JP2003098851A

JP2003098851A - 画像形成装置及びその制御方法

Info

Publication number: JP2003098851A
Application number: JP2001293633A
Authority: JP
Inventors: Jun Haruna; 純春名
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】転写材搬送体もしくは中間転写体を利用した
電子写真方式の画像形成装置において、転写材搬送体も
しくは中間転写体の寿命や傷を検知することができるよ
うにし、画質を向上させる。また、コストアップを招く
ことなく、傷の原因を特定でき、困難な回復処理を不要
とし、回復処理の失敗による転写材搬送体もしくは中間
転写体へのダメージをなくすことができるようにする。【解決手段】電子写真方式の画像形成装置において、
転写材搬送体もしくは中間転写体の表面画像をＣＭＯＳ
センサ２で読み取り、読み取った表面画像を一定周期で
サンプリングし、該サンプリングで得た表面画像から前
記転写材搬送体もしくは中間転写体の画像特徴を検出す
る。そして、検出した画像特徴から転写材搬送体もしく
は中間転写体の傷を検知し、その傷の原因を特定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の画像形成装置、特に像担持体に形成された画像を転
写材に転写して記録画像を形成する画像形成装置及びそ
の制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の複写機、プリンタ等にお
いては、像担持体に形成された画像を転写材に転写して
記録画像を形成している。その際、転写方式として転写
材搬送体を利用する方式と中間転写体を利用する方式と
がある。

【０００３】図１４は転写材搬送体を利用した一般的な
画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【０００４】この画像形成装置１００は、転写材Ｐを担
持搬送する転写材搬送体１０１を備えており、その転写
材担持面に沿ってイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、
ブラックＢｋ用の各プロセスカートリッジ１０２、１０
３、１０４、１０５がタンデム状に配置されている。ま
た、その上方には各カートリッジ１０２〜１０５に対応
して各々の光学ユニット１０６、１０７、１０８、１０
９が設けられている。さらに、各カートリッジ１０２〜
１０５の像担持体である感光ドラム１１０、１１１、１
１２、１１３に対応し転写材搬送体１０１を挟んで転写
ローラ１１４、１１５、１１６、１１７が配置されてい
る。

【０００５】上記構成において、転写材Ｐは用紙カセッ
ト１１８からピックアップローラ１１９及び給紙・搬送
ローラ１２０によって転写材搬送体１０１に給紙され、
この転写材Ｐ上に、周知の電子写真プロセスを経て得ら
れたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナー
画像が重ねて転写される。そして、定着ユニット１２１
によってトナー画像が定着され、排紙センサ１２２及び
紙パス１２３を通して機外に排紙される。

【０００６】また、転写材Ｐの裏面にもトナー画像を形
成する場合には、上記定着ユニット１２１をでた転写紙
Ｐはもう一方の紙パス１２４を通して再度転写材搬送体
１０１に搬送され、上記と同様の工程を経て裏面に画像
が形成される。

【０００７】さらに、上記イエローＹ、マゼンタＭ、シ
アンＣ、ブラックＢｋの各色の色ずれを調整する際に
は、転写材搬送体１０１上に描かれたパターンを色ずれ
検知センサ１２５を用いて検知し、その検知結果を次回
以降の印字のときに考慮するようにしている。

【０００８】なお、転写材搬送体１０１は、不図示のモ
ータによって回転する駆動ローラ１２６により回転駆動
される。１２７は反対側の回転ローラである。

【０００９】また、各色の光学ユニット１０６〜１０９
は、各々の感光ドラム１１０〜１１３の表面をそれぞれ
レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４によって露光走査
して潜像を形成する。そして、これらの一連の画像形成
動作は、搬送されてくる転写材Ｐ上のあらかじめ決まっ
た位置から画像が転写されるように同期をとって走査制
御される。

【００１０】また、転写材搬送体１０１上に残ってしま
ったトナーを掻き落すクリーニングブレード１２８と、
掻き落されたトナーを保持する廃トナーボックス１２９
が備えられている。

【００１１】図１６に上記転写材搬送体方式の画像形成
装置１００のトナークリーニングについて示す。クリー
ニングブレード１２８は転写材搬送体１０１にブレード
部分が接触する形で配置され、転写材搬送体１０１が回
転する際に、該転写材搬送体１０１上に残ったトナー１
３０を上記接触しているブレード部分により掻き落し、
クリーニングを行うものである。

【００１２】また、上記の画像形成装置１００は、図示
していないが給紙・搬送ローラ１２０を駆動するモー
タ、駆動ローラ１２６を駆動する上述の転写材搬送体駆
動用のモータ、各色の感光ドラム１１０〜１１３を駆動
するモータ、及び定着ユニット１２１の定着ローラ１２
１ａを駆動するモータなどを備えている。１２１ｂは加
圧ローラである。

【００１３】図１５は中間転写体を利用した一般的な画
像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【００１４】この画像形成装置２００は、一次転写像を
担持搬送する中間転写体２０１を備えており、この中間
転写体２０１に沿ってイエローＹ、マゼンタＭ、シアン
Ｃ、ブラックＢｋ用の各プロセスカートリッジ２０２、
２０３、２０４、２０５がタンデム状に配置されてい
る。また、その上方には各カートリッジ２０２〜２０５
に対応して各々の光学ユニット２０６、２０７、２０
８、２０９が設けられている。さらに、各カートリッジ
２０２〜２０５の像担持体である感光ドラム２１０、２
１１、２１２、２１３に対応し中間転写体２０１を挟ん
で一次転写電極２１４、２１５、２１６、２１７が配置
されている。

【００１５】上記構成において、周知の電子写真プロセ
スを経て得られたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各トナー画像は、中間転写体２０１上に重ねて転写
される。また、転写紙Ｐは、用紙カセット２１８からピ
ックアップローラ２１９及び給紙・搬送ローラ２２０に
よって搬送される。そして、転写紙Ｐがレジストセンサ
２２２によってレジストローラ２２７の位置まで搬送さ
れたことが検知されると、その部分において決まった位
置から上記の画像が転写されるように紙搬送のタイミン
グが調整されて、転写紙Ｐに二次転写が行われる。その
後転写紙Ｐは、定着ユニット２２１によってトナー画像
が定着され、紙パス２２３を通して機外に排紙される。

【００１６】また、転写材Ｐの裏面にもトナー画像を形
成する場合には、上記定着ユニット２２１をでた転写紙
Ｐはもう一方の紙パス２２４を通して再度二次転写位置
に搬送され、上記と同様の工程を経て裏面に画像が形成
される。

【００１７】さらに、イエローＹ、マゼンタＭ、シアン
Ｃ、ブラックＢｋの各色の色ずれを調整する際には、上
記中間転写体２０１上に描かれたパターンを色ずれ検知
センサ２２５を用いて検知し、その検知結果を次回以降
の印字のときに考慮するようにしている。

【００１８】なお、中間転写体２０１は、不図示のモー
タによって回転する駆動ローラ２２６により回転駆動さ
れる。

【００１９】また、各色の光学ユニット２０６〜２０９
は、各々の感光ドラム２１０〜２１３の表面をそれぞれ
レーザビームＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４によって露光走査
して潜像を形成する。

【００２０】また、中間転写体２０１上に二次転写が行
われずに残ってしまったトナーを掻き落すクリーニング
ブレード２２８と、掻き落されたトナーを保持する廃ト
ナーボックス２２９が備えられている。

【００２１】図１７に上記中間転写体方式の画像形成装
置２００のトナークリーニングについて示す。クリーニ
ングブレード２２８は中間転写体２０１にブレード部分
が接触する形で配置され、中間転写体２０１が回転する
際に、該中間転写体２０１上に残ったトナー２３０を上
記接触しているブレード部分により掻き落し、クリーニ
ングを行うものである。

【００２２】また、上記の画像形成装置２００は、図示
していないが給紙・搬送ローラ２２０を駆動するモー
タ、駆動ローラ２２６を駆動する上述の中間転写体駆動
用のモータ、各色の感光ドラム２１０〜２１３を駆動す
るモータ、及び定着ユニット２２１の定着ローラ２２１
ａを駆動するモータなどを備えている。２２１ｂは加圧
ローラである。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の画像形成装置にあっては、耐久性により大きく
変化する転写材搬送体、中間転写体の状態を把握するこ
とができず、よって傷が発生したり、寿命が過ぎた転写
材搬送体、中間転写体を用いて印字を行う場合があり、
画質が著しく劣化するといった問題があった。

【００２４】また、傷の種類が判別できず、原因を特定
できなかったため、傷が発生する要因を放置する原因と
なり、より画質の悪化を招いていた。

【００２５】一例として、図１８に示すように、画像形
成装置１００のクリーニングブレード１２８に異物３０
０が付着すると、この異物３００が転写材搬送体１０１
の回転時に該転写材搬送体１０１に接触することによ
り、転写材搬送体１０１に対して線状の傷を付ける原因
となる。初期においては、図１８の（ａ）に示す傷３０
１のように非常に微細で画質にも全く影響がないもの
の、クリーニングブレード１２８に付着した異物３００
をそのまま放置しておくと、同図の（ｂ）に示す傷３０
２のように転写材搬送体１０１５に対して大きなダメー
ジを与え、印字画質にも悪影響を与えてしまうといった
問題も発生していた。

【００２６】そして、これらの問題は転写材搬送体方式
の画像形成装置１００に限らず、中間転写体方式の画像
形成装置２００においても発生していた。

【００２７】また、傷が発生したり寿命がきた状態で色
ずれ補正を行うと、トナーパターンを正確に検知するこ
とができず、不適正な補正を行ってしまい、より画質を
悪化させるといった問題も発生していた。

【００２８】さらに、別の問題として、希に画像形成を
行うための転写材が印字中に転写材搬送体、中間転写体
に巻き付くことがあり、また、ユーザがその処理をする
のは非常に困難である。また、巻き付きを処理する際に
は、転写材搬送体、中間転写体へダメージを与えやす
い。そこで、その転写材搬送体、中間転写体への巻き付
き検知を正確に行い、巻き付きを防止する必要があるも
のの、従来は専用のセンサを必要とし、コストアップを
招いていた。

【００２９】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたもので、転写材搬送体、中間転写体の寿命や傷を
検知することができ、画質の向上した画像形成装置及び
その制御方法を提供することを目的としている。

【００３０】また、コストアップを招くことなく、傷の
原因を特定でき、巻き付きをあらかじめ検知することが
でき、困難な回復処理を不要とし、回復処理の失敗によ
る転写材搬送体、中間転写体へのダメージをなくすこと
ができる画像形成装置及びその制御方法を提供すること
を目的としている。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置及びその制御方法は、次のように構成したものであ
る。

【００３２】（１）像担持体と、転写材を搬送する転写
材搬送体とを有し、前記像担持体に形成された画像を前
記転写材搬送体により搬送された転写材に転写して画像
を形成する画像形成装置もしくは、像担持体と、前記像
担持体から転写された一次転写像を搬送する中間転写体
とを有し、前記像担持体に形成された画像を前記中間転
写体により搬送し転写材に転写して画像を形成する画像
形成装置において、前記転写材搬送体もしくは中間転写
体の表面画像を読み取る画像読み取り手段と、前記画像
読み取り手段により読み取った前記転写材搬送体もしく
は中間転写体の表面画像から該転写材搬送体もしくは中
間転写体の画像特徴を検出する検出手段と、を有するよ
うにした。

【００３３】（２）前記画像読み取り手段が読み取った
前記転写材搬送体もしくは中間転写体の表面画像を一定
周期でサンプリングするサンプリング手段を有し、検出
手段は前記サンプリングで得た表面画像から前記転写材
搬送体もしくは中間転写体の画像特徴を検出するように
した。

【００３４】（３）前記画像読み取り手段は、前記転写
材搬送体もしくは中間転写体の表面画像を検知する画像
検知部材と、前記転写材搬送体もしくは中間転写体の表
面に光を照射させる照明部材と、前記転写材搬送体もし
くは中間転写体の表面画像を前記画像検知部材へ結像さ
せる結像レンズとを有するようにした。

【００３５】（４）前記画像読み取り手段の画像検知部
材は、２次元に配置された所定エリアの画像情報を検知
するエリアセンサであるようにした。

【００３６】（５）前記画像読み取り手段は、前記画像
検知部材としての複数の画素を備えたＣＣＤセンサまた
はＣＭＯＳセンサと、前記ＣＣＤセンサまたは前記ＣＭ
ＯＳセンサからのアナログ信号をディジタル信号へ変換
するＡ／Ｄ変換回路とを有するようにした。

【００３７】（６）前記検出手段は、前記画像読み取り
手段から得られた前記転写材搬送体もしくは中間転写体
の表面画像をサンプリングした結果に対して画像処理を
行う画像処理部を有するようにした。

【００３８】（７）前記検出手段の画像処理部は、前記
画像読み取り手段から得られた前記転写材搬送体もしく
は中間転写体の表面画像をフィルタ処理するフィルタ演
算部を含むようにした。

【００３９】（８）前記画像読み取り手段は、色ずれ検
知センサ、濃度検知センサ、位相ずれ検知センサの何れ
かもしくはそれらの複数と兼用であるようにした。

【００４０】（９）前記転写材搬送体もしくは中間転写
体の画像特徴は、該転写材搬送体もしくは中間転写体の
表面に発生した傷に起因したもの、あるいは転写材搬送
体もしくは中間転写体に巻き付いた転写材に起因したも
の、あるいは転写材搬送体もしくは中間転写体の寿命に
起因したものであるようにした。

【００４１】（１０）前記画像特徴の原因としての傷を
検出した場合、その傷の大きさ、形状、位置、画像濃淡
を分析し、傷を発生させた原因を特定するようにした。

【００４２】（１１）前記傷を発生させた原因を特定す
るための手段として、発生原因ごとの傷の大きさ、形
状、位置、画像濃淡の分類情報をあらかじめ記憶してお
くようにした。

【００４３】（１２）像担持体と、転写材を搬送する転
写材搬送体とを有し、前記像担持体に形成された画像を
前記転写材搬送体により搬送された転写材に転写して画
像を形成する画像形成装置の制御方法もしくは、像担持
体と、前記像担持体から転写された一次転写像を搬送す
る中間転写体とを有し、前記像担持体に形成された画像
を前記中間転写体により搬送し転写材に転写して画像を
形成する画像形成装置の制御方法において、前記転写材
搬送体もしくは中間転写体の表面画像を読み取り、読み
取った表面画像から該転写材搬送体もしくは中間転写体
の画像特徴を検出するようにした。

【００４４】（１３）前記読み取った転写材搬送体もし
くは中間転写体の表面画像を一定周期でサンプリング
し、該サンプリングで得た表面画像から前記転写材搬送
体もしくは中間転写体の画像特徴を検出するようにし
た。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面につ
いて説明する。

【００４６】（実施例１）本発明の実施例１について図
１〜図８により説明する。

【００４７】本実施例１の画像形成装置の本体構成は図
１４とほぼ同様であり、異なる点は、色ずれ検知センサ
１２５を用いた画像センサユニットが２次元画素検知の
エリアセンサ（２次元に配置されている所定エリアの画
像情報を検知するエリアセンサ）からなる画像センサユ
ニット１０になっていることだけである。したがって、
本体構成の説明は省略する。

【００４８】図１は本実施例の構成を示すブロック図で
あり、転写材搬送体１０１の表面画像を読み取る画像読
み取り手段である上記画像センサユニット１０の回路構
成を示している。

【００４９】同図に示すように、この画像センサユニッ
ト回路１は、３２×３２ピクセルのＣＭＯＳセンサ（エ
リアセンサ）２、コントロール回路３、Ａ／Ｄコンバー
タ（Ａ／Ｄ変換回路）４、フィルタ回路（フィルタ演算
部）５、出力回路６、及びＰＬＬ回路７を含んでいる。

【００５０】図２は本実施例の画像形成装置内部の制御
系の構成を示すブロック図である。同ブロック図に示す
ように、本実施例の画像形成装置は、ＤＳＰ（ディジタ
ルシグナルプロセッサ）２０、ＣＰＵ２１、各色の感光
ドラム１１０〜１１３を駆動するドラム駆動モータ２
２、２３、２４、２５、転写材搬送体１０１の駆動ロー
ラ１２６を回転駆動する転写材搬送体駆動モータ２６、
定着ユニット１２１の定着ローラ１２１（ａ）を駆動す
る定着ローラ駆動モータ５７、上述の画像センサユニッ
ト１０、給紙・搬送ローラ１２０を駆動する給紙モータ
３２、給紙モータ３２を制御する給紙モータドライバ３
１、各色のスキャナモータユニット３３、３４、３５、
３６、及び高圧ユニット４１、またユーザ通知パネル３
７を備えている。

【００５１】上記ドラム駆動モータ２２〜２５、転写材
搬送体駆動モータ２６、給紙モータ３２、及び画像セン
サユニット１０はＤＳＰ２０によって制御され、スキャ
ナモータユニット３３〜３６、高圧ユニット４１、定着
ユニット１２１、ユーザ通知パネル３７はＣＰＵ２１に
よって制御される。

【００５２】また、ＤＳＰ２０は、図１に示す／ＣＳ信
号、ＣＬＯＣＫ信号、ＤＡＴＡ信号を用いてシリアル通
信によってコントロール回路（ＣｏｎｔｒｏｌＬｏｇ
ｉｃ）３に対し、フィルタ定数などの制御パラメータを
設定する。これにより、ＣＭＯＳセンサ２のゲインがフ
ィルタ回路（Ｆｉｌｔｅｒ）５によって決定される。

【００５３】このゲイン設定の目的は、例えば、転写材
搬送体１０１の表面画像が耐久により反射率が変化して
耐久後の表面画像の方が反射率が高くなり、このためゲ
インを調整して常に最適な表面画像を検出できるように
することである。

【００５４】図３は上記画像センサユニット１０の構成
を示す図である。この画像センサユニット１０は、転写
材搬送体１０１に対向するように配置され、照明部材で
あるＬＥＤ１１、画像検知部材であるＣＭＯＳセンサ１
２（ＣＭＯＳセンサ２）、レンズ１３、結像レンズ１４
を備えている。

【００５５】上記ＬＥＤ１１を光源とする光は、レンズ
１３を介して転写材搬送体１０１の表面に対し斜めに照
射される。そして、反射光は結像レンズ１４を介して集
光され、ＣＭＯＳセンサ１２に結像される。このように
して、転写材搬送体１０１あるいは転写材Ｐの表面画像
を読み取ることができる。

【００５６】図４に転写材搬送体１０１の表面画像の一
例を示す。同図に示すように、本実施例の画像センサユ
ニット１０によれば、転写材搬送体１０１の表面画像は
結像レンズ１４によって拡大された拡大画像５１として
得ることができる。５２はその拡大画像５１に対し、Ｃ
ＭＯＳセンサ１２によって階調検出した表面画像（イメ
ージ画像）を表わしている。

【００５７】転写材搬送体１０１の表面あるいは転写材
Ｐの表面は、傷や汚れあるいは紙の繊維等によって凹凸
が存在する。この凹凸は光を斜めから照射することによ
ってその影が発生し、表面の画像パターンを容易に検出
することができる。

【００５８】上記の表面画像５２は、３２×３２ピクセ
ルで、１ピクセルが８ビット幅の分解能のＣＭＯＳセン
サ１２を用いて画像を読み込んだ場合を示している。な
お、ＣＭＯＳセンサ１２の代わりにＣＣＤセンサを用い
ることもできる。

【００５９】次に、図５に示す転写材搬送体１０１の傷
画像の例を用いて、転写材搬送体１０１の傷に起因した
画像特徴の抽出方法について説明する。

【００６０】上述のゲイン調整が終了し、ある程度のコ
ントラストが達成できた場合、ＣＭＯＳセンサ１２で画
像を読み込み、ディジタル処理を行う。このディジタル
処理した画像は、転写材搬送体１０１の表面画像５２に
対して、転写材搬送体１０１の表面に傷がある場合は表
面画像５３のようになり、明らかな画像特徴を持つ。

【００６１】よって、ＣＭＯＳセンサ１２により転写材
搬送体１０１の表面画像を読み込み、ディジタル処理し
た画像に対して画像処理を行えば、転写材搬送体１０１
上に発生した傷を抽出して検知することが可能である。

【００６２】また、クリーニングブレード１２８に付着
した異物により発生した傷とユーザの接触により誤って
できた傷とは、その表面のイメージ画像５３ａと５３ｂ
を比べれば分かるように異なった特徴を持つ。そしてこ
の場合、あらかじめ記憶しておいた、例えば傷の形状の
特徴を用いれば、傷の発生原因を特定することが可能で
ある。

【００６３】傷の分類の一例を図６を用いて説明する。
図６は傷の画像特徴を示したものである。クリーニング
ブレード１２８に付着した異物により発生した傷のある
表面画像５３ａから抽出した傷部分６１は、長さと幅の
比が２７：６であり、ユーザの接触により誤ってできた
傷のある表面画像５３ｂから抽出した傷部分６２は、長
さと幅の比が１３：１３である。この長さと幅の比率に
対し適当な閾値を用いることにより、傷の分類を行うこ
とが可能となる。なお、この傷の分類は、複数の特徴を
複合的に用いて行うことも可能である。

【００６４】そして、例えばクリーニングブレード１２
８に付着した異物によって引き起こされた傷であること
が分かれば、クリーニングブレード１２８の清掃等の対
策を講じるとともに、ユーザに報知して、傷発生のごく
初期の段階において傷発生の原因を除去することがで
き、画質悪化を防止することが可能となる。

【００６５】このように、傷を検出した場合の処理とし
て、傷の大きさ、形状、位置、画像濃淡を分析し、傷を
発生させた原因を特定し、対策を講じることにより、傷
発生のごく初期の段階において傷発生の原因を除去する
ことができる。

【００６６】また、傷を発生させた原因を特定するため
の手段として、発生原因毎の傷の大きさ、形状、位置、
画像濃淡といった分類情報をあらかじめメモリに記憶し
ておくことができる。

【００６７】なお、読み取り画像及び画像検知センサ
（エリアセンサ）の画素数と１画素の分解能は、上述の
例に限定されることはない。

【００６８】図７は本実施例の傷検出動作を示すフロー
チャートである。このフローチャート及び後述する図１
０、図１３のフローチャートに示す制御処理は、図２の
ＣＰＵ２１によりあらかじめ記憶されたプログラムに従
って実行されるものである。

【００６９】図７のフローチャートにおいて、傷検知を
開始すると、まずＤＳＰ２０がＬＥＤ１１を点灯させて
転写材搬送体１０１の表面にＬＥＤ光を照射させる（Ｓ
１）。そして、所定の時間毎、例えば本実施例では１０
ｍｓ毎に表面画像を読み込み（Ｓ２）、ＬＥＤ１１を消
灯させる（Ｓ３）。

【００７０】続いて、ＣＭＯＳセンサ１２が最適に表面
画像を検出できるようにゲインを調整するとともに、フ
ィルタ処理を行う（Ｓ４）。このフィルタ処理によっ
て、例えば８ビット２５６階調のデータを１６階調へ落
とし、ノイズなどによる成分を除去する。

【００７１】次に、画像調整が終了したか、つまり映像
比較演算する上で十分な映像情報（画像情報）が得られ
るか否かを判定し（Ｓ５）、十分な映像情報が得られる
と判定された場合には画像処理を行う（Ｓ６）。そし
て、このようにして得られた処理結果に対し、報知すべ
き傷がないかを判定する（Ｓ７）。

【００７２】このとき、図８に示す処理画像７１のよう
に特に画素の輝度が高いピクセル数がある一定数以上の
塊の部分が検出された場合、例えば本実施例において
は、３０ピクセル以上の塊が検出された場合には、その
部分は画質に影響を与える可能性があり、報知すべき大
きさの傷であると判定する。

【００７３】上記の結果にて、報知すべき大きさの傷が
検出された場合には、その傷の大きさ、形状、位置、画
像濃淡を分析し（Ｓ８）、あらかじめ記憶しておいた傷
の大きさ、形状、位置、画像濃淡と、発生原因とのデー
タから、検出された傷の発生原因を特定する（Ｓ９）。
その後、ユーザ操作パネルに傷を検出したこととその傷
の発生原因を表示し、対策とともにユーザに報知する
（Ｓ１０）。

【００７４】なお、本実施例においては、画像中の画素
の輝度を用いて傷を検出すようにしているが、この傷を
検出する画像処理の方法については、特に手段を限定す
るものではない。

【００７５】このように、本実施例によれば、ＤＳＰ２
０がＣＭＯＳセンサ１２を用いて転写材搬送体１０１の
表面画像を一定周期でサンプリングし、その結果から転
写材搬送体１０１の傷を検知し、画像不良となりうる状
況を速やかにユーザに報知することが可能となる。

【００７６】すなわち、転写材搬送体１０１の寿命や傷
を検知することができ、コストアップを招くことなく、
傷の原因も特定でき、困難な回復処理を不要とし、回復
処理の失敗による転写材搬送体１０１へのダメージをな
くすことができる。

【００７７】なお、色ずれ検知もしくは位相制御もしく
は濃度検知あるいはそれらの複数の制御と、画像センサ
ユニット自体の制御は区別する必要がなく、検知アルゴ
リズムが同一でないだけであるので、画像センサユニッ
ト２６は色ずれ検知センサもしくは位相制御センサもし
くは濃度検知センサあるいはそれらの複数のセンサと兼
用することが可能である。

【００７８】（実施例２）本発明の第２実施例について
図９〜図１１により説明する。

【００７９】本実施例２の画像形成装置は、実施例１と
同様の装置構成を有しているので、装置構成の説明は省
略する。なお、本実施例における画像センサユニット１
０は、転写材搬送体１０１上の転写材Ｐの搬送路から外
れた部分の表面画像をサンプリングできる位置に配置し
ている。これは、その部分で転写材Ｐの存在が認識され
れば、転写材Ｐの転写材搬送体１０１への巻き付きと判
断できるからである。

【００８０】図９を用いて本実施例の転写材搬送体１０
１への転写材Ｐの巻き付きに起因する画像特徴の抽出方
法について説明する。図９はその転写材巻き付き画像の
例を示したものである。

【００８１】前述の実施例１で説明したＣＭＯＳセンサ
１２のゲイン調整が終了し、ある程度のコントラストが
達成できた場合、ＣＭＯＳセンサ１２で読み込んでディ
ジタル処理した画像は、図９に示すように、転写材搬送
体１０１の表面画像５２に対して、転写材搬送体１０１
の表面に巻き付いた転写材Ｐのために表面画像５４のよ
うになり、明らかな画像特徴を持つ。

【００８２】したがって、ＣＭＯＳセンサ１２で転写材
搬送体１０１の表面画像を読み込み、ディジタル処理し
た画像に対して画像処理を行うことにより、転写材搬送
体１０１上に発生した転写材Ｐの巻き付きを検知するこ
とが可能となる。

【００８３】図１０は本実施例の巻き付き検出の動作を
示すフローチャートである。巻き付き検出を開始する
と、まずＤＳＰ２０がＬＥＤ１１を点灯させて転写材搬
送体１０１の表面にＬＥＤ光を照射させる（Ｓ１１）。
そして、所定の時間毎、例えば本実施例では１０ｍｓ毎
に表面画像を読み込み（Ｓ１２）、ＬＥＤ１１を消灯さ
せる（Ｓ１３）。

【００８４】続いて、ＣＭＯＳセンサ１２が最適に表面
画像を検出できるようにゲインを調整するとともに、フ
ィルタ処理を行う（Ｓ１４）。このフィルタ処理によっ
て、例えば８ビット２５６階調のデータを１６階調へ落
とし、ノイズなどによる成分を除去する。

【００８５】次に、映像比較演算する上で十分な映像情
報が得られるか否かを判定し（Ｓ１５）、十分な映像情
報が得られると判定された場合には画像処理を行う（Ｓ
１６）。そして、このようにして得られた処理結果に対
し、転写材Ｐの巻き付きがないかを判定する（Ｓ１
７）。

【００８６】このとき、図１１に示す処理画像７２のよ
うに画像全面の画素の輝度が高く、画素の輝度の高いピ
クセル数もある一定数以上であった場合、例えば本実施
例においては画素の輝度が高いピクセル数が７００ピク
セル以上であった場合、巻き付きが発生したと判定す
る。

【００８７】上記の結果にて、巻き付きが検知された場
合には、画像形成装置のエンジン（画像形成部）を早急
に停止し（Ｓ１８）、装置が回復困難な状況に陥ること
を防ぐ。また、巻き付きの発生をユーザ操作パネルにて
報知する（Ｓ１９）。

【００８８】なお、本実施例においては、画像中の画素
の輝度を用いて巻き付きを検出するようにしているが、
巻き付きを検出する画像処理の方法については、特に手
段を限定するものではない。

【００８９】このように、本実施例によれば、ＤＳＰ２
０がＣＭＯＳセンサ１２を用いて転写材搬送体１０１の
表面画像を一定周期でサンプリングし、その結果から転
写材Ｐの巻き付きを検知しており、画像不良、機器損傷
となりうる状況を未然に防ぐことができ、その状況を速
やかにユーザに報知することが可能となる。

【００９０】（実施例３）本発明の実施例３について図
１２〜図１３により説明する。

【００９１】本実施例３の画像形成装置は実施例１と同
様の装置構成を有しているので、装置構成の説明は省略
する。ここでは、本実施例の転写材搬送体１０１の寿命
を判定する方法について説明する。

【００９２】実施例１で説明したように、ＤＳＰ２０
は、ＣＭＯＳセンサ１２が読み込んだ画像に対し、ある
程度のコントラストが達成するまでＣＭＯＳセンサ１２
のゲインを制御する。その際、ＣＭＯＳセンサ１２のゲ
インは転写材搬送体１０１の耐久度によって変ってく
る。

【００９３】耐久前の転写材搬送体１０１を用いた場合
のＣＭＯＳセンサ１２のゲインと、耐久中の転写材搬送
体１０１を用いた場合のＣＭＯＳセンサ１２のゲインの
相関（イメージ）を図１２を用いて説明する。

【００９４】耐久を重ねた転写材搬送体１０１の表面の
反射率は高まってゆくため、耐久度‐ＣＭＯＳセンサの
ゲイン相関線８０は図１２のようになる。そこで、目標
とする耐久寿命８１と、耐久度‐ＣＭＯＳセンサのゲイ
ン相関線８０の交点を求め、そこをＣＭＯＳセンサ１２
のゲインの閾値８２とする。

【００９５】これによって、ＣＭＯＳセンサ１２のゲイ
ンが上記閾値８２を下回った際に、転写材搬送体１０１
の寿命がきたと判断することができる。

【００９６】なお、本実施例においては、寿命の閾値は
環境によらず一定の場合で説明したが、寿命の判断は図
１２の検知例に限定されるものではない。例えば、環境
毎に異なる寿命閾値を設定して判定するようにしても良
い。また、寿命予告、逐次寿命報告といった実施形態で
も良い。

【００９７】また、本実施例においては、転写材搬送体
１０１の表面の反射率は耐久初期の段階において最も低
いと仮定しているが、場合によっては初期の段階の反射
率が最も高い場合も考えられる。その場合には、ゲイン
による転写材搬送体１０１の寿命検知の閾値を、耐久後
に反射率が下がるものとして設定する必要がある。

【００９８】図１３は上述の寿命判定の動作を示すフロ
ーチャートである。寿命判定を開始すると、まずＤＳＰ
２０がＬＥＤ１１を点灯させて転写材搬送体１０１の表
面にＬＥＤ光を照射させる（Ｓ２１）。そして、所定の
時間毎、例えば本実施例では１０ｍｓ毎に表面画像を読
み込み（Ｓ２２）、ＬＥＤ１１を消灯させる（Ｓ２
３）。

【００９９】続いて、ＣＭＯＳセンサ１２が最適に表面
画像を検出できるようにゲインを調整するとともに、フ
ィルタ処理を行う（Ｓ２４）。このフィルタ処理によっ
て、例えば８ビット２５６階調のデータを１６階調へ落
とし、ノイズなどによる成分を除去する。

【０１００】次に、映像比較演算する上で十分な映像情
報が得られるか否かを判定し（Ｓ２５）、十分な映像情
報が得られると判定された場合にはゲインを保持する
（Ｓ２６）。そして、寿命がきたか否かを判定する（Ｓ
２７）。

【０１０１】このとき、上記のようにして得られたゲイ
ンがある閾値よりも下がっていれば、転写材搬送体１０
１の表面が寿命に達したために反射率が上がっていると
判断し、ユーザ操作パネルにてユーザに報知する（Ｓ２
８）。

【０１０２】このように、本実施例によれば、ＤＳＰ２
０がＣＭＯＳセンサ１２を用いて転写材搬送体１０１の
表面画像を一定周期でサンプリングし、その結果から転
写材搬送体１０１の寿命を検知しており、画像不良とな
りうる状況を速やかにユーザに報知することが可能とな
る。

【０１０３】（実施例４）次に、本発明の実施例４につ
いて説明する。本実施例は、本発明を中間転写体を用い
た画像形成装置に適用したものである。

【０１０４】実施例４の画像形成装置の本体構成は、図
１５に示すものとほぼ同様であり、異なる点は画像セン
サユニット（色ずれ検知センサ２２５）が２次元画素検
知のエリアセンサになっていることだけである。したが
って、本体構成の説明は省略する。

【０１０５】すなわち、図１５に示すような中間転写体
２０１を備えた画像形成装置２００において、前述の実
施例１から実施例３で説明したように、２次元画素検知
のエリアセンサを備えた色ずれ検知センサ２２５からな
る画像センサユニット１０を中間転写体２０１に対向配
置して、該中間転写体２０１の表面画像を認識し、ＤＳ
Ｐ２０において画像処理を行い、その結果から傷、寿
命、巻き付き検知を行うことが可能となり、高画質でユ
ーザビリティの高い画像形成装置が実現できる。

【０１０６】なお、本実施例の詳細な動作は実施例１〜
実施例３と同様であるので、説明は省略する。

【０１０７】また本実施例においても、色ずれ検知もし
くは位相制御もしくは濃度検知あるいはそれらの複数の
制御と、画像センサユニット自体の制御は区別する必要
がなく、検知アルゴリズムが同一でないだけであるの
で、色ずれ検知センサもしくは位相制御センサもしくは
濃度検知センサあるいはそれらの複数と兼用することが
可能である。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写材搬送体、中間転写体の寿命や傷を検知することが
でき、画質が向上する。

【０１０９】また、コストアップを招くことなく、傷の
原因を特定でき、巻き付きをあらかじめ検知することが
でき、困難な回復処理を不要とし、回復処理の失敗によ
る転写材搬送体、中間転写体へのダメージをなくすこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示すブロック図

【図２】実施例１の制御系の構成を示すブロック図

【図３】実施例１の画像センサユニットの構成を示す
ブロック図

【図４】実施例１における転写材搬送体の表面画像の
一例を示す図

【図５】実施例１における傷画像の例を示す平面図

【図６】実施例１における傷の画像特徴を示す図

【図７】実施例１の傷検出動作を示すフローチャート

【図８】実施例１において検出された傷の処理画像を
示す図

【図９】本発明の実施例２における転写材巻き付き画
像の例を示す平面図

【図１０】実施例２の巻き付き検出の動作を示すフロ
ーチャート

【図１１】実施例２において検出された巻き付きの処
理画像を示す図

【図１２】本発明の実施例３におけるＣＭＯＳセンサ
のゲイン相関を示す図

【図１３】実施例３の寿命判定の動作を示すフローチ
ャート

【図１４】転写材搬送体方式を利用した画像形成装置
の概略構成を示す断面図

【図１５】中間転写体方式を利用した画像形成装置の
概略構成を示す断面図

【図１６】転写材搬送体方式の画像形成装置のトナー
クリーニング方法を示す斜視図

【図１７】中間転写体方式の画像形成装置のトナーク
リーニング方法を示す斜視図

【図１８】クリーニングブレードに付着した異物によ
り発生する傷を示す説明図

【符号の説明】

１画像センサユニット回路２ＣＭＯＳセンサ（エリアセンサ）３コントロール回路４Ａ／Ｄコンバータ（Ａ／Ｄ変換回路）５フィルタ回路（フィルタ演算部）１１ＬＥＤ（照明部材）１２ＣＭＯＳセンサ１３レンズ１４結像レンズ２０ＤＳＰ２１ＣＰＵ２２ドラム駆動モータ２３ドラム駆動モータ２４ドラム駆動モータ２５ドラム駆動モータ２６転写材搬送駆動モータ３７ユーザ通知パネル１００画像形成装置１０１転写材搬送体１１０感光ドラム（像担持体）１１１感光ドラム（像担持体）１１２感光ドラム（像担持体）１１３感光ドラム（像担持体）１２８クリーニングブレード２００画像形成装置２０１中間転写体２１０感光ドラム（像担持体）２１１感光ドラム（像担持体）２１２感光ドラム（像担持体）２１３感光ドラム（像担持体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DE07 DE10 EC03 EC14 ED24 FA28 FB07 HA02 HA03 HA10 HB09 HB17 2H030 AA01 AD12 AD16 BB02 BB42 BB46 BB56 2H200 FA16 GA24 GA34 GA44 GB25 HB13 JA02 JB06 JB50 JC05 JC20 PB16 PB24 PB26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、転写材を搬送する転写材搬
送体とを有し、前記像担持体に形成された画像を前記転
写材搬送体により搬送された転写材に転写して画像を形
成する画像形成装置において、前記転写材搬送体の表面画像を読み取る画像読み取り手
段と、前記画像読み取り手段により読み取った前記転写材搬送
体の表面画像から該転写材搬送体の画像特徴を検出する
検出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記画像読み取り手段が読み取った前記
転写材搬送体の表面画像を一定周期でサンプリングする
サンプリング手段を有し、検出手段は前記サンプリング
で得た表面画像から前記転写材搬送体の画像特徴を検出
することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記画像読み取り手段は、前記転写材搬
送体の表面画像を検知する画像検知部材と、前記転写材
搬送体の表面に光を照射させる照明部材と、前記転写材
搬送体の表面画像を前記画像検知部材へ結像させる結像
レンズとを有することを特徴とする請求項１または２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】前記画像読み取り手段の画像検知部材
は、２次元に配置された所定エリアの画像情報を検知す
るエリアセンサであることを特徴とする請求項１ないし
３何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】前記画像読み取り手段は、前記画像検知
部材としての複数の画素を備えたＣＣＤセンサまたはＣ
ＭＯＳセンサと、前記ＣＣＤセンサまたは前記ＣＭＯＳ
センサからのアナログ信号をディジタル信号へ変換する
Ａ／Ｄ変換回路とを有することを特徴とする請求項１な
いし４何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】前記検出手段は、前記画像読み取り手段
から得られた前記転写材搬送体の表面画像をサンプリン
グした結果に対して画像処理を行う画像処理部を有する
ことを特徴とする請求項２ないし５何れかに記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記検出手段の画像処理部は、前記画像
読み取り手段から得られた前記転写材搬送体の表面画像
をフィルタ処理するフィルタ演算部を含むことを特徴と
する請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記画像読み取り手段は、色ずれ検知セ
ンサ、濃度検知センサ、位相ずれ検知センサの何れかも
しくはそれらの複数と兼用であることを特徴とする請求
項１ないし７何れかに記載の画像形成装置。
【請求項９】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転写
材搬送体の表面に発生した傷に起因したものであること
を特徴とする請求項１ないし８何れかに記載の画像形成
装置。
【請求項１０】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転
写材搬送体に巻き付いた転写材に起因したものであるこ
とを特徴とする請求項１ないし８何れかに記載の画像形
成装置。
【請求項１１】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転
写材搬送体の寿命に起因したものであることを特徴とす
る請求項１ないし８何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】像担持体と、前記像担持体から転写さ
れた一次転写像を搬送する中間転写体とを有し、前記像
担持体に形成された画像を前記中間転写体により搬送し
転写材に転写して画像を形成する画像形成装置におい
て、前記中間転写体の表面画像を読み取る画像読み取り手段
と、前記画像読み取り手段により読み取った前記中間転写体
の表面画像から該中間転写体の画像特徴を検出する検出
手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】前記画像読み取り手段が読み取った前
記中間転写体の表面画像を一定周期でサンプリングする
サンプリング手段を有し、検出手段は前記サンプリング
で得た表面画像から前記中間転写体の画像特徴を検出す
ることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記画像読み取り手段は、前記中間転
写体の表面画像を検知する画像検知部材と、前記中間転
写体の表面に光を照射させる照明部材と、前記中間転写
体の表面画像を前記画像検知部材へ結像させる結像レン
ズとを有することを特徴とする請求項１２または１３に
記載の画像形成装置。
【請求項１５】前記画像読み取り手段の画像検知部材
は、２次元に配置された所定エリアの画像情報を検知す
るエリアセンサであることを特徴とする請求項１２ない
し１４何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記画像読み取り手段は、前記画像検
知部材としての複数の画素を備えたＣＣＤセンサまたは
ＣＭＯＳセンサと、前記ＣＣＤセンサまたは前記ＣＭＯ
Ｓセンサからのアナログ信号をディジタル信号へ変換す
るＡ／Ｄ変換回路とを有することを特徴とする請求項１
２ないし１５何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記検出手段は、前記画像読み取り手
段から得られた前記中間転写体の表面画像をサンプリン
グした結果に対して画像処理を行う画像処理部を有する
ことを特徴とする請求項１３ないし１６何れかに記載の
画像形成装置。
【請求項１８】前記検出手段の画像処理部は、前記画
像読み取り手段から得られた前記中間転写体の表面画像
をフィルタ処理するフィルタ演算部を含むことを特徴と
する請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記画像読み取り手段は、色ずれ検知
センサ、濃度検知センサ、位相ずれ検知センサの何れか
もしくはそれらの複数と兼用であることを特徴とする請
求項１２ないし１８何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体の表面に発生した傷に起因したものであることを
特徴とする請求項１２ないし１９何れかに記載の画像形
成装置。
【請求項２１】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体に巻き付いた転写材に起因したものであることを
特徴とする請求項１２ないし１９何れかに記載の画像形
成装置。
【請求項２２】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体の寿命に起因したものであることを特徴とする請
求項１２ないし１９何れかに記載の画像形成装置。
【請求項２３】前記画像特徴の原因としての傷を検出
した場合、その傷の大きさ、形状、位置、画像濃淡を分
析し、傷を発生させた原因を特定することを特徴とする
請求項９または２０に記載の画像形成装置。
【請求項２４】前記傷を発生させた原因を特定するた
めの手段として、発生原因ごとの傷の大きさ、形状、位
置、画像濃淡の分類情報をあらかじめ記憶しておくこと
を特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】像担持体と、転写材を搬送する転写材
搬送体とを有し、前記像担持体に形成された画像を前記
転写材搬送体により搬送された転写材に転写して画像を
形成する画像形成装置の制御方法において、前記転写材
搬送体の表面画像を読み取り、読み取った表面画像から
該転写材搬送体の画像特徴を検出するようにしたことを
特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項２６】前記読み取った転写材搬送体の表面画
像を一定周期でサンプリングし、該サンプリングで得た
表面画像から前記転写材搬送体の画像特徴を検出するよ
うにしたことを特徴とする請求項２５に記載の画像形成
装置の制御方法。
【請求項２７】前記転写材搬送体の表面画像をサンプ
リングした結果に対して画像処理を行うことにより該転
写体搬送体の画像特徴を検出するようにしたことを特徴
とする請求項２６に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項２８】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転
写材搬送体の表面に発生した傷に起因したものであるこ
とを特徴とする請求項２５ないし２７何れかに記載の画
像形成装置の制御方法。
【請求項２９】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転
写材搬送体に巻き付いた転写材に起因したものであるこ
とを特徴とする請求項２５ないし２７何れかに記載の画
像形成装置の制御方法。
【請求項３０】前記転写材搬送体の画像特徴は、該転
写材搬送体の寿命に起因したものであることを特徴とす
る請求項２５ないし２７何れかに記載の画像形成装置の
制御方法。
【請求項３１】像担持体と、前記像担持体から転写さ
れた一次転写像を搬送する中間転写体とを有し、前記像
担持体に形成された画像を前記中間転写体により搬送し
転写材に転写して画像を形成する画像形成装置の制御方
法において、前記中間転写体の表面画像を読み取る画像
読み取り、読み取った表面画像から該中間転写体の画像
特徴を検出するようにしたことを特徴とする画像形成装
置の制御方法。
【請求項３２】前記読み取った中間転写体の表面画像
を一定周期でサンプリングし、該サンプリングで得た表
面画像から前記中間転写体の画像特徴を検出するように
したことを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置
の制御方法。
【請求項３３】前記中間転写体の表面画像をサンプリ
ングした結果に対して画像処理を行うことにより該中間
転写体の画像特徴を検出するようにしたことを特徴とす
る請求項３２に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項３４】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体の表面に発生した傷に起因したものであることを
特徴とする請求項３１ないし３３何れかに記載の画像形
成装置の制御方法。
【請求項３５】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体に巻き付いた転写材に起因したものであることを
特徴とする請求項３１ないし３３何れかに記載の画像形
成装置の制御方法。
【請求項３６】前記中間転写体の画像特徴は、該中間
転写体の寿命に起因したものであることを特徴とする請
求項３１ないし３３何れかに記載の画像形成装置の制御
方法。
【請求項３７】前記画像特徴の原因としての傷を検出
した場合、その傷の大きさ、形状、位置、画像濃淡を分
析し、傷を発生させた原因を特定するようにしたことを
特徴とする請求項２８または３４に記載の画像形成装置
の制御方法。
【請求項３８】前記傷を発生させた発生原因ごとの傷
の大きさ、形状、位置、画像濃淡の分類情報をあらかじ
め記憶しておくようにしたことを特徴とする請求項３７
に記載の画像形成装置の制御方法。