JP2016018129A - Image forming apparatus - Google Patents

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松本 啓
Kei Matsumoto
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To discharge deteriorated toner and identify a source of image density change, while reducing toner consumption.SOLUTION: A discharge control section controls a charging section, an exposure section, and a developing section, to form a pattern on a photoreceptor drum, primarily transfers the pattern to an intermediate transfer belt, and forcibly discharges deteriorated toner stored in the developing section. The discharge control section detects density-change period of the pattern, to be used for identifying a source of the density change. A read sensor detects density of the pattern. An identifying section analyzes a result detected by the read sensor, to determine density-change period in the pattern, and identifies a rotating body corresponding to the determined period, from among rotating bodies, such as the photoreceptor drum, the charging section, the developing section, and a primary transfer section, as a source of the density change.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などの画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system.

画像形成装置が出力する画像に周期的な濃度変化(濃度ムラ)が発生することがある。画像形成装置には様々な回転部材が使用されているため、これらの回転部材の回転周期に一致した周期で濃度変化が発生する。特許文献1によれば、画像形成装置に一様な濃度のパターン像を作成させ、そのパターン像をセンサで読み取り、その濃度データを周波数解析することで、濃度変化の周期を求めている。この周期と各ローラ部品の周長とを比較することで、濃度変化をもたらしている部品を特定して、濃度変化を補正することが提案されている。   A periodic density change (density unevenness) may occur in an image output from the image forming apparatus. Since various rotating members are used in the image forming apparatus, the density change occurs at a cycle that matches the rotation cycle of these rotating members. According to Patent Document 1, a pattern image having a uniform density is created by an image forming apparatus, the pattern image is read by a sensor, and the density data is subjected to frequency analysis to obtain a density change cycle. It has been proposed to correct the density change by identifying the part causing the density change by comparing this period with the circumference of each roller part.

特開2006―106556号公報JP 2006-106556 A 特開2006―23327号公報JP 2006-23327 A

ところで、トナー消費量の少ない画像を連続して形成すると現像器の内部に長時間にわたり滞留しているトナーが劣化する。そのため、劣化したトナーの強制排出を実行する発明が提案されている(特許文献2)。上述した特許文献1でもパターン像を作成するためにトナーが消費されてしまうため、特許文献1に記載の発明と特許文献2に記載の発明とを画像形成装置に実装すると、用紙に転写されずに消費されるトナーの量が多くなる。そこで、本発明は、トナーの消費量を削減しつつ、劣化したトナーの排出と画像の濃度変化の発生源の特定とを両立可能な画像形成装置を提供することを目的とする。   By the way, if images with low toner consumption are continuously formed, the toner staying in the developing unit for a long time deteriorates. Therefore, an invention for forcibly discharging deteriorated toner has been proposed (Patent Document 2). Even in the above-mentioned Patent Document 1, toner is consumed to create a pattern image. Therefore, when the invention described in Patent Document 1 and the invention described in Patent Document 2 are mounted on an image forming apparatus, they are not transferred to paper. The amount of toner consumed increases. SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides an image forming apparatus capable of reducing both toner consumption and identifying both the discharge of deteriorated toner and the source of the change in image density.

本発明は、たとえば、
像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する作像手段と、
前記静電潜像を現像剤で現像してトナー画像を形成する現像手段と、
中間転写体と、
前記トナー画像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に担持されている前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段と、
前記現像剤の消費量または前記中間転写体の回転量に基づくパラメータを計測する計測手段と、
前記計測手段により計測されたパラメータが所定条件を満たすと、前記帯電手段、前記作像手段および前記現像手段を制御して前記像担持体にパターン像を形成させ、当該パターン像を前記中間転写体に転写させることで、前記現像手段に収容されている現像剤を強制的に排出させる制御手段と、
前記中間転写体に転写された前記パターン像の濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記パターン像における濃度変化の周期を求め、前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段、前記一次転写手段および前記二次転写手段が有する複数の回転体のうち前記周期に対応する回転体を前記濃度変化の発生源として特定する特定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
The present invention is, for example,
An image carrier;
Charging means for uniformly charging the image carrier;
An image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image;
An intermediate transfer member;
Primary transfer means for transferring the toner image to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring the toner image carried on the intermediate transfer member to a sheet;
Measuring means for measuring a parameter based on the consumption amount of the developer or the rotation amount of the intermediate transfer member;
When the parameter measured by the measuring unit satisfies a predetermined condition, the charging unit, the image forming unit, and the developing unit are controlled to form a pattern image on the image carrier, and the pattern image is formed on the intermediate transfer unit. Control means for forcibly discharging the developer contained in the developing means,
Detecting means for detecting the density of the pattern image transferred to the intermediate transfer member;
Based on the detection result of the detection means, a period of density change in the pattern image is obtained, and a plurality of rotating bodies included in the image carrier, the charging means, the developing means, the primary transfer means, and the secondary transfer means are obtained. An image forming apparatus comprising: a specifying unit that specifies a rotating body corresponding to the cycle as a generation source of the density change.

本発明によれば、強制的に排出されるトナーを使用して画像の周期的な濃度変化を検知してその発生源を特定できるため、トナーの消費量を削減しつつ、劣化したトナーの排出と画像の濃度変化の発生源の特定とを両立可能となる。   According to the present invention, it is possible to detect the periodic density change of an image by using toner that is forcibly discharged and identify the generation source thereof. And the identification of the generation source of the density change of the image can be made compatible.

画像形成装置の一例を示す断面図Sectional view showing an example of an image forming apparatus 制御部の一例を示す図The figure which shows an example of a control part 操作部の一例を示す図The figure which shows an example of an operation part 帯画像の一例を示す図The figure which shows an example of a belt image 表示メッセージの一例を示す図Figure showing an example of a display message プリント動作を示すフローチャートFlow chart showing printing operation 周期検知の説明図Explanatory diagram of cycle detection 周期検知のフローチャートCycle detection flowchart 原因部品の特定を示すフローチャートFlow chart showing the identification of the cause component 他のプリント動作のフローチャートFlowchart of other print operations 他の帯画像の一例を示す図The figure which shows an example of another belt image

図1が示すように、画像形成装置100は、原稿給送装置120、イメージリーダ140およびプリンタ119を備えている。原稿給送装置120は、原稿を先頭頁から順に1枚ずつ供給し、湾曲したパスを通過させ、さらにプラテンガラス上を左から右へ向けて搬送し、排紙トレイへ排出する。イメージリーダ140は原稿を読み取ってRGBの各輝度を示す画像信号を生成し、プリンタ119に出力する。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes a document feeder 120, an image reader 140, and a printer 119. The document feeder 120 supplies the documents one by one from the first page in order, passes the curved path, further conveys the platen glass from the left to the right, and discharges it to the discharge tray. The image reader 140 reads an original, generates an image signal indicating each luminance of RGB, and outputs the image signal to the printer 119.

プリンタ119は、イメージリーダ140から出力される画像信号を受け取り、色空間の変換やガンマ補正などの画像処理を施して露光部103へ送出する。この例では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)といった4色のトナーが使用されるため、プリンタ119は4つの画像形成ステーションを備えている。4つの画像形成ステーションの内部構造は基本的に同一である。感光ドラム10は像担持体の一例である。トナー補給部101は現像部102へ現像剤(トナー)を供給する。帯電部130は像担持体を一様に帯電させる帯電手段の一例であり、帯電ローラを用いて感光ドラム10の表面を一様な電位に帯電させる。露光部103は像担持体に静電潜像を形成する作像手段の一例であり、レーザ光を感光ドラム10に照射し、感光ドラム10に静電潜像を形成する。現像部102は静電潜像を現像剤で現像してトナー画像を形成する現像手段の一例であり、現像スリーブを用いて感光ドラム10上の静電潜像にトナーを付着させて現像し、トナー画像を形成する。一次転写部105はトナー画像を中間転写体に転写する一次転写手段の一例であり、一次転写ローラを用いてトナー画像を感光ドラム10から中間転写ベルト104に一次転写する。中間転写ベルト104は中間転写体の一例であり、トナー画像を二次転写部106へ搬送する。この際に読み取りセンサ107がトナー画像を読み取ってもよい。二次転写部106は中間転写体に担持されているトナー画像を用紙に転写する二次転写手段の一例であり、カセット109等から給紙されたシートに対して二次転写ローラを用いてトナー画像を二次転写する。クリーニング部108は二次転写部106でシートへ転写されずに中間転写ベルト104に残ったトナーを回収する。定着器170は、トナー画像をシート状に定着させる。排出ローラ118はシートを画像形成装置100の外部へ排出する。   The printer 119 receives the image signal output from the image reader 140, performs image processing such as color space conversion and gamma correction, and sends the image signal to the exposure unit 103. In this example, since toners of four colors such as yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) are used, the printer 119 includes four image forming stations. The internal structure of the four image forming stations is basically the same. The photosensitive drum 10 is an example of an image carrier. The toner supply unit 101 supplies a developer (toner) to the developing unit 102. The charging unit 130 is an example of a charging unit that uniformly charges the image bearing member, and charges the surface of the photosensitive drum 10 to a uniform potential using a charging roller. The exposure unit 103 is an example of an image forming unit that forms an electrostatic latent image on the image carrier, and irradiates the photosensitive drum 10 with laser light to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 10. The developing unit 102 is an example of a developing unit that develops the electrostatic latent image with a developer to form a toner image. The developing unit 102 uses a developing sleeve to attach the toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 10 and develop the toner image. A toner image is formed. The primary transfer unit 105 is an example of a primary transfer unit that transfers a toner image to an intermediate transfer member, and primarily transfers the toner image from the photosensitive drum 10 to the intermediate transfer belt 104 using a primary transfer roller. The intermediate transfer belt 104 is an example of an intermediate transfer member, and conveys a toner image to the secondary transfer unit 106. At this time, the reading sensor 107 may read the toner image. The secondary transfer unit 106 is an example of a secondary transfer unit that transfers a toner image carried on an intermediate transfer member onto a sheet. The secondary transfer unit 106 uses a secondary transfer roller for a sheet fed from a cassette 109 or the like. Secondary transfer of image. The cleaning unit 108 collects toner remaining on the intermediate transfer belt 104 without being transferred to the sheet by the secondary transfer unit 106. The fixing device 170 fixes the toner image into a sheet shape. A discharge roller 118 discharges the sheet to the outside of the image forming apparatus 100.

図2は画像形成装置を制御する制御部のブロック図である。CPU201は画像形成装置100の全体を統括的に制御する制御ユニットである。ROM202はCPU201が実行すべき制御内容(プログラムや制御データなど)を格納した記憶装置である。RAM203は作業領域として使用されたり、読み取りセンサ107で検出したデータや、イメージリーダ140が原稿を読み取ることで得られる画像データなども格納されたりする。入力部205はCPU201に対するユーザの指示を受け付ける。表示部206はCPU201からのメッセージやユーザインタフェースなどを表示する。モータ200は中間転写ベルト104、感光ドラム10および現像部102を駆動する。電圧生成部207は、帯電部130の帯電電圧、現像部102の現像電圧、一次転写部105の一次転写電圧、二次転写部106の二次転写電圧などを生成する。   FIG. 2 is a block diagram of a control unit that controls the image forming apparatus. A CPU 201 is a control unit that comprehensively controls the entire image forming apparatus 100. The ROM 202 is a storage device that stores control contents (programs, control data, etc.) to be executed by the CPU 201. The RAM 203 is used as a work area, and stores data detected by the reading sensor 107, image data obtained by the image reader 140 reading a document, and the like. The input unit 205 accepts user instructions to the CPU 201. A display unit 206 displays a message from the CPU 201, a user interface, and the like. The motor 200 drives the intermediate transfer belt 104, the photosensitive drum 10, and the developing unit 102. The voltage generation unit 207 generates a charging voltage of the charging unit 130, a developing voltage of the developing unit 102, a primary transfer voltage of the primary transfer unit 105, a secondary transfer voltage of the secondary transfer unit 106, and the like.

CPU201がプログラムを実行することで実現される機能には様々なものがある。消費量計測部211は画像データを分析してトナーの消費量を計測する。回転量計測部212はモータ200の回転量を計測し、計測した回転量に基づき中間転写ベルト104の回転量(周回距離や稼働時間など)を計測する。排出制御部213は、計測結果に基づきパターン発生部217、帯電部130、露光部103、感光ドラム10および現像部102を制御し、現像部102からトナーを強制的に排出させる。排出制御部213は、積算部214や判定部215などを備えていてもよい。積算部214はトナー消費量や中間転写ベルト104の回転量に関するパラメータについて積算処理を行う。判定部215は積算値と閾値とを比較し、トナーの排出処理が必要かどうかや、排出トナーを用いて周期的な濃度変化の検出処理を実行するかどうかを判定する。積算値などのパラメータが所定条件を満たすと、排出制御部213は、帯電部130、露光部103および現像部102などを制御して感光ドラム10にパターン像を形成させ、当該パターン像を中間転写ベルト104に転写させる。これにより、排出制御部213は現像部102に収容されている劣化したトナーを強制的に排出させる制御手段として機能する。読み取りセンサ107は中間転写体に転写されたパターン像の濃度を検知する検知手段として機能する。特定部216は読み取りセンサ107の読み取り結果を分析して濃度変化の周期を求め、求めた周期からどの回転体が濃度変化の発生源となっているかを特定する。パターン発生部217はトナーを強制排出するためのパターン像を形成するパターンデータや濃度変化の周期を検出するためのパターン像を形成するパターンデータを発生する。とりわけ、本実施形態では1つのパターンデータがトナーの強制排出と濃度変化の検出のために兼用される。電圧補正部218は周期的な濃度変化が低減されるように電圧生成部207が発生する電圧を補正する。   There are various functions realized by the CPU 201 executing the program. The consumption measuring unit 211 analyzes the image data and measures the toner consumption. The rotation amount measurement unit 212 measures the rotation amount of the motor 200 and measures the rotation amount (circulation distance, operating time, etc.) of the intermediate transfer belt 104 based on the measured rotation amount. The discharge control unit 213 controls the pattern generation unit 217, the charging unit 130, the exposure unit 103, the photosensitive drum 10, and the development unit 102 based on the measurement result, and forcibly discharges the toner from the development unit 102. The discharge control unit 213 may include an integration unit 214, a determination unit 215, and the like. The integration unit 214 performs integration processing on parameters relating to the toner consumption amount and the rotation amount of the intermediate transfer belt 104. The determination unit 215 compares the integrated value with the threshold value, and determines whether or not a toner discharge process is necessary and whether or not a periodic density change detection process is executed using the discharged toner. When a parameter such as an integrated value satisfies a predetermined condition, the discharge control unit 213 controls the charging unit 130, the exposure unit 103, the development unit 102, and the like to form a pattern image on the photosensitive drum 10, and transfers the pattern image to the intermediate transfer. Transfer to the belt 104. Accordingly, the discharge control unit 213 functions as a control unit that forcibly discharges the deteriorated toner stored in the developing unit 102. The reading sensor 107 functions as a detection unit that detects the density of the pattern image transferred to the intermediate transfer member. The specifying unit 216 analyzes the reading result of the reading sensor 107 to determine the density change cycle, and specifies which rotator is the source of the density change from the obtained cycle. The pattern generation unit 217 generates pattern data for forming a pattern image for forcibly discharging toner and pattern data for forming a pattern image for detecting a cycle of density change. In particular, in the present embodiment, one pattern data is used for both forced toner discharge and density change detection. The voltage correction unit 218 corrects the voltage generated by the voltage generation unit 207 so that the periodic density change is reduced.

<操作部>
図3は入力部205と表示部206とを含む操作部301の一例を示している。入力部205はタッチセンサとして表示部206上に実装され、いわゆるタッチパネルを形成している。表示部206はソフトキーを表示し、どのソフトキーが操作されたかを入力部205が検知し、CPU201に通知する。ソフトキーにより、用紙選択や、片面/両面印刷の指示、カラーモード/モノクロモードの指示などが入力される。ユーザがプリントを開始するためにスタートキー306を押すと、CPU201はプリントを開始する。
<Operation unit>
FIG. 3 shows an example of the operation unit 301 including the input unit 205 and the display unit 206. The input unit 205 is mounted on the display unit 206 as a touch sensor, and forms a so-called touch panel. The display unit 206 displays soft keys, the input unit 205 detects which soft key is operated, and notifies the CPU 201 of the detected soft key. With the soft keys, paper selection, single / double-sided printing instructions, color mode / monochrome mode instructions, and the like are input. When the user presses the start key 306 to start printing, the CPU 201 starts printing.

<帯画像生成判断>
消費量計測部211は、イメージリーダ140やホストコンピュータから受信した画像データを分析し、各色ごとに、画像デューティ(1ページ中の印刷比率)を計算し、RAM203に格納する。画像デューティが低い、つまりトナー消費量が少ない画像形成が続くと現像部102内のトナーが劣化してしまう。そこで、画像デューティが5%以下であると判定部215が判定すると、排出制御部213は、1ページあたりのトナー消費量が5%になるようにトナーを強制的に消費して画像品質を維持する。RAM203には低デューティの画像がどの程度続いて形成されたかを示す低デューティカウンタ(変数)が保存されてもよい。低デューティカウンタは各色ごとに用意される。具体的に、積算部214は各画像形成時に画像形成によるトナー消費量と基準消費量(例:5%)との差分を演算する。たとえば、Yの画像デューティが3%だった場合の差分は、5−3=2である。よって、積算部214はYの低デューティカウンタに2を加算する。Yの画像デューティが10%だった場合の差分は、5−10=−5である。よって、積算部214は低デューティカウンタから5を減算する。判定部215は、各色ごとに、積算値である低デューティカウンタと閾値(例:100)とを比較する。判定部215がいずれかの色で低デューティカウンタが閾値に達したことを検知すると、排出制御部213は100%デューティで画像を形成し、トナーを強制的に消費する。なお、他色について排出制御部213はその時点での低デューティカウンタ値に応じた排出制御を実行する。これにより、現像部102の内部に新しいトナーが供給される。
<Band image generation determination>
The consumption measuring unit 211 analyzes the image data received from the image reader 140 or the host computer, calculates the image duty (print ratio in one page) for each color, and stores it in the RAM 203. If image formation continues with low image duty, that is, low toner consumption, the toner in the developing unit 102 deteriorates. Accordingly, when the determination unit 215 determines that the image duty is 5% or less, the discharge control unit 213 maintains the image quality by forcibly consuming the toner so that the toner consumption amount per page is 5%. To do. The RAM 203 may store a low duty counter (variable) indicating how long a low duty image is continuously formed. A low duty counter is prepared for each color. Specifically, the integration unit 214 calculates a difference between the toner consumption amount due to image formation and a reference consumption amount (for example, 5%) at the time of image formation. For example, the difference when the Y image duty is 3% is 5-3 = 2. Therefore, the integration unit 214 adds 2 to the Y low duty counter. The difference when the Y image duty is 10% is 5-10 = −5. Therefore, the integration unit 214 subtracts 5 from the low duty counter. The determination unit 215 compares a low duty counter, which is an integrated value, with a threshold value (for example, 100) for each color. When the determination unit 215 detects that the low duty counter has reached the threshold value for any color, the discharge control unit 213 forms an image with 100% duty and forcibly consumes the toner. For other colors, the discharge control unit 213 executes discharge control according to the low duty counter value at that time. As a result, new toner is supplied into the developing unit 102.

<帯画像について>
図4(A)は低デューティカウンタの値の一例を示している。図4(B)は帯画像のパラメータの一例を示している。図4(C)は帯画像の一例を示している。図4(D)は帯画像のパラメータの一例を示している。図4(E)は帯画像の一例を示している。
<About band images>
FIG. 4A shows an example of the value of the low duty counter. FIG. 4B shows an example of the band image parameters. FIG. 4C shows an example of the band image. FIG. 4D shows an example of the band image parameters. FIG. 4E shows an example of the band image.

トナー強制排出に使用されるパターン像を帯画像と呼ぶことにする。帯画像には2種類の帯画像が存在する。1つはトナー強制排出のためだけに形成される通常帯画像である。もう1つはトナー強制排出と濃度ムラ検知で兼用される兼用帯画像である。図4(B)および図4(C)は、低デューティカウンタが図4(A)に示す値である場合に形成される通常帯画像の一例を示している。ある用紙に画像形成してから次の用紙に画像形成するまでの期間に帯画像が形成されるため、一時的に画像形成装置100の生産性が低下してしまう。それゆえに、帯画像の搬送方向(中間転写体の副走査方向や回転方向)における長さは可能な限り短くしたい。パターン発生部217は可能な限り副走査長を短くするために全色を濃度100%として所定量のトナーを強制排出するようにパターンデータを発生する。なお、パターン発生部217は各色の低デューティカウンタに応じて帯画像の副走査長を可変制御している。   A pattern image used for forced toner discharge will be referred to as a band image. There are two types of band images. One is a normal band image formed only for forced toner discharge. The other is a combined band image used for both forced toner discharge and density unevenness detection. 4B and 4C show an example of a normal band image formed when the low duty counter has the value shown in FIG. Since a band image is formed during a period from when an image is formed on a certain sheet to when an image is formed on the next sheet, the productivity of the image forming apparatus 100 temporarily decreases. Therefore, the length of the belt image in the conveyance direction (sub-scanning direction and rotation direction of the intermediate transfer member) is desired to be as short as possible. The pattern generation unit 217 generates pattern data so that a predetermined amount of toner is forcibly discharged with a density of 100% for all colors in order to shorten the sub-scanning length as much as possible. The pattern generator 217 variably controls the sub-scanning length of the band image in accordance with the low duty counter for each color.

図4(D)および図4(E)は、低デューティカウンタが図4(A)に示す値である場合に形成される兼用帯画像の一例を示している。図4(F)は周期的な濃度変化の発生源とその直径および周長の一例を示している。濃度変化の周期を精度よく検知するためには、複数の回転体の周長のうちで最大周長の2倍にさらにマージンαを加算して得られる画像長が必要となる。画像長は副走査方向の長さであり、副走査長と呼ばれてもよい。よって、この例での最大周長は、感光ドラムの周長である125.66mmであるため、帯画像の副走査長は少なくとも251.32mm以上は必要となる。実際には周長にはばらつきがあるため、マージンαを考慮して、帯画像の副走査長を300mmに決定した。そのため、図4(D)および図4(E)では各色とも300mmの帯画像により所定量のトナーを強制排出できるように濃度が調整されている。このようにパターン発生部217は各色の低デューティカウンタに応じて帯画像の濃度を可変制御してもよい。   FIGS. 4D and 4E show an example of a combined band image formed when the low duty counter has the value shown in FIG. FIG. 4F shows an example of a periodic concentration change source and its diameter and circumference. In order to accurately detect the density change cycle, an image length obtained by adding a margin α to twice the maximum circumference among the circumferences of a plurality of rotating bodies is required. The image length is a length in the sub-scanning direction, and may be called a sub-scanning length. Therefore, since the maximum circumference in this example is 125.66 mm, which is the circumference of the photosensitive drum, the sub-scanning length of the band image needs to be at least 251.32 mm. Actually, since the circumferential length varies, the sub-scanning length of the band image is determined to be 300 mm in consideration of the margin α. Therefore, in FIGS. 4D and 4E, the density is adjusted so that a predetermined amount of toner can be forcibly discharged from a 300 mm band image for each color. As described above, the pattern generator 217 may variably control the density of the band image in accordance with the low duty counter of each color.

通常帯画像であっても兼用帯画像であっても、トナー総量は同じとなる。つまり、トナー劣化防止能力はいずれも等しくなる。また、上記説明から分かる通り、兼用帯画像の副走査長は通常帯画像の副走査長よりも長くなることが多い。よって、パターン発生部217は、強制排出を実行するタイミングになると、常に兼用帯画像を生成してもよい。ただし、生産性の低下を防ぐために、パターン発生部217は、強制排出を実行するタイミングがn回到来する度に1回の割合で、兼用帯画像を生成し、残りのn−1回のタイミングでは通常帯画像を生成してもよい。   The toner total amount is the same whether it is a normal band image or a combined band image. That is, the toner deterioration preventing ability is equal. Further, as can be seen from the above description, the sub-scanning length of the combined band image is often longer than the sub-scanning length of the normal band image. Therefore, the pattern generation unit 217 may always generate a combined band image when it is time to execute forced ejection. However, in order to prevent a decrease in productivity, the pattern generation unit 217 generates a combined image at a rate of once every n times when the forced discharge is performed, and the remaining n-1 timings. Then, a normal band image may be generated.

<周期的な濃度変化の検知フロー>
図5(A)および図5(B)は周期的な濃度変化が検知されたときに表示部206に表示されるメッセージの一例である。CPU201はこれらのメッセージをROM202から読み出して表示部206に表示する。図6は本実施例のプリント処理を示すフローチャートである。このフローチャートはCPU201が実行する。
<Detection flow of periodic concentration change>
FIGS. 5A and 5B are examples of messages displayed on the display unit 206 when a periodic density change is detected. The CPU 201 reads these messages from the ROM 202 and displays them on the display unit 206. FIG. 6 is a flowchart showing the printing process of this embodiment. This flowchart is executed by the CPU 201.

S600でCPU201は、プリントジョブのデータを解析し、まだプリントの完了していない画像(次画像)があるかどうかを判定する。次画像が無い場合はCPU201がプリント動作を終了する。次画像がある場合はS601に進む。S601でCPU201はプリンタ119を制御し、画像データに基づき画像形成を実行する。S602でCPU201(消費量計測部211および積算部214)は画像データを解析して低デューティカウンタを各色ごとに演算する。S603でCPU201(判定部215)は帯画像が必要かどうかを判定する。たとえば、CPU201は何れかの色の低デューティカウンタ値が100以上である場合に帯画像が必要と判定する。帯画像が必要とは、たとえば、トナーの強制排出が必要であることである。帯画像が必要なければS600に戻る。帯画像が必要であればS604に進む。   In step S600, the CPU 201 analyzes the print job data and determines whether there is an image (next image) that has not yet been printed. If there is no next image, the CPU 201 ends the printing operation. If there is a next image, the process proceeds to S601. In step S601, the CPU 201 controls the printer 119 and executes image formation based on the image data. In S602, the CPU 201 (consumption measuring unit 211 and integrating unit 214) analyzes the image data and calculates a low duty counter for each color. In step S603, the CPU 201 (determination unit 215) determines whether a band image is necessary. For example, the CPU 201 determines that a band image is necessary when the low duty counter value of any color is 100 or more. The need for the band image means that, for example, toner must be forcibly discharged. If no band image is required, the process returns to S600. If a band image is necessary, the process proceeds to S604.

S604でCPU201(積算部214)は各色の低デューティカウンタをクリア(ゼロにセット)する。S605でCPU201は濃度ムラカウンタMの加算を行う。濃度ムラカウンタMは、周期的な濃度変化の検出タイミングを管理するためのカウンタである。S606でCPU201(判定部215)は濃度ムラカウンタMに応じて周期的な濃度変化の検出(濃度ムラ検知)が必要かどうかを判定する。たとえば、濃度ムラカウンタMが閾値(例:2)以上であれば、CPU201は濃度ムラ検知が必要と判定する。閾値を2とした場合、トナーの強制排出を2回実行する度に1回の割合で濃度ムラ検知が実行される。濃度ムラ検知が必要ない場合はS607に進む。S607でCPU201はトナーの強制排出を実行するために通常帯画像を中間転写ベルト104に形成する。上述した一連の電子写真プロセスにしたがって通常帯画像が形成される。その後、S600に戻る。   In S604, the CPU 201 (accumulation unit 214) clears (sets to zero) the low duty counter for each color. In step S <b> 605, the CPU 201 adds the density unevenness counter M. The density unevenness counter M is a counter for managing the detection timing of periodic density change. In step S <b> 606, the CPU 201 (determination unit 215) determines whether periodic density change detection (density unevenness detection) is necessary according to the density unevenness counter M. For example, if the density unevenness counter M is greater than or equal to a threshold value (example: 2), the CPU 201 determines that density unevenness detection is necessary. When the threshold is set to 2, density unevenness detection is executed at a rate of once every time toner is forcibly discharged twice. If density unevenness detection is not necessary, the process proceeds to S607. In step S <b> 607, the CPU 201 forms a normal band image on the intermediate transfer belt 104 in order to forcibly discharge the toner. A normal band image is formed according to the series of electrophotographic processes described above. Thereafter, the process returns to S600.

一方で、濃度ムラ検知が必要な場合、S608に進む。S608でCPU201はトナーの強制排出と濃度ムラ検知のために兼用帯画像を中間転写ベルト104に形成する。上述した一連の電子写真プロセスにしたがって兼用帯画像が形成される。S609でCPU201(特定部216)は読み取りセンサ107で兼用帯画像を読み取り、読取結果を解析して濃度変化の周期を求める。S610でCPU201は濃度ムラカウンタMをクリアする。S611でCPU201(判定部215)は解析結果に基づき、濃度変化に異常があるかどうか判定する。異常がなければS600に戻る。一方で、異常が発見されるとS612に進む。   On the other hand, if density unevenness detection is necessary, the process proceeds to S608. In step S <b> 608, the CPU 201 forms a combined band image on the intermediate transfer belt 104 for forced toner discharge and density unevenness detection. A combined band image is formed according to the series of electrophotographic processes described above. In step S <b> 609, the CPU 201 (specification unit 216) reads the combined band image with the reading sensor 107, analyzes the reading result, and obtains the density change cycle. In step S610, the CPU 201 clears the density unevenness counter M. In step S611, the CPU 201 (determination unit 215) determines whether there is an abnormality in the density change based on the analysis result. If there is no abnormality, the process returns to S600. On the other hand, if an abnormality is found, the process proceeds to S612.

S612でCPU201(判定部215)は解析結果に基づき異常レベルが大かどうかを判定する。たとえば、CPU201は異常レベルが許容値を超えているかどうかを判定する。異常レベルが許容値を超えていればS613に進む。許容値は、たとえば、異常の原因となっている回転体の交換が必要となる異常レベルである。S613でCPU201は異常メッセージを表示部206に表示し、異常の原因となっている回転体の交換が完了するまでプリントを禁止する。たとえばイエロー用の一次転写ローラが異常だった場合、表示部206は、図5(A)に示すようなメッセージを表示する。異常レベルが許容値以下であった場合、S614に進む。S614でCPU201は周期的な濃度変化が目立たなくなるように画像形成パラメータ(帯電電圧、現像電圧、一次転写電圧、二次転写電圧など)を変更する。たとえば、CPU201は濃度変化の周期に基づいて濃度変化の発生源を特定し、特定した発生源に印加している電圧を周期に対応した周波数で変調して出力する。これにより周期的な濃度変化が緩和される。S615でCPU201はメッセージを表示部206に表示する。たとえば、イエロー用の一次転写ローラが異常だった場合には図5(B)に示したようなメッセージを表示部206が表示する。これによりユーザはプリントの継続は許容されるが、イエロー用の一次転写ローラの交換が推奨されていることを認識しよう。その後、S600に戻り、プリントの継続が許容される。   In S612, the CPU 201 (determination unit 215) determines whether or not the abnormality level is large based on the analysis result. For example, the CPU 201 determines whether or not the abnormal level exceeds an allowable value. If the abnormal level exceeds the allowable value, the process proceeds to S613. The allowable value is, for example, an abnormal level that requires replacement of the rotating body that is causing the abnormality. In step S <b> 613, the CPU 201 displays an abnormality message on the display unit 206, and prohibits printing until the replacement of the rotating body causing the abnormality is completed. For example, when the yellow primary transfer roller is abnormal, the display unit 206 displays a message as shown in FIG. If the abnormal level is less than the allowable value, the process proceeds to S614. In step S614, the CPU 201 changes image forming parameters (charging voltage, developing voltage, primary transfer voltage, secondary transfer voltage, etc.) so that periodic density changes are not noticeable. For example, the CPU 201 specifies a density change source based on the density change cycle, and modulates and outputs the voltage applied to the specified source with a frequency corresponding to the cycle. As a result, the periodic concentration change is alleviated. In step S615, the CPU 201 displays a message on the display unit 206. For example, when the yellow primary transfer roller is abnormal, the display unit 206 displays a message as shown in FIG. This allows the user to continue printing, but recognize that replacement of the primary transfer roller for yellow is recommended. Thereafter, the process returns to S600 and continuation of printing is allowed.

<原因部品特定の方法>
図7、図8、図9を用いて周期的な濃度変化の原因となっている原因部品を特定する方法について説明する。濃度ムラ画像解析の方法を説明する。図7(A)はある1色の帯画像を示す図である。帯画像は中間調の一様な濃度の画像である。このような帯画像を用いることで複数の回転体のうちどの回転体が原因部品であるかを特定できる。濃度ムラは回転体の周期(周長)にしたがって発生するため、濃度ムラの周期から原因部品が特定される。
<Cause part identification method>
A method for identifying a causal component that causes a periodic density change will be described with reference to FIGS. 7, 8, and 9. A method of density unevenness image analysis will be described. FIG. 7A shows a band image of one color. The band image is a halftone image having a uniform density. By using such a band image, it is possible to specify which of the plurality of rotating bodies is the cause component. Since the density unevenness occurs according to the cycle (peripheral length) of the rotating body, the cause component is specified from the cycle of the density unevenness.

図7(B)は読み取りセンサ107による帯画像の読み取り結果を示している。ここでは、読み取り結果が中間転写ベルト104の搬送方向における輝度データにより構成されている。横軸は画素数を示している。図7(C)は輝度データをフーリエ変換して得られる実数部と虚数部のそれぞれの2乗の和(複素数の絶対値)を示している。和は波数に相当する。横軸は画素数の逆数(周波数)を示している。帯画像の濃度をフーリエ変換して周波数ごとの強度として表すことで、濃度ムラにどのような周期が含まれているかを判別可能となる。このようにCPU201は輝度データを周波数ごとの強度に変換した後で、特徴的な周波数成分の強度を強調処理する。さらに、CPU201は強調された特徴を逆フーリエ変換する。こうすることで、もともとの輝度データでは判別が難しい濃度ムラの周期であっても、判別可能となる。図7(D)は逆フーリエ変換によって濃度ムラの特徴を強調して得られた帯画像の輝度値を示している。CPU201は特徴となる周波数の強度を本実施例では10倍したうえで逆フーリエ変換している。これにより濃度ムラが強調されることが分かる。   FIG. 7B shows the reading result of the band image by the reading sensor 107. Here, the reading result is composed of luminance data in the conveyance direction of the intermediate transfer belt 104. The horizontal axis indicates the number of pixels. FIG. 7C shows the sum of squares (absolute values of complex numbers) of the real part and the imaginary part obtained by Fourier transform of the luminance data. The sum corresponds to the wave number. The horizontal axis represents the reciprocal number (frequency) of the number of pixels. By expressing the density of the band image as the intensity for each frequency by Fourier transform, it is possible to determine what period is included in the density unevenness. Thus, after converting the luminance data into the intensity for each frequency, the CPU 201 emphasizes the intensity of the characteristic frequency component. Further, the CPU 201 performs inverse Fourier transform on the emphasized feature. By doing so, it is possible to discriminate even a period of density unevenness that is difficult to discriminate with the original luminance data. FIG. 7D shows the luminance value of the band image obtained by emphasizing the feature of density unevenness by inverse Fourier transform. The CPU 201 performs inverse Fourier transform after multiplying the intensity of the characteristic frequency by 10 in this embodiment. This shows that density unevenness is emphasized.

<濃度変化の周期算出>
図8は周期算出処理(S609)を示すフローチャートである。このフローチャートは、CPU201(特定部216)が実行する。ここでは説明の便宜上、帯画像はハーフトーン画像であり、その副走査長は300mmである。副走査長をドット数に換算すると、7086(dot)である。輝度データはSample[m]という変数によって管理される。ここではm=0〜7086である。この読取結果の一例では図7(B)に示したように、横軸は画素mで表現され、縦軸は輝度値として表現される。
<Calculation of concentration change cycle>
FIG. 8 is a flowchart showing the cycle calculation process (S609). This flowchart is executed by the CPU 201 (specification unit 216). Here, for convenience of explanation, the band image is a halftone image, and the sub-scanning length is 300 mm. When the sub-scanning length is converted into the number of dots, it is 7086 (dot). Luminance data is managed by a variable called Sample [m]. Here, m = 0 to 7086. In an example of the reading result, as shown in FIG. 7B, the horizontal axis is expressed by a pixel m, and the vertical axis is expressed as a luminance value.

S801でCPU201は、輝度データについて高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)を用いた周波数解析を行う。これにより、輝度データSample[m]が実数部re[m]と虚数部im[m]という複素数表現へ変換され、RAM203に保存される。このようにCPU201は高速フーリエ変換部として機能する。   In step S <b> 801, the CPU 201 performs frequency analysis on the luminance data using fast Fourier transform (FFT). As a result, the luminance data Sample [m] is converted into a complex number representation of a real part re [m] and an imaginary part im [m] and stored in the RAM 203. Thus, the CPU 201 functions as a fast Fourier transform unit.

S802でCPU201は実数部の2乗と虚数部の2乗の和を計算する。これにより周波数領域における周波数スペクトルが得られる。周波数スペクトルは、周波数ごとの強度である。つまり、横軸を周波数とし、縦軸に各周波数ごとの強度を示すことができる。本実施例において横軸は画素数の周波数表現となるため、単位は画素数の逆数である1/dotが単位となる。なお高速フーリエ変換は周波数解析を行うための一例であり、同等の周波数解析が可能な他の周波数解析手法が採用されてもよい。実数部と虚数部の2乗和が図7(C)に示されている。CPU201は2乗和のピークを大きい順にN個選定する。Nは説明の便宜上10とする。これによりm1〜m10が選定され、RAM203へ保存される。この10か所の周波数の特徴を強調することで、濃度ムラの波長が決定される。このようにCPU201は2乗和の計算部として機能する。   In step S802, the CPU 201 calculates the sum of the square of the real part and the square of the imaginary part. Thereby, a frequency spectrum in the frequency domain is obtained. The frequency spectrum is the intensity for each frequency. That is, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents intensity for each frequency. In this embodiment, since the horizontal axis represents the frequency of the number of pixels, the unit is 1 / dot which is the reciprocal of the number of pixels. The fast Fourier transform is an example for performing frequency analysis, and other frequency analysis methods capable of equivalent frequency analysis may be employed. The square sum of the real part and the imaginary part is shown in FIG. The CPU 201 selects N square sum peaks in descending order. N is 10 for convenience of explanation. As a result, m1 to m10 are selected and stored in the RAM 203. By emphasizing the characteristics of these 10 frequencies, the wavelength of density unevenness is determined. In this way, the CPU 201 functions as a square sum calculator.

S803でCPU201はm1〜m10について実数部re[m]と虚数部im[m]の値をそれぞれX倍(例:10倍)にするフィルタ処理を行う。たとえば、CPU201は、re_2[m]=re[m]*10、im_2[m]=im[m]*10という演算を行い、その結果をRAM203へ保存する。こうすることで、CPU201はピーク値として特徴を持っているm1〜m10の周波数における振幅を強調する。このようにCPU201は特徴強調処理部またはフィルタ部として機能する。   In step S <b> 803, the CPU 201 performs a filter process for increasing the values of the real part re [m] and the imaginary part im [m] by X times (for example, 10 times) for m <b> 1 to m <b> 10. For example, the CPU 201 performs a calculation of re_2 [m] = re [m] * 10 and im_2 [m] = im [m] * 10, and stores the result in the RAM 203. By doing so, the CPU 201 emphasizes the amplitude at the frequencies m1 to m10, which has a characteristic as a peak value. As described above, the CPU 201 functions as a feature enhancement processing unit or a filter unit.

S804でCPU201はフィルタ処理を施された実数部re_2[m]と虚数部im_2[m]を逆フーリエ変換し、輝度データSample_2[m]を求め、RAM203へ保存する。ここでは、実数部と虚数部ともに特徴となる周波数を強調するフィルタ処理を行った結果が逆フーリエ変換されている。よって、算出された輝度データSample_2[m]は、図7(D)が示すように、濃度ムラの特徴が強調されたデータとなる。このようにCPU201は逆フーリエ変換部として機能する。   In step S <b> 804, the CPU 201 performs inverse Fourier transform on the filtered real part re_2 [m] and imaginary part im_2 [m], obtains luminance data Sample_2 [m], and stores it in the RAM 203. Here, the result of performing the filter processing that emphasizes the characteristic frequency in both the real part and the imaginary part is subjected to inverse Fourier transform. Therefore, the calculated luminance data Sample_2 [m] is data in which the feature of density unevenness is emphasized as illustrated in FIG. Thus, the CPU 201 functions as an inverse Fourier transform unit.

S805でCPU201は輝度データにおける周期的なピークを抽出し、隣り合った2つのピークの間隔を求める。この間隔が濃度ムラのピッチL(dot)であり、RAM203に保存される。決定されたピッチLは図7(D)に示されるように、ピークとピークの間隔を示している。このようにCPU201はピッチ測定部または周期測定部として機能する。   In step S <b> 805, the CPU 201 extracts a periodic peak in the luminance data and obtains an interval between two adjacent peaks. This interval is a pitch L (dot) of density unevenness and is stored in the RAM 203. The determined pitch L indicates a peak-to-peak interval as shown in FIG. Thus, the CPU 201 functions as a pitch measurement unit or a cycle measurement unit.

S806でCPU201は各ピークの平均値を異常レベルとして求める。この平均値が所定値を超えると、濃度変化が肉眼で明確に認識可能なほどになる。上述した電圧を補正しても画像品位を回復できない。本実施例では異常レベルが80を超えると、CPU201がプリントを禁止し、交換メッセージを出力する。   In step S806, the CPU 201 obtains an average value of each peak as an abnormal level. When this average value exceeds a predetermined value, the change in density is clearly recognizable with the naked eye. Even if the voltage is corrected, the image quality cannot be recovered. In this embodiment, when the abnormal level exceeds 80, the CPU 201 prohibits printing and outputs an exchange message.

<原因部品の特定>
図4(F)に示したように画像形成装置100には周長が異なる複数の回転体が搭載されている。濃度変化の周期と回転体の周長には相関がある。よって、濃度変化の周期と回転体の周長を比較すれば、CPU201は原因部品を特定できる。
<Identification of the cause component>
As shown in FIG. 4F, the image forming apparatus 100 includes a plurality of rotating bodies having different circumferential lengths. There is a correlation between the density change period and the circumference of the rotating body. Therefore, the CPU 201 can identify the cause component by comparing the density change period and the circumference of the rotating body.

図9は原因部品特定処理を示すフローチャートである。このフローチャートはCPU201(特定部216)が実行する。以下のS901、S902、S906〜S908は図6のS611に対応し、S903〜S905はS612に対応している。   FIG. 9 is a flowchart showing the cause component identifying process. This flowchart is executed by the CPU 201 (specification unit 216). The following S901, S902, and S906 to S908 correspond to S611 in FIG. 6, and S903 to S905 correspond to S612.

S901でCPU201はRAM203に記憶しているインデックスデータiを0にリセットする。S902でCPU201はRAM203に記憶しているピッチLと周長とを比較する。たとえば、ROM202は図4(F)に示した表を記憶している。CPU201は、ROM202に記憶されている表をインデックスデータiで順次参照して、周長[i]を取得する。さらに、CPU201は、周長[i]がL―1.5mmからL+1.5mmの間に含まれるかどうかを判定する。ピッチLに対して±1.5mmの範囲を設定するのは、部品の製造ばらつきを考慮するためである。このように±1.5mmは部品の公差に基づいて決定される。周長[i]がこの範囲に含まれる場合、周長[i]に対応した周長[i]が原因部品であり、S903に進む。S903でCPU201はピークの平均値(異常レベル)が補正可能レベル(許容値)を超えているかどうかを判定する。異常レベルが補正可能レベルを超えている場合は、異常レベルが大であるため、S905に進む。S905でCPU201は部品[i]を動作不可能な異常部品として特定してメッセージを作成し、さらにプリンタ119のプリントを禁止する。その後、S613に進む。一方で、異常レベルが補正可能レベルを超えていなければ、S904に進む。S904でCPU201は部品[i]を動作可能な異常部品として特定してメッセージを作成し、S614に進む。   In step S <b> 901, the CPU 201 resets the index data i stored in the RAM 203 to 0. In step S <b> 902, the CPU 201 compares the pitch L stored in the RAM 203 with the circumference. For example, the ROM 202 stores the table shown in FIG. The CPU 201 obtains the circumference [i] by sequentially referring to the table stored in the ROM 202 with the index data i. Further, the CPU 201 determines whether or not the circumference [i] is included between L−1.5 mm and L + 1.5 mm. The reason why the range of ± 1.5 mm is set with respect to the pitch L is to consider manufacturing variations of components. Thus, ± 1.5 mm is determined based on the tolerance of the parts. When the circumference [i] is included in this range, the circumference [i] corresponding to the circumference [i] is the cause component, and the process proceeds to S903. In step S903, the CPU 201 determines whether or not the peak average value (abnormal level) exceeds the correctable level (allowable value). If the abnormal level exceeds the correctable level, the abnormal level is high, and the process proceeds to S905. In step S <b> 905, the CPU 201 identifies the component [i] as an inoperable abnormal component, creates a message, and further prohibits the printer 119 from printing. Thereafter, the process proceeds to S613. On the other hand, if the abnormal level does not exceed the correctable level, the process proceeds to S904. In step S904, the CPU 201 identifies the component [i] as an operable abnormal component, creates a message, and proceeds to step S614.

S902で周長[i]が条件を満たしていなければ、S906に進む。S906でCPU201は、インデックスデータiが全部品数に満たなければ、S907に進む。S907でCPU201はインデックスデータiに1を加算してS902に戻る。一方で、インデックスデータiが全部品数に達していれば、S908に進む。S908でCPU201は原因部品が存在しないと決定する。   If the circumference [i] does not satisfy the condition in S902, the process proceeds to S906. If the index data i does not reach the total number of parts in S906, the CPU 201 proceeds to S907. In step S907, the CPU 201 adds 1 to the index data i and returns to step S902. On the other hand, if the index data i has reached the total number of parts, the process proceeds to S908. In step S908, the CPU 201 determines that the cause component does not exist.

図4(F)に示される表では、各部品の周長を示すデータが周長について昇順となるようにROM202に保持されている。たとえば、周波数解析によって得られた濃度ムラのピッチLが56.2mmであれば、図4(F)に示した表から、54.98mmの周長を持つ一次転写ローラが原因部品として特定される。このように本実施例によれば、劣化したトナーを強制的に排出するために形成される帯画像を濃度ムラの周期や原因部品を特定するために兼用することで、トナー消費を抑えつつ画質安定化と濃度ムラの周期や原因部品の特定が実現される。   In the table shown in FIG. 4F, data indicating the circumference of each component is held in the ROM 202 so that the circumference is in ascending order. For example, if the pitch L of density unevenness obtained by frequency analysis is 56.2 mm, the primary transfer roller having a peripheral length of 54.98 mm is identified as the cause component from the table shown in FIG. . As described above, according to the present embodiment, the band image formed for forcibly discharging the deteriorated toner is also used for specifying the period of density unevenness and the cause component, thereby reducing the image quality while suppressing toner consumption. Stabilization and density unevenness cycle and identification of cause components are realized.

<中間転写体の回転量をトリガーとしたトナーの強制消費>
上述の実施例ではトナーの消費量をトリガーとして劣化したトナーの強制排出を実行していた。しかし、トリガーとなるパラメータとしては他のパラメータも採用可能である。以下では、トリガーパラメータとして中間転写ベルト104の回転量(周回距離やこれに比例した累積稼働時間)を採用する事例について説明する。
<Forcible consumption of toner triggered by the rotation amount of the intermediate transfer member>
In the above-described embodiment, the forced discharge of the deteriorated toner is executed using the toner consumption as a trigger. However, other parameters can be used as trigger parameters. Hereinafter, a case will be described in which the rotation amount of the intermediate transfer belt 104 (circulation distance or cumulative operation time proportional thereto) is employed as the trigger parameter.

<帯画像生成判断>
図10にフローチャートを示す。図6と比較すると、S602−S604、S607およびS608がそれぞれS1000〜S1004に置換されているが、その他は共通している。よって、両者の異なる点を中心に説明する。
<Band image generation determination>
FIG. 10 shows a flowchart. Compared with FIG. 6, S602 to S604, S607, and S608 are replaced with S1000 to S1004, respectively, but the others are common. Therefore, the difference between the two will be mainly described.

S1000でCPU201は中間転写ベルト104の回転量を積算(累積演算)する。中間転写ベルト104の累積回転量を表すパラメータとしては、中間転写ベルト104の周回数、周回距離、稼働時間などがある。たとえば、周回距離については、稼働時間に中間転写ベルト104の回転速度(周速度)を乗算することで算出可能である。CPU201は、モータ200の回転が開始したタイミングから終了したタイミングまでをタイマー等により計測することで稼働時間を取得できる。   In S1000, the CPU 201 integrates (accumulates) the rotation amount of the intermediate transfer belt 104. The parameters representing the cumulative rotation amount of the intermediate transfer belt 104 include the number of rotations of the intermediate transfer belt 104, the rotation distance, and the operation time. For example, the rotation distance can be calculated by multiplying the operation time by the rotation speed (circumferential speed) of the intermediate transfer belt 104. The CPU 201 can acquire the operation time by measuring from the timing at which the rotation of the motor 200 is started to the timing at which it is ended by a timer or the like.

S1001でCPU201は中間転写ベルト104の累積回転量に基づき帯画像制御が必要かどうかを判定する。たとえば、中間転写ベルト104の周回距離が所定値(例:20000mm)を超えたときに、中間転写ベルト104に付着したトナーやトナーの外添剤、紙粉などを除去することが必要となる。そこで、図11(A)および図11(B)が示すような帯画像を形成する。この例では、各色とも100%の濃度で、かつ、副走査長が150mmの帯画像が形成される。CPU201は二次転写部106を中間転写ベルト104から離間させ、クリーニング部108により中間転写ベルト104をクリーニングする。これにより中間転写ベルト104の表面が画像形成に適した状態に維持される。このように、中間転写ベルト104の周回距離が所定値を超えていれば、帯画像を形成するためにS1002に進む。S1002でCPU201は中間転写ベルト104の累積回転量をゼロにクリアする。S605を経由してS606に進み、CPU201は、濃度ムラ検知が必要かどうかを判定する。これは、上述したように通常帯画像を形成するか、兼用帯画像を形成するかを判定するためである。濃度ムラ検知が必要であればS1004に進み、CPU201は兼用帯画像を形成する。濃度ムラ検知が必要でなければS1003に進み、CPU201は通常帯画像を形成する。   In step S <b> 1001, the CPU 201 determines whether band image control is necessary based on the accumulated rotation amount of the intermediate transfer belt 104. For example, when the circumferential distance of the intermediate transfer belt 104 exceeds a predetermined value (for example, 20000 mm), it is necessary to remove toner, toner external additives, paper dust, and the like attached to the intermediate transfer belt 104. Therefore, a band image as shown in FIGS. 11A and 11B is formed. In this example, a band image having a density of 100% for each color and a sub-scanning length of 150 mm is formed. The CPU 201 separates the secondary transfer unit 106 from the intermediate transfer belt 104 and cleans the intermediate transfer belt 104 by the cleaning unit 108. As a result, the surface of the intermediate transfer belt 104 is maintained in a state suitable for image formation. As described above, if the circumferential distance of the intermediate transfer belt 104 exceeds the predetermined value, the process proceeds to S1002 to form a band image. In step S1002, the CPU 201 clears the accumulated rotation amount of the intermediate transfer belt 104 to zero. The process proceeds to S606 via S605, and the CPU 201 determines whether or not density unevenness detection is necessary. This is for determining whether a normal band image or a combined band image is formed as described above. If density unevenness detection is necessary, the process advances to step S1004, and the CPU 201 forms a combined band image. If density unevenness detection is not necessary, the process advances to step S1003, and the CPU 201 forms a normal band image.

<帯画像について>
図11(A)および図11(B)は通常帯画像の一例を示し、図11(C)および図11(D)は兼用帯画像の一例を示している。帯画像を形成すると一時的に生産性が落ちてしまうため、帯画像は短い方がよい。そこで、CPU201(パターン発生部217)は、通常帯画像の濃度を全色とも最大値(100%)に設定することで、副走査長を短くする。これにより副走査長を短くしても規定量のトナーを強制排出することができる。
<About band images>
11A and 11B show an example of a normal band image, and FIGS. 11C and 11D show an example of a combined band image. When a band image is formed, productivity is temporarily reduced, so that a shorter band image is better. Therefore, the CPU 201 (pattern generation unit 217) shortens the sub-scanning length by setting the density of the normal band image to the maximum value (100%) for all colors. As a result, a specified amount of toner can be forcibly discharged even if the sub-scanning length is shortened.

図11(C)および図11(D)が示すように、兼用帯画像の副走査長は、通常帯画像の副走査長の2倍である300mmに設定されている。これは兼用帯画像の濃度を半分(50%)に設定し、濃度変化の周期を検出しやすくするためである。50%濃度は一例であり、濃度変化の周期を検出しやすいのであれば、他のハーフトーン階調であってもよい。通常帯画像のトナー総量と兼用帯画像のトナー総量は一致しているため、両者の劣化トナーのクリーニング能力は等しい。兼用帯画像の副走査長は通常帯画像の副走査長よりも長くなる。よって生産性を維持するために、通常帯画像をN回形成するごとに兼用画像を1回形成してもよい。生産性の低下が問題とならない場合は、毎回、兼用帯画像が形成されてもよい。   As shown in FIGS. 11C and 11D, the sub-scanning length of the combined band image is set to 300 mm, which is twice the sub-scanning length of the normal band image. This is because the density of the dual-use band image is set to half (50%) so that the period of density change can be easily detected. The 50% density is an example, and other halftone gradations may be used as long as the period of density change can be easily detected. Since the total toner amount of the normal band image and the total toner amount of the combined band image are the same, the cleaning ability of the deteriorated toner of both is equal. The sub-scanning length of the combined band image is longer than the sub-scanning length of the normal band image. Therefore, in order to maintain productivity, the combined image may be formed once every time the normal belt image is formed N times. When the decrease in productivity is not a problem, a combined band image may be formed every time.

上述した実施例では濃度変化の周期を検知するために兼用帯画像を採用したが、他の目的のために帯画像を兼用してもよい。たとえば、露光部103の露光量とトナー画像の濃度との対応関係を求めて濃度の安定化を図る目的で兼用帯画像が採用されてもよい。また、帯電電圧や現像電圧、一次転写電圧とトナー画像の濃度と対応関係を求めて濃度の安定化を図る目的で兼用帯画像が採用されてもよい。これらのパラメータは兼用帯画像の濃度を読み取りセンサ107で読み取ることで得られる。   In the above-described embodiment, the combined band image is used to detect the density change period, but the band image may be combined for other purposes. For example, a combined band image may be employed for the purpose of obtaining a correspondence relationship between the exposure amount of the exposure unit 103 and the density of the toner image to stabilize the density. In addition, a combined band image may be employed for the purpose of obtaining a correspondence relationship between the charging voltage, the developing voltage, the primary transfer voltage, and the density of the toner image to stabilize the density. These parameters are obtained by reading the density of the combined band image with the reading sensor 107.

<まとめ>
本発明によれば、強制的に排出されるトナーを使用して画像の周期的な濃度変化を検知してその発生源を特定できるため、トナーの消費量を削減しつつ、劣化したトナーの排出と画像の濃度変化の発生源の特定とを両立可能となる。なお、現像剤の消費量に関連したパラメータを計測する消費量計測部211や中間転写体の回転量に関連したパラメータを計測する回転量計測部212を設けてもよい。これらによって取得されたパラメータが所定条件を満たしたときに排出制御部213が兼用帯画像をプリンタ119に形成させる。特定部216は読み取りセンサ107の検知結果を分析して帯画像における濃度変化の周期を求め、感光ドラム10、帯電部130、現像部102、一次転写部105および二次転写部106のうち周期に対応する回転体を濃度変化の発生源として特定してもよい。
<Summary>
According to the present invention, it is possible to detect the periodic density change of an image by using toner that is forcibly discharged and identify the generation source thereof. And the identification of the generation source of the density change of the image can be made compatible. A consumption amount measuring unit 211 that measures parameters related to the developer consumption amount and a rotation amount measurement unit 212 that measures parameters related to the rotation amount of the intermediate transfer member may be provided. When the parameters acquired by these satisfy the predetermined condition, the discharge control unit 213 causes the printer 119 to form a combined band image. The identification unit 216 analyzes the detection result of the reading sensor 107 to obtain the density change period in the band image, and the period is selected among the photosensitive drum 10, the charging unit 130, the developing unit 102, the primary transfer unit 105, and the secondary transfer unit 106. The corresponding rotating body may be specified as the source of density change.

排出制御部213は、トナーの消費量と現像剤の基準消費量との差分を積算し、パラメータとして積算値を求める積算部214と、積算値が所定の閾値を超えているかどうかを判定する判定部215とを有し、積算値が所定の閾値を超えているときにパターン像の形成による現像剤の排出処理を実行させてもよい。低デューティ(低濃度)の画像の形成が継続すると、現像部102の内部に保持されているトナーの帯電可能量が低下し、トナーが十分に帯電しなくなる。そこで、たとえば、画像データから推定されたトナーの消費量と、低デューティ(低濃度)に対応した基準消費量との差分を積算することで、劣化したトナーの量を推定できる。劣化したトナーの量がある許容量を超えたときに帯画像を形成して、強制的に排出できる。これにより効率よく劣化したトナーを排出できる。   The discharge control unit 213 integrates the difference between the toner consumption amount and the reference consumption amount of the developer, and determines an integration unit 214 that obtains an integration value as a parameter, and determines whether the integration value exceeds a predetermined threshold value. And a developer discharge process by forming a pattern image when the integrated value exceeds a predetermined threshold value. When the formation of an image with a low duty (low density) continues, the chargeable amount of toner held inside the developing unit 102 decreases, and the toner is not sufficiently charged. Therefore, for example, the amount of deteriorated toner can be estimated by integrating the difference between the toner consumption estimated from the image data and the reference consumption corresponding to the low duty (low density). When the amount of deteriorated toner exceeds a certain allowable amount, a band image can be formed and forcibly discharged. As a result, the deteriorated toner can be discharged efficiently.

排出制御部213は、中間転写ベルト104の回転量が所定の閾値を超えているかどうかを判定する判定部215を有し、中間転写ベルト104の回転量が所定の閾値を超えているときにパターン像の形成による現像剤の排出処理を実行させてもよい。これにより中間転写ベルト104に残存しているトナーや外添剤、紙屑などを効率よく清掃できるようになろう。   The discharge control unit 213 includes a determination unit 215 that determines whether or not the rotation amount of the intermediate transfer belt 104 exceeds a predetermined threshold value. When the rotation amount of the intermediate transfer belt 104 exceeds a predetermined threshold value, a pattern is generated. You may perform the discharge process of the developer by image formation. As a result, toner, external additives, paper waste, etc. remaining on the intermediate transfer belt 104 can be efficiently cleaned.

帯画像の元になる画像データを発生して露光部103に供給するパターン発生部217をさらに備えていてもよい。パターン発生部217はトナーの排出処理と濃度変化の周期を求める処理とで同一のパターン像を兼用するときには第1パターン像である兼用帯画像の画像データを発生する。また、パターン発生部217はトナーの排出処理を実行するものの濃度変化の周期を求める処理を実行しないときには、第1パターン像とは異なる第2パターン像である通常帯画像の画像データを発生する。このように、常に兼用帯画像を生成する必要はなく、通常帯画像が使用されてもよい。これにより濃度変化の周期を求める処理を省略できるため、画像形成装置100の生産性の低下を抑制できよう。   A pattern generation unit 217 that generates image data that is a base of the band image and supplies the image data to the exposure unit 103 may be further provided. The pattern generation unit 217 generates image data of a combined band image that is the first pattern image when the same pattern image is used in both the toner discharge process and the process for obtaining the density change cycle. The pattern generation unit 217 generates image data of a normal band image that is a second pattern image different from the first pattern image when the toner discharge process is executed but the process of obtaining the density change period is not executed. In this way, it is not always necessary to generate a combined band image, and a normal band image may be used. As a result, the process of obtaining the density change cycle can be omitted, so that a reduction in productivity of the image forming apparatus 100 can be suppressed.

図4(E)などを用いて説明したように、パターン発生部217は、兼用帯画像の濃度をパラメータに応じて可変させるとともに兼用帯画像の長さを所定長に固定してもよい。これは動的変化の周期を精度良く検出できるようにするためである。また、劣化したトナーの蓄積量に応じて濃度を決定することで、劣化したトナーを効率よく排出し、劣化していないトナーを排出しないようにすることができる。   As described with reference to FIG. 4E and the like, the pattern generation unit 217 may change the density of the dual-use band image according to the parameter and fix the length of the dual-use band image to a predetermined length. This is to make it possible to accurately detect the period of dynamic change. Also, by determining the density according to the accumulated amount of deteriorated toner, it is possible to efficiently discharge the deteriorated toner and not to discharge the toner that has not deteriorated.

図4(C)などを用いて説明したように、パターン発生部217は、通常帯画像の濃度を所定濃度に固定するとともにパラメータに応じて副走査方向における通常帯画像の長さを可変させてもよい。これにより劣化したトナーを効率よく排出し、劣化していないトナーを排出しないようにすることができる。また、劣化したトナーの蓄積量に応じて帯画像の副走査長を短縮できるため、画像形成装置100のダウンタイム(画像を形成できない時間)を削減できるようになる。つまり、生産性の低下を抑制しやすくなる。   As described with reference to FIG. 4C and the like, the pattern generation unit 217 fixes the density of the normal band image to a predetermined density and varies the length of the normal band image in the sub-scanning direction according to the parameter. Also good. As a result, the deteriorated toner can be efficiently discharged, and the toner that has not deteriorated can be prevented from being discharged. Further, since the sub-scanning length of the band image can be shortened according to the deteriorated toner accumulation amount, it is possible to reduce the downtime (time during which an image cannot be formed) of the image forming apparatus 100. That is, it becomes easy to suppress a decrease in productivity.

図11(A)ないし図11(D)を用いて説明したように、パターン発生部217は、兼用帯画像の濃度を第1濃度に固定するとともに兼用帯画像の長さを第1の長さに固定し、通常帯画像の濃度を第1濃度よりも高い第2濃度に固定するとともに副走査方向における通常帯画像の長さを第1の長さよりも短い第2の長さに固定してもよい。これにより兼用帯画像における濃度変化の周期の検知性能を確保しつつ、通常帯画像に伴う画像形成装置100の生産性の低下を抑制しやすくなる。なお、兼用帯画像の長さは濃度変化の周期よりも長くすることで、より確実に、濃度変化の周期を検出できるようになる。   As described with reference to FIGS. 11A to 11D, the pattern generator 217 fixes the density of the combined band image to the first density and sets the length of the combined band image to the first length. The density of the normal band image is fixed to a second density higher than the first density, and the length of the normal band image in the sub-scanning direction is fixed to a second length shorter than the first length. Also good. Accordingly, it is easy to suppress a decrease in productivity of the image forming apparatus 100 associated with the normal band image while ensuring the detection performance of the density change period in the combined band image. Note that the period of the density change can be detected more reliably by making the length of the combined band image longer than the density change period.

兼用帯画像と通常帯画像とではトナーの消費量を等しくしてもよい。これにより、どちらの帯画像を形成する場合であっても、劣化したトナーを効率よく排出し、劣化していないトナーを排出しないようにすることができる。濃度変化の周期を求める処理の実行頻度はトナーの排出処理の実行頻度よりも少なくてもよい。濃度変化の周期を求める処理では兼用帯画像が必要となるため、ダウンタイムが増加する。よって、濃度変化の周期を求める処理の頻度を少なくすることで、トータルで見ればダウンタイムを削減しやすくなる。   The combined belt image and the normal belt image may have the same toner consumption. As a result, it is possible to efficiently discharge deteriorated toner and not discharge non-deteriorated toner, regardless of which band image is formed. The execution frequency of the process for obtaining the density change cycle may be less than the execution frequency of the toner discharge process. The processing for obtaining the density change cycle requires a combined band image, which increases downtime. Therefore, by reducing the frequency of processing for obtaining the density change cycle, it is easy to reduce downtime when viewed in total.

図4(F)を用いて説明したようにROM202は複数の回転体のそれぞれに関連付けられている周期を記憶する記憶手段として機能してもよい。特定部216は、読み取りセンサ107の検知結果から求められた濃度変化の周期と、ROM202に記憶されている周期とを比較することで、濃度変化の発生源となっている回転体を特定することができる。濃度変化の周期と回転体の周長とには相関性があるため、濃度変化の周期からその原因部品を特定することが可能である。   As described with reference to FIG. 4F, the ROM 202 may function as a storage unit that stores a period associated with each of a plurality of rotating bodies. The identifying unit 216 identifies the rotating body that is the source of the density change by comparing the density change period obtained from the detection result of the reading sensor 107 with the period stored in the ROM 202. Can do. Since there is a correlation between the density change period and the circumference of the rotating body, it is possible to identify the cause component from the density change period.

S614に関して説明したように、特定部216により特定された回転体に印加される電圧を補正して濃度変化を削減する電圧補正部218をさらに有していてもよい。濃度変化の周期に応じて濃度のムラを打ち消すように電圧を変調することで、濃度を一様にすることが可能となる。S612やS613に関して説明したように、電圧補正部218により電圧の補正値が所定値を超えるときに、CPU201は特定部216により特定された回転体の交換を促すメッセージを表示部206に出力してもよい。回転体の劣化が進むと、もはや電圧を調整しても濃度ムラを打ち消すことが困難となる。よって、メッセージを出力して交換を促してもよい。   As described with reference to S614, the voltage correction unit 218 may be further included that corrects the voltage applied to the rotating body specified by the specifying unit 216 to reduce the density change. It is possible to make the density uniform by modulating the voltage so as to cancel the density unevenness according to the density change period. As described with respect to S612 and S613, when the voltage correction value exceeds a predetermined value by the voltage correction unit 218, the CPU 201 outputs a message prompting the replacement of the rotating body specified by the specifying unit 216 to the display unit 206. Also good. As the rotator deteriorates, it becomes difficult to cancel out the density unevenness even if the voltage is adjusted. Therefore, a message may be output to prompt exchange.

特定部216は、パターン像の光学濃度をフーリエ変換して実数部と虚数部とに分離し、当該実数部と当該虚数部とをそれぞれ2乗して和を求め、複数の和のうちで大きい順に所定数の和を選定し、選定した所定数の和をフィルタ処理によって強調し、強調された所定数の和を逆フーリエ変換して輝度データに変換し、2つの輝度データのピーク間の距離を濃度変化の周期として求めてもよい。このような強調処理を実行することで、効率よく周期を特定しやすくなる。   The specifying unit 216 performs Fourier transform on the optical density of the pattern image to separate the real part and the imaginary part, squares the real part and the imaginary part, and calculates a sum, which is larger among the plurality of sums. A predetermined number of sums are selected in order, the selected predetermined number of sums is emphasized by filtering, the emphasized predetermined number of sums is converted into luminance data by inverse Fourier transform, and the distance between the peaks of the two luminance data May be obtained as a cycle of concentration change. By executing such enhancement processing, it becomes easy to specify the cycle efficiently.

兼用帯画像は、トナー画像の濃度を一定に維持するために検出されるパターン像と兼用されてもよい。つまり、兼用帯画像は濃度変化の周期を特定する目的ではなく、別の目的と兼用されてもよい。画像形成装置100では、トナー画像の濃度を一定に維持する制御が採用されることが多い。たとえば、帯電電圧や現像電圧、露光量などを調整することで、トナー画像の濃度が所望濃度に維持される。このような場合にもCPU201はパターン像を形成し、読み取りセンサ107でパターン像を読み取って画像形成条件を調整しなければならない。よって。劣化したトナーを排出するための帯画像を、トナー画像の濃度を一定に維持するために検出されるパターン像と兼用することで、メンテナンスのためのトナー消費を削減できるようになろう。   The combined band image may be combined with a pattern image detected in order to keep the density of the toner image constant. That is, the dual-use band image may be used not for the purpose of specifying the density change period but for another purpose. The image forming apparatus 100 often employs control that maintains a constant toner image density. For example, the density of the toner image is maintained at a desired density by adjusting the charging voltage, the developing voltage, the exposure amount, and the like. Even in such a case, the CPU 201 has to form a pattern image and read the pattern image with the reading sensor 107 to adjust the image forming conditions. Therefore. By using the band image for discharging the deteriorated toner together with the pattern image detected for maintaining the density of the toner image constant, toner consumption for maintenance can be reduced.

10:感光ドラム、101:トナー補給部、102:現像部、103:露光部、104:中間転写ベルト、105:一次転写部、107:読み取りセンサ、108:クリーニング部、120:原稿給送装置、140:イメージリーダ、119:プリンタ、106:二次転写部   10: Photosensitive drum, 101: Toner supply unit, 102: Development unit, 103: Exposure unit, 104: Intermediate transfer belt, 105: Primary transfer unit, 107: Reading sensor, 108: Cleaning unit, 120: Document feeder 140: Image reader, 119: Printer, 106: Secondary transfer unit

Claims (17)

像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する作像手段と、
前記静電潜像を現像剤で現像してトナー画像を形成する現像手段と、
中間転写体と、
前記トナー画像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に担持されている前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段と、
前記現像剤の消費量または前記中間転写体の回転量に基づくパラメータを計測する計測手段と、
前記計測手段により計測されたパラメータが所定条件を満たすと、前記帯電手段、前記作像手段および前記現像手段を制御して前記像担持体にパターン像を形成させ、当該パターン像を前記中間転写体に転写させることで、前記現像手段に収容されている現像剤を強制的に排出させる制御手段と、
前記中間転写体に転写された前記パターン像の濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記パターン像における濃度変化の周期を求め、前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段、前記一次転写手段および前記二次転写手段が有する複数の回転体のうち前記周期に対応する回転体を前記濃度変化の発生源として特定する特定手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Charging means for uniformly charging the image carrier;
An image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image;
An intermediate transfer member;
Primary transfer means for transferring the toner image to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring the toner image carried on the intermediate transfer member to a sheet;
Measuring means for measuring a parameter based on the consumption amount of the developer or the rotation amount of the intermediate transfer member;
When the parameter measured by the measuring unit satisfies a predetermined condition, the charging unit, the image forming unit, and the developing unit are controlled to form a pattern image on the image carrier, and the pattern image is formed on the intermediate transfer unit. Control means for forcibly discharging the developer contained in the developing means,
Detecting means for detecting the density of the pattern image transferred to the intermediate transfer member;
Based on the detection result of the detection means, a period of density change in the pattern image is obtained, and a plurality of rotating bodies included in the image carrier, the charging means, the developing means, the primary transfer means, and the secondary transfer means are obtained. An image forming apparatus comprising: a specifying unit that specifies a rotating body corresponding to the cycle as a generation source of the density change.
前記パラメータは前記現像剤の消費量に基づくパラメータであり、
前記制御手段は、
前記現像剤の消費量と前記現像剤の基準消費量との差分を積算し、前記パラメータとして積算値を求める積算手段と、
前記積算値が所定の閾値を超えているときに前記パターンの形成による前記現像剤の排出処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The parameter is a parameter based on consumption of the developer,
The control means includes
Integrating means for integrating the difference between the consumption amount of the developer and the reference consumption amount of the developer, and obtaining an integrated value as the parameter;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the integrated value exceeds a predetermined threshold, the developer discharging process is performed by forming the pattern.
前記パラメータは前記中間転写体の回転量に基づくパラメータであり、
前記制御手段は、
前記中間転写体の回転量が所定の閾値を超えているときに前記パターンの形成による前記現像剤の排出処理を実行させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The parameter is a parameter based on the amount of rotation of the intermediate transfer member,
The control means includes
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein when the amount of rotation of the intermediate transfer member exceeds a predetermined threshold, the developer discharging process by the formation of the pattern is executed.
前記パターン像の元になる画像データを発生して前記作像手段に供給する発生手段をさらに備え、
前記発生手段は、前記現像剤の排出処理と前記濃度変化の周期を求める処理とで同一のパターン像を兼用するときには第1パターン像を発生し、前記現像剤の排出処理を実行するものの前記濃度変化の周期を求める処理を実行しないときには、前記第1パターン像とは異なる第2パターン像を発生することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Further comprising generating means for generating image data to be the basis of the pattern image and supplying the image data to the image forming means;
The generating means generates the first pattern image when the developer discharging process and the process for obtaining the density change period are used in common, and executes the developer discharging process. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a second pattern image different from the first pattern image is generated when a process for obtaining a change cycle is not executed. 5.
前記発生手段は、前記第1パターン像の濃度を前記パラメータに応じて可変させるとともに前記中間転写体の回転方向における前記第1パターン像の長さが所定長になるよう画像データを発生することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The generating means generates image data such that the density of the first pattern image is varied according to the parameter, and the length of the first pattern image in the rotation direction of the intermediate transfer member is a predetermined length. The image forming apparatus according to claim 4. 前記発生手段は、前記第2パターン像の濃度が所定濃度になるように画像データを発生するとともに前記パラメータに応じて前記中間転写体の回転方向における前記第2パターン像の長さを可変させることを特徴とする請求項4または5に記載の画像形成装置。   The generating means generates image data so that the density of the second pattern image becomes a predetermined density, and varies the length of the second pattern image in the rotation direction of the intermediate transfer member according to the parameter. The image forming apparatus according to claim 4, wherein: 前記発生手段は、前記第1パターン像の濃度が第1濃度になるように画像データを発生するとともに前記中間転写体の回転方向における前記第1パターン像の長さが第1の長さになり、前記第2パターン像の濃度が前記第1濃度よりも高い第2濃度になるとともに前記回転方向における前記第2パターン像の長さを前記第1の長さよりも短い第2の長さになるように画像データを発生することを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。   The generating means generates image data so that the density of the first pattern image becomes the first density, and the length of the first pattern image in the rotation direction of the intermediate transfer member becomes the first length. The density of the second pattern image becomes a second density higher than the first density, and the length of the second pattern image in the rotation direction becomes a second length shorter than the first length. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the image data is generated as described above. 前記発生手段は、前記第1パターン像の長さが前記濃度変化の周期よりも長くなるように画像データを発生することを特徴とする請求項4ないし7のいずれか1項に記載の画像形成装置。   8. The image formation according to claim 4, wherein the generation unit generates image data such that a length of the first pattern image is longer than a cycle of the density change. 9. apparatus. 前記発生手段は、前記第1パターン像と前記第2パターン像とで現像剤の消費量が等しくなるように画像データを発生することを特徴とする請求項4ないし8のいずれか1項に記載の画像形成装置。   9. The apparatus according to claim 4, wherein the generation unit generates image data so that consumption amounts of the developer are equal between the first pattern image and the second pattern image. Image forming apparatus. 前記濃度変化の周期を求める処理の実行頻度は前記現像剤の排出処理の実行頻度よりも少ないことを特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein an execution frequency of the process for obtaining the density change period is less than an execution frequency of the developer discharge process. 前記複数の回転体のそれぞれに関連付けられている周期を記憶する記憶手段をさらに有し、
前記特定手段は、前記検知手段の検知結果から求められた前記濃度変化の周期と、前記記憶手段に記憶されている周期とを比較することで、前記濃度変化の発生源となっている回転体を特定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
Storage means for storing a period associated with each of the plurality of rotating bodies;
The specifying unit compares the period of the density change obtained from the detection result of the detection unit with the period stored in the storage unit, so that the rotating body that is the source of the density change The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is specified.
前記特定手段により特定された回転体に印加される電圧を補正して前記濃度変化を削減する電圧補正手段をさらに有することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a voltage correcting unit that corrects a voltage applied to the rotating body specified by the specifying unit to reduce the density change. apparatus. 前記電圧補正手段により電圧の補正値が所定値を超えるときに、前記特定手段により特定された回転体の交換を促すメッセージを出力する出力手段をさらに有することを特徴とする請求項12に記載の画像形成装置。   13. The apparatus according to claim 12, further comprising: an output unit that outputs a message that prompts replacement of the rotating body specified by the specifying unit when the voltage correction value exceeds a predetermined value by the voltage correcting unit. Image forming apparatus. 前記特定手段は、
前記パターン像の光学濃度をフーリエ変換して実数部と虚数部とに分離し、当該実数部と当該虚数部とをそれぞれ2乗して和を求め、複数の和のうちで大きい順に所定数の和を選定し、選定した所定数の和をフィルタ処理によって強調し、強調された前記所定数の和を逆フーリエ変換して輝度データに変換し、2つの輝度データのピーク間の距離を前記濃度変化の周期として求めることを特徴とする請求項1ないし13のいずれか1項に記載の画像形成装置。
The specifying means is:
The optical density of the pattern image is Fourier-transformed to separate a real part and an imaginary part, and the real part and the imaginary part are squared to obtain a sum. A sum is selected, the selected predetermined number of sums is enhanced by filtering, the emphasized predetermined number of sums is converted into luminance data by inverse Fourier transform, and the distance between the peaks of the two luminance data is expressed as the density The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is obtained as a period of change.
前記パターン像は、トナー画像の濃度を一定に維持するために検出されるパターン像と兼用されることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern image is also used as a pattern image that is detected in order to maintain a constant density of the toner image. 像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体に静電潜像を形成する作像手段と、
前記静電潜像を現像剤で現像してトナー画像を形成する現像手段と、
中間転写体と、
前記トナー画像を前記中間転写体に転写する一次転写手段と、
前記中間転写体に担持されている前記トナー画像を用紙に転写する二次転写手段と、
前記帯電手段、前記作像手段および前記現像手段を制御して前記像担持体にパターン像を形成させ、当該パターンを前記中間転写体に転写させることで、前記現像手段に収容されている現像剤を強制的に排出させる制御手段と、
前記中間転写体に転写された前記パターンの濃度を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に基づいて前記パターンにおける濃度変化の周期を求め、前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段、前記一次転写手段および前記二次転写手段が有する複数の回転体のうち前記周期に対応する回転体を前記濃度変化の発生源として特定する特定手段と
を有し、
前記パターン像は、前記濃度変化の周期を検出するためのパターン像と、トナー画像の濃度を一定に維持するために検出されるパターン像とで兼用されることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Charging means for uniformly charging the image carrier;
An image forming means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image;
An intermediate transfer member;
Primary transfer means for transferring the toner image to the intermediate transfer member;
Secondary transfer means for transferring the toner image carried on the intermediate transfer member to a sheet;
A developer stored in the developing unit by controlling the charging unit, the image forming unit, and the developing unit to form a pattern image on the image carrier and transferring the pattern to the intermediate transfer member. Control means for forcibly discharging,
Detecting means for detecting the density of the pattern transferred to the intermediate transfer member;
Based on the detection result of the detection means, the period of density change in the pattern is obtained, and the image carrier, the charging means, the developing means, the primary transfer means, and the secondary transfer means are among a plurality of rotating bodies. Specifying means for specifying a rotating body corresponding to the cycle as a source of the concentration change,
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pattern image is used both as a pattern image for detecting the density change period and a pattern image detected to maintain a constant density of the toner image.
現像部に蓄積する劣化したトナーを強制的に排出するために中間転写体に形成されるトナー画像を、画像の濃度変化の周期を検出するためのトナー画像として兼用することを特徴とする画像形成装置。   Image formation characterized in that a toner image formed on an intermediate transfer body for forcibly discharging deteriorated toner accumulated in a developing unit is also used as a toner image for detecting a period of density change of the image apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017181763A (en) * 2016-03-30 2017-10-05 コニカミノルタ株式会社 Image forming device and control program
JP2018092114A (en) * 2016-11-25 2018-06-14 株式会社リコー Image forming apparatus
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