JP2021076809A - 画像形成装置及び画像不良位置の特定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体からトナーが供給されることによって画像が形成される像担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる現像電流の値を検出する現像電流検出部と、
前記像担持体への画像形成開始からの経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が変化するパターン画像を前記像担持体に形成している間の前記現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部により検出させ、検出された前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する制御部と、
を備える。
前記制御部は、前記パターン画像の形成中に前記現像電流検出部により検出された現像電流の値の平均値を算出し、前記検出された現像電流の値と前記平均値との差分が所定の閾値未満の状態から前記所定の閾値以上へと変化し始めた時点の前記画像形成開始からの経過時間t1と、前記差分が前記所定の閾値以上の状態から前記所定の閾値未満の状態に戻る直前の時点の前記画像形成開始からの経過時間t2とに基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する。
前記パターン画像は、前記経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が一端から他端に連続的に変化する斜め帯状のパターンを有する画像であって、
前記制御部は、前記経過時間t1において前記像担持体に前記パターンが形成された位置における前記他端の側の位置と前記経過時間t2において前記像担持体に前記パターンが形成された位置における前記一端の側の位置の間の位置を前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置として特定する。
前記パターンの前記長手方向の幅は一定である。
前記パターン画像の画像形成開始からの経過時間と、前記経過時間のタイミングで前記パターンの形成が行われる前記長手方向の位置との対応関係が記憶された記憶部を備える。
前記パターン画像内の前記パターンの階調は一定であり、
前記制御部は、前記パターンの階調が異なる複数の前記パターン画像を前記像担持体に形成し、それぞれの前記パターン画像を形成している間の現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部に検出させ、前記検出された複数の前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する。
前記制御部は、前記パターン画像を同一条件で前記像担持体に複数回形成して前記現像電流検出部に前記パターン画像の形成中の現像電流の値の時間変化の検出を複数回行わせ、複数回の検出結果に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する。
現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体からトナーが供給されることによって画像が形成される像担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる現像電流の値を検出する現像電流検出部と、を備える画像形成装置の画像不良位置の特定方法であって、
前記像担持体への画像形成開始からの経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が変化するパターン画像を前記像担持体に形成している間の前記現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部により検出する工程と、
前記検出された前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する工程と、
を含む。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、第1の実施形態に係る画像形成装置1の主要な機能的構成を示すブロック図である。図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用したカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色トナー画像を中間転写ベルト421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙Sに転写(二次転写)することにより、画像を形成する。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。
次に、画像形成装置1の動作ついて説明する。
画像形成装置1の制御部100は、例えば、ジョブにより所定枚数の画像形成が行われたタイミング等の所定のタイミングで、画像不良検出処理を実行する。
図4は、画像不良検出処理の流れを示すフローチャートである。画像不良検出処理は、制御部100と記憶部70に記憶されているプログラムとの協働により実行される。
以下、図4を参照して画像不良検出処理について説明する。
ステップS1において、制御部100は、記憶部70に記憶されているパターン画像情報701に基づいて、各画像形成ユニット41にパターン画像の画像形成を開始させる。
このパターン画像は、画像不良の検出漏れのないように、t0〜tEのいずれかのタイミングで感光体ドラム413の長手方向の各位置にパターンが形成されるように構成されていることが好ましい。
また、パターン画像は、画像不良の検出精度の観点から、走査ラインごとに形成されるトナー量が一定となる画像であることが好ましい。本実施形態では、パターン画像が、感光体ドラム413の走査ラインごとに形成されるパターンの幅(画素数)が一定であり、かつ階調が一定のパターンを有する画像であることとして説明する。
図3Aは、画像の左上から左下まで一定の幅の斜めの帯状のパターンを有するパターン画像を示す図である。図3Aに示すパターン画像では、パターンが形成される感光体ドラム413の長手方向の位置が左端から右端へ経過時間tによって連続的に変化している。
図3Bは、画像の左上から右下まで斜めに所定サイズの矩形状のブロックのパターンを配置したパターン画像を示す図である。
図3Cは、図3Bに示す矩形状のブロックの位置を感光体ドラム413の長手方向に複数ブロックが重ならない範囲で変更したパターン画像である。
図3B、図3Cに示すパターン画像では、パターンが形成される感光体ドラム413の長手方向の位置が所定時間ごとに変化している。
例えば、制御部100は、感光体ドラム413に1つの走査ラインの画像を形成するごとに、現像電流検出部90に現像電流値の検出を行わせる。
パターン画像の画像形成が終了していないと判断した場合(ステップS4;NO)、制御部100は、ステップS2に戻り、ステップS2〜S4を繰り返し実行する。
ここで、現像ローラー412Aから感光体ドラム413にトナーが移動すると、現像ローラー412Aと感光体ドラム413との間に、移動したトナー量に応じた現像電流が流れる。上述のように、画像形成されるパターン画像は、走査ラインごとに現像ローラー412Aから感光体ドラム413に移動するトナー量が一定となる画像である。そのため、画像不良がなければ、現像電流検出部90により検出される時間t0〜tEの単位時間当たりの現像電流値はほぼ一定となる。一方、スジや帯などの画像不良が生じた場合は、現像電流値が周囲より高くなる(黒スジ発生時)か又は低くなる(白スジ発生時)ため、画像不良の発生を検出することができる。
現像電流値の平均値に対してn%以上(例えば、n=3)の差分がある箇所がないと判断した場合(ステップS7;NO)、制御部100は、画像不良が検出されなかったものとして、画像不良検出処理を終了する。
現像電流値と平均値との差分(又は現像電流値)の時間方向の変化がほぼ一定であるか否かは、現像電流値と平均値との差分(又は現像電流値)の時間方向の変化が所定の基準値以下であるか否かにより判断する。
ステップS9において、制御部100は、記憶部70に記憶されているパターン画像情報701を参照し、時間t1において感光体ドラム413へパターンが形成された位置と、時間t2において感光体ドラム413へパターンが形成された位置に基づいて、感光体ドラム413の長手方向における画像不良の発生位置を特定する。
図3Aに示すパターン画像は、左上から右下への斜めの帯状のパターンを有する画像であるが、パターン画像は、右上から左下への斜めの帯状のパターンを有する画像であってもよい。この場合、時間t1において画像不良が発生している位置t1(x)は、時間t1においてパターンが形成された位置(長さLの幅をもつ)における左端の位置である。また、時間t2において画像不良が発生している位置t2(x)は、時間t2においてパターンが形成された位置(長さLの幅をもつ)における右端の位置である。そこで、t1(x)とt2(x)の間の位置を、感光体ドラム413の長手方向において画像不良が発生した位置Xとして特定する。
なお、ステップS10においては、感光体ドラム413上に形成したパターン画像を位置Xの位置情報とともに用紙上に形成して出力してもよい。
上記実施形態の効果を検証するための検証実験を行った。
実施例では、上記の構成を有する画像形成装置で5000枚プリントするごとに上述の画像不良検出処理を行い、画像不良がない場合はプリントに戻り、画像不良が検出された場合は、画像不良検出処理の処理結果に基づいてオペレーターが画像不良の原因となった異常個所を特定して修復作業を行い、修復作業後、プリントに戻る処理を繰り返し、10万枚のプリントを行った。そして、オペレーターが画像形成装置を止めて画像不良の原因となった異常個所を特定するために要した時間を計測した。
また、比較例として、10万枚のプリントを行っている最中にオペレーターが画像不良に気付いて画像形成装置を停止した場合の、画像形成装置の停止からオペレーターが異常個所を特定するまでの時間を計測した。
以上より、本実施形態の画像不良検出処理を実行することにより、画像不良発生時の異常個所が特定されるまでの時間を大幅に短縮することができ、生産性の低下を大幅に抑制することができることが確認できた。
したがって、画像不良が発生している感光体ドラム413の長手方向の位置を自動的に特定することが可能となるので、オペレーターが画像不良の原因となった異常個所の特定に要する時間を短縮することが可能となり、生産性の低下を抑制することができる。
例えば、上記した実施形態では、感光体ドラムに形成された画像を中間転写ベルトに一次転写し、中間転写ベルトから二次転写ローラーにより用紙に画像を転写するカラーの画像形成装置を例にとり説明したが、本発明は、感光体ドラムから転写ローラーにより直接用紙に画像を転写するモノクロの画像形成装置においても適用可能である。
100 制御部
10 画像読取部
20 操作表示部
30 画像処理部
40 画像形成部
411 露光装置
412 現像装置
412A 現像ローラー
413 感光体ドラム
414 帯電装置
50 用紙搬送部
60 定着部
70 記憶部
701 パターン画像情報
80 通信部
90 現像電流検出部
Claims (8)
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体からトナーが供給されることによって画像が形成される像担持体と、
前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる現像電流の値を検出する現像電流検出部と、
前記像担持体への画像形成開始からの経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が変化するパターン画像を前記像担持体に形成している間の前記現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部により検出させ、検出された前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する制御部と、
を備える画像形成装置。 - 前記制御部は、前記パターン画像の形成中に前記現像電流検出部により検出された現像電流の値の平均値を算出し、前記検出された現像電流の値と前記平均値との差分が所定の閾値未満の状態から前記所定の閾値以上へと変化し始めた時点の前記画像形成開始からの経過時間t1と、前記差分が前記所定の閾値以上の状態から前記所定の閾値未満の状態に戻る直前の時点の前記画像形成開始からの経過時間t2とに基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記パターン画像は、前記経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が一端から他端に連続的に変化する斜め帯状のパターンを有する画像であって、
前記制御部は、前記経過時間t1において前記像担持体に前記パターンが形成された位置における前記他端の側の位置と前記経過時間t2において前記像担持体に前記パターンが形成された位置における前記一端の側の位置の間の位置を前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置として特定する請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記パターンの前記長手方向の幅は一定である請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記パターン画像の画像形成開始からの経過時間と、前記経過時間のタイミングで前記パターンの形成が行われる前記長手方向の位置との対応関係が記憶された記憶部を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記パターン画像内の前記パターンの階調は一定であり、
前記制御部は、前記パターンの階調が異なる複数の前記パターン画像を前記像担持体に形成し、それぞれの前記パターン画像を形成している間の現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部に検出させ、前記検出された複数の前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記パターン画像を同一条件で前記像担持体に複数回形成して前記現像電流検出部に前記パターン画像の形成中の現像電流の値の時間変化の検出を複数回行わせ、複数回の検出結果に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体からトナーが供給されることによって画像が形成される像担持体と、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に流れる現像電流の値を検出する現像電流検出部と、を備える画像形成装置の画像不良位置の特定方法であって、
前記像担持体への画像形成開始からの経過時間によってパターンが形成される前記像担持体の長手方向の位置が変化するパターン画像を前記像担持体に形成している間の前記現像電流の値の時間変化を前記現像電流検出部により検出する工程と、
前記検出された前記現像電流の値の時間変化に基づいて、前記像担持体の長手方向における画像不良の発生位置を特定する工程と、
を含む画像不良位置の特定方法。
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