JP4933167B2 - 診断システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の故障原因を診断する診断機能を備えた診断システムに関する。

従来、顧客先に設置された複数の画像形成装置を、ネットワークを介してサーバーまたはホストコンピュータに接続し、画像形成装置の動作状態に関する情報をホストコンピュータに送信する診断システムがあった。この診断システムでは、ホストコンピュータは送信された情報に基づいて故障を予測し、サービスマンのメンテナンス作業を助けることが行なわれている。

例えば、画像形成装置の故障を推定するため、画像形成装置内の各種センサの出力パラメータが所定範囲を超えた場合にパラメータを管理装置に送信し、パラメータの変化の仕方を基に故障原因を推定するものがある（特許文献１参照）。
特開２００４−０１２５１８号公報

しかし、このような装置の場合、顧客先で使用されている画像形成装置に何らかの異常が発生すると、サービスマンは異常を解消するために装置の種々の調整値（目標値）を変更することがある。しかしながら、この調整値の変更量が大きいと、この変更が基で別の異常が発生しやすくなることがある。このようにして発生した異常に対して調整値が変更されていないという前提で故障原因の推定を行うと誤判断を生じる可能性が高い。

また、従来、故障原因を推定する際、候補となる原因箇所が当該故障と関係あるか否かを１種類の判定方法から直ちに判定していた。しかしながら、電子写真式の画像形成装置は、帯電、露光、現像、転写といった複数かつ複雑な工程を経て作像を行っており、転写された後の画像に異常があった場合、候補となる原因箇所が多数存在する。このため、１種類の判定方法だけを用いると誤判断を生じる可能性が高いのが実情である。

そこで、本発明は、故障原因を特定するにあたり、画像形成装置の内部状態の目標値が変更された場合であっても、精度の高い診断を自動で行うことで確実な修理方法をサービスマンに提示し、作業時間の短縮とサービスコストを抑えることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、画像形成装置と、該画像形成装置の状態を診断する診断装置とから構成される診断システムであって、前記画像形成装置は、前記画像形成装置の内部状態を検知する検知手段と、予め定められた目標値を記憶する記憶手段と、ユーザ及び作業者からの指示に基づき前記目標値を変更する変更手段と、前記検知手段の検知結果が前記目標値に近づくように前記画像形成装置を制御する制御手段と、前記検知手段により検知された前記内部状態の履歴データを前記診断装置に送信する履歴データ送信手段と、を有し、前記診断装置は、前記履歴データ送信手段により送信された前記履歴データに基づき前記画像形成装置の故障原因を特定する故障原因特定手段と、前記故障原因特定手段により特定された故障原因を前記画像形成装置に送信する故障原因送信手段と、を有し、前記診断装置は、故障原因を特定するにあたり、前記変更手段により前記目標値が初期値から変更されている場合は、前記目標値を初期値に戻すよう前記画像形成装置に通知し、前記目標値を前記初期値に戻された後に送信された前記履歴データに基づき前記画像形成装置の故障原因を特定することを特徴とする診断システムを提供するものである。

本発明によれば、故障原因を予測するにあたり、画像形成装置の内部状態の目標値が変更された場合であっても、より精度の高い診断が可能となり、サービスマンによるメンテナンス作業時間の短縮とサービスコストを抑えることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例を説明する。

まず、本発明のシステム構成について説明する。図１は本実施形態に係る診断システムの全体構成である。オフィスなどに設置された複数の画像形成装置１、３０１、３０２からなる画像形成装置群とホストコンピュータ２００が、ネットワーク３００を介して接続されている。

画像形成装置１は、演算処理を行うＣＰＵ１０１を有する。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２へのデータの記憶およびＲＯＭ１０３からの読出し等を行う。また、ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１内部の各種センサ等と接続され、画像形成装置１の状態を監視している。ここでいう各種センサ等は、例えば、濃度センサ８、Ｔ／Ｄ比センサ７、電位センサ９、転写電圧センサ２１、枚数カウンタ２２、ビデオカウンタ２３、温湿度センサ２４である。

また、画像形成装置１は表示装置１０７を有する。表示装置１０７は、液晶パネルまたはＣＲＴからなる表示部およびユーザが設定を行うための操作部等から構成される。また、画像形成装置１は通信装置１０４を介してネットワーク３００に接続されている。

一方、ホストコンピュータ２００は、ネットワーク３００を介して画像形成装置１と接続されている。ホストコンピュータ２００は、演算処理を行うＣＰＵ２０４を有し、このＣＰＵ２０４はメモリ２０２およびＲＯＭ２０３と接続されている。また、ホストコンピュータ２００は通信装置２０１を介してネットワーク３００に接続されている。

次に、本実施例の概略について説明する。本実施例では、画像形成装置１において、濃度センサ８やＴ／Ｄ比センサ７からの出力信号といった装置の状態を表わすデータや、枚数カウンタ２２といった枚数の積算値データ取得する。

そして、これらのデータは、ネットワーク３００を介してホストコンピュータ２００に送信され、この送信されたデータを元にして、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１の状態を診断し故障箇所を特定する。なお、ホストコンピュータ２００は、ＲＯＭ２０３に格納されている後述する診断フローにしたがって、画像形成装置１の診断を行う。

ホストコンピュータ２００内のＣＰＵ２０４により画像形成装置１の診断が実行され、ホストコンピュータ２００から画像形成装置１へ診断結果が送信されることで、診断結果を表示装置１０７に表示するようになっている。サービスマンは、この表示により故障箇所や故障原因を特定し、必要なメンテナンスを行う。

なお、図１のように、ホストコンピュータ２００とサービス拠点のコンピュータＰＣをネットワーク３０３で接続し、診断結果をサービス拠点に送信することで、サービスマンが顧客先を訪問する前に診断結果を確認できるようにしてもよい。

図２は画像形成装置１の全体図である。像担持体である感光ドラム１０は回転可動に支持され、その外周には、帯電器２、現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋおよび１次転写帯電器４が設けられ、装置の上方にはさらに露光装置５が配設されている。現像器３ｋは感光ドラムに対向した位置に固定され、一方、現像器３ｙ、３ｍ、３ｃは回転式現像器で、順次、感光ドラムとの対向位置に移動する。

感光ドラム１０は不図示のドラムモータにより回転駆動され、コロナ放電を用いた帯電器２で所定電位に帯電されたあと、画像信号に応じたレーザ光を露光装置５から発し感光ドラム１０の母線上に集光して露光することにより、感光ドラム１０上に静電潜像が形成される。

現像器３ｙ、３ｍ、３ｃ、３ｋには、現像剤としてそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが所定量充填されている。そして、それぞれの現像器は、感光ドラム１０が１回転するたびに感光ドラム１０上に形成された対応する色の潜像を現像して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像として可視化する。本実施例では、ブラックの現像剤として磁性１成分トナーを用い、イエロー、マゼンタ、シアンの現像剤としてトナーとキャリア粒子を混合した２成分現像剤を用いた。また、正規現像方式を採用し、感光体の帯電極性と同極性のトナーを用いて、トナーを感光ドラム１０上の露光部分に付着させて画像を形成した。

駆動ローラ１１、アイドルローラ１２、バックアップローラ１３により支持された中間転写体５０は、駆動ローラ１１により回転駆動される。そして、図示しない高圧電源により、１次転写帯電器４に印加されたトナーの帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加され、感光ドラム１０上の１色目のイエロートナー像が中間転写体５０に転写される（１次転写）。

同様に、２色目、３色目、及び４色目についても感光ドラム上に現像したトナー像を順次、中間転写体５０上に重ね合わせて転写し４色のトナー像を重畳したカラー画像が得られる。本実施例では、１次転写帯電器４として、金属の軸棒に導電性のゴムまたはスポンジの弾性層を設けた抵抗値１０６〜１０８Ωの導電ローラ（１次転写ローラ）を用いた。この１次転写帯電器４を中間転写体５０に当接させるとともに軸棒に１次転写バイアスを印加し、中間転写体５０に従動で回転しながら転写を行う。

トナー像転写後の感光ドラム１０の表面上には転写残トナーが残留しており、この転写残トナーは、感光ドラム１０の回転とともに移動しクリーニング装置６で除去され不図示のトナー回収容器に回収される。その後、感光ドラム１０の残留電荷は前露光装置１６により除電され次回の潜像形成にそなえられる。

中間転写体５０上に形成された４色のフルカラートナー像は、２次転写ローラ１４とバックアップローラ１３の圧接ニップ部（２次転写部）に搬送された記録材Ｐ上に一括して転写される（２次転写）。２次転写ローラ１４には１次転写ローラと同様に金属軸に導電ゴム層を設けた導電ローラを用い、抵抗値として１０７〜１０９Ωを用いる。バックアップローラ１３は２次転写ローラ１４より抵抗値が低い１０６Ω以下の導電ローラを用いる。

２次転写ローラ１４および後述するクリーニングブレード２０は中間転写体５０に対し、着脱可能に構成される。そして、２次転写ローラ１４は３色目のトナー像が２次転写部を通過するまでは中間転写体５０から離間しており、３色目のトナー像が２次転写部を通過した後に中間転写体５０に圧接される。その後、トナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアス（本実施例では正電圧）が転写電源１５により印加され、中間転写体５０から４色のトナー像が記録材Ｐへ一括転写される。トナー像を転写された記録材Ｐは定着装置３０へ搬送され、トナー像の溶融混色及び記録材Ｐへの固定が行われ、フルカラーのコピー画像が形成される。

また、中間転写体５０上に残留した転写残トナーは中間転写体５０の回転とともに移動しクリーニングブレード２０により除去され不図示の回収容器に回収される。クリーニングブレード２０は、３色目のトナー像がブレード位置を通過するまでは中間転写体５０から離間しており、３色目のトナー像がブレード位置を通過した後に中間転写体５０に圧接されクリーニングを行う。

次に、画像濃度を一定に保つ濃度制御方法について説明する。フルカラー画像形成装置の場合、黒文字を除いたフルカラー画像は、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像で形成される。このため、イエロー、マゼンタ、シアンの濃度を一定に保つことが重要である。本実施例では、これら色トナーの濃度制御方法について説明する。

図２で説明したトナー像形成方法により、感光ドラム上に所定のトナー像パターンであるパッチを現像し、該パッチを中間転写体上に１次転写する。そして中間転写体５０の回転方向に沿ってアイドルローラ１２の対向位置にパッチの濃度を測定するための濃度センサ８が設けてある。パッチとしてはイエロー、マゼンタ、シアンの各色の単色パッチを別々に形成し、パッチの目標濃度Ｐｔは反射濃度にして０．６〜１．０に相当する中間調濃度に設定し、大きさは３０ｍｍ×３０ｍｍで中間転写体の幅方向の中央に形成する。

また、濃度センサ８は、パッチの反射光量を検出するためのＬＥＤ光源（約９６０ｎｍに主波長をもつ）と、フォトダイオードからなるフォトセンサで構成される。フォトセンサから出力される電気信号はＡ／Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換され、不図示の濃度変換回路により濃度信号に変換され、パッチ濃度の履歴データとして使用される。これで得られた濃度信号と目標濃度Ｐｔに相当する信号の差分を演算し、あらかじめ装置内のＲＯＭ１０３に格納された、差分に対する最適な補給時間を決めた対応表から、不図示のトナー収納部から現像器へのトナー補給時間を決定する。

図３は、濃度制御に係るブロック図である。ビデオカウンタ２３および濃度センサ８からの信号に応じて、演算回路ＣＰＵ１０１において補給時間を演算し、トナー補給スクリューの駆動モータ４０１を該補給時間だけ駆動し所望のトナー量を現像器に供給する。このときの補給時間データは、濃度制御が入るたびにメモリ１０２に蓄積され、履歴データとして使用される。

続いて、Ｔ／Ｄ比センサ７について説明する。Ｔ／Ｄ比とは、現像器３ｙ、３ｍ、３ｃに含まれる２成分現像剤のトナー濃度、すなわち、トナーとキャリアからなる総現像剤量に対するトナー量の比率を指す。画像形成動作を続けると次第にトナーが消費されていきＴ／Ｄ比が下がってくる。Ｔ／Ｄ比が所定の下限閾値以下に下がると現像工程において感光ドラムに付着するキャリア量が増え、該キャリアがクリーニング装置６や中間転写体５０を傷つけるというトラブルが発生する。

一方、補給装置の故障などで現像器に過剰にトナーが補給されるとＴ／Ｄ比が上がり上限閾値以上になると、画像白地部へのトナー付着量が増える、カブリ現象や、現像器からのトナー飛散量が増え装置内が汚れるというトラブルが発生する。これを防止するため、現像剤のＴ／Ｄ比を監視するのがＴ／Ｄ比センサ７の目的である。

図２に示すように、Ｔ／Ｄ比センサ７は現像器３ｙ、３ｍ、３ｃの退避位置に対向する位置に設けられ、現像剤を担持する不図示の現像ローラ上の現像剤のＴ／Ｄ比を、フォトセンサで構成されたＴ／Ｄ比センサ７で測定する。Ｔ／Ｄ比センサ７の出力はデジタル信号に変換され、現像剤の状態を表わす履歴データとして使用される。なお、図３に述べた濃度制御によりＴ／Ｄ比もほぼ一定に制御されることになる。

次に、転写電圧（１次転写）の制御方法について説明する。図４は制御ブロック図、図５は電圧の決定方法を示す図である。まず、図４において、装置内部に設けた温湿度センサ２４により温度と湿度を検知し該温湿度をもとに演算回路ＣＰＵ１０１において水分量を算出する。１次転写ローラ４の抵抗は水分量によって変化する。一方、トナー像を１次転写するのに必要な最適電流はローラ抵抗により変わる。このため、まず水分量を検知し、検知された水分量の結果をもとにＲＯＭ１０３に記憶された水分量と最適電流の対応表を参照して当該水分量における目標電流Ｉｔを決定する。

そして、前回転中に転写電源１５により転写ローラ４に定電流制御で電流Ｉｔを印可し、そのときの必要電圧Ｖｔを転写電圧検知回路２１で検知する。図５は、このときの転写電流と電圧の関係を示したグラフである。検知された転写電圧Ｖｔはメモリ１０３に履歴データとして保存される。

そして、トナー像の転写中に転写電圧Ｖｔを定電圧制御で印可することにより、当該水分量における最適電流を印可するよう制御できる。ここで、転写中に定電圧を印可する理由は、定電流にした場合、トナー像の無い部分はトナー像が有る部分に比べて抵抗が低いため、トナー像の無い部分に電流が集中しトナー像の部分の電流が不足し転写効率が下がるためである。

図５に示すように、転写電圧に対し上限値ＶＴＵと下限値ＶＴＬを設けてある。上限値ＶＴＵは水分量およびローラ寿命までの耐久を考慮しても検知され得ない高い電圧で、かつ、転写電源１５が出力可能な最大電圧よりわずかに低い電圧に設定してある。もし、制御中に検知された電圧ＶｔがＶＴＵを超えた場合、異常と判定し、高圧回路の断線かローラ４への給電部が汚れなどで接触不良を起こしていると推定できる。一方、下限値ＶＴＬは水分量を考慮しても検知され得ない低い電圧に設定してある。もし、電圧ＶｔがＶＴＬを下回った場合、異常と判定し、高圧回路の短絡か電源１５自体が不良を起こしていると推定できる。

次に、初期の目標値の設定方法を説明する。画像形成装置が初期状態のときは各パーツが全く劣化していないのでハード的には最適な状態にある。この初期状態を記憶しておくことで、耐久により装置の状態が初期から変化したときに、各種センサで装置状態を検知し、その検知結果に基づいて初期からの変化分を小さくするように制御することが可能となる。

具体的には、初期のパッチ濃度とＴ／Ｄ比を測定し目標値として記憶する。すなわち、現像器が初期状態のＴ／Ｄ比の時に、あらかじめ、イエロー、マゼンタ、シアン各色のパッチを決められたコントラスト電位で作像し、濃度センサ８で検知することにより目標値Ｐｔとして画像形成装置のメモリ１０２またはホストコンピュータ２００に送信してメモリ２０２に保存する。また、現像器が初期状態の時のＴ／Ｄ比が測定され目標値Ｔｔとして保存される。目標値は現像器が新品に交換されるごとに更新する。

次に、図６、図７、図８により履歴データの例について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、パッチ濃度の信号値とプリント枚数を対応させて得られたパッチ濃度の推移を表すデータである。パッチ形成は定期枚数毎および電源ＯＮ直後のウォームアップ時や後回転時に実行され、本実施例ではフルカラー画像２０枚ごとに各色のパッチ形成を行い濃度を測定し、最後にパッチ形成を行った時点から過去にさかのぼり合計３０回分の濃度データを保存するようにした。連続したデータを保存する理由は、後述する単発的に起こる異常現象も確実にとらえるためである。ただし、この保存量に限定せずさらに保存量を増やしてもよい。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、初期の目標値Ｐｔ、およびパッチ濃度の状態を判定するための第１上限値ＰＵ１および第２上限値ＰＵ２と、第１下限値ＰＬ１および第２下限値ＰＬ２が設けてある。濃度データが第２上限値ＰＵ２を超えるか第２下限値ＰＬ２を下回った場合、すなわち、第２範囲を超えた場合は、画像濃度が異常と判定し表示装置１０７にエラー表示を行い装置を停止させる。また、第１上限値ＰＵ１および第１下限値ＰＬ１は、それぞれ、第２上限値ＰＵ２および第２下限値ＰＬ２と目標値Ｐｔの間の値に設定してある。

図６（ａ）では、プリント枚数が約３００枚までは濃度がほぼ目標値Ｐｔ付近に制御されているが、３００枚以降は徐々に低下し４８０枚でエラーが発生した。また、図６（ｂ）では、約３５０枚で濃度が第１下限値ＰＬ１を下回り、その後、第１下限値以上に戻るという単発的で急激な変化を示している。続いて４５０〜５００枚付近では第２下限値ＰＬ２を下回りエラーが発生した。

図７（ａ）、（ｂ）は、Ｔ／Ｄ比の信号値とプリント枚数を対応させて得られたＴ／Ｄ比の推移を表すデータで、図６と同様に２０枚毎の３０回分の測定データを示している。Ｔ／Ｄ比の信号値は目標値Ｔｔをゼロ基準としてＴｔからの正負増減量で表している。また、判定基準である上限値および下限値を設けてあり、第１範囲はＴ／Ｄ比の変動幅として良好な範囲であり、第２範囲を超えた場合はトナー飛散やキャリア付着の危険が生じるため異常と判定し表示装置１０７にエラー表示を行う。

図７（ａ）ではＴ／Ｄ比が第１範囲でほぼ一定に推移しており良好である。一方、図７（ｂ）では約３００枚以降、徐々に低下傾向にあり４８０枚で第１下限値ＴＬ１を下回った。

図８は、トナー補給時間とプリント枚数を対応させて得られた補給時間の推移を表すデータである。この図の場合、補給は離散的に行われており補給量は増加もしくは減少といった傾向性は出ていない。

上述したように画像濃度制御は、測定されたパッチ濃度が目標値Ｐｔに近づくように制御されるので、もし、途中で目標値ＰｔをＰｔ′に変更した場合、変更後のパッチ濃度は新しい目標値Ｐｔ′に合うように制御されることになる。実際に目標値Ｐｔを変更した方が良いケースがある。例えば、高湿環境ではトナー粒子の帯電量が下がりその結果、現像効率が上がる。そのため、濃度が高い画像をプリントすると、現像ローラ上のトナーが効率よく現像され、現像ローラ１周目は高濃度で現像されるが、続く２周目以降は現像ローラ上へのトナーの供給されるまでに一定の時間がかかるためＴ／Ｄ比が下がり濃度としては薄くなる。このため１周目と２周目の境界で濃度差が目立ってしまう。

この濃度差を低減するには、パッチ濃度の目標値Ｐｔを下げトナー補給量を少なくしＴ／Ｄ比を下げることで、１周目の濃度を下げ濃度差として目立ちにくくすることが可能である。しかし、湿度が下がりトナー粒子の帯電量が上がると現像効率が下がるため、パッチ濃度はさらに低下してしまい、エラーとなる可能性がある。

次に、図９および図１０により、本実施例の診断フローについて説明する。この診断フローは、ホストコンピュータ２００により実行される。図６、図７、図８のデータをもとに診断を行い故障箇所を特定する。図９および図１０において、自動で診断する工程は記号Ｓを付け、診断の結果、故障箇所が特定されサービスマンが実施するメンテナンス作業は記号Ｍを付けた。記号Ｍの内容は、診断結果として表示装置１０７に表示されるものである。

まず、ホストコンピュータ２００は、画像形成装置１から送信されたパッチ濃度の履歴データを参照し、第１下限値ＰＬ１を下回ったことがあるか判定する（Ｓ１）。第１下限値ＰＬ１を下回ったことがある場合は、画像形成装置１に警告情報を送信し表示装置１０７に警告表示させる（Ｓ２）。第１下限値ＰＬ１を下回ったことが無い場合は、このフローを終了する。

ステップＳ２で警告表示を行った後、第２下限値ＰＬ２を下回っているかどうかを判定する（Ｓ３）。第２下限値ＰＬ２を下回っている場合は、画像形成装置１にエラー情報を送信し、表示装置１０７にパッチ濃度が薄い旨のエラー表示を行わせるとともに装置使用を禁止する（Ｓ４）。

続いて、目標値が初期値から変更されていないかについて調べる（Ｓ５）。目標値が変更されていた場合は、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に目標値を初期値に戻すよう指示を出し、その後の経過を見る（Ｍ６）。

ただし、目標値≪初期値であった場合は、通常、Ｔ／Ｄ比が相当に低下しているので、画像形成装置１は目標値を初期値に戻した後に強制トナー補給を行う。逆に、目標値≫初期値であった場合、通常、Ｔ／Ｄ比が相当に高くなっているので、画像形成装置１は目標値を初期値に戻した後に高濃度画像を多数枚プリントして強制トナー消費を行う。

また、目標値が第１範囲外に設定されていた場合は、初期の設定不良なので、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に現像器を新品に交換するよう指示を出す（Ｍ６）。この指示に応じて、画像形成装置１は、再度初期設定フローを実行する。初期設定フローとは、初期状態でパッチ濃度およびＴ／Ｄ比を測定しその結果を目標値に入力する自動フローである。ここでの作業は、自動フロー以外はサービスマンが行う。

次に、濃度データの変化パターンを調べ、故障箇所を特定するフローに移る。まず、パッチ濃度の履歴データが第１下限値ＰＬ１を下回ったあとに、第１下限値ＰＬ１以上に戻ったかどうかを調べる（Ｓ７）。ここで、戻った場合は単発現象（図６（ｂ）に相当）であり、これから直ちに、Ｔ／Ｄ比の低下や感光ドラムの劣化といった瞬時に回復しない現象または非可逆現象は故障原因でないと推定できる。本実施例では、単発現象を確実に判定するために、さらに２段階の判定を加えている。

第１段階として、濃度データの変化量が規定値を超えているかどうか、つまり変化が急激かどうかを調べる（Ｓ８）。第２段階として、濃度データの変化が１色だけで起こったか、それとも２色以上が同時に起こったかを調べる（Ｓ９）。各色の現像装置はハード的に別々なので変化が２色以上で起こった場合は現像装置が原因である可能性は低い。

したがって、濃度データの変化量が規定値を超えており、濃度データの変化が２色以上で同時に起こった場合は、故障原因は濃度を測定する測定系統にあると推定できる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、濃度センサ回路またはセンサの開閉シャッターをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは濃度センサ回路またはセンサの開閉シャッターをチェックする（Ｍ１０）。

このように、ステップＳ７〜Ｓ９の３つの判定を重ねているので、故障原因の特定を精度よく行うことが可能になる。

そして、パッチ濃度の履歴データが第１下限値ＰＬ１以上に戻らなかった場合は、濃度が低下傾向（図６（ａ）に相当）にあると判定し、故障原因は作像系統（帯電、現像、転写等の各工程）にあると推定できる。そこで、ホストコンピュータ２００は、Ｔ／Ｄ比の履歴データに基づいた診断を行う。

図１０のフローに移り、現像剤のＴ／Ｄ比が低下していないか調べる（Ｓ１１）。Ｔ／Ｄ比が低下していた場合、低下のパターンが単発的かつ急激か、あるいは徐々に低下傾向にあるかを判定するため、上述したパッチ濃度の履歴データの場合と同様に、３つの判定を重ねて行う（Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）。

この結果、Ｔ／Ｄ比の履歴データが第１下限ＴＬ１以上に復帰しており、Ｔ／Ｄ比データの変化量が規定値を超えており、Ｔ／Ｄ比データの変化が２色以上で同時に起こった場合は、Ｔ／Ｄ比の低下が単発的かつ急激であると考えられる。したがって、原因がＴ／Ｄ比を測定する測定系統にあると推定できる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、Ｔ／Ｄ比センサ回路またはセンサの開閉シャッターをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンはＴ／Ｄ比センサ回路またはセンサの開閉シャッターをチェックする（Ｍ１５）。

一方、ステップＳ１２〜Ｓ１４でＮｏの場合は、Ｔ／Ｄ比が低下傾向にあると考えられ、トナー補給装置からの補給量低下と推定できる。そこで、補給時間の履歴を調べるため、Ｔ／Ｄ比が第１下限値ＴＬ１を下回った時点から遡り所定枚数（２０〜５０枚程度）までの範囲の補給時間の積算値から１枚あたりの平均補給時間を算出する。そして、この平均補給時間があらかじめ設定した下限値ＳＬを超えているかどうかを判定する（Ｓ１６）。

ここで、下限値ＳＬとして、上記所定枚数の範囲の１枚あたりビデオカウント値で決まる補給時間に７０％掛けした数値に設定した。下限値ＳＬより低い場合は、補給時間自体が低く設定されているので、補給時間を決定するＣＰＵ１０１が故障または電気系統に支障が生じていると推定できる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１または電気系統をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンはＣＰＵ１０１が故障または電気系統に支障が生じていないかをチェックする（Ｍ１７）。

下限値ＳＬを超えていた場合は、補給時間の設定は正常と考えられるが、それにもかかわらずＴ／Ｄ比が低下するのは、補給能力が低下していると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、補給装置をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは補給装置をチェックする（Ｍ１８）。

続いて、ステップＳ１１で現像剤のＴ／Ｄ比が低下していなかった場合は、作像系統（帯電、現像、転写等の各工程）の故障箇所を探索するべく、転写電圧Ｖｔが下限値ＶＴＬ以下かどうかを判定する（Ｓ１９）。転写電圧Ｖｔが下限値ＶＴＬ以下の場合は、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、転写高圧回路がショートしていないか、または電源に異常がないかをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは転写高圧回路がショートしていないか、または電源をチェックする（Ｍ２０）。

転写電圧Ｖｔが下限値ＶＴＬより大きい場合は、転写電圧Ｖｔが上限値ＶＴＵ以上かどうかを判定する（Ｓ２１）。転写電圧Ｖｔが上限値ＶＴＵ以上の場合は、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、転写高圧回路が断線していないか、または給電部に接触不良がないかをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは転写高圧回路が断線していないか、または給電部に接触不良がないかをチェックする（Ｍ２２）。

そして、転写電圧Ｖｔに異常が無い場合は、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、帯電器、レーザ、感光体をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。あるいは、Ｔ／Ｄ比が正常でも現像ローラや現像バイアスが動作していない可能性があるので、現像ローラの駆動や現像バイアスをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは帯電器、レーザ、感光体、または現像ローラの駆動や現像バイアスをチェックする。

以上の診断フローにより、精度の高い診断を行うことができるとともに、故障箇所を詳細に特定することが可能となった。上記実施例では、故障の内容としてパッチ濃度が低下した場合について説明したが、逆に濃度が上昇した場合についても同様なフローでチェックできる。

また、履歴データの送信タイミング、診断方法としては、次の（１）〜（３）のいずれの形態をとっても良い。
（１）画像形成装置１で制御毎にデータが更新されるたびにホストコンピュータ２００にデータを送信し、ホストコンピュータ２００にて診断を行う。
（２）画像形成装置１でデータを蓄積し、データが第１範囲か第２範囲を超えた時点で、自動的にホストコンピュータ２００にデータを送信し、ホストコンピュータ２００にて診断を行う。
（３）画像形成装置１でデータを蓄積し、データが第１範囲か第２範囲を超えた時点で、診断を行うかどうかをサービスマンが選択する。

図１１に、表示装置１０７に表示する目標値の変更画面およびデータ送信の設定画面を示す。図１１（ａ）は、パッチ濃度の目標値の変更を行う操作画面の例である。この画面には、各色ごとに現在と初期の目標値、および新規に変更したい数値の入力欄が表示されており、変更する場合は、別に設けられたテンキーから数値を入力して「変更する」キーを押す。

図１１（ｂ）は、データ通信の初期設定を行う操作画面の例である。上記（１）のようにデータが更新されるたびにホストコンピュータ２００にデータを送信するための常時送信の設定は、図１１（ｂ）の画面によりあらかじめ行う。

図１１（ｃ）は、診断を行うかどうかを選択する選択画面の例である。上記（３）の場合には、エラーが発生した時点でこのような画面が表示装置１０７に表示され、サービスマンが診断を開始したい場合は、「データ送信する」キーを選択する。これによって、データが画像形成装置１からホストコンピュータ２００に送信され、診断が開始する。

なお、上記実施例では、ホストコンピュータ２００内で診断を実行する場合を説明したが、基本的にこの診断システムはシステムのどこに存在してもよく、画像形成装置１内で行ってもよい。

次に、感光ドラム電位のエラーの診断についての実施例を説明する。まず、図１３および図１２を用いて、感光ドラムの電位制御方法について説明する。図１３は制御ブロック図、図１２は制御方法を示すグラフである。図１２において、コロナ帯電器２にはグリッド６００が設けられ、グリッド電圧電源６０１から定電圧が印可される。また、放電を行うために帯電電源６０３により定電流が印可され、帯電電圧が帯電電圧検知回路６０２により検知される。帯電電源６０３、グリッド電圧電源６０１、およびレーザ出力電源６０４はＣＰＵ１０１により駆動される。

電位制御方法においては、まず、電源ＯＮ後のウォームアップ時等に感光ドラムを回転しながら帯電器に定電流を印可して帯電を行う。そして、グリッド電圧を６００Ｖ、８００Ｖ、１０００Ｖの３水準で変化させて電位センサにより電位ＶＤを測定する。この結果、図１３（ａ）のように、グリッド電圧と暗部電位ＶＤの関係が得られる。そして、ＲＯＭ１０３に記憶された目標電位ＶＤｔをもとに必要なグリッド電圧ＶＧが決定する。電位ＶＤに対し帯電不足と判定するための下限値ＶＤＬを設ける。

次に、決定したグリッド電圧ＶＧを印可して帯電を行いながら、レーザ出力電圧の信号値を、６０、Ａ０、Ｃ０の３水準で変化させて電位センサにより電位ＶＬを測定する。この結果、図１３（ｂ）のように、レーザ出力電圧（信号値）と明部電位ＶＬの関係が得られる。そして、ＲＯＭ１０３に記憶された目標電位ＶＬｔをもとに必要なレーザ出力電圧ＬＰが決定する。電位ＶＬに対し露光不足と判定するための上限値ＶＬＵを設ける。

次に、図１４により履歴データの例について説明する。図１４は、電位制御工程においてグリッド電圧を６００Ｖ、８００Ｖ、１０００Ｖの３水準で変化させているときのＶＤ電位と時間を対応させて得られた電位の推移を表すデータである。この図は、帯電電源ＯＮの時点を時刻ゼロとして１００ｍｓｅｃおきに電位を測定した結果である。グリッド電圧を上げるにともない電位が階段状に増加しているが、グリッド電圧１０００Ｖを印可した途中で電位が瞬間的に下限値ＶＤＬ以下に低下している様子を示す。この場合、帯電不足と判定し表示装置１０７にエラー表示を行う。

図１５にエラーの診断フローを示す。このフローは、ホストコンピュータ２００により実行されるものであり、図１４のデータを基に診断を行うことで故障箇所を特定する。

まず、電位ＶＤの履歴データが下限値ＶＤＬを下回ったことがあるか判定する（Ｓ３０）。下回ったことがある場合には、エラー情報をホストコンピュータ２００から画像形成装置１に送信し、電位ＶＤが低い旨のエラー情報を表示装置１０７に表示させる（Ｓ３１）。下回ったことがない場合は、このフローを終了する。

続いて、目標値が初期値から変更されていないか調べる（Ｓ３２）。変更されている場合は、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に目標値を初期値に戻すよう要求し、画像形成装置１はその旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づいて、サービスマンは目標値を初期値に戻す（Ｍ３３）。目標値としては、帯電時に印可する定電流値および目標電位ＶＤｔが対象となる。

次に、ステップＳ３２で目標値が変更されていないと判定した場合は、電位ＶＤの履歴データが下限値ＶＤＬ以上に復帰したか（Ｓ３４）、前回データからの変化量が規定値以上であるかを判定する（Ｓ３５）。ステップＳ３４、Ｓ３５でＹｅｓの場合は、電位の変化が単発的かつ急激であると考えられる。この場合は、さらに、帯電電圧検知回路６０２で検知された不図示の電圧の履歴データを調べ、電圧があらかじめ設定した下限値ＶＰＬを下回っているかどうかを判定する（Ｓ３６）。

そして、下限値ＶＰＬを下回っている場合には、帯電電源６０３の不良か、もしくは帯電器リークにより一時的に放電抵抗が下がっていると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、帯電電源または帯電器をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンは帯電電源または帯電器をチェックする（Ｍ３７）。

一方、帯電電圧データに異常が無かった場合は、測定系統の問題と考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、電位センサ回路をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンは電位センサ回路をチェックする（Ｍ３８）。

また、ステップＳ３４、Ｓ３５でＮｏの場合、電位の変化が単発的ではなく低下傾向にあると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、感光ドラム１０の劣化や傷などをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンは感光ドラム１０の劣化や傷などをチェックする（Ｍ３９）。

上記では、暗電位のエラーについての診断フローを説明したが、一方で、明電位が下がらないというエラーも有り得る。このケースでは図１６に示した診断フローに従う。なお、このフローについても同様に、ホストコンピュータ２００により実行される。

まず、電位ＶＬの履歴データが下限値ＶＬＵを上回ったことがあるか判定し（Ｓ４０）、上回ったことがある場合にはエラー情報をホストコンピュータ２００から画像形成装置１に送信し、電位ＶＬが低い旨のエラー情報を表示装置１０７に表示させる（Ｓ４１）。

次に、電位ＶＬの履歴データが上限値ＶＤＬ以下に復帰したか（Ｓ３４）、前回データからの変化量が規定値以上であるかを判定する（Ｓ３５）。ステップＳ３４、Ｓ３５でＹｅｓの場合は、電位の変化が単発的かつ急激であると考えられる。この場合は、さらに、不図示のレーザビーム検知装置でレーザが発光しているかどうかを検知する（Ｓ４４）。

レーザが発光していない場合は、レーザ駆動回路に問題があると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、レーザ駆動回路をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンはレーザ駆動回路をチェックする（Ｍ４５）。

一方、レーザが発光している場合は、電位センサ回路に問題があると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、電位センサ回路をチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンは電位センサ回路をチェックする（Ｍ４６）。

また、ステップＳ４２でＮｏの場合、電位の変化が単発的ではなく上昇傾向にあると考えられる。この場合、ホストコンピュータ２００は画像形成装置１に診断結果を送信し、診断結果を受信した画像形成装置１は、防止ガラス６０が汚れていないか、また感光ドラム１０が劣化していないかをチェックすべき旨を表示装置１０７に表示する。この表示に基づき、サービスマンは現像装置からの浮遊トナーが光学系に侵入するのを防止する役目の汚れ防止ガラス６０が汚れていないか、また感光ドラムが劣化していないかをチェックする。

なお、実施例２の診断フローを実施例１の診断フローと組み合わせて用いてもよいことはいうまでもない。

診断システムのブロック図 画像形成装置 濃度制御方法のブロック図 転写バイアス制御方法のブロック図 転写印加電流と電圧の関係 パッチ濃度の履歴データ Ｔ／Ｄ比の履歴データ トナー補給時間の履歴データ 診断のフローチャート（実施例１） 診断のフローチャート（実施例１） 目標値の変更画面、データ送信の設定画面 電位制御方法のブロック図 グリッドバイアスと電位の関係と、レーザ出力と電位の関係 電位の履歴データ 診断のフローチャート（実施例２） 診断のフローチャート（実施例２）

符号の説明

１ 画像形成装置
７ Ｔ／Ｄ比センサ
８ 濃度センサ
９ 電位センサ
２１ 転写電圧センサ
２２ 枚数カウンタ
２３ ビデオカウンタ
２４ 温湿度センサ
１０１ ＣＰＵ
１０２ メモリ
１０３ ＲＯＭ
１０４ 通信装置
１０７ 表示装置
２００ ホストコンピュータ
２０１ 通信装置
２０２ メモリ
２０３ ＲＯＭ
２０４ ＣＰＵ
３００ ネットワーク
３０３ ネットワーク
５００ サービス拠点ＰＣ

Claims (13)

1. 画像形成装置と、該画像形成装置の状態を診断する診断装置とから構成される診断システムであって、
   前記画像形成装置は、前記画像形成装置の内部状態を検知する検知手段と、予め定められた目標値を記憶する記憶手段と、ユーザ及び作業者からの指示に基づき前記目標値を変更する変更手段と、前記検知手段の検知結果が前記目標値に近づくように前記画像形成装置を制御する制御手段と、前記検知手段により検知された前記内部状態の履歴データを前記診断装置に送信する履歴データ送信手段と、を有し、
   前記診断装置は、前記履歴データ送信手段により送信された前記履歴データに基づき前記画像形成装置の故障原因を特定する故障原因特定手段と、前記故障原因特定手段により特定された故障原因を前記画像形成装置に送信する故障原因送信手段と、を有し、
   前記診断装置は、故障原因を特定するにあたり、前記変更手段により前記目標値が初期値から変更されている場合は、前記目標値を初期値に戻すよう前記画像形成装置に通知し、前記目標値を前記初期値に戻された後に送信された前記履歴データに基づき前記画像形成装置の故障原因を特定することを特徴とする診断システム。
2. 前記診断装置は、前記画像形成装置の内部に存在することを特徴とする請求項１記載の診断システム。
3. 前記診断装置は、前記画像形成装置とネットワークを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載の診断システム。
4. 前記故障原因特定手段は、前記履歴データが、予め定められた第１範囲から外れた後に再び該第１範囲内に戻ったか否かで故障原因を特定することを特徴とする請求項１記載の診断システム。
5. 前記故障原因特定手段は、前記履歴データが前記第１範囲から外れた時点で、前回のデータと前記第１範囲から外れた時点のデータの変化量に基づき故障原因を特定することを特徴とする請求項４記載の診断システム。
6. 前記画像形成装置は、複数色のトナー像を重ねてフルカラー画像を形成するフルカラー画像形成装置であって、
   前記故障原因特定手段は、前記複数色のうち少なくとも２色以上に対応するパッチ濃度の履歴データが同時に前記第１範囲から外れたか否かで故障原因を特定することを特徴とする請求項４記載の診断システム。
7. 前記画像形成装置は、前記故障原因送信手段により送信された故障原因を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項４記載の診断システム。
8. 前記画像形成装置は、前記履歴データが前記第１範囲から外れた時点で前記表示手段に警告表示を行うことを特徴とする請求項７記載の診断システム。
9. 前記画像形成装置は、前記履歴データが前記第１範囲より広い第２範囲から外れた時点で前記表示手段にエラー表示を行うとともに、前記画像形成装置の使用を禁止することを特徴とする請求項７記載の診断システム。
10. 前記履歴データ送信手段は、前記履歴データが前記第１範囲または前記第２範囲から外れた時点で、自動的に前記履歴データを前記診断装置に送信することを特徴とする請求項９記載の診断システム。
11. 前記表示手段は、前記履歴データが前記第１範囲または前記第２範囲から外れた時点で、前記履歴データを送信するか否かをオペレータに選択させる選択画面を表示することを特徴とする請求項９記載の診断システム。
12. 前記履歴データ送信手段は、オペレータにより前記選択画面から送信する旨が選択されたことに応じて、前記履歴データを前記診断装置に送信することを特徴とする請求項１１記載の診断システム。
13. 前記画像形成装置は、像担持体と、該像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、該静電潜像形成手段により形成された静電潜像にトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いてトナー像を形成する現像手段と、該現像手段により形成されたトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、を有し、
    前記検知手段は、前記像担持体または転写媒体の非画像領域に形成された画像濃度調整用のパッチ画像の濃度を測定する濃度測定手段と、前記現像手段内の現像剤に含まれるトナー濃度を測定するトナー濃度測定手段と、前記現像手段に補給するトナー量を測定するトナー補給量測定手段と、前記像担持体の表面電位を測定する電位測定手段と、を有し、
    前記履歴データは、前記濃度測定手段により測定されたパッチ濃度、前記トナー濃度測定手段により測定されたトナー濃度、前記トナー補給量測定手段により測定されたトナー補給量、前記電位測定手段により測定された前記像担持体の表面電位であることを特徴とする請求項１記載の診断システム。

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