JP2014066879A - 画像形成装置および画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】短時間でベタ画像発生原因を特定することができる画像形成装置および画像形成システムを提供する。
【解決手段】データ異常識別部４０１は、露光器２０３に入力される画像データがベタ画像であるか否かを識別する。露光器異常識別部４０２は、露光器２０３の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が濃度センサ２０９に検知されるか否かを識別する。判定部４０３は、データ異常識別部４０１、露光器異常識別部４０２の識別結果に基づいて、濃度センサ２０９が検知したベタ画像が、画像データに起因するベタ画像であるか、露光に起因するベタ画像であるか、像担持面の帯電状態に起因するベタ画像であるかを判別する。報知部４０４は判定部４０３の判定結果を報知する。
【選択図】図４

Description

本発明は、像担持体に形成されたトナー像を被転写体に転写する画像形成装置および画像形成システムに関する。

プリンタ、複写機等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムを一様に帯電させる帯電工程、帯電させた感光体ドラムを露光して潜像を形成する露光工程、潜像にトナーを付着させて可視像を形成する現像工程、可視像を用紙に転写する転写工程、用紙に転写された可視像を溶融定着する定着工程の一連のプロセスを経ることで画像を形成する。

この種の画像形成装置では、特定の不具合が発生した場合に、用紙の全面にトナーが付着するベタ画像が形成される。例えば、上述の帯電を実施する帯電器等の不具合により感光体ドラムの帯電が不十分であった場合や、上述の露光を実施する露光器が点灯し続けて感光体ドラムの全面が露光された場合のほか、画像メモリ等の異常により画像データが破損した場合にもベタ画像が形成されてしまう。

このような不具合が発生した場合、画像形成装置はベタ画像を出力し続けるため、用紙が無駄に消費される。また、大量のトナーが転写された用紙を搬送する搬送路では、搬送経路にトナーが付着する汚染が発生してしまう。さらに、上述の溶融定着を実施する定着器では、大量のトナーが転写された用紙がローラに付着して用紙巻き込みが発生し、定着器を破損する可能性もある。このような問題の対策として、ベタ画像発生時に画像形成処理を停止できるように、ベタ画像の発生を検知する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１、２等参照）。

後掲の特許文献１は、感光体ドラム上のトナー像の濃度を検知する濃度センサの検知電圧と、露光を実施するＬＥＤヘッドに入力される画像データが黒ベタであるか否かの判定結果とに基づいて、感光体ドラム上のトナー像が黒ベタの異常画像か否かを判定する画像形成装置を開示している。この画像形成装置は、感光体上に書き込まれる画像データが全ベタ画像であるか否かを判断し、画像データが全ベタ画像でないにもかかわらず、感光体上に書き込まれた画像が全ベタ画像である場合は、異常が発生していると判断する。

また、特許文献２は、中間転写ベルト（転写体）の転写面において、画像データに基づいて形成された現像剤像が転写されない領域を非画像領域として判断する非画像領域判断手段と、非画像領域において中間転写ベルト表面を検知する表面検知手段とを備える画像形成装置を開示している。この画像形成装置は、表面検知手段の検知結果に基づいて非画像領域における現像剤の有無を判断する。この画像形成装置は、非画像領域に現像剤が付着している場合、異常が発生していると判断する。

特開２００７−３２３０００号公報 特開２０１１−０２８１６０号公報

上述の画像形成装置では、異常が発生していると判断した場合に画像形成動作を直ちに停止することが可能であり、用紙の無駄な消費や、搬送路のトナー汚染等の発生を防止することができる。

しかしながら、特許文献１、２が開示する画像形成装置では、異常画像が発生していることは検知できるが、その異常の原因が何であるかを特定することはできない。上述のように、ベタ画像の発生原因としては、帯電器の不具合に起因する帯電異常、露光器の不具合に起因する露光異常、画像処理部の不具合に起因するデータ異常が考えられる。しかしながら、特許文献１、２が開示する画像形成装置では、そのいずれが異常の原因であるかは、異常が発生した画像形成装置に対してサービスマン等が原因究明のための作業を実施することにより特定する必要がある。

このような原因究明作業において、原因特定に要する時間は、サービスマン個人の技量に依存する。また、このような原因究明作業では、画像形成処理が繰り返し実施されるため、場合によっては、当該作業において、トナーや用紙の無駄な消費や搬送路のトナー汚染等が発生してしまう。

本発明は、このような従来技術の課題を鑑みてなされたものであって、サービスマン個人の技量にかかわらず、短時間でベタ画像発生原因を特定することができる画像形成装置および画像形成システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。すなわち、本発明に係る画像形成装置は、像担持体、帯電器、露光器、現像器、転写部、濃度センサ、データ異常識別部、露光器異常識別部および判定部を備える。像担持体は、被転写体に転写されるトナー像を担持する。帯電器は、像担持体の像担持面を帯電させる。露光器は、帯電器により帯電された像担持面を露光することにより像担持面に静電潜像を形成する。現像器は、像担持面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、静電画像に応じたトナー像を像担持面に形成する。転写部は、像担持体に担持されたトナー像を被転写体に転写する。濃度センサは、被転写体に転写されたトナー像の濃度を検知する。データ異常識別部は、露光器に入力される画像データがベタ画像であるか否かを識別する。露光器異常識別部は、露光器の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が濃度センサに検知されるか否かを識別する。そして、判定部は、データ異常識別部、露光器異常識別部の識別結果に基づいて、濃度センサが検知したベタ画像が、画像データに起因するベタ画像であるか、露光に起因するベタ画像であるか、像担持面の帯電状態に起因するベタ画像であるかを判別する。

この画像形成装置では、一回の画像形成動作によりベタ画像の発生原因を自動的に特定できるため、従来に比べて極めて短時間でベタ画像発生原因を特定することができる。その結果、トナーや用紙の無駄な消費や搬送路のトナー汚染等の発生を抑制することができる。

この画像形成装置において、露光器は、露光光を像担持体に向けて照射する露光光出射窓と、当該露光光出射窓の汚れを除去する清掃部材とを備える構成を採用することができる。清掃部材は、露光光出射窓に当接し、当該露光光出射窓に沿って往復動することにより、当該露光光出射窓の汚れを除去する。この構成では、露光器異常識別部は、清掃部材を往復動させることで、露光光の光路を一時的に遮断することができる。

この構成では、露光品質維持のために露光器が露光光出射窓に備える清掃部材を使用して、露光器異常識別部が露光光の光路を一時的に遮断する構成であるため、ベタ画像の発生原因特定のための部材を新たに追加することなく原因特定を実施することができる。

なお、上述の画像形成装置は、判定部の判定結果を報知する報知部を備えることが好ましい。報知部の報知方法は、表示、音声等、任意の方法を採用することができる。また、画像形成装置がネットワーク等の通信回線に接続されている場合には、報知部は、予め登録されているメールアドレス宛の警告メールや、予め登録されているファクシミリ番号宛の警告ファクシミリ等を送信する構成であってもよい。

一方、他の観点では、本発明は画像形成システムを提供することができる。すなわち、本発明に係る画像形成システムは、画像形成装置と判定装置とを備える。画像形成装置は、上述の像担持体、帯電器、露光器、現像器、転写部および濃度センサを備える。また、判定装置は、上述のデータ異常識別部、上述の露光器異常識別部、および上述の判定部を備える。

本発明によれば、従来に比べて極めて短時間でベタ画像発生原因を特定することができ、トナーや用紙の無駄な消費や搬送路のトナー汚染等の発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態における複合機の全体構成を示す概略構成図 本発明の一実施形態における複合機の画像形成部の構成を示す概略構成図 本発明の一実施形態における複合機のハードウェア構成を示す図 本発明の一実施形態における複合機を示す機能ブロック図 本発明の一実施形態における露光器の一例を示す図 本発明の一実施形態における露光器異常識別の一例を示す図 本発明の一実施形態における複合機が実施する異常原因特定手順の一例を示すフロー図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながらより詳細に説明する。以下では、デジタル複合機として本発明を具体化する。

図１は本実施形態におけるデジタル複合機の全体構成の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、複合機１００は、画像読取部１２０および画像形成部１４０を含む本体１０１と、本体１０１の上方に取り付けられたプラテンカバー１０２とを備える。本体１０１の上面にはコンタクトガラス等の透明板からなる原稿台１０３が設けられており、原稿台１０３はプラテンカバー１０２によって開閉されるようになっている。また、プラテンカバー１０２は、原稿搬送装置１１０を備えている。なお、複合機１００の前面には、ユーザが複合機１００に複写開始やその他の指示を与えたり、複合機１００の状態や設定を確認したりすることができる操作パネル１６１が設けられている。

原稿台１０３の下方には、画像読取部１２０が設けられている。画像読取部１２０は、走査光学系１２１により原稿の画像を読み取りその画像のデジタルデータ（画像データ）を生成する。原稿は、原稿台１０３や原稿搬送装置１１０に載置することができる。走査光学系１２１は、第１キャリッジ１２２や第２キャリッジ１２３、集光レンズ１２４を備える。第１キャリッジ１２２には線状の光源１３１およびミラー１３２が設けられ、第２キャリッジ１２３にはミラー１３３および１３４が設けられている。光源１３１は原稿を照明する。ミラー１３２、１３３、１３４は、原稿からの反射光を集光レンズ１２４に導き、集光レンズ１２４はその光像をラインイメージセンサ１２５の受光面に結像する。この走査光学系１２１において、第１キャリッジ１２２および第２キャリッジ１２３は、副走査方向１３５に往復動可能に設けられている。第１キャリッジ１２２および第２キャリッジ１２３を副走査方向１３５に移動することによって、原稿台１０３に載置された原稿の画像をイメージセンサ１２５で読み取ることができる。原稿搬送装置１１０にセットされた原稿の画像を読み取る場合、画像読取部１２０は、第１キャリッジ１２２および第２キャリッジ１２３を画像読取位置に合わせて一時的に固定し、画像読取位置を通過する原稿の画像をイメージセンサ１２５で読み取る。イメージセンサ１２５は、受光面に入射した光像から、例えば、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色に対応する画像データを生成する。生成された画像データは、画像形成部１４０において用紙に印刷することができる。また、図示しないネットワークインタフェイスによりネットワークを通じて他の機器（図示せず）へ送信することもできる。

画像形成部１４０は、画像読取部１２０で得た画像データや、ネットワーク等に接続された他の機器（図示せず）からネットワークインタフェイスを介して受信した画像データを用紙に印刷する。

図２は画像形成部１４０の構成の一例を示す概略構成図である。画像形成部１４０は、いわゆるタンデム方式である。

図２に示すように、画像形成部１４０は、無端状の転写ベルト２１０（被転写体）と転写ベルト２１０に沿って並列に配置されたＣＭＹＫ各色のトナー像を別個に形成する画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋを備える。転写ベルト２１０は駆動ローラ２１１と従動ローラ２１２、２１３に巻回されている。従動ローラ２１３は、転写ベルト２１０の内側から外側へ付勢されており、転写ベルト２１０に張力を付与している。転写ベルト２１０は、駆動ローラ２１１の駆動により矢印２１４方向に回転する。

各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋは、像担持体である感光体ドラム２０２を備える。感光体ドラム２０２は一定速度で一方向に回転する。感光体ドラム２０２の周囲には、回転方向の上流側から順に、帯電器２０３、露光器２０４、現像器２０５、転写ローラ２０６、クリーニング器２０７等が配置されている。帯電器２０３は、感光体ドラム２０２表面（像担持面）を一様に帯電させる。露光器２０４は、一様に帯電した感光体ドラム２０２の表面に画像データに応じて光を照射し、感光体ドラム２０２上に静電潜像を形成する。現像器２０５は、その静電潜像にトナーを付着させ、感光体ドラム２０２上にトナー像を形成する。当該トナー像は、転写ローラ２０６と感光体ドラム２０２との間の一次転写部２０８おいて搬送ベルト２１０に転写される。クリーニング器２０７は転写ローラ２０６による転写後に感光体ドラム２０２の表面に残っているトナーを剥ぎとる。

本実施形態では、露光光が照射された感光体ドラム２０２の表面の帯電が消失する構成になっている。トナーには、感光体ドラム２０２の帯電極性と同極性の電荷が付与されており、感光体ドラム２０２において露光光が照射されない非露光領域にはトナーが付着せず、露光光が照射された露光領域にトナーが付着する。転写ローラ２０６には、感光体ドラム２０２と逆極性（トナーと逆極性）の電圧が印加されており、露光領域に付着したトナーが転写ベルト２１０に転写される。

特に限定されないが、本実施形態では、各色の画像形成ユニットは、転写ベルト２１０の回転方向の上流側から、画像形成ユニット２０１Ｋ、２０１Ｙ、２０１Ｃ、２０１Ｍの順で配置されている。各画像形成ユニットは、この順で転写ベルト２１０上に各色のトナー像を転写する。各色のトナー像を転写するタイミングを制御することにより、各色のトナー像が転写ベルト２１０上で順次重ね合わされる。その結果、転写ベルト２１０上にはカラーのトナー像が形成される。なお、ＲＧＢ形式のカラー画像は、ＣＭＹＫ形式の画像データに変換され、各色の画像データが各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの露光器２０４にそれぞれ入力される。

また、画像形成ユニット２０１Ｍの下流側かつ二次転写部の上流側には転写ベルト２１０上に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度センサ２０９が配置されている。濃度センサ２０９は、例えば、発光部および受光部を一方面に備える反射型フォトセンサからなり、発光部から出射して受光部へ到達する光の強度に対応してトナー像の濃度を検知する構成を採用することができる。

本実施形態では、当該濃度センサ２０９は、転写ベルト２１０の幅方向の両端部に設置されており、各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの濃度キャリブレーションにも使用される。当該濃度キャリブレーションでは、転写ベルト２１０上の濃度センサ２０９と対向する位置に、各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋによって、例えば矩形状のパッチがそれぞれ形成される。そして、濃度センサ２０９に検知される濃度が予め指定された濃度となる、画像形成条件（感光体ドラム２０２の帯電量（帯電器の印加電圧）、露光光の強度、転写ローラ２０６の印加電圧等）が決定される。当該濃度キャリブレーションは、例えば、所定時間が経過する、あるいは画像形成が所定回数実施されるごとに実行される。なお、このようなキャリブレーションは公知であるためここでの詳細な説明は省略する。

画像形成部１４０は、手差しトレイ１５１、給紙カセット１５２、１５３、１５４等（図１参照）から、搬送路２２０を通じて、転写ベルト２１０と二次転写ローラ２２２との間の二次転写部に用紙を給送する。手差しトレイ１５１や各給紙カセット１５２、１５３、１５４には、様々なサイズの用紙を載置または収容することができる。画像形成部１４０は、ユーザの指定した用紙や、自動検知した原稿のサイズに応じた用紙を選択し、選択した用紙を給送ローラにより手差しトレイ１５１やカセット１５２、１５３、１５４から給紙する。給紙された用紙は搬送ローラやレジストローラ２２１で二次転写部に搬送される。トナー像が転写された用紙は、定着器２２５に搬送される。定着器２２５は、ヒータを内蔵した定着ローラ２２３および加圧ローラ２２４を有しており、熱と押圧力によってトナー像を用紙に定着する。画像形成部１４０は、定着器２２５を通過した用紙を排紙トレイ１４１（図１参照）へ排紙する。二次転写後、転写ベルト２１０に残留したトナーは、二次転写部の下流側かつ画像形成ユニット２０１Ｋの上流側に配置されたクリーニング器２１５によって除去される。

図３は、複合機における制御系のハードウェア構成図である。本実施形態の複合機１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３０３、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０４および原稿搬送装置１１０、画像読取部１２０、画像形成部１４０における各駆動部に対応するドライバ３０５が内部バス３０６を介して接続されている。ＲＯＭ３０３やＨＤＤ３０４等はプログラムを格納しており、ＣＰＵ３０１はその制御プログラムの指令にしたがって複合機１００を制御する。例えば、ＣＰＵ３０１はＲＡＭ３０２を作業領域として利用し、ドライバ３０５とデータや命令を授受することにより上記各駆動部の動作を制御する。また、ＨＤＤ３０４は、画像読取部１２０により得られた画像データや、他の機器からネットワーク等を通じて受信した画像データの蓄積にも用いられる。

内部バス３０６には、操作パネル１６１や各種のセンサ３０７も接続されている。操作パネル１６１は、ユーザの操作を受け付け、その操作に基づく信号をＣＰＵ３０１に供給する。また、操作パネル１６１は、ＣＰＵ３０１からの制御信号にしたがって自身が備えるディスプレイにユーザが指示を入力するための操作画面を表示する。また、センサ３０７は、プラテンカバー１０２の開閉検知センサや原稿台１０３上の原稿検知センサ、定着器２２５の温度センサ、搬送される用紙または原稿の検知センサなど各種のセンサを含む。ＣＰＵ３０１は、例えばＲＯＭ３０３に格納されたプログラムを実行することで、以下の各手段（機能ブロック）を実現するとともに、これらセンサからの信号に応じて各手段の動作を制御する。

図４は、本実施形態の複合機の機能ブロック図である。図４に示すように、本実施形態の複合機１００は、データ異常識別部４０１、露光器異常識別部４０２および判定部４０３を備える。

データ異常識別部４０１は、各露光器２０４に入力される画像データがベタ画像であるか否かを識別する。特に限定されないが、複合機１００では、各露光器２０４に入力される画像データは、露光用画像データ入力部４１１により生成される構成になっている。露光用画像データ入力部４１１は、例えば、ＲＧＢ形式の画像データをＣＭＹＫ形式のデータに変換し、各色の画像データを保持する。本実施形態では、ＲＡＭ３０２が露光用画像データ入力部４１１の画像データ保持領域として機能する。そして、露光用画像データ入力部４１１は、各色の画像データを各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの露光器２０４それぞれに入力する。

データ異常識別部４０１は、露光用画像データ入力部４１１から各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの露光器２０４に入力される画像データ（あるいは、露光用画像データ入力部４１１に保持されている画像データ）に基づいてベタ画像であるか否かを識別する。このような識別は、公知のように、画像データ中で所定階調（例えば、０〜２５５の２５６階調であれば２５０〜２５５）となるドット数を計数することで容易に実現できる。例えば、６００ｄｐｉ（dot per inch）の解像度、Ａ４サイズの画像データであれば、例えば、所定階調であるドットの計数値が３４８０万カウント以上の場合、ベタ画像と識別することができる。

なお、本実施形態では、データ異常識別部４０１は、画像データ中に上述の所定階調以外のドット数も計数する。そして、当該所定階調以外のドット数が、所定階調となるドット数に対して予め指定された割合（例えば、同数）以上である場合、画像データはベタ画像でないと判定する。このような構成を採用することで、露光用画像データ入力部４１１から露光器２０４に画像データの一部が入力された段階で、画像データがベタ画像でないと判定することができる。

露光器異常識別部４０２は、各露光器２０４の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が濃度センサ２０９に検知されるか否かを識別する。特に限定されないが、本実施形態では、露光器異常識別部４０２は、各露光器２０４が備える清掃部材を使用して露光光の光路を一時的に遮断する。

図５は、複合機１００が備える露光器２０４の構造を模式的に示す図である。各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの露光器２０４は同様の構成であるため、以下では、画像形成ユニットを特定することなく単に露光器２０４と記述する。

露光器２０４は、いわゆる、ＬＳＵ（Laser Scanning Unit）であり、公知のように、光源であるＬＤ（Laser Diode）、コリメータレンズ、シリンドリカルレンズ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ等を備え、光源から出射された光を主走査方向（感光体ドラム２０２の回転軸と平行な方向）に走査させる。露光器２０４では、その露光光の出射部分に露光光出射窓５０１が設けられており、当該露光光出射窓５０１を通じて主走査方向に走査する露光光が出射される。

この露光光出射窓５０１には、露光光出射窓５０１に当接し、露光光出射窓５０１に沿って（露光光の主走査方向に沿って）往復動することにより、露光光出射窓５０１の汚れを除去する清掃機構が設けられている。上述のように、複合機１００では、露光器２０４は下方から上方に向けて配置されている（図２参照）。この構成では、露光器２０４の上面に位置する露光光出射窓５０１には、埃やゴミ等の異物が堆積しやすい。清掃機構は、このような異物を除去する機能を有している。

図５に示すように、清掃機構は、露光光出射窓５０１に当接する清掃部材５０２（清掃パッド）と、当該清掃部材５０２を往復動させる駆動軸５０３を備える。駆動軸５０３にねじ溝が形成されており、一端に駆動軸５０３のねじ溝に螺合する貫通孔を備え、他端に清掃部材５０２が固定された移動部材５０４が当該駆動軸５０３に移動可能に設けられている。駆動軸５０３の一端は軸受け５０６に支持されており、他端には駆動用モータ５０５が設けられている。この構成では、例えば、駆動用モータ５０５を正転駆動して清掃部材５０２を露光光出射窓５０１の一端から他端まで移動させ、その後、駆動用モータ５０５を逆転駆動して清掃部材５０２を露光光出射窓５０１の他端から一端まで移動させることで、清掃部材５０２を露光光出射窓５０１に沿って往復動させることができる。

露光器異常識別部４０２は、画像形成処理時（露光動作時）に清掃部材５０２を往復動させて露光器２０４の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が濃度センサ２０９に検知されるか否かを識別する。

図６は、露光光の光路の一時的な遮断に応じたトナー像を説明するための図である。図６（ａ）は転写ベルト２１０上にベタ画像のトナー像が転写された状態を示し、図６（ｂ）は転写ベルト２１０上に光路遮断に応じたトナー像が転写された状態を示している。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）において図中に示す矢印は、転写ベルト２１０の進行方向を示している。

上述のように、複合機１００では、露光器２０４の不具合により、入力された画像データと関係なく露光光が照射され続けるとベタ画像のトナー像６０１が転写ベルト２１０に転写される。当該状態では、濃度センサ２０９はベタ画像を検知することになる。

一方、露光動作時に、例えば、露光光の走査速度よりも遅い速度で清掃部材５０２を往復動させると、感光体ドラム２０２の表面には清掃部材５０２の移動により遮断された露光光に応じた潜像が形成される。すなわち、感光体ドラム２０２の表面において、露光光が遮断された軌跡に対応する部分の帯電量は低下せず、当該部分にトナーは付着しない。その結果、転写ベルト２１０には、図６（ｂ）に示すように、転写ベルト２１０の一端から他端にわたって転写ベルト２１０の進行方向後方に向かう斜線状にトナーが存在しない軌跡部６０２と、転写ベルト２１０の他端から一端にわたって転写ベルト２１０の進行方向後方に向かう斜線状にトナーが存在しない軌跡部６０３とを有するトナー像６１０が転写される。当該状態では、濃度センサ２０９はトナーが存在しない軌跡部６０２、６０３を検知することになる。

判定部４０３は、データ異常識別部４０１、露光器異常識別部４０２の識別結果に基づいて、濃度センサ２０９が検知したベタ画像が、画像データに起因するベタ画像であるか、露光に起因するベタ画像であるか、像担持面の帯電状態に起因するベタ画像であるかを判別する。ここでは、データ異常識別部４０１が露光器２０４に入力される画像データがベタ画像であるかと識別した場合、判定部４０３は画像データに起因するベタ画像であると判別する。露光器異常識別部４０２が露光器２０４の露光光の光路遮断に応じたトナー像を濃度センサ２０９が検知したと識別した場合、判定部４０３は露光器２０４に起因するベタ画像であると判別する。また、データ異常識別部４０１が露光器２０４に入力される画像データはベタ画像でないと識別し、露光器異常識別部４０２が露光器２０４の露光光の光路遮断に応じたトナー像を濃度センサ２０９が検知しないと識別した場合、判定部４０３は感光体ドラム２０２の帯電状態に起因するベタ画像であると判別する。

また、複合機１００は報知部４０４をさらに備える。報知部４０４は判定部４０３の判定結果をサービスマン等に通知する。報知方法は、表示、印刷物、電子メール、ファクシミリ等、サービスマン等のユーザが認識可能な任意の方法を採用することができる。ここでは、報知部４０４は、操作パネル１６１のディスプレイに判定結果を表示する。

図７は、上述した複合機１００が実施する異常原因特定手順の一例を示す図である。当該手順は、例えば、サービスマンによる複合機１００のメンテナンス時に、メンテナンス画面に表示される原因判定実行ボタンを押下することをトリガとして開始する。

当該手順が開始すると、まず、判定部４０３は、画像形成部１４０に画像形成の開始を指示する（ステップＳ７０１）。このとき、画像形成部１４０が印刷する画像データは、予め複合機１００に格納されている特定のカラー画像データ（以下、原因特定用画像データという。）である。

また、このとき、判定部４０３は、データ異常識別部４０１に露光器２０４に入力される画像データがベタ画像であるか否かの識別を指示する。当該指示を受けたデータ異常識別部４０１は、上述の手法により露光用画像データ入力部４１１が露光器２０４に入力する画像データがベタ画像であるか否かを識別する（ステップＳ７０２）。

当該識別においてデータ異常識別部４０１が露光器２０４に入力される画像データがベタ画像であると識別した場合、データ異常識別部４０１はその旨を判定部４０３に入力する（ステップＳ７０２Ｙｅｓ）。なお、本実施形態では、原因特定用画像データがカラー画像であるため、データ異常識別部４０１は、いずれか１色の画像データがベタ画像である場合に判定部４０３にベタ画像である旨を入力する。この場合、判定部４０３は画像データを生成する画像処理系がベタ画像の原因であると判定する（ステップＳ７０７）。

一方、上記識別においてデータ異常識別部４０１が露光器２０４に入力される画像データがベタ画像でないと識別した場合、データ異常識別部４０１はその旨を判定部４０３に入力する（ステップＳ７０２Ｎｏ）。本実施形態では、データ異常識別部４０１は、全色の画像データがベタ画像でない場合に判定部４０３にベタ画像でない旨を入力する。

なお、上述のように、画像データがベタ画像でない場合は、原因特定用画像データの一部が露光器２０４に入力された段階で識別される。このとき、判定部４０３は、露光器異常識別部４０２に、露光光の光路の遮断に応じたトナー像が濃度センサ２０９に検知されるか否かの識別を指示する。当該指示を受けた露光器異常識別部４０２は、上記原因特定用画像データに基づく露光動作中に清掃部材５０２を往復動させる（ステップＳ７０３）。そして、露光器異常識別部４０２は、転写ベルト２１０に転写されたトナー像の軌跡部６０２、６０３が濃度センサ２０９により検知されるか否かを識別する（ステップＳ７０４）。なお、この場合、各画像形成ユニット２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋの露光器２０４では、それぞれの清掃部材５０２の移動開始タイミングや移動速度を異ならせることが好ましい。これにより、転写ベルト２１０上の軌跡部６０２、６０３の位置に応じて、異常が発生している露光器２０４を特定することも可能になる。

当該識別において、軌跡部６０２、６０３が濃度センサ２０９により検知された場合、露光器異常識別部４０２はその旨を判定部４０３に入力する（ステップ７０４Ｙｅｓ）。この場合、判定部４０３は潜像を形成する露光系がベタ画像の原因であると判定する（ステップＳ７０５）。

一方、上記識別において軌跡部６０２、６０３が濃度センサ２０９により検知されない場合、露光器異常識別部４０２はその旨を判定部４０３に入力する（ステップ７０４Ｎｏ）。この場合、判定部４０３は感光体ドラム２０２を帯電させる帯電系がベタ画像の原因であると判定する（ステップＳ７０８）。

以上のようにして判定を完了した判定部４０３は、報知部４０４に判定結果を通知する。報知部４０４は、当該判定結果を操作パネル１６１のディスプレイに表示する（ステップＳ７０６）。当該判定結果には、判定部４０３の判定結果に応じて、「画像処理系異常」、「露光系異常」、「帯電系異常」等の異常部位を特定する情報が含まれる。また、露光系異常の場合は、上述の手法により特定した色（ＣＭＹＫ）を示す情報が含まれる。

なお、当該判定結果を確認したサービスマンは、例えば、以下の対処を実施することができる。すなわち、判定結果が「画像処理系異常」であった場合、サービスマンは、画像処理用メモリや画像処理回路の異常の有無を確認し、必要に応じてこれらの部品を交換すればよい。また、判定結果が「露光系異常」であった場合、露光器２０４が常時点灯している状態であるため、サービスマンは表示された色の露光器２０４の光源を発光させる回路等の異常の有無を確認し、必要に応じてこれらの部品を交換すればよい。さらに、判定結果が「帯電系異常」であった場合、感光体ドラム２０２が帯電されていない状態であるため、サービスマンは帯電器２０３や帯電器２０３に電力を供給する接点等の異常の有無を確認し、必要に応じてこれらの部品を交換すればよい。

なお、以上では、サービスマンが原因判定実行ボタンを押下することをトリガとして異常原因特定を開始する構成について説明したが、異常原因特定は、濃度センサ２０９がベタ画像を検知したときに自動的に開始される構成であってもよい。この場合、判定部４０３による異常原因の特定が完了したときに、判定部４０３が、画像処理部１４０による画像形成動作の実行を禁止することが好ましい。

この構成では異常が発生したときにベタ画像発生原因が特定されるため、サービスマンはメンテナンス時に判定部４０３の判定結果を参照するだけで確認すべき箇所を特定することができる。なお、この構成では、判定部４０３が判定結果を保持し、サービスマンがメンテナンス時に参照する構成であるため、報知部４０４を省略することも可能である。

以上説明したように、この複合機１００では、ベタ画像が発生する異常が確認された後、一回の画像形成動作によりベタ画像の発生原因を自動的に特定できるため、従来に比べて極めて短時間でベタ画像発生原因を特定することができる。その結果、トナーや用紙の無駄な消費や搬送路のトナー汚染等の発生を抑制することができる。

また、複合機１００では、露光器２０４が露光品質維持のため露光光出射窓に備える清掃部材５０２を使用して、露光器異常識別部４０２が露光光の光路を一時的に遮断する構成であるため、ベタ画像の発生原因特定のための部材を新たに追加することなく原因特定を実施できる。

なお、上述した実施形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。例えば、上記実施形態では、露光光の光路を遮断するために清掃部材を往復動させる構成としたが、露光光の光路を遮断できる構成であれば、例えば、遮蔽部材を光路に挿抜する構成等、任意の構成を採用することができる。

また、上記実施形態では、転写ベルトが被転写体である事例について説明したが、被転写体は、上記転写ベルトの位置に配置された搬送ベルトに付着され、当該搬送ベルトの移動に伴って各画像形成ユニットに搬送される印刷用紙であってもよい。また、フルカラーの複合機に限らず、単色印刷の複合機であってもよい。

さらに、上記実施形態では、感光体ドラムの表面において露光された箇所の帯電が消失することで、当該部分にトナーが付着する構成について説明したが、露光された部分にトナーが付着し、露光部が点灯し続けた場合にベタ画像が形成される画像形成装置であれば、任意の構成に対して本発明を適用することができる。

また、図７に示したフローチャートは、等価な作用を奏する範囲において各ステップの順序を適宜変更可能である。例えば、図７では、画像データ異常でない場合に露光光の光路遮断を実行する構成としたが、画像データ異常の有無にかかわらず、画像データ異常の識別と並行して露光光の光路遮断を実行する構成であっても同様の効果を得ることができる。

加えて、上述の実施形態では、デジタル複合機として本発明を具体化したが、デジタル複合機に限らず、プリンタ、複写機等の任意の画像形成装置に本発明を適用することも可能である。

また、上記では、画像形成装置である複合機が、画像形成部を構成する各部（像担持体、帯電器、露光器、現像器、転写部および濃度センサ）、データ異常識別部、露光器異常識別部、判定部を全て備える構成を説明したが、データ異常識別部、露光器異常識別部および判定部が、適宜、別体で構成され、ネットワーク等を通じて接続された画像形成システムとして構成されていてもよい。例えば、データ異常識別部、露光器異常識別部および判定部を備える判定装置がパーソナルコンピュータ等の情報処理端末上で実現され、画像形成部を構成する各部を備える画像形成装置と通信可能に接続される構成であっても上記実施形態の複合機と同様の効果を奏することができる。

本発明によれば、サービスマンの技量に関わらず、短時間でベタ画像発生原因を特定することができ、画像形成装置および画像形成システムとして有用である。

１００ 複合機
２０１Ｃ、２０１Ｍ、２０１Ｙ、２０１Ｋ 画像形成ユニット
２０２ 感光体ドラム（像担持体）
２０３ 帯電器
２０４ 露光器
２０５ 現像器
２０６ 転写ローラ
２０８ 一次転写部（転写部）
２０９ 濃度センサ
２１０ 転写ベルト（被転写体）
４０１ データ異常識別部
４０２ 露光器異常識別部
４０３ 判定部
４０４ 報知部
５０１ 露光光出射窓
５０２ 清掃バッド（清掃部材）
６０１、６１０ トナー像
６０２、６０３ 軌跡部

Claims (4)

1. 被転写体に転写されるトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体の像担持面を帯電させる帯電器と、
   前記帯電器により帯電された像担持面を露光することにより像担持面に静電潜像を形成する露光器と、
   前記像担持面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、静電画像に応じたトナー像を前記像担持面に形成する現像器と、
   前記像担持体に担持されたトナー像を被転写体に転写する転写部と、
   前記被転写体に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度センサと、
   前記露光器に入力される画像データがベタ画像であるか否かを識別するデータ異常識別部と、
   前記露光器の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が前記濃度センサに検知されるか否かを識別する露光器異常識別部と、
   前記データ異常識別部、前記露光器異常識別部の識別結果に基づいて、前記濃度センサが検知したベタ画像が、画像データに起因するベタ画像であるか、露光に起因するベタ画像であるか、像担持面の帯電状態に起因するベタ画像であるかを判別する判定部と、
   を備える、画像形成装置。
2. 前記露光器は、
   露光光を前記像担持体に向けて照射する露光光出射窓と、
   前記露光光出射窓に当接し、当該露光光出射窓に沿って往復動することにより、当該露光光出射窓の汚れを除去する清掃部材と、
   を有し、
   前記露光器異常識別部は、前記清掃部材を往復動させることで、露光光の光路を一時的に遮断する、請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記判定部の判定結果を報知する報知部をさらに備える、請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 被転写体に転写されるトナー像を担持する像担持体、
   前記像担持体の像担持面を帯電させる帯電器、
   前記帯電器により帯電された像担持面を露光することにより像担持面に静電潜像を形成する露光器、
   前記像担持面に形成された静電潜像にトナーを付着させ、静電画像に応じたトナー像を前記像担持面に形成する現像器、
   前記像担持体に担持されたトナー像を被転写体に転写する転写部、
   前記被転写体に転写されたトナー像の濃度を検知する濃度センサ、
   を備える画像形成装置と、
   前記露光器に入力される画像データがベタ画像であるか否かを識別するデータ異常識別部、
   前記露光器の露光光の光路を一時的に遮断し、当該遮断に応じたトナー像が前記濃度センサに検知されるか否かを識別する露光器異常識別部、
   前記データ異常識別部、前記露光器異常識別部の識別結果に基づいて、前記濃度センサが検知したベタ画像が、画像データに起因するベタ画像であるか、露光に起因するベタ画像であるか、像担持面の帯電状態に起因するベタ画像であるかを判別する判定部、
   を備える判定装置と、
   を備える、画像形成システム。

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