JP4731819B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
動作モードを通常記録モードから自己診断モードに切り替えると、画像メモリに格納されているテストパターン画像に対応する記録画像情報を光書き込みユニット制御部に出力させ、記録紙にテストパターン画像を記録させ、この記録紙の画像をスキャナユニットにより読み取し、スキャナユニット制御部はスキャナユニットからのライン読取信号を蓄積して読取画像情報を生成して、画像メモリにおける読取画像情報を記録画像情報と比較して、読取画像情報と記録画像情報との間に不一致があるか否かを判断して、不一致が検出された場合には記録紙に対する記録条件を設定するようにして、記録紙に記録された画像に発生した欠陥を精度よく検出し、その画像欠陥を除去されるように各種の記録条件を自動調整することは公知である(特許文献1を参照)。
インサータから供給されるシートと、印刷後のシートとがともに通過する通路に画像読み取り部を設け、インサータに載置されたコピー原稿である原稿シート及び印刷後のシートの画像を読み取り、これら原稿シートの画像と印刷後のシートの画像とを比較することによって、印刷後のシートが原稿シートの画像に近づくように、プリンタによる画像形成を自動的にフィールドバック補正するようにして、画像形成後の印刷物の画質を維持するように画像形成を自動的に補正することも公知である(特許文献2を参照)。
原稿の画像データを読み取って印刷するので、この印刷された画像データを読み取らせると、前回の画像データと比較されてカラーバランスが調整され、この時、読取入力された画像データの所望位置を指定すると、所望位置の画像データが比較されてカラーバランスが調整されるので、ユーザが所望するカラーが正確に再現され、ユーザが所望するカラーが良好に再現されるようにカラーバランスを調整する技術も知られている(特許文献4を参照)。
然し、印字物上の記録画像を再読み取りして、記録画像の異常を判断しても、異常画像のなかで画像形成にかかわる要素を特定することができなかった。
例えば、電子写真方法を用いる画像形成装置等においては、異常な画像の原因、個所として、スジ状の周期的な現像器からのトナーのこぼれ、クリーニング装置からのトナーのこぼれ等や、スポット状の周期的な画像形成にかかわる回転体を特定することが容易に出来ないので、部品の交換やメンテンナンスが容易に出来なかった。
従って、従来の画像形成装置は、記録画像を読み取っても、異常画像の形成にかかわる箇所の部品や要素を特定することが容易に出来ないので、異常画像の形成にかかわる箇所の部品や要素の交換やメンテンナンスが容易に行うことが出来ないと言う不具合が生じていた。
そこで本発明の課題は、このような問題点を解決するものである。即ち、記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある異常個所の部品や要素を容易に特定して、異常画像の形成にかかわる箇所の部品や要素の交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来る画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、上記もっとも異常画像の原因になりやすい回動体は、静電潜像を形成される像担持体であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像形成装置において、原稿画像読取手段と、上記画像形成部で記録画像を形成した被記録媒体を上記原稿画像読取手段の読取位置に搬送する被記録媒体搬送案内手段とを有し、上記原稿画像読取手段が上記記録画像読取手段を兼ねることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、上記被記録媒体搬送案内手段は被記録媒体の搬送方向を切り替える切り替え爪を有し、上記画像形成部にて記録画像を形成した被記録媒体を選択的に上記原稿画像読取手段の読み取り部に案内することを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置において、上記スポット状異常データ周期性有無判別手段は、周期性との関係が特定された回動体について、交換を促す警告表示を行うことを特徴とする。
図1と図2において、被記録媒体に形成した記録画像を読み取って画像を形成する画像形成装置0は、記録データに基づいて被記録媒体(P)の記録用紙に記録画像を形成する画像形成部1と、画像形成部1で被記録媒体(P)に形成した記録画像を読み取る記録画像読取手段2と、上記記録画像読取手段2で読み取った読み取りデータと画像形成部1で被記録媒体(P)に形成した記録データを比較して検出したスポット状の異常データの周期性の有無を判別するスポット状異常データ周期性有無判別手段3と、を備え、記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある異常個所の部品や要素を容易に特定して、異常画像の形成にかかわる箇所の部品や要素の交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来る。
上記画像形成装置0は、画像形成部1における複数の回動する各回動体の外径が異なっているので、記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある異常個所の各回動体の当該部品や要素を特定して、異常画像の形成にかかわる箇所の当該部品や要素の交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来るようになっている。
画像形成装置0は、電子写真方法で被記録媒体(P)上に高速で高品質のトナーの記録画像を形成する画像形成部1における回動可能に保持されて形成するトナーの記録画像を担持する像担持体1aのドラム形状の感光体ドラム1a1の外径と、像担持体1aの外径と異なる他の回動する複数の回動体からなるので、記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある像担持体1aを特定して、異常画像の形成にかかわる像担持体1aの交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来るようになっている。
像担持体1aの周辺には、像担持体1aの表面に当接して、像担持体1aの周辺には、像担持体1aの表面に所定の極性の帯電電荷を付与する帯電手段1bの帯電ローラ1b1、自動原稿搬送装置6に載置されて搬送されてくる原稿(O)の原稿画像を原稿画像読取手段4で読み取った記録データによるレーザ光(L)の書き込み走査により像担持体1aの表面に静電潜像を形成する書き込み手段1c、像担持体1aの表面上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段1dの現像ローラ1d1、上記現像手段1dの上記現像ローラ1d1でトナーにより像担持体1aの表面に可視像化されたトナーの記録画像を被記録媒体(P)に転写して記録する転写手段1eの転写ローラ1e1、又は、図示しない転写ベルト、転写ローラ1e1で転写後に像担持体1aの表面上に残留したトナーを清掃するクリーニング手段1l、転写ローラ1e1で転写後に像担持体1aの表面上に残留している電荷を除電する図示しない除電装置等が配置されている。
画像形成装置0のカラー画像を形成する画像形成部1において、上記ブラック(Bk)画像形成部1(Bk)のプロセスカートリッジ10のブラック(Bk)プロセスカートリッジ10aの他に、図示するように、シアン(C)画像形成部1(C)のシアン(C)プロセスカートリッジ10b、マゼンタ(M)画像形成部1(M)のマゼンタ(M)プロセスカートリッジ10c、イエロー(Y)画像形成部1(Y)のイエロー(Y)プロセスカートリッジ10dが、トナーの記録画像を転写して記録する被記録媒体(P)を搬送する搬送手段1gの搬送ベルト1g1の通過経路上に所定の狭いピッチ間隔で配列されている。
又、ブラック(Bk)画像形成部1(Bk)、シアン(C)画像形成部1(C)、マゼンタ(M)画像形成部1(M)、イエロー(Y)画像形成部1(Y)の現像手段1dの現像ローラ1d1にそれぞれにブラック(Bk)トナー、シアン(C)トナー、マゼンタ(M)トナー、イエロー(Y)トナーを供給する図示しない各トナー収納容器が配設されている。
上記搬送ベルト1g1は、駆動ローラ1i、従動ローラ1j、上記搬送ローラ1g2、及び、テンションローラ1kに支持されて、そして、上記駆動ローラ1iは図示しない駆動装置で回転速度が一定になるように回転駆動され、図示の矢印(A)方向に回動するようになっている。
搬送ベルト1g1に担持して搬送される被記録媒体(P)は、各画像形成部1(Bk)、1(C)、1(M)、1(Y)の各プロセスユニットの各像担持体1aを通過時に順次に各色のトナーの記録画像が被記録媒体(P)に重ね転写され記録された後に、定着手段1fの定着ローラ1f1、又は、図示しない定着ベルトに送られる。
実際には、回動する外径が異なる複数の各種の回動体に異常がある場合、例えば、像担持体1aに打痕、塗膜ムラ、塗膜欠陥等があった場合に、被記録媒体(P)に形成した記録画像にはスポット状の異常画像が現れる。
このスポット状の異常画像は、像担持体1aの回転に応じて、周期的に形成される異常な画像となって現れる。
異常な画像としては、スジ状のものとスポット状のものとに大別することが出来るが、回動体のローラやベルトの欠陥による異常画像は、多くはスポット状のものであり、上記スポット状異常データ周期性有無判別手段3は、この異常を検知する。
周期的でない異常が、何らかの原因により発生する可能性としては、上記現像手段1dの現像器からのトナーこぼれ、上記クリーニング手段1lからのトナーこぼれ等がある。
これらは、回動体のローラやベルトに起因する問題ではないので、回動体のローラやベルトを交換しても改善しない。
電子写真方法で被記録媒体(P)上にトナーの記録画像を形成する画像形成部1における回動する異なる外径の各種回動体とは、例えば、像担持体1a、潜像を現像する現像ローラ1d1、帯電ローラ1b1、転写ローラ1e1、又は、図示しない転写ベルト、定着ローラ1f1、又は、図示しない定着ベルト、搬送ベルト1g1、又は、搬送ローラ1g2、被記録媒体(P)の記録開始点を合わせる上記レジストローラ1h、駆動する上記駆動ローラ1i、従動する上記従動ローラ1j、張力を与える上記テンションローラ1k等があり、異常な回動をする各種回動体を特定する判定が行い易くなっている。
上記スポット状異常データ周期性有無判別手段3は、画像形成部1で形成したトナーの記録画像が転写して記録された被記録媒体(P)を上記記録画像読取手段2に導く。そして、記録画像読取手段2は、全ての被記録媒体に対して常に、あるいは、選択的に記録画像の読み取りを行う。そして、プリンタの場合は記録すべき記録データと、自動原稿搬送装置6に載置されて搬送されてくる原稿(O)の原稿画像を上記原稿画像読取手段4で読み取った記録データ読み取りデータと画像形成部1で被記録媒体(P)に形成した読み取りデータを比較する。そして、本来、被記録媒体(P)に形成すべきではないものと判断したスポット状の異常画像の位置情報を記憶して、その後、複数のスポット状の異常画像の位置情報を比較し、周期性があるかを判断する。周期性があると判断できた場合、予め記憶された、回動する回動体のローラ等の外径寸法、回転周期等に関するデータテーブルを参照し、異常画像発生の原因となる回動体のローラ等を特定する。
特に、像担持体1aが、もっとも異常画像の原因になりやすいため、像担持体1aの外径を他の回動体の外径と違えておかれているので、異常な回動をする像担持体1aを確実に特定する判定がし易くなっている。
もちろん、全ての回動する回動体のローラ等の外径を違えることで、全ての回動する異常のある回動体のローラの特定は、容易に行いやすくなることはもちろんである。
従って、被記録媒体(P)を1枚では周期が特定できない場合でも記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある、より多くの異常個所の部品や要素を容易に特定して、異常画像の形成にかかわる、より多くの箇所の部品や要素の交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来る画像形成装置0を提供することが出来るようになった。
上記スポット状異常データ周期性有無判別手段3は、図2に図示するように、上記記録画像読取手段2で読み取った読み取りデータと画像形成部1で被記録媒体(P)に形成した記録データを比較して検出したスポット状の異常データの周期性の有無を判別して、記録画像を読み取って、異常画像の形成にかかわる周期性のある異常個所の部品や要素を特定して、異常画像の形成にかかわる箇所の部品や要素の交換やメンテンナンスを容易に行うことが出来るようになっている。
このようにして、回動体のローラ等を特定したスポット状の異常画像に対して、周期性から異常な回動する回動体のローラ等を特定し、異常のある回動する回動体のローラ等について、警告表示により、容易に、その交換を促すことが出来るようになっている。
この際、画像形成装置0は、上記プロセスカートリッジ10を用いているので、ユーザ自身で異常のある像担持体1a、他の回動する各回動体のローラ等からなる着脱可能な上記プロセスカートリッジ10の警告表示により交換がより容易に可能であり、メンテンナンスの修理時間を低減できる。
そうでない場合も、原因が判っているため、修理に伴う時間を大幅に低減できるメリットがある。
上記イエロー(Y)プロセスカートリッジ10dは、感光体ユニット10dA、及び、現像ユニット10dBを備えている。
上記感光体ユニット10dAは、図4に図示した感光体カートリッジ10dCと構成は同じである。
上記現像ユニット10dBは、現像ケース1d2の開口から一部露出させるように配設された上記現像ローラ1d1や、搬送スクリュウ1d3、搬送スクリュウ1d4、現像ドクタ1d5、トナー濃度センサ1d6を備え、トナー収納容器1d7から粉体ポンプ1d8により、トナーの供給が行われるようになっている。
この二成分現像剤は、上記搬送スクリュウ1d3、上記搬送スクリュウ1d4によって撹拌搬送されながら摩擦帯電された後、上記現像ローラ1d1の表面に担持される。
そして、上記現像ドクタ1d5によって、その層厚が規制されてから、像担持体1aと対向する現像位置に搬送され、ここで、像担持体1a上の上記静電潜像にトナーを付着させる。
この付着により、像担持体1a上に所定の色トナーの記録画像が形成される。
現像によってトナーを消費した2成分現像剤は、上記現像ローラ1d1の回転に伴って上記現像ケース1d2内に戻される。
上記現像ケース1d2内の2成分現像剤のトナー濃度は、上記トナー濃度センサ1d6で検知され、必要に応じて上記粉体ポンプ1d8によって、上記トナー収納容器1d7からトナーが補給されるようになっている。
上記イエロー(Y)プロセスカートリッジ10dには、それを画像形成装置0の本体0aに対して着脱する際の基準として、像担持体1a両端部のフランジに設けた穴を位置決め主基準部1a2として設けると、共に、手前側と奥側に図示しない位置決め従基準部とをフレーム0bにそれぞれ設け、上記感光体カートリッジ10dCを上記装置本体0aに装着する際に、それらの上記主基準部1a2と上記本体0aに設けた図示しない位置決め従基準部の係合部により、上記感光体カートリッジ10dCを所定の装着位置に確実に位置決めが出来るようになっている。
像担持体1aは、これの下方に配設された上記転写手段1eの上記搬送ベルト1g1に接触して転写位置としての転写ニップを形成する。
上記被記録媒体搬送案内手段5は、切り替え爪5aの図示の矢印(B)方向の回動によって、画像形成部1でトナーの記録画像を形成した被記録媒体(P)の搬送方向を、上記排紙とレイ9、又は、上記原稿画像読取手段4の読み取り位置に簡単な構造で、選択的に、容易に切り替えられるようになっている。
画像形成装置0では、タンデム型のカラーレーザプリンタの場合について説明したが、黒トナーを用いるトナー像形成部を1組備えたモノクロのレーザプリンタ等にも適用できるものである。
又、画像を担持した中間転写体を介して被記録媒体(P)にトナー画像を転写するタイプの、複写機、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれ等の複合機等の他の画像形成装置にも適用できる。
又、像担持体1aの例で説明したが、感光体ベルト、転写ベルト、中間転写体のベルトや円筒体の回転駆動装置においても採用できることは言うまでもない。
Claims (5)
- 記録データに基づいて被記録媒体に記録画像を形成する画像形成部と、上記画像形成部で被記録媒体に形成した記録画像を読み取る記録画像読取手段と、上記記録画像読取手段で読み取った読み取りデータと上記記録データとを比較してスポット状の異常データの周期性の有無を判別するスポット状異常データ周期性有無判別手段と、を備え、
上記記録画像読取手段により複数枚の被記録媒体を擬似的に長い被記録媒体として読み取り、
上記スポット状異常データ周期性有無判別手段は、周期性があると判断した場合には、上記画像形成部に備えられた複数の回動体についての回動特性に関する予め記憶されたデータテーブルに基づいてどの回動体のものかを特定し、上記複数の回動体のうちもっとも異常画像の原因になりやすい回動体は他の回動体に比べて、判断された周期性との関係を特定しやすいようにその外径を異ならされていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
上記もっとも異常画像の原因になりやすい回動体は、静電潜像を形成される像担持体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2に記載の画像形成装置において、
原稿画像読取手段と、上記画像形成部で記録画像を形成した被記録媒体を上記原稿画像読取手段の読取位置に搬送する被記録媒体搬送案内手段とを有し、上記原稿画像読取手段が上記記録画像読取手段を兼ねることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3に記載の画像形成装置において、
上記被記録媒体搬送案内手段は被記録媒体の搬送方向を切り替える切り替え爪を有し、上記画像形成部にて記録画像を形成した被記録媒体を選択的に上記原稿画像読取手段の読み取り部に案内することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置において、
上記スポット状異常データ周期性有無判別手段は、周期性との関係が特定された回動体について、交換を促す警告表示を行うことを特徴とする画像形成装置。
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