JP2014193767A - 画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な複合機１００を提供する。
【解決手段】実測搬送時間が基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段４０４と、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段４０６と、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段４０７と、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じたと検知する検知手段４０９とを備えることを特徴とする複合機１００。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知装置に関し、詳しくは、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法に関する。

従来より、給紙カセットから画像形成部へ用紙を搬送する給紙ローラが磨耗すると、当該給紙ローラの搬送能力が低下したり、用紙の搬送経路で紙詰まり（ＪＡＭ）が発生したりする。これらの不都合を防止するために、画像形成装置では、前記給紙ローラの磨耗を検知する検知処理が行われている。

前記検知処理としては、例えば、給紙ローラによる用紙の給紙開始時点から、用紙の搬送経路に予め設けられたセンサーによる用紙の検知時点までの搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知している。具体的には、基準となる基準搬送時間を計算又は実測により予め算出しておき、用紙の搬送毎に、当該用紙の実測搬送時間を実際に測定し、基準搬送時間と実測搬送時間とを比較することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する。

例えば、特開平５−５８４８２号公報（特許文献１）には、用紙収容装置に収容された用紙の上部に一定の圧力で押圧され、用紙を用紙収容装置から送り出すナジャーローラと、該ナジャーローラの下流部に設けられる用紙さばき機構とを設け、該用紙さばき機構の下流部に用紙センサーを配置し、用紙収容装置から送り出される用紙が、用紙さばき機構にニップされた後で、ナジャーローラによる押圧を解除するように構成してなる画像形成装置の給紙装置が開示されている。当該給紙装置は、用紙さばき機構の下流部に用紙センサーを配置し、前記用紙センサーにより、給紙装置から送り出された用紙が、前記センサーに検知される時間を測定する手段を制御装置に設け、前記用紙の送り出される時間のデータを用いて、ナジャーローラを用紙に押圧して送り出す時間を設定することを特徴とする。これにより、用紙さばき機構の給紙ローラやナジャーローラによる送り性能が低下した場合でも、用紙が用紙センサーにより検知される時間のデータを用いて、ナジャーローラによる送り出しの時間を自動的に延長することができ、用紙収容装置からの送り出しの作用を確実に行わせることが出来るとしている。

又、特開平６−８０２７７号公報（特許文献２）には、用紙貯留部から用紙を給紙する給紙ローラと、用紙搬送路上に設けられた給紙センサと、前記給紙ローラをオンしたのち前記給紙センサがオンするまでの時間が一定時間以上になったとき給紙不良として装置をダウンさせる手段とを備えた複写機の給紙異常警告装置が開示されている。前記給紙異常警告装置では、前記一定時間よりも微小時間短い特定時間を計時する計時手段と、前記給紙ローラをオンしたのち前記給紙センサがオンするまでの時間が前記特定時間以上になったとき前記給紙ローラの交換を促す警告を発する警告手段とを設けたことを特徴とする。これにより、給紙ローラを交換すべき旨を複写動作が不可能になる前に通知することができるため、実質的なダウンを無くすことができ、装置の信頼性を向上することができるとしている。

又、特開２００３−９５４６０号公報（特許文献３）には、像担持体上に形成された画像とのタイミングを取って用紙を送り出すためのレジストローラと用紙搬送路中で用紙の有無を検知する用紙センサとを具備し、用紙給送時の給紙スタート信号から前記用紙センサが用紙先端を検出するまでの時間を測定し、該測定した時間に基づいて用紙搬送に関わるモータの回転数を補正可能な画像形成装置が開示されている。前記画像形成装置は、前記レジストローラより上流側で用紙搬送に関わる第１モータと、前記レジストローラ以降で用紙搬送に関わる第２モータとを有し、前記第１モータは前記第２モータとは独立して回転数の制御が可能に設けられ、ｎを１以上の整数として、ｎ枚目の用紙搬送時における前記第１モータの回転数をＲ（ｎ）、ｎ枚目の用紙搬送時における給紙開始信号から前記用紙センサが用紙先端を検出するまでの時間をＴ（ｎ）、あらかじめ設定した所定値をＴ０とするとき、ｎ＋１枚目の用紙を搬送する前記第１モータの回転数Ｒ（ｎ＋１）がＲ（ｎ＋１）＝Ｒ（ｎ）×Ｔ（ｎ）÷Ｔ０となるように制御することを特徴とする。これにより、負荷の大きな時のローラスリップの増大、経時でのローラのμの低下によるスリップの増大、ローラの磨耗による用紙線速の低下、用紙の搬送負荷による生産性の低下を防止することができる。また、用紙線速の遅れを補正できることから、用紙搬送部の部品寿命を延ばすことができ、コスト低下及び環境への影響低減を実現することができるとしている。

特開平５−５８４８２号公報 特開平６−８０２７７号公報 特開２００３−９５４６０号公報

しかしながら、給紙時において、用紙の光沢、埃や給紙ローラの初期の滑りにより単発的に用紙の搬送が遅れる場合があるが、特許文献１−３に記載の技術では、そのような単発的な用紙の搬送遅れについても、給紙ローラの磨耗として検知するおそれがあり、未だに、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが出来ないという問題がある。

又、給紙ローラの磨耗は、用紙の搬送を行う程進行し、当該給紙ローラの外径が徐々に小さくなり、それに伴って、用紙の搬送能力も徐々に低下していく。そのため、このような給紙ローラの磨耗の特徴を的確に捉えれば、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知出来る可能性がある。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する画像形成装置を前提とし、以下の構成を採用する。

即ち、前記画像形成装置は、前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段と、前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段と、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段と、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知手段とを備えることを特徴とする。

又、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、前記ランク分けテーブルを作成する作成手段と、前記ランクの数が継続的に増加していないと判定した場合に、前記ランク分けテーブルを消去する消去手段とを更に備える。

又、前記第一の判定手段は、前記実測搬送時間から前記基準搬送時間を減算して、当該減算値を用紙搬送時間差として算出し、当該用紙搬送時間差が、予め設定された閾値を超過したか否かを判定することで、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過したか否かを判定する。

又、前記ランク分けテーブルが、前記閾値を段階的に増加させた差範囲と、当該差範囲の大小を示すランクとを関連付けたランク分けテーブルである。

又、前記第二の判定手段は、前記ランク分けテーブルのランクのうち、最も小さい差範囲にランク付けされたランクＡの数が所定回数を超過しないか否かを判定することで、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する。

又、本発明は、用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する給紙ローラ磨耗検知方法として提供することが出来る。

即ち、前記給紙ローラ磨耗検知方法は、前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定ステップと、前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウントステップと、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定ステップと、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知ステップとを備えることを特徴とする。

又、本発明は、電気通信回線などを介して個別に流通する、コンピュータに実行させるためのプログラムとして提供することができる。この場合、中央演算処理装置（ＣＰＵ）が、本発明のプログラムに従ってＣＰＵ以外の各回路と協働して制御動作を実現する。又、前記プログラム及びＣＰＵを用いて実現される各手段は、専用のハードウェアを用いて構成することもできる。又、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された状態で流通させることも可能である。

本発明の画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法によれば、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能となる。

本発明に係る複合機の内部の全体構成を示す概念図である。 本発明に係る操作部の全体構成を示す概念図である。 本発明に係る複合機の制御系ハードウェアの構成を示す図である。 本発明の実施形態における複合機の機能ブロック図である。 本発明の実施形態の実行手順を示すためのフローチャートである。 本発明の実施形態のランク分けテーブルの一例を示す図（図６（Ａ））と、単発的な用紙の搬送の遅延の一例を示す図（図６（Ｂ））である。 単発的な用紙の搬送の遅延に対応するランク分けテーブルの一例を示す図（図７（Ａ））と、連続的な用紙の搬送の遅延の一例を示す図（図７（Ｂ））である。 連続的な用紙の搬送の遅延に対応するランク分けテーブルの一例を示す図（図８（Ａ））と、本発明の実施形態のタッチパネル上に表示された交換画面の一例を示す図（図８（Ｂ））である。

以下に、添付図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、フローチャートにおける数字の前に付されたアルファベットＳはステップを意味する。

＜画像形成装置＞
以下に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略模式図である。但し、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

尚、本発明に係る画像形成装置は、例えば、プリンタ、あるいはプリンタ、コピー、スキャナ、ファックス等を備えた複合機等が該当し、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能等を備えた画像形成装置として機能する。

以下に、例えば、コピー機能を利用する場合の複合機１００（ＭＦＰ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）の動作を簡単に説明する。

先ず、ユーザが複合機１００を利用する場合、原稿を筐体部の上面に備えられている原稿台１０１に載置する。続いて、ユーザは、前記原稿台１０１近傍に備えられている操作部１０２（操作パネル）を使用して、画像形成に関する設定条件の入力を当該操作部１０２の操作画面から入力する。そして、ユーザが、前記操作部１０２に設けられたスタートキーを押下すると、複合機１００が画像形成（印刷処理）を開始する。

次に、画像読取部１０３において、光源１０４から照射された光が、前記原稿台１０１に置かれた原稿に反射される。反射された光は、ミラー１０５、１０６、１０７によって撮像素子１０８に導かれる。導かれた光は前記撮像素子１０８により光電変換されて、前記原稿に対応する画像データが生成される。

さて、前記画像データに基づいてトナー像を形成する部分が画像形成部１０９である。前記画像形成部１０９には感光体ドラム１１０が備えられている。上記感光体ドラム１１０は、一定速度で所定の方向に回転し、その周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器１１１、露光ユニット１１２、現像器１１３、転写器１１４、クリーニングユニット１１５などが配置されている。

前記帯電器１１１は、前記感光体ドラム１１０表面を一様に帯電させる。前記露光ユニット１１２は、帯電された感光体ドラム１１０の表面に、前記画像データに基づいてレーザーを照射し、静電潜像を形成する。前記現像器１１４は、形成された静電潜像に、トナーを付着させてトナー像を形成する。形成されたトナー像は、前記転写器１１４により、記録媒体（例えば、用紙、シート）に転写される。前記クリーニングユニット１１５は、前記感光体ドラム１１０の表面に残された余分なトナーを取り除く。これらの一連のプロセスは、前記感光体ドラム１１０が回転することにより実行される。

前記用紙は、複合機１００に備えられた複数の給紙カセット１１６から搬送される。搬送される時は、前記用紙は、給紙ローラ（ピックアップローラ）１１７により何れか１つの給紙カセット１１６から搬送路へ引き出される。各給紙カセット１１６には、それぞれ異なる紙種の用紙が収容されており、画像形成に関する設定条件に基づいて用紙が給紙（搬送）される。

搬送路に引き出された用紙は、搬送ローラ１１８やレジストローラ１１９により感光体ドラム１１０と転写器１１４の間に送り込まれる。送り込まれると、前記用紙は前記転写器１１４により前記トナー像が転写され、定着装置１２０に搬送される。

前記トナー像が転写された用紙が、前記定着装置１２０に備えられた加熱ローラと加圧ローラの間を通過すると、前記トナー像に熱と圧力が印加されて、可視像が用紙に定着される。前記加熱ローラの熱量は、紙種に応じて最適に設定され、前記定着が適切に行われる。前記可視像が用紙に定着されて画像形成が終了し、当該用紙は搬送ローラ１１８により、経路切替部１２１へ導かれる。

前記経路切替部１２１では、前記複合機１００による切り替え指示により、前記用紙を、前記筐体部の側面に設けられた排紙トレイ１２２へ案内したり、排紙口１２３を介して、前記筐体部の胴内に設けられた胴内トレイ１２４へ案内したりする。前記用紙は、前記排紙トレイ１２２か胴内トレイ１２４に積載され、収容される。上記手順により、複合機１００の筐体部１２５は画像形成機能をユーザに提供する。

ここで、各給紙カセット１１６から給紙ローラ１１７を介して搬送される用紙が共通して通過する搬送ローラ１１８の近傍には、当該用紙の搬送（通過）を検知する用紙検知センサ１２６が予め設けられており、複合機１００は、各給紙ローラ１１７が回転を開始した時点から前記用紙検知センサ１２６が用紙を検知した時点までの時間を測定可能に構成されている。

図２は、本発明の実施形態に係る操作部の全体構成を示す概念図である。ユーザは、前記操作部１０２を用いて、上述のような画像形成についての設定条件を入力したり、入力された設定条件を確認したりする。前記設定条件が入力される場合、前記操作部１０２に備えられたタッチパネル２０１（操作パネル）、タッチペン２０２、操作キー２０３が用いられる。

前記タッチパネル２０１には、設定条件を入力する機能と当該設定条件を表示する機能が兼ね備えられている。即ち、タッチパネル２０１上に表示された画面内のキーを押下することによって、当該押下されたキーに対応する設定条件が入力される。

前記タッチパネル２０１の背面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示部（図示せず）が設けられており、当該表示部が、例えば、前記初期画面等の操作画面を表示する。前記タッチパネル２０１の近傍には、タッチペン２０２が備えられており、ユーザがそのタッチペン２０２の先をタッチパネル２０１に接触させると、タッチパネル２０１下に設けられたセンサが接触先を検知する。

更に、タッチパネル２０１近傍には、所定数の操作キー２０３が設けられ、例えば、テンキー２０４、スタートキー２０５、クリアキー２０６、ストップキー２０７、リセットキー２０８、電源キー２０９が備えられている。

次に、図３を用いて、複合機１００の制御系ハードウェアの構成を説明する。図３は、本発明に係る複合機１００の制御系ハードウェアの構成を示す図である。ただし、本発明に直接には関係しない各部の詳細は省略している。

複合機１００の制御回路は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）３０４、各駆動部に対応するドライバ３０５、操作部３０６（１０２）、給紙ローラ３０７（１１７）、用紙検知センサ３０８（１２６）を内部バス３０９によって接続している。

前記ＣＰＵ３０１は、例えば、ＲＡＭ３０３を作業領域として利用し、前記ＲＯＭ３０２、ＨＤＤ３０４等に記憶されているプログラムを実行し、当該実行結果に基づいて前記ドライバ３０５と前記操作部３０６からのデータや指示、キーに対応する信号、命令等を授受し、図１に示した各駆動部の動作を制御する。

又、前記ＣＰＵ３０１は、前記給紙ローラ３０７の回転の開始時点と、前記用紙検知センサ３０８の用紙の検知時点とを取得して、所定区間における用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定する。又、前記駆動部以外の後述する各手段（図４に示す）についても、前記ＣＰＵ３０１が、プログラムを実行することで当該各手段を実現する。前記ＲＯＭ３０２、ＨＤＤ３０４等には、以下に説明する各手段を実現するプログラムやデータが記憶されている。

＜本発明の実施形態＞
次に、図４、図５を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。図４は、本発明の複合機の機能ブロック図である。図５は、本発明の実行手順を示すためのフローチャートである。

まず、ユーザが、原稿台１０１に所定の原稿を載置し、複合機１００の電源を投入すると、当該複合機１００の操作部１０２の表示受付手段４０１が、所定の操作画面（初期画面）をタッチパネル２０１上に表示する。

ユーザは、前記操作画面を見ながら、所望の設定条件（例えば、用紙のサイズ「Ａ４」、印刷部数１００枚等）を入力し、スタートキー２０５を押下すると、前記表示受付手段４０１は、当該設定条件と当該スタートキー２０５の押下とを受け付けて、その旨を画像形成手段４０２に通知する。当該通知を受けた画像形成手段４０２は、前記設定条件と前記原稿とに基づいて画像形成の実行を開始する（図５：Ｓ１０１）。

ここで、前記画像形成手段４０２が画像形成の実行を開始すると、その旨を測定手段４０３に通知する。当該通知を受けた測定手段４０３は、前記画像形成の実行のための用紙が給紙ローラ１１７により搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間Ｔｒ（ｓｅｃ）を測定する（図５：Ｓ１０２）。

前記測定手段４０３が前記実測搬送時間Ｔｒを測定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、先ず、前記測定手段４０３が、どのような用紙のサイズであっても共通して通過する箇所に予め設けられた用紙検知センサ１２６の監視を開始する。次に、前記画像形成手段４０２が、画像形成対象の用紙のサイズ「Ａ４」に対応する給紙ローラ１１７の回転を開始すると、前記測定手段４０３が、当該給紙ローラ１１７の回転の開始を検知し、当該給紙ローラ１１７の回転開始時点からの経過時間を所定のタイマーを用いて計測する。一方、前記給紙ローラ１１７の回転により搬送（給紙）された用紙が前記用紙検知センサ１２６に検知されると、前記測定手段４０３が、前記用紙検知センサ１２６を介して用紙の通過を検知し、前記タイマーを停止して、前記経過時間を取得する。これにより、前記給紙ローラ１１７の回転開始時点から前記用紙検知センサ１２６の用紙検知時点までの経過時間を、所定区間における用紙の搬送に要する実測搬送時間Ｔｒとして測定することが可能となる。

前記測定手段４０３が、一の実測搬送時間Ｔｒの測定を完了すると、その旨を第一の判定手段４０４に通知し、当該通知を受けた第一の判定手段４０４は、前記実測搬送時間Ｔｒが、未磨耗の給紙ローラ１１７を用いて算出される基準搬送時間Ｔｓ（ｓｅｃ）を超過したか否かを判定する。

ここで、前記基準搬送時間Ｔｓとは、未磨耗の（新品の）給紙ローラ１１７を用いて用紙を搬送させた場合に、当該給紙ローラ１１７の回転開始時点から前記用紙検知センサ１２６の用紙検知時点までの経過時間を測定又は理論的に算出した時間を意味する。従って、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過した（長い）場合は、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じている可能性が高いことを意味する。

尚、前記基準搬送時間Ｔｓは、用紙のサイズに対応する各給紙ローラ１１７毎に設けられるため、前記第一の判定手段４０４は、前記用紙の搬送に利用される所定の給紙ローラ１１７における実測搬送時間Ｔｒと、当該給紙ローラ１１７に対応する基準搬送時間Ｔｓとにより、上述した判定を行うことになる。

さて、前記第一の判定手段４０４が、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過したか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記第一の判定手段４０４は、先ず、前記実測搬送時間Ｔｒから、当該実測搬送時間Ｔｒにおける給紙ローラ１１７に対応する基準搬送時間Ｔｓを減算して、当該減算値Ｔｅ（ｓｅｃ）を用紙搬送時間差として算出する（図５：Ｓ１０３）。

ここで、前記用紙搬送時間差Ｔｅを算出する理由は、用紙の搬送に要する時間は、変動量が小さいため、差分を取って判定することにより、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓよりも長くなったか否かを精度高く判定することが出来るためである。

次に、前記第一の判定手段４０４は、後述するランク分けテーブルが存在するか否か判定する（図５：Ｓ１０４）。

ここで、未だ、ランク分けテーブルは存在しないため、前記第一の判定手段４０４は、前記ランク分けテーブルが存在しないと判定し（図５：Ｓ１０４ＮＯ）、前記第一の判定手段４０４は、前記用紙搬送時間差Ｔｅが、予め設定された閾値Ｔａ（ｓｅｃ）を超過したか否かを判定する（図５：Ｓ１０５）。尚、前記ランク分けテーブルが存在する場合は（図５：Ｓ１０４ＮＯ）、後述する。

ここで、前記閾値Ｔａは、管理者等のユーザが設定する設定値であり、例えば、給紙ローラ１１７の磨耗が開始され始める程度の実測搬送時間Ｔｒと対応する基準搬送時間Ｔｓとに基づいて算出される値であると、効率よく給紙ローラ１１７の磨耗を検知出来るので、好ましい。

さて、前記判定の結果、前記用紙搬送時間差Ｔｅが前記閾値Ｔａを超過しない場合に（図５：Ｓ１０５ＮＯ）、前記第一の判定手段４０４は、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過していないと判定し、処理を終了する。この場合は、前記給紙ローラ１１７が全く磨耗していない（新品同様である）ため、当該給紙ローラ１１７の磨耗の検知自体をしなくてもよいことになる。

一方、前記判定の結果、前記用紙搬送時間差Ｔｅが前記閾値Ｔａを超過した場合に（図５：Ｓ１０５ＹＥＳ）、前記第一の判定手段４０４は、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過したと判定し、その旨を作成手段４０５に通知する。当該通知を受けた作成手段４０５は、当該実測搬送時間Ｔｒの長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを作成する（図５：Ｓ１０６）。

ここで、前記作成手段４０５が、前記ランク分けテーブルを作成する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記作成手段４０５が、前記閾値Ｔａを用いて、図６（Ａ）に示すように、当該閾値Ｔａを段階的に増加させた差範囲６０１と、当該差範囲６０１の大小を示すランク６０２とを関連付けたランク分けテーブル６００を作成する。具体的には、前記作成手段４０５が、前記閾値Ｔａよりも段階的に大きい閾値Ｔｂ、Ｔｃを作成し、ＴｅがＴａ以下の範囲である第一の差範囲と、ＴｅがＴａを超過し、且つ、Ｔｂ以下の範囲である第二の差範囲と、ＴｅがＴｂを超過し、且つ、Ｔｃ以下の範囲である第三の差範囲と、ＴｅがＴｃを超過した範囲である第四の差範囲とを差範囲６０１として作成する。ここで、Ｔｂは、例えば、２＊Ｔａと、Ｔｃは、３＊Ｔａとして設定される。次に、前記作成手段４０５が、前記作成した差範囲６０１のうち、最も小さい第一の差範囲にランクＡを関連付け、次に小さい第二の差範囲にランクＢを関連付け、三番目に小さい第三の差範囲にランクＣを関連付け、最も大きい第四の差範囲にランクＤを関連付ける。これにより、前記ランク分けテーブル６００が完成する。尚、前記差範囲６０１の数、ランク６０２の記号等は、任意に設定すればよい。又、前記ランク分けテーブル６００は、作成されると、所定のメモリに記憶されることになる。

前記作成手段４０５が前記ランク分けテーブル６００の作成を完了すると、その旨をカウント手段４０６に通知し、当該通知を受けたカウント手段４０６は、前記ランク分けテーブル６００を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Ｔｒのランクの数をカウントする（図５：Ｓ１０７）。

具体的には、前記カウント手段４０６が、先ず、先ほど算出された用紙搬送時間差Ｔｅを、前記ランク分けテーブル６００の差範囲６０１のいずれかに対応付け、当該対応付けられた差範囲６０１に関連付けられたランク６０２の数に１を加算してカウントする。

例えば、図６（Ｂ）に示すように、例えば、前記給紙ローラ１１７による用紙の給紙が、当該用紙の光沢、埃や当該給紙ローラ１１７の初期の滑りにより単発的に遅れて、当該用紙の給紙に対応する用紙搬送時間差Ｔｅが著しく大きくなった場合、前記カウント手段４０６は、図７（Ａ）に示すように、当該用紙搬送時間差Ｔｅを、前記ランク分けテーブル６００に基づいてランクＤとランク付けて、ランクＤの数に１を加算してカウントする。尚、前記カウントされたランクの数は、前記ランク分けテーブル６００に関連付けられる。これにより、各ランク毎の数、発生頻度から、前記給紙ローラ１１７の状況を把握し易くなる。

前記カウント手段４０６が前記カウントを完了すると、当該カウントしたランクの数が第一の所定回数（例えば、５回）を超過したか否かを判定する（図５：Ｓ１０８）。ここで、前記カウントしたランクの数は、前記カウント手段４０６がカウントした各ランクの数を合算した合計数でも良いし、各ランク毎の数でも構わない。本発明の実施形態では、各ランクの数を合算した合計数として、以下、説明する。

前記判定の結果、前記カウントしたランクの数が第一の所定回数を超過していない場合に（図５：Ｓ１０８ＮＯ）、前記カウント手段４０６は、処理を終了する。この場合は、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じているのか、単発的に用紙の搬送が遅れたのか検知することが出来ないため、前記カウント手段４０６が、各用紙の搬送毎に継続して算出される用紙搬送時間差Ｔｅをランク分けして、そのランクの数をカウントすることになる。

ところで、前記画像形成手段４０２は、継続して画像形成を実行しているため（図５：Ｓ１０１）、前記ランク分けテーブル６００が作成された後は、上述と同様に、前記測定手段４０３が前記実測搬送時間Ｔｒを測定し（図５：Ｓ１０２）、前記第一の判定手段４０４が当該実測搬送時間Ｔｒを用いて用紙搬送時間差Ｔｅを算出する（図５：Ｓ１０３）。

ここで、前記ランク分けテーブル６００が存在するため、前記第一の判定手段４０４が、その旨を前記カウント手段４０６に通知し、当該通知を受けたカウント手段４０６は、上述と同様に、前記ランク分けテーブル６００に基づいて、前記用紙搬送時間差Ｔｅをランク付けて、当該ランク付けたランクの数に１を加算してカウントする。

上述の画像形成が繰り返された結果、前記カウントしたランクの数が増加し、Ｓ１０８において、前記判定の結果、前記カウントしたランクの数が第一の所定回数を超過した場合に（図５：Ｓ１０８ＹＥＳ）、前記カウント手段４０６は、その旨を第二の判定手段４０７に通知する。当該通知を受けた第二の判定手段４０７は、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Ｔｒの長さが連続的に長くなるか否かを判定する（図５：Ｓ１０９）。

前記第二の判定手段４０７が、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Ｔｒの長さが連続的に長くなるか否かを判定する方法は、どのような方法でも構わないが、例えば、前記ランク分けテーブル６００のランク６０２のうち、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数（例えば、４回）を超過しないか否かを判定する。

ここで、図６（Ａ）に示すように、単発的な用紙の搬送の遅れにより、前記ランク分けテーブル６００が作成された場合、後続の用紙の搬送毎の実測搬送時間Ｔｒは、ほぼ基準搬送時間Ｔｓと同等となり、それに対応する用紙搬送時間差Ｔｅのランクは、最も小さい差範囲６０１に付されたランクＡが大部分を占めることになる。即ち、図７（Ａ）に示すように、最初の用紙搬送時間差Ｔｅに付されたランクＤの数が１となり、後続の用紙の搬送毎の用紙搬送時間差Ｔｅに付されたランクＡの数が５となる。この場合は、前記第二の判定手段４０７は、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数を超過したと判定し（図５：Ｓ１０９ＮＯ）、前記ランクの数が継続的に増加していないと判定する。この場合は、上述した単発的な用紙の搬送の遅れが発生しており、前記給紙ローラ１１７の磨耗が原因で用紙の搬送が遅れた訳では無いため、前記第二の判定手段４０７は、その旨を消去手段４０８に通知し、当該消去手段４０８は、前記カウントされた数を含むランク分けテーブル６００を消去する（図５：Ｓ１１２）。

これにより、前記ランク分けテーブル６００を永久的に所定のメモリに記憶させ続ける必要が無くなり、前記給紙ローラ１１７に磨耗が発生したと思われる場合にのみ、前記ランク分けテーブル６００を所定のメモリに記憶させておけば良くなるため、メモリの有効利用を図ることが可能となる。

一方、図７（Ｂ）に示すように、前記給紙ローラ１１７の外径が徐々に小さくなり、それに伴って、用紙の搬送が連続的に少しずつ遅れて、当該用紙の搬送に対応する用紙搬送時間差Ｔｅが連続的に大きくなった場合、当該用紙搬送時間差Ｔｅに付けられるランクは、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、段々と差範囲６０１の大きいランクが付けられる。そのため、前記カウント手段４０６は、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数を増加せず、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、次に小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＢの数や三番目に小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＣの数を増加することになる。即ち、図８（Ａ）に示すように、最初の所定数の用紙搬送時間差Ｔｅに付されたランクＢの数が３となり、後続の所定数の用紙搬送時間差Ｔｅに付されたランクＣの数が３となる。この場合は、前記第二の判定手段４０７は、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数を超過しないと判定し（図５：Ｓ１０９ＹＥＳ）、前記ランクの数が継続的に増加したと判定する。この場合は、上述した給紙ローラの磨耗が原因となる連続的な用紙の搬送の遅れであるため、前記第二の判定手段４０７は、その旨を検知手段４０９に通知し、当該通知を受けた検知手段４０９は、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じたと検知する。

尚、図８（Ａ）では、後続の用紙の搬送の回数が増加する程、段々と差範囲６０１の大きいランクが付けられた場合を想定したが、例えば、前記差範囲６０１が細かいために、ランクＢ、Ｃ、Ｂ、Ｃ、Ｂ、ＣとランクＢとＣが交互に出現した場合やランクＣ、Ｃ、Ｃ、Ｂ、Ｂ、ＢとランクＣが先に出現して後からランクＢが出現した場合も想定される。この場合、前記第二の判定手段４０７が、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定しても、本当に給紙ローラ１１７の磨耗により前記ランクの数が継続的に増加したと判定することが出来ない可能性がある。この場合は、例えば、データ量が多くなるものの、前記第二の判定手段４０７が、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Ｔｒのランクの数をカウントするとともに、当該カウントを開始した順番とランクとを関連付けておき、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられているか否かを判定し、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられていれば、前記第二の判定手段４０７が、前記給紙ローラ１１７の磨耗によって前記ランクの数が継続的に増加したと判定しても良い。この場合、前記第二の判定手段４０７が、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定する第一の判定処理と、順番が多くなる程、高いランクが関連付けられているか否かを判定する第二の判定処理のいずれかを実行しても、両方を実行しても構わない。

ここで、前記検知手段４０９が、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じたと検知した後に、どのような処理を実行しても構わない。例えば、前記給紙ローラ１１７の磨耗が生じた場合の処理として、前記給紙ローラ１１７が用紙を押し付ける押下力を強める処理や当該給紙ローラ１１７の回転速度を増加させる処理、当該給紙ローラ１１７の磨耗に伴い生じる実測搬送時間Ｔｒに対応して、前記画像形成手段４０２が制御する画像形成の速度（印刷プロセス）を遅く処理、前記給紙ローラ１１７の磨耗を知らせる処理（画面表示、警告音発生等）等が挙げられる。

以下では、前記給紙ローラ１１７の磨耗を知らせる画面表示を例として説明する。即ち、前記検知手段４０９は、前記表示受付手段４０１を介して、当該給紙ローラ１１７を交換するための交換画面をタッチパネル２０１上に表示する（図５：Ｓ１１０）。

前記交換画面８００には、図８（Ｂ）に示すように、給紙ローラ１１７の磨耗が生じている旨のメッセージ８０１と、給紙ローラ１１７の交換を促す旨のメッセージ８０２と、サービスマンへの連絡先８０３とが表示される。

これにより、ユーザは、前記給紙ローラ１１７の磨耗を確実に把握することが可能となり、当該給紙ローラ１１７の交換を円滑に進めることが可能となる。尚、前記給紙ローラ１１７は、用紙のサイズに応じて複数存在するため、前記交換画面８００には、前記給紙ローラ１１７の識別番号や用紙のサイズ等を合わせて表示しても良い。

さて、ユーザが、磨耗した給紙ローラ１１７を新品の給紙ローラ１１７と交換して、当該交換を完了すると（図５：Ｓ１１１）。前記検知手段４０９は、それを検知し、その旨を消去手段４０８に通知する。当該通知を受けた消去手段４０８は、上述と同様に、前記カウントされた数を含むランク分けテーブル６００を消去する（図５：Ｓ１１１）。

これにより、前記給紙ローラ１１７の交換の後は、前記用紙搬送時間差Ｔｅが段階的に長くなることは無いため、前記ランク分けテーブル６００を所定のメモリに記憶させ続ける必要が無くなり、当該ランク分けテーブル６００を消去することで、メモリの有効利用を図ることが可能となる。

このように、本発明では、前記実測搬送時間Ｔｒが、未磨耗の給紙ローラ１１７を用いて算出される基準搬送時間Ｔｓを超過したか否かを判定する第一の判定手段４０４と、前記判定の結果、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過した場合に、当該実測搬送時間Ｔｒの長さを段階的にランク付けたランク分けテーブル６００を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Ｔｒのランクの数をカウントするカウント手段４０６と、前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間Ｔｒの長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段４０７と、前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラ１１７に磨耗が生じたと検知する検知手段４０９とを備えることを特徴とする。

これにより、用紙の搬送の遅れを単発的か連続的か区分けして判定し、給紙ローラ１１７の磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラ１１７の磨耗を精度高く検知することが可能となる。

尚、本発明の実施形態では、前記作成手段４０５を設けたが、前記ランク分けテーブル６００を記憶させるためのメモリに余裕がある場合であれば、当該作成手段４０５を省略して、予め設定されたランク分けテーブル６００を所定のメモリに記憶させ、前記カウント手段４０６が、前記実測搬送時間Ｔｒが前記基準搬送時間Ｔｓを超過した場合に、当該ランク分けテーブル６００を用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間Ｔｒのランクの数をカウントするよう構成しても構わない。

又、本発明の実施形態では、前記第二の判定手段４０７が、最も小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＡの数が第二の所定回数を超過しないか否かを判定したが、他の構成でも構わない。例えば、前記第二の判定手段４０７が、前記ランクＡの割合を算出し、当該算出したランクＡの割合が第三の所定の割合（例えば、５０％）を超過しないか否かを判定しても良い。又、各ランク毎に予め所定の重み係数（例えば、ランクＡは、１．０、ランクＢは、１．５、ランクＣは、１．５、ランクＤは、１．０）を用意し、前記第二の判定手段４０７が、各ランク毎の数に、対応する各ランク毎の重み係数を乗算した各ランク毎の乗算数を算出し、前記ランクＡの乗算数が第四の所定値（例えば、３）を超過しないか否かを判定しても良い。

一方、他の観点から、前記第二の判定手段４０７が、次に小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＢの数が第二の所定回数を超過するか否か、又は、三番目に小さい差範囲６０１にランク付けされたランクＣの数が第二の所定回数を超過するか否かを判定するよう構成しても構わない。尚、前記ランクＢ、Ｃの数を、上述した割合、乗算数に変更してもよい。

又、本発明の実施形態では、前記消去手段４０８が、前記ランク分けテーブル６００を消去するよう構成したが、他の構成でも構わない。例えば、当該ランク分けテーブル６００に関連付けられるランクの数を一部だけ残して、前記カウント手段４０６がカウントを再開するよう構成しても良い。ここで、前記残されたランク分けテーブル６００の一部は、例えば、当該ランク分けテーブル６００のランクの数が最も多いランク（例えば、ランクＢ）の次のランク（例えば、ランクＣ）の数のみ関連付けたランク分けテーブル６００、又は、当該ランク分けテーブル６００のランクの割合のデータのみ等である。このような残されたランク分けテーブル６００の一部は、管理者等のユーザが、前記給紙ローラ１１７の磨耗を解析する場合に非常に有用な情報となり得る。

又、本発明の実施形態では、複合機１００が各手段を備えるよう構成したが、当該各手段を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、上記プログラムを複合機１００に読み出させ、その複合機１００が上記各手段を実現する。その場合、上記記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。さらに、各手段が実行するステップをハードディスクに記憶させる方法として提供することも可能である。

以上のように、本発明に係る画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法は、複合機はもちろん、複写機、プリンタ等に有用であり、給紙ローラの磨耗の形態を的確に捉えることで、当該給紙ローラの磨耗を精度高く検知することが可能な画像形成装置及び給紙ローラ磨耗検知方法として有効である。

１００ 複合機
４０１ 表示受付手段
４０２ 画像形成手段
４０３ 測定手段
４０４ 第一の判定手段
４０５ 作成手段
４０６ カウント手段
４０７ 第二の判定手段
４０８ 消去手段
４０９ 検知手段

Claims (8)

1. 用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する画像形成装置において、
   前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定手段と、
   前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウント手段と、
   前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定手段と、
   前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知手段と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、前記ランク分けテーブルを作成する作成手段と、
   前記ランクの数が継続的に増加していないと判定した場合に、前記ランク分けテーブルを消去する消去手段と
   を更に備える
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第一の判定手段は、前記実測搬送時間から前記基準搬送時間を減算して、当該減算値を用紙搬送時間差として算出し、当該用紙搬送時間差が、予め設定された閾値を超過したか否かを判定することで、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過したか否かを判定する
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ランク分けテーブルが、前記閾値を段階的に増加させた差範囲と、当該差範囲の大小を示すランクとを関連付けたランク分けテーブルである
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記第二の判定手段は、前記ランク分けテーブルのランクのうち、最も小さい差範囲にランク付けされたランクＡの数が所定回数を超過しないか否かを判定することで、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 用紙が給紙ローラにより搬送された際に、所定区間における当該用紙の搬送に要する実測搬送時間を測定することで、前記給紙ローラの磨耗を検知する給紙ローラ磨耗検知方法において、
   前記実測搬送時間が、未磨耗の給紙ローラを用いて算出される基準搬送時間を超過したか否かを判定する第一の判定ステップと、
   前記判定の結果、前記実測搬送時間が前記基準搬送時間を超過した場合に、当該実測搬送時間の長さを段階的にランク付けたランク分けテーブルを用いて、各用紙の搬送毎に算出される実測搬送時間のランクの数をカウントするカウントステップと、
   前記ランクの数の結果に基づいて、各用紙の搬送毎の実測搬送時間の長さが連続的に長くなるか否かを判定する第二の判定ステップと、
   前記判定の結果、前記ランクの数が継続的に増加したと判定した場合に、前記給紙ローラに磨耗が生じたと検知する検知ステップと
   を備えることを特徴とする給紙ローラ磨耗検知方法。
7. 請求項６に記載の給紙ローラ磨耗検知方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記憶したコンピュータに読み取り可能な記憶媒体。
   

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