JP4517651B2

JP4517651B2 - 画像形成装置の異常検出装置、異常検出方法、及び異常検出プログラム

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Publication number: JP4517651B2
Application number: JP2004013456A
Authority: JP
Inventors: 公彦佐々木; 聡三澤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-21
Also published as: JP2005205686A

Description

本発明は、原稿画像データが印刷処理された用紙を読み取ることにより検査画像データを取得し、この検査画像データを用いて画像形成装置の異常を検出する異常検出技術に関する。

プリンタ、コピー機、ファクシミリ機又はこれらの機能を併せもつデジタル複合機（以下、これらを総称して画像形成装置という）においては、該装置に入力された原稿画像データを用紙（ここで用紙とは、およそ印刷媒体全般であり、一般的な紙以外にＯＨＰシート、厚紙、葉書等を含む概念である）上に印刷して、ユーザに印刷物を提供している。印刷処理時には画像処理装置内部において、給紙装置から取り出された用紙が紙送り機構により搬送路上を送られ、これに対して印字部、定着部等が協動して印刷動作を行う。

画像形成装置には、印刷機構のいずれかの部品に異常が生じる場合がある。例えば、感光体ベルトや定着ローラに傷が付いてしまった場合などである。このような場合には、印刷物に汚れや抜け等の印刷欠陥が含まれることとなり、好ましくない。このため、画像形成装置の内部部品の異常検出は従来より試みがなされている。

従来の異常検出の一般的方法では、画像検出装置が原稿画像データを用紙に印刷処理した後に、印刷された用紙を読み取ることにより検査画像データを生成し、この検査画像データから公知の印刷欠陥検出技術を用いて印刷欠陥を特定し、その印刷欠陥の種類（汚れ、抜け等）ごとに発生回数履歴を作成する。また別の方法では、印刷欠陥が発生したときの検査画像データを保存しておき、後にサービスエンジニアが保存された画像を目視で観察して印刷欠陥の共通性・連続性を解析し、故障個所と特定された内部部品を交換していた。しかし、上記の方法は、サービスエンジニアの経験や勘などに頼った方法であった。また、この方法は、解析に時間がかかるばかりでなく、事前の交換部品用意なども行いにくい状況であった。

また、画像形成装置の異常検出機能としては、例えば特開平４−３５５７７２号公報に記載されるように、可聴域センサによって、装置内で発生する異常な音圧分布、周波数分布を検出し、この検出結果に基づいて異常の予測、発生原因等を特定するものがある。また、これを発展させた異常検出機能として、特開平８−３０５２２３号公報等に記載されるように、原稿画像データが印刷された用紙を読み取って得られた検査画像データから、音圧分布、周波数分布を求めるものもある。しかし、これらの異常検出は、ネジやバネの緩みによる異常振動のように、連続して周期的に現れる異常を検出するには適しているが、感光体や印刷ローラに傷ができたときのように、周期的ではあるが連続して現れない異常を検出するには適していない。

特開平４−３５５７７２号公報特開平８−３０５２２３号公報

本発明は、原稿画像データを用紙に印刷処理する画像形成装置において、内部部品に異常が発生した場合に、経験や勘に頼らない方法によりその異常個所を特定可能とすることを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明は、原稿画像データを用紙に印刷する画像形成装置に設けられた回転部品の異常を検出する異常検出装置であって、原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して得られた複数の検査画像データを取得する検査画像取得手段と、前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、前記各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出手段と、前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算手段と、を備え、前記離間距離データを異常個所を有する回転部品の特定に供するとともに、前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、前記欠陥検出手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、前記距離演算手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする。

また、本発明に係る画像形成装置の異常検出装置は、少なくとも１つの回転部品の外周長データを保持し、前記離間距離データが前記外周長データのいずれかと一致した場合に、当該回転部品を異常個所として特定する異常個所特定手段を備えてもよい。ここで、前記異常個所特定手段は、前記離間距離データと前記外周長データの一致回数が所定閾値以上となった場合に、当該回転部品を異常個所として特定してもよい。さらには、前記所定閾値は、各回転部品に応じて設定されることが好ましい。

また、本発明に係る画像形成装置の異常検出装置は、前記異常個所として特定された回転部品に関する情報を表示する表示手段を備えてもよい。

また、本発明に係る画像形成装置の異常検出装置は、用紙の送り方向の位置を検出するエンコーダの位置検出値に基づいて、前記欠陥検出手段による印刷欠陥の位置検出を補正する位置補正手段を有することが好ましい。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、回転部品の異常を検出する異常検出機能を有する画像形成装置であって、原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得手段と、前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出手段と、前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算手段と、を備え、前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供するとともに、前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、前記欠陥検出手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、前記距離演算手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、画像形成装置の回転部品の異常を検出する異常検出方法であって、原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得工程と、前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出工程と、前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算工程と、前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供する工程と、を含み、前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、前記欠陥検出工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、前記距離演算工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする。

また、上述した目的を達成するために、本発明は、画像形成装置の回転部品の異常を検出する異常検出装置に、原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得工程と、前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出工程と、前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算工程と、前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供する工程と、を実行させるための異常検出プログラムであって、前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、前記欠陥検出工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、前記距離演算工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする異常検出プログラムである。

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態では、印刷装置について説明するが、コピー機、ファックス機又はデジタル複合機などにも同様な技術を適用可能である。

図１は、本実施形態の異常検出装置を含む印刷システムの一例を示す概略図である。この印刷システムは高速印刷システムであり、例えば、多量の料金請求書、ビジネス文書などの定型文書を印刷するのに適している。以下、定型文書を印刷する状況を一例として印刷システムについて説明する。

プリントコントローラ１０は、ホストコンピュータより送られてくる顧客の名前、住所等のデータ、請求金額のデータを取り込んで、これらのデータと自らが有する罫線のデータ等を合成してビットマップ形式の原稿画像データを生成し、これをデータ送信線１１を介してプリンタ２０に送信する。このとき、原稿画像データに併せて、ページ番号等の原稿画像データを識別するための識別データが送信される。プリンタ２０は、原稿画像データを受け取って用紙上に印刷する。

プリントコントローラ１０とプリンタ２０とを結ぶデータ送信線１１の途中には、データ抽出処理部２２が設けられている。データ抽出処理部２２は、抽出処理を行うＣＰＵ及びそのワークスペースとなるＲＡＭ等を含み構成され、データ送信線１１に原稿画像データが伝送されると、その原稿画像データとその識別データを抽出し、異常検出装置３１の原稿画像データ保存部２４に送信する。原稿画像データ保存部２４は、送られて来た原稿画像データと識別データを格納する。

また、プリンタ２０内部には、原稿画像データが印刷された用紙が搬送されて通過する位置に撮像手段である読取スキャナが設けられている。読み取り制御部２６は、読取スキャナを制御して、搬送される用紙を読み取り検査画像データを取得する。読み取り制御部２６は、検査画像データに識別データを対応付けて、検査画像データ保存部２８に送信する。検査画像データ保存部２８は、送られて来た検査画像データと識別データを格納する。

データ照合部３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等を含んで構成され、原稿画像データ保存部２４に格納された原稿画像データと、検査画像データ保存部２８に格納された検査画像データとに基づき、公知の印刷欠陥検出技術を用いて検査画像データに含まれる印刷欠陥を検出する。印刷欠陥は、例えば汚れ、抜け、かすれなどである。公知の印刷欠陥検出技術では、例えば、原稿画像データと検査画像データを比較して、原稿画像データにない印刷部分が検査画像データにある場合にはその部分を印刷汚れと判定したり、原稿画像データにある印刷部分が検査画像データにない場合にはその部分を印刷抜けと判定する。また、印刷部分の特徴量を定量評価することで印刷欠陥を検出することもある。印刷欠陥を検出した後に、データ照合部３０は印刷欠陥の離間距離を演算する。この処理については後に詳述する。

次に、プリンタ２０の内部構成について説明する。図２は、プリンタ２０の内部構成を簡略化して示した概略図である。

プリンタ２０には、複数の給紙トレイ３２，３４，３６が設けられており、用紙が蓄積されている。各給紙ローラ３８，４０，４２が駆動することで、各給紙トレイ３２，３４，３６から用紙が搬送経路に送り出される。用紙は、搬送ローラ４４によりさらに移送され、感光体ベルト４６の位置に到達する。

感光体ベルト４６は、帯状の感光体を輪状としたものであり、２つの駆動ローラ４８により回転駆動される。感光体ベルト４６は、まず帯電され、ラスタ出力スキャナ５０からのレーザを露光して潜像が形成される。この潜像に対して現像ローラ５３により黒色のトナーが付着されてトナー像が形成されて、このトナー像が感光体ベルト４６から用紙に転写される。その後、クリーナローラ５４により感光体ベルト４６から残留したトナーが除去され、再び上記と同じ処理が繰り返される。なお、本実施形態の印刷システムでは定型文書を対象とするため単色の印刷処理がなされているが、写真などをカラー印刷する場合には印刷機構としてシングルエンジン又はタンデムエンジンなどの他の機構を採用してもよい。

それから用紙は定着ローラ５６へ移送され、トナー像が用紙に定着される。用紙に未定着のトナーは、剥離ブレード５８により除去される。以上の処理で印刷は完了し、用紙は排紙部に送られる。また、両面印刷の場合は両面トレイ６４に送られ、引き続き搬送経路に送り出されて裏面の印刷処理が行われる。

用紙搬送経路において剥離ブレード５８の後段には読取スキャナ６０が設けられる。画像が定着された印刷物の印刷面は、その読取スキャナ６０により光学的に読み取られる。読取スキャナ６０は、照射ランプにより印刷面を照射し、その反射光をレンズ６２で集束して、撮像デバイス６１で検出する。撮像デバイス６１としては、例えば、用紙搬送路の上面と平行な面内において用紙搬送方向に垂直な方向にセルが１列に並んだラインセンサを用いることができる。用紙搬送に同期してラインセンサの読み出しを繰り返し行っていくことで、２次元の印刷面の画像を取得できる。カラー画像を検査する場合は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとにラインセンサを設ければよい。撮像デバイス６１で取得された印刷面の検査画像データは読み取り制御部２６に送られる。

次に、プリンタ２０の内部部品に発生する故障について説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、それぞれ感光体ベルト４６、クリーナローラ５４、定着ローラ５６を示している。

図３Ａは、感光体ベルト４６及び駆動ローラ４８を示す斜視図である。帯状の感光体ベルト４６は駆動ローラ４８により矢印４９方向に送られる。感光体ベルト４６には、製造時の不具合、異物のプリンタ内への混入等により欠陥部分（例えば傷）４７が存在し得る。トナー像が、欠陥部分４７の上に形成された場合には、欠陥部分４７でトナーを用紙に十分転写することができない。よって、感光体ベルト４６に欠陥がある場合には、印刷済みの用紙を撮像して得た検査画像データには印刷欠陥が含まれる。しかも、この印刷欠陥は感光体ベルト４６が一回転するごと、言い換えれば感光体ベルト４６が外周長さＬ１だけ回転するごとに現れる。なお、本実施形態では、感光体ベルト４６を使用しているが、ドラム状の感光体を使用する場合にはそのドラムに欠陥部分があれば、同様に印刷欠陥が発生する。また、感光体に形成したトナー像を中間転写体に一次転写した後に、用紙に二次転写する場合には、中間転写体に欠陥部分があれば、同様に印刷欠陥が発生する。

図３Ｂは、クリーナローラ５４を示している。クリーナローラ５４は円筒状の部材であり、回転して感光体ベルト４６に残留したトナーを除去する。クリーナローラ５４に欠陥部分５５がある場合には、残留したトナーが除去されずに、次の印刷される用紙に印刷欠陥として現れてしまう。図３Ｃは、定着ローラ５６を示している。定着ローラ５６は円筒状の部材であり、トナー像を用紙に定着する。定着ローラ５６に欠陥部分５７がある場合には、トナーが定着されないため、その部分が印刷抜けとなってしまう。これらの部材についても、印刷欠陥は各部材がそれぞれの外周長さＬ２，Ｌ３だけ回転するごとに現れる。以上、プリンタ２０の代表的な部材について、欠陥部分４７，５５，５７がある場合に印刷欠陥が発生することを説明した。同様なことは、用紙の搬送経路にある他の回転部品、又は印刷処理に関係する他の回転部品に欠陥部分がある場合についても言える。例えば、給紙ローラ３８，４０，４２、搬送ローラ４４などである。

次に、データ照合部３０が行う異常検出処理について説明する。まず、図４を参照して、１枚の用紙を撮像して得た１つの検査画像データに複数の印刷欠陥が含まれる場合の異常検出処理の例について説明する。なお、以下の処理を行うために、データ照合部３０内の記憶部には、図５に示されるデータテーブルが格納されている。図５のデータテーブルでは、各回転部品ごとに外周長さ、ばらつきの許容範囲、故障判定する検出回数である故障判定閾値が格納されている。

データ照合部３０は、印刷済みの用紙を撮像して得られた検査画像データを、その用紙に印刷するに際して用いられた原稿画像データと比較して、検査画像データに含まれる汚れ、抜け、かすれ等の印刷欠陥を検出する（Ｓ４０１）。ここで、印刷欠陥は画素が連結したものごとに別々なものとして識別され、各印刷欠陥に番号（ｎ＝１，２，３，・・）が付されラベリングが行われる。

本実施形態では、図６Ａに示す検査画像データから印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２が検出される。具体的には、図６Ａに示す検査画像データと図６Ｂに示す原稿画像データに対してパターンマッチング処理を行って位置合わせした後に、検査画像データの画素値から原稿画像データの画素値を減算処理する。その結果、図６Ｃに示す欠陥画像データのように、印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２が検査画像データから抽出される。図６Ｃにおいて抽出された印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２は、クリーナローラの不良により発生した汚れである。なお、本実施形態では、原稿画像データと検査画像データに基づいて印刷欠陥を検出しているが、他の方法により印刷欠陥を検出してもよい。例えば、原稿画像データを利用せずに、検査画像データに公知の欠陥検出技術を適用して印刷欠陥を検出してもよい。

次に、データ照合部３０は、各印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２ごとに画素値の重心を求める（Ｓ４０２）。重心の演算では、各印刷欠陥ごとに用紙送り方向（Ｙ方向）及びそれに直行する方向（Ｘ方向）に画素値を積算した投影波形を生成し、各投影波形について両側の積算面積が等しくなるＸ座標及びＹ座標を求め、これらのＸ，Ｙ座標により規定される点を重心とする。なお、他の実施形態においては、重心に代えて他の代表的な位置を求めてもよい。

次に、データ照合部３０は、検出された複数の印刷欠陥の中で、搬送方向に直交する方向（Ｘ方向）の重心座標が一致するものごとに抽出する（Ｓ４０３）。ここで、座標は完全に一致しなくとも、データテーブルのばらつき許容範囲内（例えば１０ピクセル）であれば一致するものとされる。なお、ばらつき許容範囲は、回転部品又は印刷欠陥の種類に応じて適切な値とすればよい。また、印刷汚れ、抜け、かすれなど同種の印刷欠陥についてのみ抽出処理を行こととしてもよい。

次に、データ照合部３０は、Ｘ座標が一致するものとされた印刷欠陥の全ての組み合わせについて、２つの印刷欠陥のＹ方向の重心間距離を演算する（Ｓ４０４）。そして、各重心間距離について、データテーブルに登録された複数の回転部品の外周長さに対してばらつき範囲内であるか否かを判定し、ばらつき範囲内である場合にはその回転部品用の変数ｋをインクリメント（＋１）する（Ｓ４０５）。なお、変数ｋは、データテーブルに登録された回転部品ごとに設定されており、印刷欠陥の重心間距離と回転部品の外周長さの一致回数を表している。

各回転部品の変数ｋは予め設定された故障判定閾値と比較され（Ｓ４０６）、いずれかの回転部品の変数ｋが故障判定閾値以上となった場合には、異常検出装置３１の表示部にメンテナンス要求が表示される（Ｓ４０７）。ここで、感光体ベルト４６など印刷の品質に強く関連する重要部品については早期に警告する必要があるため、故障判定閾値は低く設定されている。一方、重要度の低い部品については誤報を防止するため、故障判定閾値は高く設定されている。

メンテナンス要求には、故障が推定された回転部品の名称、プリンタ内における位置等が併せて表示される。サービスエンジニア又はユーザはこの表示内容を見て、故障個所として特定された部品の修理、交換等を即座に行うことができる。本実施形態においては、故障個所が異常判定処理により特定されているため、サービスエンジニア又はユーザは自らの経験に基づいて故障個所を特定する必要がない。これは、経験の少ないサービスエンジニア又はユーザがメンテナンスを行う場合には特に効果的である。

回転部品の故障が判定されたときの別の処理方法として、次の処理を行ってもよい。すなわち、プリンタから故障個所の名称などの情報をネットワークに出力し、遠方にいるサービスエンジニアが所持するパーソナルコンピュータや携帯情報端末などに、メンテナンス要求、故障した回転部品の名称等の情報を表示してもよい。また、簡易な別の処理方法として、周期的に現れた重心間距離のデータを、回転部品の外周長さのデータと併せて表示するだけでもよい。このような簡易な処理としても、サービスエンジニアはその表示を見て故障個所を容易に判断することができる。

以上に説明した、周期的な印刷欠陥の判定方法では、１つの検査画像データに複数の印刷欠陥が含まれる場合を対象としている。この判定方法では、クリーナローラや搬送ローラなどの外周長さが小さい回転部品の故障を有効に判定することができる。しかし、回転部品の外周長さが大きく、１つの検査画像データ内に印刷欠陥が周期的に現れない場合には有効性に欠ける。そこで、回転部品の外周長さが大きい場合に有効な印刷欠陥の判定方法を、次に説明する。

図７は、複数の検査画像データに跨る周期的な印刷欠陥が存在する場合の異常検出処理を示すフローチャートである。なお、以下の処理においても、図５に示されるデータテーブルが利用される。

データ照合部３０は、印刷処理が行われ検査画像データが取得されるごとに、検査画像データに含まれる全ての印刷欠陥を検出してラベリングし（Ｓ７０１）、各印刷欠陥について重心の座標を計算する（Ｓ７０２）。この欠陥検出、重心計算については、既述した処理と同様である。また、既述のとおり、識別データとして連番のページ番号Ｓ_Ｎ（Ｎ＝１，２，３・・）を取得する。

次に、データ照合部３０は、検査画像データにおいて用紙の基準位置を検出する。本実施形態では、エッジ検出処理により用紙と用紙以外の部分の境界線を検出し、各境界線が交わる用紙隅の位置を求める。用紙基準位置は、図６Ａを参照すると用紙隅Ｐ１の位置である。そして、既に求めた重心座標を、用紙基準位置Ｐ１を原点（Ｘ０，Ｙ０）とした座標（Ｘ，Ｙ）に変換する（Ｓ７０３）。

次に、データ照合部３０は、上記のように計算した今回の検査画像データの各印刷欠陥の重心座標を、過去に撮像された検査画像データの印刷欠陥の重心座標と比較する。すなわち、今回の印刷欠陥重心のＸ座標を過去の印刷欠陥重心のＸ座標を比較して、Ｘ座標がばらつき範囲内であるか否かを判定し、Ｘ座標が一致する印刷欠陥を特定する（Ｓ７０４）。そして、Ｘ座標がばらつき範囲内である印刷欠陥があった場合には、２つの印刷欠陥のＹ方向の重心間距離を演算する（Ｓ７０５）。

ここで、複数の検査画像データに跨る重心間距離の演算について図８を参照して説明する。図８では、複数の検査画像データＫ１，Ｋ２，Ｋ３が示されており、各検査画像データにはそれぞれ印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が含まれている。これら複数の検査画像データＫ１，Ｋ２，Ｋ３は、感光体ベルト４６に形成される現像と同じ位置関係で示されている。

図８からも理解できるように、印刷欠陥の重心間距離Ｉｔｖｌは次式で演算される。
Ｉｔｖｌ＝Ｔ_Ｎ−Ｔ_Ｎ−１＋Ｔｐ（Ｓ_Ｎ−Ｓ_Ｎ−１）
ここで、
Ｔ_Ｎ，Ｔ_Ｎ−１は、各検査画像の基準位置Ｐ_Ｎを原点とした印刷欠陥Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のＹ座標、
Ｔｐは、検査画像データの基準位置間のＹ方向距離、
Ｓ_Ｎ，Ｓ_Ｎ−１は、連番のページ番号
である。

なお、検査画像データの基準位置間のＹ方向距離Ｔｐは、印刷システムの動作設定より算出することができる。例えば、本実施形態のプリンタでは、連続印刷する場合に、用紙が３３０ｍｓｅｃごとに給紙トレイから取り出されて搬送経路に流される。また、用紙の搬送速度は１．０ｍｍ／ｍｓｅｃである。よって、基準位置間の距離Ｔｐは３３０ｍｍとなる。ここで、解像度が２００ｄｐｉであり、１ピクセル当たりの距離が０．１２７ｍｍ／ｐｉｘｅｌである場合には、基準位置間のピクセル数は３３０／０．１２７＝２６００ｐｉｘｅｌとなる。

次に、データ照合部３０は、データテーブルに登録された複数の回転部品の外周長さに対して重心間距離がばらつき範囲内であるか否かを判定する。ばらつき範囲内である場合にはその回転部品の変数ｋをインクリメント（＋１）し、いずれかの回転部品の変数ｋが、その回転部品について予め設定された故障判定閾値以上となった場合には、異常検出装置の表示部にメンテナンス要求を表示する（Ｓ７０６〜Ｓ７０８）。なお、既述したとおり、メンテナンス要求に代えて別の処理を行ってもよい。

なお、上記の演算では、用紙の搬送速度が一定値であると仮定して、重心間距離の演算を行っているが、用紙搬送用の搬送ローラ４４の駆動初期時や加減速時には、搬送速度は一定値とは異なる値となってしまう。このときには、検査画像データの全体が一様にあるいは部分的に用紙送り方向に伸縮することとなり、検査画像データを原稿画像データと照合しても印刷欠陥を正確に検出することができない。これに対しては、読取スキャナ６０前後の搬送ベルトの移動速度を検出して、印刷欠陥の位置検出を補正することにより対応すればよい。例えば、移動速度が変化したときの伸縮した検査画像データを、移動速度の検出値に基づいて移動速度が一定の伸縮のない、原稿画像データとスケールが整合した検査画像データに変換した後に、検査画像データを原稿画像データと照合して検査画像データから印刷欠陥の位置を検出する。これにより、印刷欠陥が正確に検出することができる。

また、原稿画像データとの照合を行わず、検査画像データのみを処理して印刷欠陥を検出する場合には、伸縮した検査画像データにおける印刷欠陥の位置を求めた後に、印刷欠陥の位置を移動速度の検出値に基づいて補正し、伸縮による誤差を除去すればよい。

なお、搬送ベルトの移動速度を検出するには、用紙の搬送経路にある回転部品に設けられたエンコーダ、又は回転部品駆動用モータに設けられたエンコーダの検出出力を利用すればよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、等価な範囲で様々な変形が可能である。例えば、本実施形態の印刷システムでは高速印刷システムとしているが、より簡易な印刷システムとしてもよい。また、原稿画像データは、通常印刷される画像データであれば定型文書に限らず、写真、文章など他の種類でもよい。また、異常検出装置３１は、印刷システムに組み込まれ固定されてものとしても、取り外し可能なものとしてもよい。

本実施形態に係る異常検出装置を含む印刷システムを示す概略図である。プリンタの内部構成を簡略化して示す概略図である。感光体ベルトの表面上の不良部分を示す説明図である。クリーナローラの表面上の不良部分を示す説明図である。定着ローラの表面上の不良部分を示す説明図である。１つの検査画像データに複数の印刷欠陥が含まれるときの、異常検出装置の処理を示すフローチャートである。データ照合部の記憶部に登録されたデータテーブルを示す説明図である。検査画像データを示す説明図である。原稿画像データを示す説明図である。欠陥画像データを示す説明図である。複数の検査画像データのそれぞれに印刷欠陥が含まれるときの、異常検出装置の処理を示すフローチャートである。印刷欠陥の離間距離の計算方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１０プリントコントローラ、１１データ送信線、２０プリンタ、２２データ抽出処理部、２４原稿画像データ保存部、２６読み取り制御部、２８検査画像データ保存部、３０データ照合部、３１異常検出装置、３２，３４，３６給紙トレイ、３８，４０，４２給紙ローラ、４４搬送ローラ、４６感光体ベルト、４８駆動ローラ、５０ラスタ出力スキャナ、５３現像ローラ、５４クリーナローラ、５６定着ローラ、５８剥離ブレード、６０読取スキャナ、６１撮像デバイス、６２レンズ、６４両面トレイ。

Claims

原稿画像データを用紙に印刷する画像形成装置に設けられた回転部品の異常を検出する異常検出装置であって、
原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して得られた複数の検査画像データを取得する検査画像取得手段と、
前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、前記各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出手段と、
前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算手段と、
を備え、前記離間距離データを異常個所を有する回転部品の特定に供するとともに、
前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、
前記欠陥検出手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、
前記距離演算手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする異常検出装置。
請求項１に記載の異常検出装置であって、
少なくとも１つの回転部品の外周長データを保持し、前記離間距離データが前記外周長データのいずれかと一致した場合に、当該回転部品を異常個所として特定する異常個所特定手段を備えたことを特徴とする異常検出装置。
請求項２に記載の異常検出装置であって、
前記異常個所特定手段は、前記離間距離データと前記外周長データの一致回数が所定閾値以上となった場合に、当該回転部品を異常個所として特定することを特徴とする異常検出装置。
請求項３に記載の異常検出装置であって、
前記所定閾値は、各回転部品に応じて設定されることを特徴とする異常検出装置。
請求項２に記載の異常検出装置であって、
前記異常個所として特定された回転部品に関する情報を表示する表示手段を備えたことを特徴とする異常検出装置。
請求項１に記載の異常検出装置であって、
用紙の送り方向の位置を検出するエンコーダの位置検出値に基づいて、前記欠陥検出手段による印刷欠陥の位置検出を補正する位置補正手段を有することを特徴とする異常検出装置。
回転部品の異常を検出する異常検出機能を有する画像形成装置であって、
原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得手段と、
前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出手段と、
前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算手段と、
を備え、前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供するとともに、
前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、
前記欠陥検出手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、
前記距離演算手段は、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする異常検出機能を有する画像形成装置。
画像形成装置の回転部品の異常を検出する異常検出方法であって、
原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得工程と、
前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出工程と、
前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算工程と、
前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供する工程と、
を含み、
前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、
前記欠陥検出工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、
前記距離演算工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする異常検出方法。
画像形成装置の回転部品の異常を検出する異常検出装置に、
原稿画像データが印刷された複数枚の用紙を撮像して、複数の検査画像データを取得する検査画像取得工程と、
前記複数の検査画像データに含まれる複数の印刷欠陥を検出し、各印刷欠陥の位置を求める欠陥検出工程と、
前記複数の印刷欠陥のうち、用紙送り方向に直行する方向の位置が共通するものについて、用紙送り方向の離間距離データを求める距離演算工程と、
前記離間距離データを、異常個所を有する回転部品の特定に供する工程と、
を実行させるための異常検出プログラムであって、
前記用紙送り方向に直行する方向の位置が共通する印刷欠陥が、第一の検査画像データと第二の検査画像データのそれぞれに含まれる場合に、
前記欠陥検出工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、を求め、
前記距離演算工程では、前記第一の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第一の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第二の検査画像データから検出された前記印刷欠陥の前記第二の検査画像データの基準位置に対する位置と、前記第一及び第二の検査画像データの前記基準位置同士の離間距離と、に基づいて、それら印刷欠陥の離間距離データを求めることを特徴とする異常検出プログラム。