JP2018146831A

JP2018146831A - 画像形成装置

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Publication number: JP2018146831A
Application number: JP2017042655A
Authority: JP
Inventors: 弘冨井; Hiroshi Tomii
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-03-07
Filing date: 2017-03-07
Publication date: 2018-09-20

Abstract

【課題】印刷された記録材に発生するスジ画像の要因が読取手段にあるか、画像形成プロセスに供する部材にあるかを特定する検出チャートを印刷する。
【解決手段】
帯電部で帯電させた感光体に露光部から光を照射して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像部で現像する画像形成装置において、現像部が現像する画像に発生するスジ画像の要因を特定するため色別の画像パターンを記録材に印刷し、かつ、当該記録材を原稿台の読取基準に対して傾けて載置するための折り目線を印刷することを特徴とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来から、電子写真方式を用いた画像形成装置において、画像形成装置の一部を交換ユニットとして交換自在に構成する技術が知られている。交換ユニットとしては、例えば、帯電器、現像器、クリーニング部のうちいずれか１つと感光体とを一体化したプロセスユニットがある。また、交換ユニットとしては、例えば、感光体、現像器、及び帯電器をすべて一体化したプロセスユニットがある。

画像形成装置に対して交換ユニットを交換可能にすることで、使用者（ユーザー）およびサービスマンが画像形成装置のメンテナンスを容易に行うことができる。即ち、画像形成装置の一部を交換ユニットにすると、メンテナンスが必要な部分をユニット単位で交換するだけでメンテナンスが完了するので、ユーザおよびサービスマンの利便性が向上する。

しかしながら、ユーザおよびサービスマンは出力画像の異常を認識しても、どの交換ユニットを交換すべきか判断できない可能性がある。例えば、出力画像に白く抜けるスジが発生した場合、現像器に異常があるのか、帯電器に異常があるのか判断できない。そのため、画像形成装置のメンテナンスを行う際には異常な部分を特定するために長い時間がかかり、画像形成装置を稼動させることができない長時間のダウンタイムが発生していた。また、ユーザおよびサービスマンが異常な部分を正確に特定できない場合、異常が発生していない部分まで交換する可能性があるので、メンテナンスコストが増大してしまう。

そこで、異なる画像形成条件を用いて形成された検出チャートをセンサを用いて検知し、検出チャートに表れたスジ画像の特徴量に基づいて画像不良の原因箇所を検知する画像形成装置が知られている（特許文献１）。

特開2015-132642号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置は、記録材に転写される前の検出チャートを検知するので、記録材に画像を転写する転写ユニットの異常を検知することができなかった。

このような転写ユニットの異常を判定する方法の一つとして、検出チャートを記録材に転写し、記録材上の検出チャートをリーダを用いて読み取った結果に基づいてスジ画像を検知する方法がある。

しかしながら、前述の検知方法は、リーダに不具合が無いことを前提としている。そのため、リーダに異常があれば、リーダが検出チャートを読み取った結果に対応するスキャン画像にスジ画像が表れる可能性がある。この場合、検出チャートが読み取られたときにスジ画像が発生したのか、検出チャートが形成されたときにスジ画像が発生したのかを判定することができなかった。

そこで、本発明の目的は、記録材に形成された検出チャートの読取結果からスジ画像を高精度に検知することにある。

上記課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、所定方向へ回転する感光体と、静電潜像を形成するために前記感光体を露光する露光部と、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記現像剤を用いて現像する現像部と、を有し、記録材に画像を形成する画像形成手段と、検出チャートが形成された記録材が載置される原稿台と、当該原稿台に載置された前記記録材の姿勢を定めるために当該記録材の端が突き当たるつき当て部と、前記原稿台に載置された前記記録材を走査する走査部とを有し、前記原稿台に載置された前記記録材上の前記検出チャートを読み取る読取手段と、前記画像形成手段を制御して前記記録材に前記検出チャートを形成させ、前記読取手段による前記検出チャートの読取結果を取得する制御手段と、前記画像形成手段の異常箇所を検知するために前記検出チャートの読取結果に基づいてスジ画像を検知する検知手段と、を有し、前記制御手段は、前記折り位置が前記つき当て部につき当てられた状態での読取結果を取得するため、前記画像形成手段を制御して、前記記録材に、前記検出チャートと、当該記録材の角を折り返すための折り位置を示唆する画像とを形成することを特徴とする。

本発明によれば、記録材に形成された検出チャートの読取結果からスジ画像を高精度に検知できる。

画像形成装置の構成を説明する断面図である。画像形成装置の制御構成を説明する図である。現像器の現像スリーブ上のコート状態を説明する図である。現像スリーブと感光体との間に形成される縦スジを示す図である。中間転写ベルトで発生する凸形状の塑性変形例を示す模式図である。縦スジ検出のための検出チャートの一例を示す図である。検出チャートの加工例を示す図である。加工された検出チャートの載置状態を示す平面図である。原稿の読み取り基準位置を示す平面図である。画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。検出チャートの加工手順を示す図である。傾けた原稿の傾きを補正する処理を説明する図である。表示装置に表示するＵＩ画面を示す図である。画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。

次に本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
＜システム構成の説明＞
〔第１実施形態〕

図１は、画像形成装置101の概略断面図である。画像形成装置101は、プリンタ115、表示装置118、リーダ119、及び入力装置120を備える。リーダ119は原稿201を読み取る。プリンタ115はリーダ119の読取結果に基づいて記録材上（記録材Ｐ）に画像を形成する。画像形成装置101は、さらに、外部装置から転送された画像データに基づいて記録材Ｐに画像を形成する。画像形成装置101は電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置101は感光体上にトナー画像を形成し、当該トナー画像を感光体から記録材Ｐへ転写し、定着装置40を用いて記録材Ｐにトナー画像を定着する。

〔リーダ119〕
まず、リーダ119について説明する。リーダ119は原稿201を読み取る読取手段として機能する。リーダ119は原稿台ガラス202、光源203、レンズ204、ＣＣＤセンサ205、及びリーダ画像処理部208を備える。

原稿台ガラス202上に置かれた原稿201は光源203によって照射されレンズ204を介してＣＣＤセンサ205に結像される。ＣＣＤセンサ205は３列に配列されたＲ(レッド)、Ｇ(グリーン)、Ｂ(ブルー)のＣＣＤセンサを備える。ＣＣＤセンサ205はラインセンサー毎にＲ，Ｇ，Ｂの色成分信号を生成する。光源203、レンズ204、及びＣＣＤセンサ205は矢印の方向に移動しながら原稿201を読み取る。ＣＣＤセンサ205は原稿201の画像信号をリーダ画像処理部208へ転送する。光源203、レンズ204、及びＣＣＤセンサ205は、原稿台ガラス202に載置された読取対象物を走査する走査部として機能する。

リーダ119は、原稿台ガラス202に載置された原稿201がつき当たるつき当て部材207を備える。さらに、リーダ119は、ＣＣＤセンサ205の白レベルを決定するための白色基準板206を備える。リーダ画像処理部208は、ＣＣＤセンサ205に含まれる複数のセンサ素子の画像信号値がターゲット値となるように、白色基準板206の読取結果に基づいてシェーディング補正を実行する。

リーダ画像処理部208は、ＣＣＤセンサ205からの画像信号に画像処理を施し、コントローラ209へ画像信号を転送する。コントローラ209は画像形成装置101を制御する制御手段として機能する。さらに、コントローラ209は、例えば、画像形成装置101により形成される画像の階調特性を理想的な階調特性に補正するために、入力された画像信号を画像処理する。

〔プリンタ115〕
次に、プリンタ115について説明する。
プリンタ115はＹ(イエロー)、Ｍ(マゼンタ)、Ｃ(シアン)、Ｂｋ(ブラック)の各色のトナー画像を形成する画像形成部10を備えている。画像形成部10は図１の左側から順にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応したトナー画像を形成する。画像形成部10の各々は感光ドラム11を備えている。各画像形成部10は、感光ドラム11の周囲に帯電器12、露光装置（露光部）13、現像器14、一次転写ローラ17、ドラムクリーナ15を備える。画像形成装置101は、画像形成部10により形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト31を備える。中間転写ベルト31は、ローラ36と駆動ローラ37と二次転写ローラ34とに掛け回される。中間転写ベルト31は駆動ローラ37が矢印方向に回転することによって、図１に示す矢印方向へ移動する。

これによって、中間転写ベルト31上のトナー画像は矢印方向へ搬送される。中間転写ベルト31は、画像形成部10により形成されたトナー画像が転写され、当該トナー画像を搬送する中間転写体として機能する。二次転写ローラ34には転写バイアスが供給されている。これによって、中間転写ベルト31上のトナー画像が記録材Ｐへ転写される。さらに、中間転写ベルト31の周囲には、中間転写ベルト31から記録材Ｐへ転写されずに、中間転写ベルト31に残留したトナーを除去する転写クリーナ35を備える。

次に、記録材Ｐ上にトナー画像を形成するまでの手順について説明する。
感光ドラム11は駆動源（不図示）によって矢印方向（所定方向）に回転する。感光ドラム11の表面は帯電器12によって均一に帯電される。露光装置13は画像データに基づいて感光ドラム11を露光する。これによって、感光ドラム11の表面には静電潜像が形成される。現像器14は、非磁性トナーと低磁化高抵抗キャリアとを含む二成分現像剤を用いて、感光ドラム11上の静電潜像を現像する。これによって、感光ドラム11上の静電潜像はトナー画像として顕像化される。

感光ドラム11と一次転写ローラ17とが中間転写ベルト31を挟んでいる一次転写ニップ部において、感光ドラム11上のトナー画像は中間転写ベルト31に一次転写される。感光ドラム11上のトナー画像が中間転写ベルト31へ転写されるように、一次転写ローラ17には一次転写バイアスが供給される。また、感光ドラム11から中間転写ベルト31へ転写されずに感光ドラム11に残ったトナーは、ドラムクリーナ15によって除去される。こうして、感光ドラム11は次の画像形成が可能な状態となる。各画像形成部10により形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのトナー画像は中間転写ベルト31上に重なるように転写される。これによって、中間転写ベルト31上にはフルカラーのトナー画像が形成される。中間転写ベルト31上のトナー画像は、中間転写ベルト31が矢印方向へ移動することによって、二次転写ローラ34と対向ローラとが中間転写ベルト31を挟んでいる二次転写ニップ部へ搬送される。

一方、給送カセット20又は給送トレイ25に置かれた記録材Ｐは、給送機構(不図示)によって１枚ずつ給紙されてレジストレーションローラ対23へ向けて搬送される。レジストレーションローラ対23は、中間転写ベルト31上のトナー画像が記録材Ｐの所望の位置に転写されるように、記録材Ｐを中間転写ベルト31と二次転写ローラ34との間（二次転写ニップ部）に搬送する。

二次転写ローラ34には二次転写バイアスが印加されており、二次転写ローラ34は中間転写ベルト31上のトナー画像を記録材Ｐに転写する。中間転写ベルト31上に残ったトナーは転写クリーナ35によって除去され、中間転写ベルト31は次の画像形成が可能な状態となる。トナー画像が転写された記録材Ｐは定着装置40へ搬送される。定着装置40はヒータを備えたローラ対を有し、トナー画像が転写された記録材Ｐを加熱および加圧する。これによって記録材Ｐ上のトナー画像は記録材Ｐに定着される。トナー画像が定着した記録材Ｐは排紙ローラ63によって排紙トレイ64に排紙される。

なお、感光ドラム11、帯電器12およびドラムクリーナ15は一つのプロセスカートリッジ50に保持されている。プロセスカートリッジ50は画像形成装置101に脱着可能である。従って、プロセスカートリッジ50を交換するのみで、感光ドラム11、帯電器12、ドラムクリーナ15の交換を行うことが出来る。さらに、現像器（現像部）14は画像形成装置に脱着可能である。そのため、ユーザおよびサービスマンが装置を容易にメンテナンスでき、メンテナンス時間を短縮できる。

さらに、一次転写ローラ17、中間転写ベルト31は転写ユニットに保持される。転写ユニットは画像形成装置に脱着可能である。

したがって、転写ユニットの交換のみで一次転写ローラ17、中間転写ベルト31の交換を行うことが出来るので、ユーザおよびサービスマンが装置を容易にメンテナンスでき、メンテナンス時間の短縮できる。
さらに、転写クリーナ35は画像形成装置に脱着可能である。従って、ユーザおよびサービスマンが装置を容易にメンテナンスでき、メンテナンス時間の短縮できる。

[画像形成装置のシステム構成]
次に、画像形成装置101のシステム構成について説明する。
図２は、図１に示した画像形成装置101の制御構成を説明する図である。

図２において、画像形成装置101はネットワーク123を介して他のネットワーク対応機器と通信可能に接続されている。また、ＰＣ124はネットワーク123を介して画像形成装置101と接続されている。ＰＣ124内のプリンタドライバ125はコントローラ209へ印刷データを送信できる。なお、印刷データは、例えば、ページ記述言語を用いて変換された画像データである。コントローラ209は印刷データを解析して画像データを取得する。

ネットワークＩ/Ｆ122は印刷データ等の受信を行う。コントローラ209はＣＰＵ103、インタプリタ104、レンダラ112、画像処理部114を備える。インタプリタ104は受信した印刷データに基づいて画像データを生成する。中間言語データ105は印刷データから生成された画像データである。

ＣＭＳ106はソースプロファイル107及びデスティネーションプロファイル108を用いて色変換を行い、中間言語データ(ＣＭＳ後)111を生成する。ここでＣＭＳ106は後述するプロファイルの情報を用いて色変換を行う。また、ソースプロファイル107はＲＧＢ又はＣＭＹＫ等のデバイスに依存する色空間をCIE(国際照明委員会)が定めたL*a*b*(以下「Lab」という。)又はＸＹＺ等のデバイス非依存の色空間に変換するためのプロファイルである。ＸＹＺはLabと同様にデバイス非依存の色空間であり、３種類の刺激値で色を表現する。また、デスティネーションプロファイル108はデバイス非依存色空間をプリンタ115に依存したＣＭＹＫ色空間に変換するためのプロファイルである。

一方、ＣＭＳ109はデバイスリンクプロファイル110を用いて色変換を行い、中間言語データ(ＣＭＳ後)111を生成する。ここでデバイスリンクプロファイル110はデバイス依存色空間をプリンタ115に依存したＣＭＹＫ色空間に直接変換するためのプロファイルである。ＣＰＵ103は、プリンタドライバ125の設定内容に基づいてＣＭＳ106とＣＭＳ109とのいずれか一方を選択し、画像データの色変換を実行する。

レンダラ112は生成した中間言語データ(ＣＭＳ後)111からラスター画像113を生成する。画像処理部114はラスター画像113又はリーダ119から転送された画像データに対して画像処理を行う。画像処理部114について詳細は後述する。リーダ119が原稿201を読み取った場合、画像処理部114はリーダ画像処理部208から転送された画像データに画像処理を実行する。リーダ画像処理部208は、ＲＧＢの画像信号値をＣＭＹＫ色空間の画像信号へ変換して画像処理部114へ転送する。
表示装置118はユーザへの指示や画像形成装置101の状態を表示するＵＩ(ユーザインターフェース)である。コピー、送信処理等の他、後述する画像診断結果を表示する。

入力装置120はユーザからの入力を受け付けるためのインタフェースである。なお、表示装置118と入力装置120とはタッチパネルディスプレイであってもよい。記憶装置121はコントローラ209によって処理されたデータやコントローラ209が受け取ったデータを保存する。画像診断部126は、検出チャートを用いて画像形成装置101の状態を診断するため、検出チャートの読取結果（スキャン画像）を解析する解析処理を行う。解析処理の詳細については後述する。

サーバー128はネットワーク130を介して画像形成装置101と通信可能に接続される。ネットワーク130はネットワーク123とつながっている。サーバー128は画像形成装置101を含む複数の画像形成装置と通信可能に接続されている。

また、ＣＰＵ103は、プリンタ115を制御して、記録材Ｐを給紙させ、記録材Ｐに画像を形成させ、記録材Ｐを排紙トレイ64に排紙させる。ＣＰＵ103はプリンタ115を制御して検出チャートを印刷させ、画像診断部126に検出チャートの解析処理を実行させることができる。

[縦スジ画像]

次に、画像形成装置101が印刷する出力物において発生する縦スジについて説明する。画像形成装置101は検出チャートのスキャン画像を取得し、スキャン画像にスジ画像があれば、当該スジ画像を解析して交換が必要なユニットを特定する。

交換ユニット発生画像発生色現像コート不良が原因の白スジ発生色の現像器白スジ特定色ドラムクリーニング不良が原因のスジ発生色のプロセスカートリッジ黒スジ特定色転写ベルトクリーニング不良が原因のスジ転写ベルトクリー
表１は縦スジの名称、交換すべきユニット、検出チャートに現れる縦スジの種類、及び縦スジが現れる色を説明するものである。なお、白スジは画像パターンの濃度よりも濃度が低いスジ画像であり、黒スジは画像パターンの濃度よりも濃度が高いスジ画像である。

〔第一の縦スジ〕
まず、第一の縦スジは現像コート不良が原因の白スジである。
図３は、現像器14の現像スリーブ142にコートされた現像剤の様子を表わした模式図である。

現像器14は、内部にマグネット141を有する現像スリーブ142と、現像スリーブ142を保持する現像容器143と、現像スリーブ142に担持される現像剤の厚みを規制する規制ブレード146とを備える。現像スリーブ142は、図３に示す矢印方向に回転し、現像スリーブ142上の現像剤を、現像スリーブ142と感光ドラム11との間の現像領域145へ供給する。現像スリーブ142はトナーを含む現像剤を担持して回転する現像剤担持体として機能する。図３（ａ）に示すように、現像スリーブ142に現像剤が一様にコートされていれば、現像領域145に供給される現像剤の量は安定する。

しかしながら、図３(b)に示すように、異物148が現像スリーブ142と規制ブレード146との間に詰まってしまうと、現像剤の流れが妨げられる。ここで、異物148は、例えば、埃又は髪の毛などである。これによって、図４に示すように、現像スリーブ142上に現像剤が担持されない領域（Ａ）が生じる。この領域（Ａ）では感光ドラム11へトナーが供給されないので、感光ドラム11には一直線の連続する白スジ（Ｂ）が発生する。現像コート不良が原因の白スジを解消するために交換すべきユニットは現像器14である。

〔第二の縦スジ〕
次に、第二の縦スジはドラムクリーニング不良が原因の黒スジである。これは、ドラムクリーナ15の一部が破損した場合に出力物に発生する。ドラムクリーナ15は、ドラムクリーナ15と感光ドラム11とが当接する部分の一部が欠けることによって、感光ドラム11上の一次転写後のトナーを十分に掻き取ることが出来なくなる。感光ドラム11にトナーが残った状態で画像が形成されてしまうので、画像形成装置101によって形成された画像に黒スジが発生する。ここで、例えば、イエローの画像形成部10においてドラムクリーニング不良が発生していれば黒スジの色はイエローになる。また、ドラムクリーニング不良が原因の黒スジは、ほぼ一直線の連続する縦スジである。さらに、ドラムクリーニング不良が原因の黒スジは、記録材Ｐ上の画像が形成されない領域にも現れる。そのため、例えば、記録材Ｐの画像が形成されない領域にイエローのスジ画像が現れた場合、イエローのドラムクリーナのクリーニング不良が原因であると特定できる。つまり、記録材Ｐの白地部分（領域Ｗ１）に発生した縦スジの色に基づいて、ドラムクリーニング不良が発生しているドラムクリーナ15が特定できる。ドラムクリーニング不良が原因の黒スジを解消するために交換すべきユニットは、黒スジに色に対応するプロセスカートリッジ50である。

〔第三の縦スジ〕
次に、第三の縦スジは転写ベルトクリーニング不良が原因の黒スジである。これは、転写クリーナ35の一部が破損した場合に出力物に発生する。転写クリーナ35は、転写クリーナ35と中間転写ベルト31とが当接する部分の一部が欠けることによって、中間転写ベルト31上の二次転写後のトナーを十分に掻き取ることが出来なくなる。中間転写ベルト31にトナーが残った状態で画像が転写されてしまうので、中間転写ベルト31から記録材Ｐに残留したトナーも転写されてしまう。これによって、画像形成装置101によって記録材Ｐに形成された画像に黒スジが発生する。ここで、例えば、転写ベルトクリーニング不良が発生していれば黒スジの色はイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックトナーが混ざった色となる可能性が高い。つまり、記録材Ｐの画像が形成されない領域（領域Ｗ１）に発生した縦スジの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの混色であれば、転写クリーニング不良が発生していると判定される。転写体クリーニング不良が原因の黒スジを解消するために交換すべきユニットは、転写クリーナ35である。

〔第四の縦スジ〕
次に、第四の縦スジは中間転写ベルト31の塑性変形が原因の白スジである。中間転写ベルト31が長期間使用され続けると、中間転写ベルト31の内周面が摩耗して、中間転写ベルト31に含まれる物質の一部が搬送ローラ36、37の表面に付着する。中間転写ベルト31は、図５に示すように、凸形状（Ｃ）に塑性変形する。中間転写ベルト31が図５に示すように変形した場合、中間転写ベルト31と感光ドラム11、および、中間転写ベルト31と記録材Ｐとが適切に接触しない。そのため、記録材Ｐにトナーが適切に転写されずに白スジが発生する。この白スジはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての色で発生する。中間転写ベルト31の塑性変形が原因の白スジを解消するために交換すべきユニットは転写ユニットである。

〔リーダが原因のスジ〕
次に、プリンタ115ではなく、リーダ119が原因のスジについて説明する。
異物がレンズ204又はＣＣＤセンサ205に付着してしまうと、異物が原稿を照射する光を遮ってしまうので、リーダ119によって取得されたスキャン画像にスジが発生する。また、異物が白色基準板206に付着してしまうと、シェーディング補正を正常に実行することができず、スキャン画像にスジが発生する可能性がある。ここで、異物は、例えば、埃又は髪の毛などである。

リーダ119が原因のスジの方向は、リーダのスキャン方向である。これは、レンズ204やＣＣＤセンサ205がスキャン方向に沿って移動しながら原稿201を読み取るからである。一方、プリンタ115が原因のスジの方向は、記録材Ｐの搬送方向(縦スジ)、又は、搬送方向に直交する方向(横スジ)である。このため、本発明では、リーダが検出チャートを読み取る場合、リーダのスキャン方向と検出チャートの搬送方向とに、例えば、10°から80°の角度をつける。これにより、リーダ119が原因のスジが発生しているのか、プリンタ115が原因のスジが発生しているのかを分別することができる。

[縦スジ検出チャート]
縦スジが発生する原因を診断するためにプリンタ115が印刷する検出チャートについて説明する。検出チャートを出力する記録材Ｐのサイズは、例えば、Ａ３サイズ(幅方向長さ297mm、搬送方向長さ420mm)を用いる。プリンタ115は検出チャートを１枚の用紙に印刷する。しかしながら、検出チャートが印刷される用紙のサイズはＡ３サイズに限るものではない。さらに、検出チャートが複数枚の用紙に印刷される構成であってもよい。

検出チャートは図６に示すように、領域Ｗ１と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの帯画像が形成された領域Ｄ１とを含む。搬送方向における帯画像の長さは各80mmである。なお、搬送方向における帯画像の長さは各30mm程度の長さがあれば、スジの有無を十分に検証可能であるが、後述するリーダ119が原因のスジとプリンタ115が原因のスジとを切り分けるために80mm程度必要となる。

次に、検出チャートへ追加する折り目線について図７を用いて説明する。検出チャートに折り目線１と折り目線２が設けられている。これら折り目線１、及び２は、例えば、プリンタ115が検出チャートを印刷する際に、記録材Ｐに形成される。折り目線１は記録材Ｐの角を折り返すための折り位置を示唆する画像である。折り目線２は記録材Ｐの他の角を折り返すための折り位置を示唆する画像である。また、例えば、検出チャートが印刷された後に、別途折り目線のみを検出チャートに印刷してもよい。なお、折り目線の本数は１本でもよいし複数本としてもよい。また、折り目線は折り位置がユーザに認識可能なマークであってもよい。

図７において、折り目線１と用紙端部のなす角をφ1度とし、折り目線2と用紙端部のなす角をφ2度とする。ここで、φ1+φ2=90度とする。角度φ1は、例えば5.8度とする。角度φ2は、例えば84.2度とする。また、用紙の端から折り目線１までの長さL1は、例えば10mmとする用紙の他の端から折り目線２までの長さL2は、例えば10mmとする。

ここでリーダ119が原因のスジの検出方法を図８と図９とに基づいて説明する。リーダ119に検出チャートを読み取らせる場合、折り目線１及び２の沿って折り曲げられた状態の検出チャートは、図８に示すように載置される。原稿台ガラス202上の検出チャートはリーダ119のスキャン方向に対し、角度をつけて載置される。

一方、リーダ119に原稿201を読み取らせる場合、原稿201は図９に示すように載置される。原稿201が斜めにならないように、原稿の角Ｘが原稿台ガラス202の位置Ｙに位置するように、原稿201がつき当て部材207につき当てられる。ここで、（Ｘ，Ｙ）を、読取基準とする。

図８に示すように、検出チャートの形状が変更された部分をリーダ119のつき当て部材207につき当てることで原稿台ガラス202に検出チャートが斜めに載置される。これによりリーダ119のスキャン方向と検出チャートの搬送方向に所定角度をつけることができるので、リーダ119が原因のスジとプリンタ115が原因のスジとが分別できる。

［画像診断処理］
次に、検出チャートを用いた画像診断処理について説明する。画像診断処理は、プリンタ115が検出チャートを形成し、リーダ119による検出チャートの読取結果に基づいて、検出チャートのスジを検出する。さらに、画像診断処理においては、検出チャートのスジの種類に基づいて、画像形成装置101の異常箇所を特定し、画像形成装置101において交換の必要なユニットを決定する。画像診断処理は、ユーザ又はサービスマンによって入力装置120から画像診断の実行を指示するコマンドが入力されたことに応じて実行される。又は、画像診断処理は、ネットワークＩ／Ｆ122を介して、画像診断の実行を指示するコマンドが入力されたことに応じて実行される。

以下、画像診断処理を図１０のフローチャートに基づいて説明する。ＣＰＵ103は、前述のコマンドが入力された場合、記憶装置121に格納されたプログラムに基づいて図１０の画像診断処理を実行する。

図１０は、画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。なお、各ステップは、ＣＰＵ103が記憶された制御プログラムを実行することで実現される。以下の説明において、スジ（１）とは、リーダ119に起因するスジとし、スジ（２）は画像形成に起因するスジとして説明する。

先ず、ＣＰＵ103は、プリンタ115を制御して検出チャートを印刷する(S1001)。S1001において、プリンタ115は、図７に示すように、折り目線１、及び２を含む検出チャートを記録材Ｐに印刷する。次に、ＣＰＵ103は、検出チャートの形状を変更することをユーザ又はサービスマンへ促すＵＩ画面を表示装置118に表示する(S1002)。S1002において、表示装置118は、図１１（ａ）に示すように、折り目線にそって検出チャートの角を折り曲げることをユーザ又はサービスマンへ促すＵＩ画面を表示する。

また、S1002において、表示装置118は、図１１(b)に示すように、折り目線にそって検出チャートの角を切り離すことをユーザ又はサービスマンへ促すＵＩ画面を表示する。なお、表示装置118は、検出チャートの画像をＵＩ画面に表示して検出チャートの形状を変更するよう、ユーザ又はサービスマンへ促す方法について説明したが、メッセージをＵＩ画面に表示してもよい。あるいは、表示装置118は、検出チャートの形状が変更される動画をＵＩ画面に表示してもよい。また、検出チャートの形状を変更するよう、ユーザ又はサービスマンへ促すための音声が画像形成装置101から流れる構成でも、検出チャートの形状を変更するように指示する印刷物がプリンタ115から出力される構成であってもよい。

なお、図１１において、折り目線１、及び２は、記録材の短手方向と長手方向とが交差する左右の角に印刷する例を示している。また、記録材の短手方向と長手方向とが交差する左右の角域に印刷した２つの折り目線の延長線が交差する角度が９０°となるように設定している例を示す。ただし、角度は、９０°に限るものではない。

次に、ユーザが上記ＵＩ画面で指示された方法を用いて、検出チャートが印刷した記録材Ｐの形状を折り目線にそって加工する。次に、ユーザがチャートの折り目線部分をつき当て部材207につき当てた状態で検出チャートを載置する。なお、本実施形態では、２つの折り目線部分をつき当て部材207へつき当てた状態としているが、１つの折り目線部分をリーダ119のつき当て部材207へつき当てた状態としてもよい。

次に、ＣＰＵ103は、リーダ119に読み込みを開始する指示を行うと検出チャートのスキャン画像を取得する（S1003）。
次に、S1004で、ＣＰＵ103は、リーダ119から取得した検出チャートのスキャン画像からスキャン方向のスジ（１）の検出を行い、処理をS1005へ進める。S1005で、ＣＰＵ103は、プリンタ115のプリント出力方向(画像形成時の記録材搬送方向)に合わせて傾きを補正する演算処理を実行する（S1005）。

ＣＰＵ103は、画像形成起因によるスジ（１）を検出する場合、取得した画像データをプリンタ出力方向に合せる必要があるため、本実施形態では検出チャートのエッジを検出してその方向をプリンタ出力方向としスキャン画像の傾き補正を行う。

具体的には、ＣＰＵ103は、リーダ119から取得する検出チャートのスキャン画像に対して、数１に示すアフィン変換を施し、スキャン画像の傾きを補正する。これによって、ＣＰＵ103は、リーダ119が原稿201を読み取るときの所定姿勢において検出チャートを読み取ったときのスキャン画像を取得できる。
ここで、図１２を用いてアフィン変換について説明する。アフィン変換は座標間の幾何学的変換手法で次の［数１］に対応する次式(1)により示される。

アフィン変換はX-Y座標系のデータをU-V座標系に変換するものであり、画像の平行移動、拡大、縮小、回転などを行うものである。本実施形態において、ＣＰＵ103は、検出チャートに対応づけたスキャン画像に対して、平行移動及び回転処理のみ行う。リーダ119による検出チャートの読込み時は、原稿台上の検出チャートの白地部と原稿台ガラスの上に原稿が無い場合の検出値を用いてそのエッジを検出し、検出チャートの４頂点の位置を検出する。その４点座標による矩形領域が検出チャートが出力された記録材の検出領域である。次に、ＣＰＵ103は、矩形領域を回転処理対象領域とし、編集原点座標(U0,V0)、回転処理するための座標の原点(X,Y)、及び回転角度θを設定して回転処理を行う。次に、ＣＰＵ103は、編集処理としてu-v座標に対して回転済み（角度補正）の画像領域の原点を数２に従って割りつける(U0,V0)。

図７に示すように、検出チャートに印刷された折り目線２と用紙端部のなす角度φ2がアフィン変換の回転角度θと一致する。このため、ＣＰＵ103は、リーダ119の検出結果からアフィン変換を行う回転角度θを算出する必要がない。このため、ＣＰＵ103は、既知のφ2に対するアフィン変換の演算を準備することができるので傾き補正の処理速度が速くなる。

次に、S1006で、ＣＰＵ103は、アフィン変換処理されたスキャン画像にプリント方向のスジ（２）の検出を行う。S1007で、ＣＰＵ103は、検出チャートに対応するスキャン画像のプリント方向にスジ(2)がないと判断した場合、処理を終了する。一方、Ｓ1007で、ＣＰＵ103は、検出チャートに対応するスキャン画像にスジ(2)があると判断した場合、処理をＳ1008へ進める。S1008で、ＣＰＵ103は、検出チャートに対応するスキャン画像にスジ(1)があると判断した場合、処理をS1009へ進める。S1009で、ＣＰＵ103は、画像診断部126に対して不良箇所及び交換ユニットの特定及び通知を行うための解析処理を指示する。これを受けて、画像診断部126は、後述する図１４に示すフローチャートに従い、検出チャートから読み取ったスキャン画像に対する解析処理を実行して、処理を終了する。
一方、ＣＰＵ103はS1008でスジ（１）が検出されないと判断した場合、処理をS1010へ進める。

S1010で、ＣＰＵ103は検出したスジ（１）とスジ（２）が同一であるかどうかを判断する。ここで、スジ（１）とスジ（２）が同一であると判断した場合、処理をＳ1012へ進める。S1012で、ＣＰＵ103は、検出チャートが原稿台ガラスに傾けて載置されていないと判断して、検出チャートの際読取を行わせる要求を表示装置118に表示して、処理を終了する。
一方、S1010で、ＣＰＵ103は、スジ（１）とスジ（２）が同一でないと判断した場合は、リーダ119のメンテナンスする要求を表示装置118に報知して、処理を終了する。

なお、上記フローチャートに示した処理ではユーザに指示して検出チャートの形状を変えさせたが、フィニッシャーなどの後処理装置により検出チャート形状を変更してもよい。
また、本実施形態では、検出チャートを印刷した記録材を以下に一例を示すように原稿台に載置する。
例えば記録材に印刷された折り目線に沿って折り曲げられた紙片を原稿台の基準点から直角方向に延長される片に沿うように傾けて載置した状態で、検出チャートをリーダ119が読み取る。

なお、折り曲げに変えて、折り曲げた紙片を記録材から切り離した状態で同様に載置する構成としてもよい。
図１３は、図２に示した表示装置118に表示するＵＩ画面を示す図である。
図１３に示すＵＩ画面では縦スジの判定結果の例を示しているが、ユーザおよびサービスマン等がわかるように具体的な文言としてメッセージと、コード化した情報を表示している。

また、S1007で画像診断部126が縦スジ（スジ（２））の発生が無いと判断した場合、ＣＰＵ103は、画像形成装置に問題ないという内容を表示装置118に表示する。このように、具体的な情報で縦スジ発生および交換ユニットの内容がわかるため、ユーザおよびサービスマン等が交換すべきユニットを容易に判断することができる。
S1310で、ＣＰＵ103は、画像診断部126から取得した画像特徴量312を記憶装置121に保存して、本処理を終了する。

ここで、後述する図１４に示す処理に基づく縦スジの解析方法を説明する。
まず、ＣＰＵ103は、一様な画像パターンで形成された検出チャートをリーダ119で読み取り、輝度値を検出する。ここで、検出したスキャン画像304はＲＧＢ画像であるため、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像に分割して別々に解析し、比較することでスジの色を判別することができる。

次に、Ｒ画像、Ｇ画像、Ｂ画像の各々の画像に対して、縦スジを解析する際は、スキャン画像の縦方向(記録材搬送方向または、リーダースキャン方向)の複数画素に対して平均化処理を行う。これにより、リーダ119の電気的なノイズを低減する。本実施形態では各色の帯画像の幅である縦方向80mm分を平均化する。

次に、画像診断部126は、スキャン画像の横方向(縦方向に垂直な方向)にそって輝度値の傾きを補正する傾き補正処理を行うことで、リーダ119や画像パターンの濃度のムラの影響を低減する。

次に、画像診断部126は、一様な部分(正常部)との検出輝度値の差がある領域を検出するために、同画像パターンの平均輝度値と各位置の輝度値の差分を算出する。画像診断部126は、輝度差が予め定めた閾値(本実施形態では平均値から30%輝度差)を超える領域を縦スジとして検出する。ここで、画像診断部126は、正常部よりも輝度が小さい、すなわち濃度が濃い場合は黒スジ、逆に濃度が薄い場合は白スジとして検出する。

本実施形態においてはリーダ119を起因するスジと画像形成を起因とするスジのどちらであるかを判断するために、リーダ119でのスキャン方向と画像形成の出力方向に角度をつけている。これは、リーダ119が画像形成によるスジを画像形成を起因とするスジと誤って判断しないためである。

前述した基準チャートの配置においては約5.8°の角度がつくため、縦方向に80mm検出する間に横方向に約8.12mmずれることになる。このため、画像形成によるスジに正常部と100%の輝度差がある場合、その影響を30%輝度差以内に抑えてスジなしと判断するためには画像形成によるスジの幅が約2.4mm以下である必要がある。

ここで４つの画像形成によるスジは一般的に2.0mm以下であるため誤検知することはない。ただし、本実施形態では誤検知はなかったが、他の構成の画像形成装置の場合は、その特性に合わせて、各スジの判断基準や、検出チャートの配置について決定する必要がある。

本実施形態では、画像診断部126は、後述する解析処理で縦スジの画像特徴量306を取得する。ここで、画像特徴量は、スジの太さ(輝度差が閾値を超える幅)、スジの発生している横方向位置、スジの色(単色または混色)、一様な部分(正常部)との検出輝度値の差からなる。
次に、画像診断部126は、画像特徴量306と、適宜予め定めた特徴量の閾値308との比較や異なる画像パターン間でのスジの有無を判定して、不良箇所及び交換ユニットの判定を行う。

図１４は、図１に示した画像形成装置の制御方法を説明するフローチャートである。本例は、図１０に示した解析処理の詳細手順に対応する。なお、各ステップは、画像診断部126が記憶された制御プログラムを実行することで実現される。

まず、まず、S1602で、画像診断部126は、取得した検出チャートに対応するスキャン画像の白地部Ｗ１に縦スジ状のトナー画像(以下「黒スジ」という。)を検出しているか否かを判断する。ここで、画像診断部126は黒スジを検出していると判断した場合、処理をS1603へ進める。

S1603で、画像診断部126は、検出した黒スジがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単一色であるかどうかを判断する。ここで、画像診断部126は、黒スジがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単一色であると判断した場合、S1606へ処理を進める。S1606で、画像診断部126は、ドラムクリーニング不良による縦スジと判断し、その旨をＣＰＵ103に通知して、処理をS1609へ進める。
S1607で、ＣＰＵ103は、画像診断部126の通知を受けて、交換すべきユニットはこの色のプロセスカートリッジ50である旨を表示装置118に行い、本処理を終了する。
一方、S1603で、画像診断部126は、黒スジがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単一色でなく、混色と判断した場合、処理をS1608へ進める。

S1608で、黒スジがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが混ざった色の場合は転写クリーニング不良による縦スジと判断し、その旨をＣＰＵ103に通知して、処理をS1609へ進める。
S1609で、ＣＰＵ103は、画像診断部126の通知を受けて、交換すべきユニットはこの色の転写クリーナ35である旨を表示装置118に行い、本処理を終了する。

一方、S1604で、図６に示した検出チャートの白地部Ｗ１に黒スジが発生していないと判断した場合、画像診断部126は画像域Ｄ１において白スジを検出しているかどうかを判断する。ここで、画像診断部126は画像域Ｄ１において白スジを検出していないと判断した場合、画像診断部126は、縦スジは検出していと判断し、その旨をＣＰＵ103に通知して、処理をS1610へ進める。
Ｓ1610で、ＣＰＵ103は、画像診断部126の通知を受けて、縦スジ発生していない旨を表示装置118に行い、本処理を終了する。
一方、S1604で、画像診断部126は画像域Ｄ１において白スジを検出していると判断した場合、処理をS1605へ進める。

S1605で、画像診断部126は読み取った検出チャートのスキャン画像を解析して画像域Ｄ１において検出している白スジは特定色のみであるかを判断する。ここで、画像診断部126は白スジが発生している色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの全ての色であると判断した場合、処理をS1611へ進める。S1611で、画像診断部126は検出した縦スジが転写ベルトの塑性変形に起因する白スジと判断し、その旨をＣＰＵ103に通知して、処理をS1612へ進める。
S1612で、ＣＰＵ103は、画像診断部126の通知を受けて、交換すべきユニットは転写ユニッである旨を表示装置118に行い、本処理を終了する。

一方、Ｓ1605で、画像診断部126は読み取った検出チャートのスキャン画像を解析して画像域Ｄ１において検出している白スジは特定色のみであると判断した場合、処理をS1613へ進める。
S1613で、画像診断部126は白スジは現像器のコート不良に起因するものと判断し、その旨をＣＰＵ103に通知して、処理をS1614へ進める。
S1614で、ＣＰＵ103は、画像診断部126の通知を受けて、交換すべきユニットは既に特定している色の現像器14である旨を表示装置118に行い、本処理を終了する。

これにより、縦スジを改善するために交換すべきユニットを確実に特定することが可能となる。さらに、縦スジの発生原因であるユニットを確実に特定できるので、縦スジの原因ではないユニットを交換することが無く、無駄なメンテナンスコストが発生することはない。
なお、本実施形態は本発明を説明するための一例に過ぎず、本実施形態の形態に限定されるものでは無い。

例えば、本件では、前述の第一から第四の縦スジを画像形成部に起因する縦スジの例として切り分け方法を示した。しかし、画像形成部に起因する縦スジは本件の例に限らず、露光部に起因する縦スジであってもよいし、定着部に起因する縦スジであってもよい。
具体的には、検出チャートは一例に過ぎず、搬送方向における白地部、各画像部の順序は他の順序で有っても本実施形態と同様の効果が得られることは言うまでも無い。

[本実施形態の効果]
本実施形態によれば、折り目線を検出チャートに追加する事で、折り目線部分を読み込み装置の端部へ押し当てた状態でチャートを読み込ませることが可能となる。その結果、簡易な作業方法で、出力チャートの読込時に、読込データから検出されるスジが読込み要因か否かを判断させることができる。

具体的には、ユーザがチャートを置く際のユーザビリティを斜め置きにしても維持できる。
また、チャートを置く位置の繰り返し精度を高くできる。また、チャートの折り目線の角度φ1がアフィン変換の回転角度θと一致する。このため、既知のφ1に対するアフィン変換の演算を準備することで傾き補正の処理速度を早くできる。

以上説明したように、本実施形態の画像形成装置の各部で発生する縦スジ画像の検出をリーダで行い、リーダを含め発生部分の特定を確実に行う。これにより、装置のダウンタイムを低減するとともに、交換不要なユニットまで交換することによるメンテナンスコストの増大を防止することができる。
また、本実施形態においては、メンテナンスのためのダウンタイムを２割程度削減することができる。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えばＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

103 CPU
114 画像処理部
115 プリンタ
118 表示装置
126 画像診断部

Claims

所定方向へ回転する感光体と、静電潜像を形成するために前記感光体を露光する露光部と、現像剤を担持して回転する現像剤担持体を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記現像剤を用いて現像する現像部と、を有し、記録材に画像を形成する画像形成手段と、
検出チャートが形成された記録材が載置される原稿台と、当該原稿台に載置された前記記録材の姿勢を定めるために当該記録材の端が突き当たるつき当て部と、前記原稿台に載置された前記記録材を走査する走査部とを有し、前記原稿台に載置された前記記録材上の前記検出チャートを読み取る読取手段と、
前記画像形成手段を制御して前記記録材に前記検出チャートを形成させ、前記読取手段による前記検出チャートの読取結果を取得する制御手段と、
前記画像形成手段の異常箇所を検知するために前記検出チャートの読取結果に基づいてスジ画像を検知する検知手段と、を有し、
前記制御手段は、前記折り位置が前記つき当て部につき当てられた状態での読取結果を取得するため、前記画像形成手段を制御して、前記記録材に、前記検出チャートと、当該記録材の角を折り返すための折り位置を示唆する画像とを形成することを特徴とする画像形成装置。
前記読取手段は、記録材の角を折り返えした検出チャートが前記原稿台の前記突き当て位置に載置された状態で読み取ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記読取手段は、記録材の角を折り返すための折り位置に従い記録材の角が切り離された検出チャートが前記原稿台の前記突き当て位置に載置された状態で読み取ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記検出チャートの形状を変更することを報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。