光体特性
感光体特性も現像剤特性と同じく、電子写真プロセスの機能と密接に関わる。この感光体特性の情報としては、感光体の膜厚、表面特性（摩擦係数、凹凸）、表面電位（各プロセス前後）、表面エネルギー、散乱光、温度、色、表面位置（フレ）、線速度、電位減衰速度、抵抗・静電容量、表面水分量などが挙げられる。このうち、画像形成装置の中では、次のような情報を検出できる。
・膜厚変化に伴う静電容量の変化を、帯電部材から感光体に流れる電流を検知し、同時に帯電部材への印加電圧と予め設定された感光体の誘電厚みに対する電圧電流特性と照合することにより、膜厚を求める。
・表面電位、温度は従来周知のセンサで求めることができる。
・線速度は感光体回転軸に取りつけられたエンコーダーなどで検出される。
・感光体表面からの散乱光は光センサで検出される。

（a-6）電子写真プロセス状態
電子写真方式によるトナー像形成は、周知のように、感光体の均一帯電、レーザー光などによる潜像形成（像露光）、電荷を持ったトナー（着色粒子）による現像、転写材へのトナー像の転写（カラーの場合は中間転写体または最終転写材である記録媒体での重ね合わせ、または現像時に感光体への重ね現像を行なう）、記録媒体へのトナー像の定着という順序で行なわれる。これらの各段階での様々な情報は、画像その他のシステムの出力に大きく影響を与える。これらを取得することがシステムの安定を評価する上で重要となる。この電子写真プロセス状態の情報取得の具体例としては、次のようなものが挙げられる。
・帯電電位、露光部電位は従来公知の表面電位センサにより検出される。
・非接触帯電における帯電部材と感光体とのギャップは、ギャップを通過させた光の量を測定することにより検知する。
・帯電による電磁波は広帯域アンテナにより捉える。
・帯電による発生音
・露光強度
・露光光波長

（a-7）形成されたトナー像の特性
・パイルハイト（トナー像の高さ）を、変位センサで縦方向から奥行きを、平行光のリニアセンサで横方向から遮光長を計測して求める。
・トナー帯電量を、ベタ部の静電潜像の電位、その潜像が現像された状態での電位を測定する電位センサにより測定し、同じ箇所の反射濃度センサから換算した付着量との比により求める。
・ドット揺らぎまたはチリを、ドットパターン画像を感光体上においては赤外光のエリアセンサ、中間転写体上においては各色に応じた波長のエリアセンサで検知し、適当な処理をすることにより求める。
・オフセット量（定着後）を、記録紙上と定着ローラ上の対応する場所をそれぞれ光学センサで読み取って、両者比較することにより求める。
・転写工程後（ＰＤ上，ベルト上）に光学センサを設置し，特定パターンの転写後の転写残パターンからの反射光量で転写残量を判断する。
・重ね合わせ時の色ムラを定着後の記録紙上を検知するフルカラーセンサで検知する。
・画像濃度、色は光学的に検知する（反射光、透過光のいずれでもよい。色によって投光波長を選択する）。濃度及び単色情報を得るには感光体上または中間転写体上でよいが、色ムラなど，色のコンビネーションを測るには紙上の必要がある。
・階調性は、階調レベルごとに感光体上に形成されたトナー像または転写体に転写されたトナー像の反射濃度を光学センサにより検出する。
・鮮鋭性は、スポット径の小さい単眼センサ、若しくは高解像度のラインセンサを用いて、ライン繰り返しパターンを現像または転写した画像を読み取ることにより求める。
・粒状性（ざらつき感）は、鮮鋭性の検出と同じ方法により、ハーフトーン画像を読み取り、ノイズ成分を算出することにより求める。
・レジストスキューは、レジスト後の主走査方向両端に光学センサを設け、レジストローラＯＮタイミングと両センサの検知タイミングとの差異から求める。
・色ずれは、中間転写体または記録紙上の重ね合わせ画像のエッジ部を、単眼の小径スポットセンサ若しくは高解像度ラインセンサで検知する。
・バンディング（送り方向の濃度むら）は、記録紙上で小径スポットセンサ若しくは高解像度ラインセンサにより副走査方向の濃度ムラを測定し、特定周波数の信号量を計測する。
・光沢度（むら）は、均一画像が形成された記録紙を正反射式光学センサで検知するように設ける。
・かぶりは、感光体上、中間転写体上、または記録紙上において、比較的広範囲の領域を検知する光学センサで画像背景部を読み取る方法、または高解像度のエリアセンサで背景部のエリアごと画像情報を取得し、その画像に含まれるトナー粒子数を数えるという方法がある。

（a-8）画像形成装置のプリント物の物理的な特性
・像流れ・かすれなどは、感光体上、中間転写体、あるいは記録紙上でトナー像をエリアセンサにより検知し、取得した画像情報を画像処理して判定する。
・チリは記録紙上の画像を高解像度ラインセンサまたはエリアセンサで取り込み、パターン部の周辺に散っているトナー量を算定することにより求める。
・後端白抜け、ベタクロス白抜けは、感光体上、中間転写体、あるいは記録紙上で高解像度ラインセンサにより検知する。
・カール・波打ち・折れは、変位センサで検出する。折れの検出のためには記録紙の両端部分に近い所にセンサを設置することが有効である。
・コバ面の汚れやキズは、排紙トレイに縦に設けたエリアセンサにより，ある程度排紙が溜まった時のコバ面をエリアセンサで撮影，解析する。

（a-9）環境状態
・温度検出には、異種金属どうし或いは金属と半導体どうしを接合した接点に発生する熱起電力を信号として取り出す熱電対方式、金属或いは半導体の抵抗率が温度によって変化することを利用した抵抗率変化素子、また、或る種の結晶では温度が上昇したことにより結晶内の電荷の配置に偏りが生じ表面に電位発生する焦電型素子、更には、温度による磁気特性の変化を検出する熱磁気効果素子などが採用できる。
・湿度検出には、Ｈ₂Ｏ或いはＯＨ基の光吸収を測定する光学的測定法、水蒸気の吸着による材料の電気抵抗値変化を測定する湿度センサ等がある
・各種ガスは、基本的にはガスの吸着に伴う、酸化物半導体の電気抵抗の変化を測定することにより検出する。
・気流（方向、流速、ガス種）の検出には、光学的測定法等があるが、システムへの搭載を考慮するとより小型にできるエアブリッジ型フローセンサが特に有用である。
・気圧・圧力の検出には、感圧材料を使用する、メンブレンの機械的変位を測定する等の方法がある。振動の検出にも同様に方法が用いられる。

（b）制御パラメータ情報
画像形成装置の動作は制御部によって決定されるため、制御部の入出力パラメータを直接利用することが有効である。

（b-1）画像形成パラメータ
画像形成のために制御部が演算処理により出力する直接的なパラメータで、以下のような例がある。
・制御部によるプロセス条件の設定値で、例えば帯電電位、現像バイアス値、定着温度設定値など
・同じく、中間調処理やカラー補正などの各種画像処理パラメータの設定値
・制御部が装置の動作のために設定する各種のパラメータで、例えば紙搬送のタイミング、画像形成前の準備モードの実行時間など

（b-2）ユーザー操作履歴
・色数、枚数、画質指示など、ユーザーにより選択された各種操作の頻度
・ユーザーが選択した用紙サイズの頻度

（b-3）消費電力
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）の総合消費電力あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）

（b-4）消耗品消費情報
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）のトナー、感光体、紙の使用量あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）

（b-5）故障発生情報
・全期間または特定期間単位（１日、１週間、１ヶ月など）の故障発生（種類別）の頻度あるいはその分布、変化量（微分）、累積値（積分）

（c）入力画像情報
ホストコンピュータから直接データとして送られる画像情報、あるいは原稿画像からスキャナーで読み取って画像処理をした後に得られる画像情報から、以下のような情報を取得することができる。
・着色画素累積数はＧＲＢ信号別の画像データを画素ごとにカウントすることにより求められる。
・例えば特許第２６２１８７９号の公報に記載されているような方法でオリジナル画像を文字・網点・写真・背景に分離し、文字部、ハーフトーン部などの比率を求めることができる。同様にして色文字の比率も求めることができる。
・着色画素の累積値を主走査方向で区切った領域別にカウントすることにより、主走査方向のトナー消費分布が求められる。
・画像サイズは制御部が発生する画像サイズ信号または画像データでの着色画素の分布により求められる。
・文字の種類（大きさ、フォント）は文字の属性データから求められる。

以上に掲げた各種の情報は、一般的な画像形成装置内において公知の技術によって取得し得るものである。

次に、本発明を適用した異常判定装置の実施形態について説明する。
まず、本異常判定装置の基本的な構成について説明する。この異常判定装置は、これまで説明してきた同画像形成装置を被検対象にして、その内部における異常の発生の有無を判定するものである。

図５は、本実施形態に係る異常判定装置における電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、本異常判定装置は、被検対象たる画像形成装置の情報を取得する情報取得手段たる情報取得部５０１、異常判定手段及び正常データ群構築手段としての演算処理部５０２、情報記憶手段たる情報記憶部５０３等を備えている。また、データ入力手段たるデータ入力部５０４や、異常判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段たる判定結果出力部５０５等も備えている。

情報取得部５０１は、上述した各種情報のうちの少なくとも２以上を画像形成装置から取得するものである。この情報取得部５０１によって取得された各種情報は、演算処理部５０２に送られる。演算処理部５０２は、異常の判定に必要な各種の演算を行うための演算手段（図示の例ではＣＰＵ５０１ａ）を有している。そして、情報取得部５０１から送られてきた情報を異常判定のための演算処理にそのまま使用したり、情報記憶部５０３に記憶させた後に使用したりする。具体的には、情報取得部５０１から送られてくる各種情報に基づいて所定の計算を実施し、その計算結果と、情報記憶部５０３に記憶されている所定の閾値との比較結果に基づいて、画像形成装置内における異常の有無を判定する。

演算処理部５０２による判定結果は、判定結果出力部５０５によって出力される。この出力とは、判定結果を画像形成装置のユーザーに認識させるための印字出力、画像表示出力、音声出力などの他、判定結果情報をパーソナルコンピュータやプリンタなどといった外部の何らかの装置に出力する態様も含む概念である。かかる出力により、演算処理部５０２による判定結果が、画像形成装置のユーザーや、遠隔地にいるサービスマンなどに認識される。なお、情報取得部５０１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等から構成され、情報取得部５０１によって取得された各種情報の他、例えば制御プログラムやアルゴリズムなどの情報も記憶している。

次に、本第１実施形態に係る異常判定装置の特徴的な構成について説明する。
データ入力部５０４は、後述する「異常感知有り情報」を情報記憶部５０３に記憶させるためのデータ入力を受け付けるものである。つまり、異常感知有無情報受付手段として機能している。データ入力部５０４によって受け付けられた「異常感知有り情報」は、演算処理部５０２に送られる。

本異常判定装置については、被検対象である画像形成装置と一体に構成して画像形成装置の一部として機能させてもよいし、画像形成装置と別体で構成して画像形成装置から転送される各種情報に基づいて異常の有無を判定させるようにしてもよい。

後者の場合、即ち、本異常判定装置を画像形成装置と別体で構成した場合には、１つの異常判定装置を用いて複数の画像形成装置をそれぞれ遠隔地で一括管理することが可能である。また、社内ＬＡＮやイントラネットなどと呼ばれるネットワーク上にて、複数のパーソナルコンピュータに繋げられた複数の画像形成装置を、通信回線を介して１つの異常判定装置で一括管理することも可能である。これらのようにしてうに一括管理する場合であっても、データ入力部５０４として、通信回線を介して送られてくる閾値のデータ入力を受け付けるものを用いれば、遠隔地にいるユーザーに対して後述する「異常感知有り情報」の入力を行わせることができる。また、判定結果出力部として、通信回線を介して判定結果を出力するものを用いれば、それぞれ異なる遠隔地に設置された各画像形成装置に対して、判定結果を送信してそれぞれのユーザーに報知することもできる。通信回線としては、有線、無線の何れでもよく、電気回線のほか光ファイバーを用いたものなど、あらゆる形態のものを使用することができる。

なお、本異常判定装置を画像形成装置と別体で構成する場合には、画像形成装置内にある制御部、各種センサ、操作表示部（図４の１、２、３）等によって構成される情報取得手段が、本異常判定装置の情報取得部５０１として機能するのではない。有線又は無線からなる通信回線を通じて画像形成装置から送られてくる各種情報を受信する受信手段が、本異常判定装置の情報取得部５０１として機能することになる。

一方、前者の場合、即ち、本異常判定装置を画像形成装置と一体に構成した場合には、画像形成装置の情報取得手段が本異常判定装置の情報取得手段としても機能する。具体的には、図４に示した制御部１、各種センサ２、操作表示部３等によって構成される情報取得手段が、本異常判定装置の情報取得部５０１として機能する。この場合、画像形成装置の制御部１を、本異常判定装置の演算処理部（図５の５０２）や情報記憶部（図５の５０３）として兼用してもよい。更には、画像形成装置の操作表示部３を、本異常判定装置のデータ入力部（図５の５０４）や判定結果出力部（図５の５０５）として兼用してもよい。判定結果出力部として、通信回線を介して判定結果を出力するものを用いれば、画像形成装置内における異常の発生を遠隔地の修理サービス機関に自動で知らせることができる。

本異常判定装置は、情報取得部５０１によって取得した各種情報からなる組情報に基づいて、ＭＴＳ法によるマハラノビスの距離を求めて、画像形成装置の異常の有無を判定するようになっている。そして、かかる判定を実現すべく、正常組データ群を構築する。そして、正常組データ群を構築した後に、この正常組データ群と、情報取得部５０１によって取得した各種情報からなる組情報とに基づいて、マハラノビスの距離を求めるようになっている。

マハラノビスの距離を求めるためには、異常の判定に先立って、上記正常組データ群や、これの逆行列を予め構築しておく必要がある。次に示す表１は、異常のない状態の画像形成装置から取得された各種情報に基づいて正常組データ群を構築するための正常組データ群構築処理に用いられる取得データテーブルを示している。この取得データテーブルでは、ｋ種類の情報からなる組情報をｎ組取得する例を示している。なお、この正常組データ群構築処理における各種情報の取得結果は、異常を判定する際の情報として用いられるのではなく、あくまでも、正常組データ群を構築するために用いられる。異常判定時には、正常組データ群構築処理によって正常組データ群が既に構築されている状態でなければならない。

正常組データ構築処理では、異常のない状態で実運転される画像形成装置から、各種情報の組合せを組情報として、複数組取得されることによって行われる。まず、１組目の組情報を構成するｋ種類の情報（ｙ_１１、ｙ_１２・・・・・・ｙ_１ｋ）がそれぞれ画像形成装置の情報取得手段によって取得される。そして、テーブル内の１行目のデータとして、表１の取得データテーブルに格納される。次いで、２組目の組情報を構成するｋ種類の情報（ｙ_２１、ｙ_２２・・・・・・ｙ_２ｋ）がそれぞれ情報取得手段によって取得され、テーブル内の２行目のデータとして、それぞれ取得データテーブルに格納される。以降、３組目からｎ組目までの組情報が同様に取得されて、テーブル内の３行目・・・ｎ行目のデータとして、それぞれ取得データテーブルに格納される。そして、最後に、各組情報を構成するｋ種類の情報について、それぞれｎ個における平均と標準偏差（σ）とが求められて、それぞれｎ＋１、ｎ＋２行目のデータとして、取得データテーブルに格納される。このようにして、構築された取得データテーブル内のデータが、上記正常組データ群として用いられる。

このようにして正常組データ群が構築されると、次に、各データの正規化処理が行われる。次に示す表２は、この正規化処理によって構築される正規化データテーブルを示しており、これは表１に示した取得データテーブルに基づいて構築される。

データの正規化とは、各種情報の絶対値情報を変量情報に変換するための処理であり、次に示す関係式に基づいて、各種情報の正規化データが算出される。なお、次式におけるｉは、ｎ組の組情報のうちの何れか１つであることを示す符号である。また、ｊは、ｋ種類の情報のうちの何れか１つであることを示す符号である。

正規化処理が終わると、次に、相関係数算出処理が行われる。この相関係数算出処理では、表２におけるｎ組の正規化データ群において、それぞれｋ種類の正規化データのうち、互いに異なる２種類が成立し得る全ての組合せ（_ｋＣ_２通り）について、次式に基づいて相関係数ｒ_ｐｑ（ｒ_ｑｐ）が算出される。

全ての組合せについての相関係数ｒ_ｐｑ（ｒ_ｑｐ）が算出されて相関係数算出処理が終了すると、次に、逆行列構築処理が行われる。この逆行列構築処理では、対角要素を１、その他のｐ行ｑ列の要素を相関係数ｒ_ｐｑとした、ｋ×ｋ個の相関係数行列Ｒが構築される。なお、この相関係数行列Ｒの内容を、次式に示す。

このような相関係数算出工程が終わると、次に、行列変換処理が実施される。これにより、上記数３で示した相関係数行列Ｒが、次式で示される逆行列Ａ（Ｒ^−１）に変換される。

図６は、これまで説明した正常組データ群構築処理から行列変換処理までの一連のプロセスを示すフローチャートである。同図において、まず、画像形成装置の状態と関連があるｋ個の情報が、画像形成装置を動作させながらｎ組取得される（ステップ１−１：以下、ステップをＳと記す）。次に、情報の種類（ｊ）毎に、上記数１の関係式に基づいた平均値と標準偏差σとが算出され、算出結果に基づいて正規化データテーブルが構築される（Ｓ１−２）。そして、正規化データテーブルに基づいて相関係数行列Ｒが構築された後（Ｓ１−３）、逆行列Ａに変換される（Ｓ１−４）。

以上のような処理によって逆行列Ａが構築されると、それ以降、この逆行列と、情報取得部５０１による組情報の取得結果とに基づいて、画像形成装置の異常の有無が判定される。

異常の有無を判定するための異常判定処理では、演算処理部５０２が情報取得部５０１によって取得された組情報と、逆行列Ａと、次式とに基づいて、マハラノビスの距離（以下、マハラノビス距離という）Ｄを算出する。

図７は、マハラノビス距離Ｄを算出する手順を示すフローチャートである。この手順では、まず、任意の状態でのｋ種類のデータｘ₁,ｘ₂,・・・,ｘ_kが取得される（Ｓ２−１）。データの種類はｙ₁₁,ｙ₁₂,・・・,ｙ_1kなどに対応する。次に、上記数１の関係式に基づいて、それぞれの取得データがＸ₁,Ｘ₂,・・・,Ｘ_kといった具合に規格化される。そして、すでに構築されている逆行列Ａの要素ａ_kkを用いて決められた上記数５の関係式により、マハラノビス距離Ｄの二乗が算出される。図中の「Σ」は、添字ｐおよびｑに関する総和を表している。

演算処理部５０２は、このようにして求めた組情報についてのマハラノビス距離Ｄの二乗を、所定の閾値と比較して異常の有無を判定する。マハラノビス距離Ｄの二乗は、「１」よりも大きくなるほど被検データが正常から遠ざかっていることを示す。よって、マハラノビス距離Ｄの二乗が閾値を超えた場合には、「異常有り」と判定される。

本異常判定装置は、これまで説明してきた正常組データ群構築処理から異常判定処理までの全てを、ユーザーのもとで行うようになっている。具体的には、工場から出荷される画像形成装置等の製品は、検品が終わった直後、即ち、正常であることが確かめられた直後の状態である。加えて、各種の部品が殆ど消耗していない新品の状態である。このような状態の製品は、出荷先、即ち、ユーザーのもとにおいて、初運転開始から所定期間が経過するまで、正常な状態を保ち続ける可能性が高い。本異常判定装置は、このように正常な状態を保ち続ける可能性が高い画像形成装置の初運転開始から所定期間が経過するまで、情報取得部５０１によって取得した組情報に基づいて正常組データ群構築処理を行う。そして、所定期間が経過すると、構築した正常組データ群（取得データテーブル）に基づいて、逆行列Ａを構築した後、画像形成装置の異常判定を行う。但し、初運転開始から所定期間が経過するまでに、画像形成装置が全く異常を引き起こさないとは限らない。異常を引き起こしてしまった場合には、情報取得部５０１によって取得された組情報が異常を反映した値になっているので、正常組データ群を構築するためのデータに適さなくなる。にもかかわらず、それを使用して正常組データ群を構築してしまうと、異常判定精度が低下してしまう。そこで、データ入力部５０４によって受け付ける「異常感知有り情報」にも基づいて正常組データ群を構築するようになっている。この「異常感知有り情報」は、ユーザーの操作によってデータ入力部５０４に入力される。本異常判定装置では、ユーザーが著しい画質劣化、頻発するジャム、異音などといった画像形成装置の異常を感知した場合には、データ入力部５０４に「異常感知有り情報」を入力するようになっている。

図８は、演算処理部５０３によって実施されるメイン制御シーケンスの概略を示すフローチャートである。このメイン制御シーケンスでは、まず、情報取得タイミングが到来したか否かについて判断される（Ｓ１）。具体的には、上述の画像形成装置のプリント命令やコピー命令に基づく画像形成動作や原稿読取動作が開始されたか否かについて判断される。かかるタイミングが到来していない場合には、制御フローがＳ１にループするので（Ｓ１でＮ）、そのタイミングが到来されるまで、制御フローの進行が待機されることになる。情報取得タイミングが到来すると（Ｓ１でＹ）、情報取得部５０１によって組情報が取得された後（Ｓ２）、所定期間が経過しているか否か、即ち、正常組データ群を構築すべき期間であるか否かが判断される（Ｓ３）。

このＳ３の判断工程で、所定期間が経過していない、即ち、正常組データ群を構築すべき期間であると判断されると（Ｓ３でＮ）、上述した正常組データ群構築処理が行われる（Ｓ４）。これにより、先のＳ２の工程で取得された組情報が、上述した取得データテーブル内に格納される。そして、正常組データ群構築処理が終わると、Ｓ１からのフローが再び実施される。

一方、Ｓ３の判断工程にて、所定期間が経過している、即ち、正常組データ群を構築すべき期間でないと判断されると（Ｓ３でＹ）、逆行列Ａを構築済みであるか否かが判断される（Ｓ５）。そして、構築済みである場合（Ｓ５でＹ）には、制御フローがＳ１０にループして、異常判定処理が行われる。これにより、構築済みの逆行列Ａと、先にＳ２のステップで取得された組情報とに基づいてマハラノビス距離Ｄが算出されて、異常の有無が判定される。

Ｓ５の判断ステップにて、逆行列Ａが構築済みでないと判断されると（Ｓ５でＮ）、上述した正規化処理（Ｓ６）、相関係数算出処理（Ｓ７）、相関係数行列構築処理（Ｓ８）、逆行列構築処理（Ｓ９）が順次実行される。これにより、逆行列Ａが構築された後、異常判定処理（Ｓ１０）が行われる。

異常判定処理（Ｓ１０）が終了すると、次に、異常があったか否かについて判断される（Ｓ１１）。そして、異常がなかった場合（Ｓ１１でＮ）には、Ｓ１からの制御フローが再び実行される。これに対し、異常があった場合（Ｓ１１でＹ）には、異常報知処理（Ｓ１２）によって異常が報知された後、Ｓ１からの制御フローが再び実行される。この異常報知処理（Ｓ１２）の一例としては、ユーザーに対して、文字情報、画像情報、音声情報などによって異常を報知することが挙げられる。また、通信回線を介して、保守サービス機関に異常の発生を報知させるようにしてもよい。報知を受けた保守サービス機関は、サービスマンをユーザーのもとに派遣して、画像形成装置の修理を行うことができる。

なお、Ｓ３の判断工程で参照する所定期間としては、画像形成装置の初運転開始から異常が急激に発生するまでの期間よりも短く設定することが望ましい。但し、短く設定し過ぎると、多様な使用態様に対応し得る正常組データ群を構築することができなくなる。例えば、画像形成装置の使用環境は、四季に応じて大きくことなってくるので、正常組データ群としては、１年を通した運転に基づいて構築することが望ましい。

図９は、図８に示した正常データ群構築処理のより詳細な処理内容を示すフローチャートである。この正常データ群構築処理では、まず、「異常感知有り情報」の入力があったか否かについて判断される（Ｓ４１）。ユーザーがプリント動作中（原稿読取動作も含む、以下同様）に異音を感知したり、プリントアウトされた画像の著しい画質劣化を感知したりした場合には、データ入力部５０４に「異常感知有り情報」が入力される。この入力がなかった場合（Ｓ１でＮ）には、先のＳ２（図８参照）の工程で取得された組情報が、上述の取得データテーブルに格納された後、Ｓ１（図８参照）からの制御フローが再び実施される。一方、「異常感知有り情報」が入力された場合（Ｓ４１でＹ）には、先のＳ２の工程で取得された組情報が外部に出力された後、Ｓ１からの制御フローが再び実施される。組情報の外部出力の一例としては、その文字情報をプリントアウトしたり、通信回線を介して保守サービス機関に送信したりすることが挙げられる。保守サービス機関は、ユーザーから通信回線等で送られてくる組情報と、画像形成装置の標準機の試運転に基づいて構築した標準的な逆行列とに基づいて、画像形成装置の異常の有無を判定することができる。

以上の構成の本異常判定装置においては、ユーザーのもとで個々の画像形成装置の正常組データ群を自動で構築することができる。また、ユーザーによって異常が感知されているときの画像形成装置から取得した組情報を省いて、正常データ群を構築することができる。これにより、工場出荷前の画像形成装置を製品毎に試運転するといった煩雑な作業を必要とせずに、ユーザーのもとで製品毎の正常データ群を自動で構築することができる。よって、画像形成装置を出荷する前の煩雑な作業を必要とせずに画像形成装置の異常の有無を製品毎に正確に判定することができる。

また、画像形成装置に僅かな異常が発生していたとしても、ユーザーがそれを異常と感じない場合には、そのときの組情報を正常なものとして正常組データ群の構築に用いることができる。このようにして正常組データ群を構築すれば、そのユーザーに見合った異常度合を境にして、異常であるか否かの判定を行うことができる。よって、ユーザー毎にそれぞれ適したタイミングで異常の発生を検知することができる。

また、個々の画像形成装置のための専用の正常組データ群を構築することで、各画像形成装置に共通の正常組データ群を用いる場合とは異なり、製品毎の部品精度誤差や組付誤差による異常判定精度の悪化を回避することができる。

なお、本異常判定装置においては、先に説明したように、ユーザーが異常を感知したときだけ、「異常感知有り情報」を入力するようになっている。即ち、異常感知有無情報として、異常を感じる旨を示す「異常感知有り情報」だけを受け付けさせるように、データ入力部５０４を構成している。異常感知有無情報を受け付ける方法としては、「異常感知有り情報」だけでなく、「異常感知無し情報」も受け付ける方法もある。しかしながら、この方法では、情報取得部５０１によって組情報を取得する毎に、異常を感知するのか、あるいは異常を感知しないのかについてユーザーに入力操作を行わせる必要が生じて、ユーザーの操作性を著しく悪化させてしまう。「異常感知有り情報」だけを受け付けて、受け付けない場合には「異常感知なし」とみなすことで、かかる操作性の悪化を回避することができる。

また、図９では、「異常感知有り情報」の入力があった場合に、情報取得部５０１によって取得した組情報を外部に出力して、作業者や外部装置に異常の判定を行わせる例を示したが、その組情報に基づいて演算処理部５０２に異常を判定させるようにしてもよい。図１０は、このような判定を行う場合の正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャートである。この例では、本異常判定装置の情報記憶部５０３に、標準的な逆行列Ａを予め記憶させている。「異常感知有り情報」の入力があった場合（Ｓ４１）には、この標準的な逆行列Ａと、Ｓ２の工程で取得された組情報とに基づいて、異常の判定が行われる（Ｓ４３ａ）。そして、その後、Ｓ１１（図８参照）の工程に進んで、異常があった場合にその旨が報知される。

次に、実施形態に係る異常判定装置に、より特徴的な構成を付加した各実施例の異常判定装置について説明する。
［実施例１］
本実施例１に係る異常判定装置は、先に示した図８のＳ３の判断工程における所定期間として、画像形成装置の初運転開始時から所定時間経過までの期間を参照するように構成されている。２４時間×３６５日＝８７６０時間、２４時間×３０日×６＝４３２０時間などの、所定時間が経過するまでの期間である。かかる構成では、設定した時間が経過する間での環境変動を反映させた、正常組データ群を構築することができる。

［実施例２］
本実施例２に係る異常判定装置は、先に示した図８のＳ３の判断工程における所定期間として、画像形成装置の初運転開始から累積プリント動作回数が所定回数に達するまでの期間を参照するように構成されている。かかる構成では、ユーザーの画像形成装置の使用頻度にかかわらず、設定した累積プリント動作回数が完了するまでの分の組情報を確実に正常組データ群に反映させることができる。これにより、正常組データ群の構築に使用される組情報の数が不足することによる判定精度の低下を回避することができる。

［実施例３］
本実施例３に係る異常判定装置は、異常感知有無情報受付手段たるデータ入力部５０４として、外部から送られてくる「異常感知有り情報」の信号を受信する受信手段を用いている。よって、異常判定装置から離れた位置にあるパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）などから、異常判定装置に「異常感知有り情報」を入力することができる。１つの画像形成装置を複数台のパソコンで共有する場合などに有効である。また、後述するユーザー情報に基づく組情報の仕分けを行う場合に、そのユーザー情報を個々のパソコンから自動で取得することが可能になる。

［実施例４］
被検対象たる１台の画像形成装置を複数のユーザーが使用する場合では、その画像形成装置に対する正常／異常の感知度合が個々のユーザーによって異なってくる。例えば、あるユーザーが低濃度の画像を好む場合、少し濃度の高い画像が出力されると、異常画像であると感知する。これに対し、高濃度の画像を好む他のユーザーが、少し濃度の高い画像を出力した場合、このユーザーは正常画像であると感知する。このように、画像形成装置が同じ状態であっても、ユーザーによって異常の感知度合が異なってくる。また、ユーザーの職種や専門性の違いによっても、同様にして異常の感知度合が異なってくる。

それにもかかわらず、互いに異常の感知度合が異なる複数のユーザーによる「異常感知有り情報」をそれぞれ受付ながら、正常組データ群を１つだけ構築すると、次のような問題が起こってしまう。即ち、あるユーザーが正常であると感じる一方で、他のユーザーが異常であると感じるときの取得情報（組情報）を、正常データとして正常組データ群に組み込んでしまう。すると、あるユーザーに異常を感じないにもかかわらず異常を報知してしまったり、他のユーザーに異常を感じるにもかかわらず異常を報知しなかったりといった問題が発生してしまうのである。

そこで、本異常判定装置では、ユーザーの個人情報を受け付けるユーザー情報受付手段を設け、正常組データ群を個人情報毎に区別して構築させるように、演算処理部５０２を構成している。個々の人に対してそれぞれ専用の正常組データ群を構築するのである。このようにすることで、各個人やグループに見合った正常組データ群を構築して、それぞれに対して適切なタイミングで異常を報知することができる。

なお、ユーザー情報として、個人情報を受け付ける代わりに、グループ情報を受け付けて、そのグループ情報毎に正常組データ群を区別させるようにしてもよい。設計部門ユーザー、製造部門ユーザー、販売部門ユーザー、事務部門ユーザーなどといったグループ情報である。このようにすると、それぞれのユーザーグループ（職種や専門性などが共通するグループ）に見合った正常組データ群を構築して、それぞれに対して適切なタイミングで異常を報知することができる。

ユーザー情報受付手段としては、データ入力部５０４を兼用してもよいし、別に設けてもよい。また、ユーザー情報受付手段の種類としては、入力ボタン、受信手段、ユーザー情報読取手段などを例示することができる。

ユーザー情報受付手段として、入力ボタンを用いる場合には、個々のユーザー又はユーザーグループに対し、画像形成装置を操作する毎に、その入力ボタンによってユーザー情報を入力させる必要がある。画像形成装置から取得した組情報がどのユーザー又はユーザーグループに対応するものか把握しなければならないからである。よって、画像形成装置の操作後に、ユーザーに対してユーザー情報の入力が必要である旨を報知するようにすることが望ましい。

画像形成装置を使用する組織によっては、その使用状況を把握する目的で、個人毎又はグループ毎に磁気カード等の使用履歴書込手段をもたせて、その使用履歴書込手段を装着しないと画像形成装置を使用することができないようにしていることがある。このような場合には、ユーザー情報受付手段として、受信手段を用いることが望ましい。使用履歴書込手段に記録されているユーザー情報の画像形成装置による読取結果を、受信手段に受信させるのである。このようにすれば、個々のユーザーに対して、そのユーザー情報を自動で異常判定装置に入力させることができる。

ユーザー情報受付手段として、使用されるユーザー情報読取手段としては、個々のユーザー又はユーザーグループが所有しているＩＤカードに記録されている電子情報を読み取る手段を例示することができる。また、ユーザーの指紋を読み取るものであってもよい。何れにしても、入力ボタンと同様に、画像形成装置の操作後に、ユーザーに対してユーザー情報の入力が必要である旨を報知するようにすることが望ましい。

図１１は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローでは、まず、ユーザーによって入力されたユーザー情報について新規であるか否かが判定される（Ｓ４１）。新規でない場合（Ｓ４１でＹ）には、各ユーザー情報毎に予め用意されている複数の取得データテーブルの中から、ユーザーによって入力されたユーザー情報に対応するものが選択される（Ｓ４３）。また、新規でない場合（Ｓ４１でＮ）には、そのユーザー情報に対応する取得データテーブルが用意されていないので、新たに構築されてから（Ｓ４２）、ないので、Ｓ４３の工程が実施される。ユーザー情報に対応する取得データテーブルが選択されると、次に、「異常感知有り情報」の入力があったか否かについて判断される（Ｓ４４）。そして、入力がなかった場合（Ｓ４４でＮ）には、選択した取得データテーブルに、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報が格納された後、Ｓ１（図８参照）からの制御フローが再び実施される。これに対し、入力があった場合（Ｓ４４でＹ）には、Ｓ７で取得された組情報と、予め用意されている標準的な逆行列とに基づく異常判定処理が実行された後、制御フローが図８のＳ１１に進められる。

図１２は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャートである。この逆行列構築前準備処理は、図８に示したＳ５の工程とＳ６の工程との間で実施される。Ｓ５の工程で逆行列が構築済みでないと判断されると（Ｎ）、次に、ユーザーによって入力されたユーザー情報について新規であるか否かが判断される（Ｓ５１）。新規である場合（Ｓ５１でＹ）には、そのユーザー情報に対応する正常組データ群が構築されておらず、新たに構築される期間もない。よって、この場合には、異常の判定が行われることなく、Ｓ１からの制御フローが再び実行される。一方、ユーザー情報が新規でない場合には、既知の複数のユーザー情報に対応する複数の取得データテーブルのうち、ユーザーによって入力されたユーザー情報に対応するものが選択される（Ｓ５２）。その後、図８のＳ６からのフローが実施されて、そのユーザー情報に対応する逆行列が新たに構築される。

図１３は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローでは、まず、ユーザーによって入力されたユーザー情報について新規であるか否かが判定される（Ｓ１０１）。そして、新規である場合（Ｓ１０１でＹ）には、そのユーザー情報に対応する逆行列が存在しないことによって異常を判定することができないので、判定が行われることなくＳ１からの制御フローが再び実行される。一方、新規である場合（Ｓ１０１でＮ）には、既知のユーザー情報に対応する複数の逆行列のうち、ユーザーによって入力されたユーザー情報に対応するものが選択される（Ｓ１０２）。そして、選択された逆行列Ａと、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報とに基づいて、マハラノビス距離Ｄが算出される（Ｓ１０３）。次に、マハラノビス距離Ｄの二乗について閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０４）。そして、閾値以上である場合（Ｓ１０４でＹ）には、異常発生フラグがセットされた後（Ｓ１０５）、図８のＳ１１の工程に進んで、異常があった場合にはその旨が報知される。これに対し、閾値未満である場合（Ｓ１０４でＮ）には、異常発生フラグが解除された後（Ｓ１０６）、図８のＳ１１の工程に進んだ後、異常が報知されることなく、Ｓ１からの制御フローが再び実施される。

異常の構成の本異常判定装置においては、個々のユーザー又はユーザーグループに対して、それぞれに見合った逆行列Ａを用いた画像形成装置の異常の判定を行って、それぞれに対して適切なタイミングで異常を報知することができる。

［実施例５］
画像形成装置は、連続プリント設定、１枚プリント設定、出力画像濃度設定、紙種設定などの違いにより、様々な画像形成条件で使用されることになる。異常の種類の中には、画像形成条件の違いによって感知性が大きくなったり、小さくなったりするものがある。例えば、出力画像濃度が高濃度に設定された画像形成条件では、中濃度に設定された場合に比べて、画像の部分的欠損（中抜け）が感知され易くなる。また、紙種が厚紙に設定された画像形成条件では、普通紙に設定された場合に比べて、画像の定着不良が感知され易くなる。また、画素数の多い画像が連続出力される画像形成条件では、多量のトナー補給に起因する地汚れが感知され易くなる。

それにもかかわらず、互いに異常の感知性の異なる複数の画像形成条件における「異常感知有り情報」をそれぞれ受付ながら、正常組データ群を１つだけ構築すると、次のような問題が起こってしまう。即ち、異常の感知性が比較的小さい画像形成条件（例えば１枚プリント）で取得された組情報を正常組データ群に反映させることにより、感知性が比較的大きい画像形成条件（例えば連続プリント）で異常が検知されなくなってしまう。

そこで、本異常判定装置においては、画像形成装置における画像形成条件を取得する画像形成条件取得手段を設け、異なる画像形成条件毎に正常組データ群を区別して構築させるように、演算処理部５０２を構成している。かかる画像形成条件取得手段としては、画像形成装置やパソコンなどから送られてくる画像形成条件の信号を受信する受信手段を例示することができる。

図１４は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローにおいては、まず、画像形成条件取得手段によって画像形成条件が取得された後（Ｓ４１）、個々の画像形成条件毎に予め複数用意されている取得データテーブルの中から、Ｓ４１で取得された画像形成条件に対応するものが選択される（Ｓ４２）。次いで、「異常感知有り情報」の入力があったか否かについて判断され（Ｓ４３）。そして、入力がなかった場合（Ｓ４３でＮ）には、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報が、選択された取得データテーブルに格納された後（Ｓ４４）、図８のＳ１からの制御フローが再び実施される。一方、入力があった場合（Ｓ４３でＹ）には、組情報と、予め用意されている標準的な逆行列Ａとに基づく異常判定処理が行われた後（Ｓ４５）、図８のＳ１１の工程に進んで、異常があった場合にその旨が報知される。

図１５は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャートである。先に図８に示したＳ５の工程で逆行列が構築済みでないと判断されると（Ｎ）、画像形成条件毎に複数用意されている取得データテーブルの１つが選択される（Ｓ５１）。そして、図８のＳ６〜Ｓ９の工程によって、その取得データテーブルに対応する逆行列Ａが構築される。その後、図示を省略しているが、図１５のＳ５１にループして、２つ目の取得データテーブル（先のテーブルとは画像形成条件が異なる）が選択される。そして、この取得データテーブルに対応する逆行列Ａが図８のＳ６〜Ｓ９の工程によって構築される。「図１５のＳ５１→図１５のＳ６〜Ｓ９→図１５のＳ５１」というシーケンスは、予め用意されている全ての画像形成条件に対応する逆行列Ａが構築されるまで繰り返される。

図１６は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローでは、まず、画像形成条件毎に用意されている複数の逆行列Ａの中から、Ｓ４１（図１４参照）で取得された画像形成条件に対応するものが選択される（Ｓ１０１）。次いで、選択された逆行列Ａと、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報とに基づいて、マハラノビス距離Ｄが算出された後（Ｓ１０２）、マハラノビス距離Ｄの二乗について閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０３）。そして、閾値以上である場合（Ｓ１０３でＹ）には、異常発生フラグがセットされた後（Ｓ１０４）、図８のＳ１１の工程に進んで、異常がある場合にはその旨が報知される。一方、閾値以上でない場合（Ｓ１０３でＮ）には、異常発生フラグが解除された後（Ｓ１０５）、図８のＳ１１の工程に進む。そして、異常が報知されることなく、Ｓ１からの制御フローが再び実施される。

以上の構成の本異常判定装置においては、画像形成条件毎に区別して正常組データ群を構築することにより、異常の感知性が比較的小さい画像形成条件で取得された組情報を正常組データ群に反映させるといった事態を回避する。そして、これにより、感知性が比較的大きい画像形成条件で異常が検知され難くなるといった事態を抑えることができる。

［実施例６］
本実施例６に係る異常判定装置は、正常組データ群をユーザー毎に区別することに加えて、画像形成条件毎にも区別して構築するようになっている。
図１７は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローでは、まず、ユーザーによって入力されたユーザー情報について新規であるか否かが判断される（Ｓ４２）。そして、新規である場合（Ｓ４１でＹ）には、そのユーザー情報に対応する取得データテーブルが、画像形成条件毎に複数作成された後、Ｓ４３の工程に進められる。また、新規でない場合（Ｓ４１でＮ）には、Ｓ４３の工程がすぐに行われる。そして、Ｓ４３の工程にて画像形成装置やプリンタ等から送られてくる画像形成条件のデータが取得される。次に、ユーザーによって入力されたユーザー情報に対応する複数の取得データテーブルのうち、Ｓ４３で取得された画像形成王権に対応するものが選択された後（Ｓ４４）、「異常感知有り情報」の入力についてあったか否かが判断される（Ｓ４５）。そして、入力がなかった場合（Ｓ４５でＮ）には、選択された取得データテーブルに、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報が格納された後（Ｓ４６）、図８のＳ１からの制御フローが再び実施される。一方、入力があった場合（Ｓ４５でＹ）には、その組情報と、予め用意されている標準的な逆行列Ａとに基づく異常判定処理が行われた後（Ｓ４７）、図８のＳ１１の工程に進む。

図１８は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローでは、まず、ユーザーによって入力されたユーザー情報について新規であるか否かが判定される（Ｓ５１）。そして、新規である場合（Ｓ５１でＹ）には、異常の判定が行われることなく、図８のＳ１からの制御フローが再び実施される。一方、新規でない場合（Ｓ５１でＮ）には、そのユーザー情報に対応して画像形成条件毎に複数用意されている取得データテーブルの１つが選択された後、それに基づいて逆行列Ａが構築される（図８のＳ６〜Ｓ９）。そして、そのユーザー情報について画像形成条件毎に複数用意されている取得データテーブルの全てについて、それぞれ逆行列Ａが構築されるまで、Ｓ５１→Ｓ６〜Ｓ９というシーケンスが繰り返される。

図１９は、本異常判定装置の演算処理部５０２によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャートである。この制御フローにおいて、ユーザーによって入力されたユーザー情報が新規でないと判断されると（Ｓ１０１でＮ）、そのユーザー情報に対応し、且つＳ４１（図１４参照）で取得された画像形成条件に対応する逆行列Ａが選択される（Ｓ１０２）。次いで、その逆行列Ａと、Ｓ２（図８参照）で取得された組情報とに基づいてマハラノビス距離Ｄが算出された後（Ｓ１０３）、Ｄの二乗について閾値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０４）。そして、閾値以上である場合（Ｓ１０４でＹ）には、異常発生フラグがセットされる（Ｓ１０５）。これに対し、閾値以上でない場合（Ｓ１０４でＮ）には、異常発生フラグが解除される。

［実施例７］
本実施例７に係る異常判定装置は、被検対象である画像形成装置の筐体に組み込まれている。画像形成装置と一体形成されているのである。かかる構成では、画像形成装置の中で各種センサ等によって取得した各情報をデータ送信手段を介して、画像形成装置と別体の異常判定装置における情報取得手段たる受信手段に送るための構成を省いて低コスト化を図ることができる。また、画像形成装置の制御部を異常判定装置の演算処理部５０２と兼用したり、画像形成装置の操作入力装置（例えばタッチパネル）を異常判定装置のデータ入力部５０４や異常感知有無情報と兼用したりして低コスト化を図ることもできる。また、画像形成装置の操作表示装置を、異常判定装置の判定結果出力部５０５として兼用して、低コスト化を図ることもできる。

［実施例８］
本実施例８に係る異常判定装置は、その大部分が画像形成装置の筐体に組み込まれているが、異常感知有無情報受付手段が画像形成装置の筐体とは別の筐体に組み込まれている。少なくとも異常感知有無情報受付手段が画像形成装置と別体で形成されているのである。かかる構成では、演算処理部５０２や判定結果出力部５０５などに比べて、画像形成装置の機器と兼用し難い異常感知有無情報受付手段を、画像形成装置と別体で構成することで、画像形成装置を大幅に設計変更することなく、異常判定装置に「異常感知有り情報」を受け付けさせることができる。

なお、本異常判定装置を画像形成装置と別体で構成して、複数の画像形成装置に接続することで、複数の画像形成装置の異常判定を一括管理することも可能である。

以上、実施例１に係る異常判定装置においては、正常組データ群を構築する期間である所定期間として、被検対象たる画像形成装置の初運転開始時から所定時間経過までの期間を採用している。かかる構成では、設定した時間が経過する間での期間の環境変動を反映させた、正常組データ群を構築することができる。

また、実施例２に係る異常判定装置においては、正常組データ群を構築する期間である所定期間として、画像形成装置の累積動作回数である累積プリント動作回数が所定回数に達するまでの期間を採用している。かかる構成では、上述した理由により、正常組データ群の構築に使用される組情報の数が不足することによる判定精度の低下を回避することができる。

また、実施例３に係る異常判定装置においては、異常感知有無情報受付手段として、外部から送られてくる異常感知有無情報（異常感知有り情報）の信号を受信する受信手段を用いている。これにより、異常判定装置から離れた位置にあるパソコンなどから、異常判定装置に「異常感知有り情報」を入力することができる。また、ユーザー情報に基づく組情報の仕分けを行う場合に、そのユーザー情報を個々のパソコン等から自動で取得することが可能になる。

また、実施例４や実施例６に係る異常判定装置においては、ユーザーの個人情報又はグループ情報であるユーザー情報を受け付けるユーザー情報受付手段を設け、正常データ群をユーザー情報毎に区別して構築させるように、正常データ群構築手段たる演算処理部５０２を構成している。このように構成することで、上述した理由により、各個人やグループに見合った正常組データ群を構築して、それぞれに対して適切なタイミングで異常を報知することができる。

また、実施例４や実施例６に係る異常判定装置において、ユーザー情報受付手段として、外部から送られてくるユーザー情報の信号を受信するものを用いれば、使用履歴書込手段を例にして説明したように、被検対象が自動で取得したユーザー情報や、パソコンが自動で取得したユーザー情報を自動で受け付けて、ユーザーにユーザー情報を入力させるといった手間を省略することが可能になる。

また、実施形態や各実施例に係る異常判定装置においては、被検対象として、転写紙等の記録体に画像を形成する画像形成装置の異常を判定するので、複雑な機構について専門的な知識がないユーザーに対して、画像形成装置の異常の発生を知らせることができる。更には、画像形成装置の異常が発生した際に、その旨をユーザーや保守サービス機関に報知して、サービスマンを迅速に派遣させることができる。

また、実施例５や実施例６に係る異常判定装置においては、画像形成装置における画像形成条件を取得する画像形成条件取得手段を設け、正常組データ群を異なる画像形成条件毎に区別して構築させるように、演算処理部５０２を構成している。かかる構成では、上述した理由により、異常の感知性が比較的小さい画像形成条件で取得された組情報を正常組データ群に反映させて、感知性が比較的大きい画像形成条件で異常が検知され難くなるといった事態を回避することができる。

また、実施例５や実施例６に係る異常判定装置においては、画像形成条件取得手段として、画像形成装置又はこれに画像情報信号を送るパソコンから送られてくる画像形成条件の信号を受信するものを用いているので、画像形成条件を自動で受け付けることができる。よって、ユーザーに画像形成条件を入力させるといった手間のかかる作業を強いることなく、感知性が比較的大きい画像形成条件で異常が検知され難くなるといった事態を回避することができる。

また、実施形態や各実施例に係る異常判定装置においては、異常感知有無情報として、異常を感じる旨を示す「異常感知有り情報」だけを受け付けさせるように、異常感知有無情報受付手段を構成している。かかる構成では、上述した理由により、情報取得部５０１によって組情報を取得する毎に、異常を感知するのか、あるいは異常を感知しないのかについてユーザーに入力操作を行わせての操作性を著しく悪化させてしまうといった事態を回避することができる。

また、実施例７に係る異常判定装置においては、画像形成装置の筺体に組み込んでいるので、異常判定装置の部品の一部を画像形成装置の部品と兼用して低コスト化を図ることができる。

また、実施例８に係る異常判定装置においては、異常感知有無情報受付手段を画像形成装置の筺体とは別の筺体に組み込んでいるので、上述した理由により、画像形成装置を大幅に設計変更することなく、異常判定装置に「異常感知有り情報」を受け付けさせることができる。

被検対象となる画像形成装置を示す概略構成図。 同画像形成装置のプリンタ部を示す拡大構成図。 同画像形成装置のタンデム部の一部を示す部分拡大図。 同画像形成装置の電気回路の一部を示すブロック図。 実施形態に係る異常判定装置における電気回路の要部を示すブロック図。 同異常判定装置によって行われる正常組データ群構築処理から行列変換処理までの一連のプロセスを示すフローチャート。 マハラノビス距離Ｄの算出手順を示すフローチャート。 同異常判定装置の演算処理部によって実施されるメイン制御シーケンスの概略を示すフローチャート。 図８に示した正常データ群構築処理のより詳細な処理内容を示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャート。 実施例４に係る異常判定装置の演算処理部によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャート。 実施例５に係る異常判定装置の演算処理部によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャート。 実施例６に係る異常判定装置の演算処理部によって実施される正常組データ群構築処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される逆行列構築前準備処理の制御フローを示すフローチャート。 同演算処理部によって実施される異常判定処理の制御フローを示すフローチャート。

符号の説明

５０１ 情報取得部（情報取得手段）
５０２ 演算処理部（判定手段、正常データ群構築手段）
５０３ 情報記憶部（情報記憶手段）
５０４ データ入力部
５０５ 判定結果出力部

Claims (11)

1. 異常の有無の判定対象である被検対象から、複数種類の情報の組合せからなる組情報を取得する情報取得手段と、正常な状態の該被検対象から取得された該組情報の集合からなる正常組データ群を機械読取可能に記憶する情報記憶手段と、該情報取得手段によって取得された該組情報である取得情報、及び該情報記憶手段に記憶されている該正常組データ群に基づいて、該取得情報の正常さ加減を示す指標値を算出し、算出結果に基づいて該被検対象の異常の有無を判定する判定手段とを備える異常判定装置において、
   上記被検対象に対するユーザーの異常感知の有無を示す情報である異常感知有無情報を受け付ける異常感知有無情報受付手段を設けるとともに、
   上記被検対象の初運転開始時から所定時間経過までの期間、あるいは、上記被検対象の累積動作回数が所定回数に達するまでの期間、に上記情報取得手段によって取得された複数の上記取得情報の中から、該異常感知有無情報受付手段によって該異常感知有無情報が受け付けられたときに取得された上記取得情報を除外し、残りの上記取得情報によって上記正常組データ群を構築する正常データ群構築手段を設けたことを特徴とする異常判定装置。
2. 請求項１の異常判定装置において、
   上記異常感知有無情報受付手段として、外部から送られてくる上記異常感知有無情報の信号を受信するものを用いたことを特徴とする異常判定装置。
3. 請求項１又は２の異常判定装置において、
   上記ユーザーの個人情報又はグループ情報であるユーザー情報を受け付けるユーザー情報受付手段を設け、上記正常組データ群を該ユーザー情報毎に区別して構築させるように、上記正常データ群構築手段を構築したことを特徴とする異常判定装置。
4. 請求項３の異常判定装置において、
   上記ユーザー情報受付手段として、外部から送られてくる上記ユーザー情報の信号を受信するものを用いたことを特徴とする異常判定装置。
5. 請求項１乃至４の何れかの異常判定装置であって、
   上記被検対象として、記録体に画像を形成する画像形成装置の異常を判定することを特徴とする異常判定装置。
6. 請求項５の異常判定装置において、
   上記画像形成装置における画像形成条件を取得する画像形成条件取得手段を設け、上記正常組データ群を異なる画像形成条件毎に区別して構築させるように、上記正常データ群構築手段を構成したことを特徴とする異常判定装置。
7. 請求項６の異常判定装置において、
   上記画像形成条件取得手段として、上記画像形成装置又はこれに画像情報信号を送るコンピュータから送られてくる上記画像形成条件の信号を受信するものを用いたことを特徴とする異常判定装置。
8. 請求項１乃至７の何れかの異常判定装置において、
   上記異常感知有無情報として、異常を感じる旨を示す異常感知有り情報だけを受け付けさせるように、上記異常感知有無情報受付手段を構成したことを特徴とする異常判定装置。
9. 請求項１乃至８の何れかの異常判定装置において、
   上記被検対象の筺体に組み込んだことを特徴とする異常判定装置。
10. 請求項９の異常判定装置において、
    上記異常感知有無情報受付手段を、上記被検対象の筺体とは別の筺体に組み込んだことを特徴とする異常判定装置。
11. 記録体に可視像を形成する可視像形成手段と、装置の異常を判定する異常判定手段とを有する画像形成装置において、
    上記異常判定手段として、請求項１乃至１０の何れかの異常判定装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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