(57)【要約】【課題】  露光がない状態で現像した画像と露光がある状態で現像した画像を読み取ることで、帯電部、現像部の何れの要因によるスジ画像かを診断する。【解決手段】    所定方向へ回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、静電潜像を形成するため、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体上の前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段と、前記感光体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、を備える画像形成装置において、読取装置から出力された、前記テストシートに関する読取データを取得し、該得された前記読取データに基づいて前記現像手段の異常を判定する。この際、前記テストシートにおいて前記所定方向へのびたスジ画像を検知し、前記スジ画像の端の濃度が前記テスト画像の濃度より濃く、且つ、前記スジ画像の中央部の濃度が前記テスト画像の濃度より薄いければ、前記現像手段に異常が発生していると判定することを特徴とする。【選択図】  図１９
2018132719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向へ回転駆動される感光体と、
前記感光体を帯電する帯電手段と、
静電潜像を形成するため、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、
前記感光体上の前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段と、
前記感光体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、
前記感光体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段、前記転写手段を制御してテスト画像が形成されたテストシートを出力させる制御手段と、
読取装置から出力された、前記テストシートに関する読取データを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記読取データに基づいて前記現像手段の異常を判定する判定手段と、を有し、
前記判定手段は、前記テストシートにおいて前記所定方向へのびたスジ画像を検知し、前記スジ画像の端の濃度が前記テスト画像の濃度より濃く、且つ、前記スジ画像の中央部の濃度が前記テスト画像の濃度より薄いければ、前記現像手段に異常が発生していると判定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記テスト画像は、第1テスト画像と第２テスト画像とを含み、
前記第1テスト画像は、前記帯電手段により前記感光体が帯電され、前記第1テスト画像の静電潜像を形成するために前記露光手段により前記感光体が露光され、前記現像手段により前記感光体上の前記第1テスト画像の静電潜像が現像されて形成され、
前記第２テスト画像は、前記帯電手段により前記感光体が帯電され、前記露光手段に前記感光体を露光させずに、前記現像手段により前記感光体に前記第2テスト画像を現像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。
【請求項３】
前記判定手段は、前記第１テスト画像にスジがあり、且つ、前記第２テスト画像にスジ画像がなければ、前記露光手段が異常であると判定することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判定手段は、前記第１テスト画像と前記第２テスト画像との両方にスジ画像があり、且つ、前記スジ画像の端と中央部との濃度が前記テスト画像の濃度より薄ければ、前記帯電手段が異常であると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記第１テスト画像と前記第２テスト画像との両方にスジ画像があり、且つ、前記スジ画像の端と中央部との濃度が前記テスト画像の濃度より濃ければ、前記帯電手段が異常であると判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体に残留した現像剤を除去する除去部材をさらに有し、
前記判定手段は、前記テストシートにおいて前記テスト画像以外の領域にスジ画像があるか否かを判定し、
前記判定手段は、前記テスト画像以外の前記領域に単色のスジ画像があれば、前記除去部材が異常であると判定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写手段は、前記画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上の前記画像を前記記録材へ転写する転写部と、前記中間転写体に接触して前記中間転写体上の現像剤を除去する他の除去部材と、を含み、
前記判定手段は、前記テスト画像以外の前記領域に混色のスジ画像があれば、前記他の除去部材が異常であると判定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
所定方向へ回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、
静電潜像を形成するため、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体上の前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段と、前記感光体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記感光体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段、前記転写手段を制御してテスト画像が形成されたテストシートを出力させる制御工程と、
読取装置から出力された、前記テストシートに関する読取データを取得する取得工程と、
前記取得工程により取得された前記読取データに基づいて前記現像手段の異常を判定する判定工程と、を有し、
前記判定工程は、前記テストシートにおいて前記所定方向へのびたスジ画像を検知し、前記スジ画像の端の濃度が前記テスト画像の濃度より濃く、且つ、前記スジ画像の中央部の濃度が前記テスト画像の濃度より薄いければ、前記現像手段に異常が発生していると判定することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、プリンタ等の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（特許文献１）。代表的な交換ユニットとしては帯電部、現像部、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。さらに、交換ユニットとしては、感光体、現像部、帯電部等の作像手段をすべて一体化したプロセスユニット等がある。
【０００３】
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）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。
【０００４】
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定できない場合が多い。例えば、出力画像に白く抜けるスジがある場合、現像器の状態に異常があるのか、露光部に毛髪等が付着して露光状態に異常があるのか判定できない。
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ことがあり、メンテナンスコストが増大することがあった。
【０００５】
また、画像に発生する異常の一つに、記録材の搬送方向に発生するスジ画像（以下、縦スジと称す）がある。縦スジの発生原因には、露光部の汚れ、現像部の現像剤のコートムラ、帯電部の帯電不良により発生するものが同業者の間で周知である。
【０００６】
このような課題に対して、特許文献２では装置に異常が発生した場合には、異常を解決するために交換すべき交換ユニットの特定が特定手段によって行われる。そして、特定手段による特定結果に基づいて交換すべきユニットの情報が報知手段によって報知される画像形成装置が提案されている。
具体的には、画像判定用のベタトナー画像を像担持体である転写ベルト上に形成し、長手方向にわたり配列されるＣＣＤで画像濃度を検知する。その後、読み取られたベタ画像濃度をコントローラによって解析し、異常なプロセスユニットの特定を行う。そして、コントローラによる特定結果に基づいて報知手段である液晶パネルに交換すべき交換ユニットの情報を報知する。その際、コントローラが交換すべき交換ユニットがないものと判定した場合、液晶パネルにその旨が報知される。
また、特許文献３では、露光がない状態と露光が有る状態でテスト画像を形成することで画像不良の原因が露光部か帯電部かを判定する画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2005-128414号公報
【特許文献２】特開2009-42691号公報
【特許文献３】特開2009-63810号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２の構成では、交換ユニットがイエローステーション、マゼンタステーション、シアンステーション、ブラックステーションの何れであるかを特定できる。
しかしながら、露光部、帯電部、現像部、の何れを交換またはメンテナンス作業をすべきかまでは十分に特定を行えていない。
特許文献３の構成では、露光がない状態での画像（以下、アナログ画像）と露光がある状態での画像（以下、デジタル画像）を用いて露光部に原因があると特定している。具体的には、デジタル画像にスジがあり、アナログ画像にスジがない場合には、露光部に原因があると特定している。
しかしながら、デジタル画像にスジがあり、アナログ画像にもスジがある場合には、帯電部、現像部、の何れに原因があるかを特定することができないという課題があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、露光がない状態で現像した画像と露光がある状態で現像して印刷した記録材の画像を読み取ることで、帯電部、現像部の何れの要因によるスジ画像かを診断できる仕組みを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は以下に示す構成を備える。
所定方向へ回転駆動される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、静電潜像を形成するため、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体上の前記静電潜像を現像して画像を形成する現像手段と、前記感光体上の前記画像を記録材に転写する転写手段と、前記感光体、前記帯電手段、前記露光手段、前記現像手段、前記転写手段を制御してテスト画像が形成されたテストシートを出力させる制御手段と、読取装置から出力された、前記テストシートに関する読取データを取得する取得手段と、前記取得手段により取得された前記読取データに基づいて前記現像手段の異常を判定する判定手段と、を有し、前記判定手段は、前記テストシートにおいて前記所定方向へのびたスジ画像を検知し、前記スジ画像の端の濃度が前記テスト画像の濃度より濃く、且つ、前記スジ画像の中央部の濃度が前記テスト画像の濃度より薄いければ、前記現像手段に異常が発生していると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、露光がない状態で現像した画像と露光がある状態で現像して印刷した記録材の画像を読み取ることで、帯電部、現像部の何れの要因によるスジ画像かを診断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成装置を含むシステムの構成を示す図である。
【図３】第１の画像不良検出チャートを示す図である。
【図４】デジタル／アナログ画像パターンの画像形成方法を示す特性図である。
【図５】現像処理を説明する模式図である。
【図６】感光体で現像されて形成されるスジ画像を説明する模式図である。
【図７】現現像スリーブ上の現像コート不良は状態を示す図である。
【図８】露光不良白スジの発生要因を説明する図である。
【図９】露光不良白スジと露光光量との対応を示す特性図である。
【図１０】接触方式の帯電特性を説明する図である。
【図１１】デジタル／アナログ画像パターンのスジ画像特性を示す図である。
【図１２】中間転写ベルトに凸形状に塑性変形を説明する図である。
【図１３】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。
【図１４】スジ画像を解析する解析処理を説明するフローチャートである。
【図１５】主なスジ画像に対する濃度プロファイルの例を示す図である。
【図１６】表示装置に表示されるＵＩ画面を示す図である。
【図１７】画像パターンの濃度特性を示す図である。
【図１８】第１の画像不良検出チャートを示す図である。
【図１９】スジ画像を解析する解析処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔第1実施形態〕
［画像形成装置］
図１は、画像形成装置１の概略断面図である。画像形成装置１は、プリンタ115、表示装置118、スキャナ119、及び入力装置120を備える。スキャナ119は原稿201を読み取る。プリンタ115は、スキャナ119の読取結果に基づいて記録材Ｐに画像を形成する。画像形成装置１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１は電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１は感光体にトナー画像を形成し、当該トナー画像を感光体上から記録材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。なお、感光体は、矢印で示す所定方向へ回転駆動される。
【００１４】
まず、スキャナ119について説明する。スキャナ119は原稿201を読み取る読取手段として機能する。スキャナ119は原稿台ガラス202、光源203、レンズ204、ＣＣＤセンサー205、及びスキャナ画像処理部208を備える。
【００１５】
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センサー205に結像される。ＣＣＤセンサー205は3列に配列されたレッド、グリーン、ブルーのＣＣＤラインセンサーを備える。ＣＣＤセンサー205は、ラインセンサー毎にレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。光源203、レンズ204、及びＣＣＤセンサー205は矢印の方向に移動しながら原稿201を読み取る。ＣＣＤセンサー205は、原稿201の画像信号をスキャナ画像処理部208へ転送する。
【００１６】
スキャナ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。つき当て部材207に原稿201がつき当たることによって、原稿201の位置を規制することができる。さらに、スキャナ119は、ＣＣＤセンサー205をキャリブレーションするために用いる基準白色板206を備える。スキャナ画像処理部208は、ＣＣＤセンサー205からの画像信号に画像処理を施し、コントローラ209へ転送する。コントローラ209は画像形成装置１を制御する。コントローラ209は、例えば、画像形成装置１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。
【００１７】
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１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中間転写ベルト上に転写され、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、中間転写ベルト上のトナー画像を記録材Ｐへ転写するために高圧電源（不図示）から転写バイアスが供給される。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除去部材である転写クリーナ35を備える。
【００１８】
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。ここでは、ブラック(Bk)のトナー画像を形成する手順について詳しく説明を行う。他色のトナー画像を形成する手順もブラック(Bk)のトナー画像を形成する手順と同様であるので、詳細な説明は省略する。
感光ドラム11は駆動源（不図示）によって矢印方向に回転する。感光ドラム11の表面が帯電器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によってトナー画像として顕像化される。
【００１９】
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へ転写するように、一次転写ローラ17には不図示の高圧電源から一次転写バイアスが印加される。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、Ｂｋ色の感光ドラム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、シアンのトナー画像が中間転写ベルト31上に重なるように転写され、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。
【００２０】
一方、給送カセット20または給送トレイ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。記録材Ｐ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には高圧電源（不図示）から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によって排紙ローラ64に排紙される。
【００２１】
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1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できる。このため、ユーザおよびサービスマンが装置をメンテナンスする際の煩雑さ、およびメンテナンス時間の短縮を図ることができる。さらに、現像器14は、画像形成装置1に脱着可能である。
【００２２】
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1に脱着可能である。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できるので、ユーザおよびサービスマンが装置をメンテナンスする際の煩雑さ、およびメンテナンス時間の短縮を図ることができる。
さらに、転写クリーナ35は画像形成装置1に脱着可能である。
【００２３】
［画像形成装置のシステム構成］
図２は、画像形成装置1を含むシステムの構成を示す図である。
図２において、画像形成装置1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1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する。
【００２４】
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102はＣＰＵ127やインタプリタ104、レンダラ1112、画像処理部1114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（中間言語データ105）を生成する。
【００２５】
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や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と称す）や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画像形成装置1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。
【００２６】
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画像形成装置1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。ＣＰＵ127は、プリンタドライバ125における設定に基づいて、ＣＭＳ106とＣＭＳ109とのいずれか一方を選択し、印刷データの色変換を実行する。
【００２７】
レンダラ1112は、生成した中間言語データ（ＣＭＳ後）111からラスター画像1113を生成する。画像処理部1114はラスター画像1113やスキャナ119が読み取った画像データに対して画像処理を行う。画像処理部1114について詳細は後述する。スキャナ119が原稿201を読み取った場合、画像処理部104はスキャナ画像処理部208から転送された画像データに画像処理を実行する。スキャナ画像処理部208は、ＲＧＢの画像信号値をＣＭＹＫ色空間の画像信号値へ変換して画像処理部104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1の状態を表示するＵＩ（ユーザーインターフェース）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102によって処理されたデータやコントローラ102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1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。
【００２８】
サーバー128はネットワーク130を介して画像形成装置1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１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。
ＣＰＵ127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を排紙させる。さらに、ＣＰＵ127はプリンタ115を制御して検出チャートを印刷させる。
【００２９】
[縦スジ画像] 
次に、プリンタ115が印刷する出力物において発生する縦スジについて現象と特徴を説明する。ここで、縦スジとは、画像形成装置１が記録材Ｐを搬送する搬送方向に平行なスジ画像を指す。画像形成装置１は検出チャート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判定する。
[第１の画像不良検出チャート]
【００３０】
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。
【００３１】
検出チャートが印刷される記録材ＰとしてはＡ３サイズ（幅方向長さ297mm、搬送方向長さ420mm）の用紙を用いられる。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。また、画像形成装置１は検出チャートを１枚の用紙に印刷する。しかしながら、検出チャートが複数枚の用紙に分けて印刷される構成であってもよい。
【００３２】
検出チャートは、露光装置13による露光を行って形成した画像パターンと、露光装置13による露光を行わずに、帯電器12と現像器14とを用いて形成した非露光画像パターン（アナログ画像）とを含む。しかしながら、検出チャートは、露光装置13による露光を行って形成した画像パターン（デジタル画像）のみであってもよい。以下、露光装置13による露光を行って形成した画像パターンは、デジタル画像パターンと称す。また、以下、帯電器12と現像器14とを用いて形成した非露光画像パターンはアナログ画像パターンと称す。
【００３３】
テストシートである検出チャートは、図３に示すように、画像パターンを形成しない領域Ｗを有する。さらに、検出チャートは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色50％の信号値で形成したデジタル画像パターン（D-Y、D-M、D-C、D-Bk）を有する。さらに、検出チャートは、アナログ画像パターン（A-Y、A-M、A-C、A-Bk）を有する。アナログ画像パターンは露光装置13による露光が行われないので、画像信号値がない。アナログ画像パターンに付着するトナーの量は帯電器12と現像器14とによって調整された感光ドラム11の表面電位と現像スリーブ142142（図５）の表面電位との差によって決まる。
【００３４】
各画像パターンの搬送方向の長さは30mmとした。なお、画像パターンの搬送方向の長さは30mm以上あればよい。この寸法は、実験によって求めた縦スジの検出は可能な長さである。搬送方向に直交する方向のデジタル画像パターンの幅は、画像形成可能領域全域とする。ところで、画像形成可能領域とは露光装置13のレーザ光が走査される範囲に相当する。そのため、搬送方向に直交する方向におけるデジタル画像パターンと用紙（記録材Ｐ）との間には余白がある。
一方、搬送方向に直交する方向のアナログ画像パターンの幅は、搬送方向に直交する方向のＡ３サイズの用紙の幅より広い。そのため、搬送方向に直交する方向のアナログ画像パターンの幅は搬送方向に直交する方向のデジタル画像パターンの幅より広い。搬送方向に直交する方向のアナログ画像パターンと用紙（記録材Ｐ）との間には余白がない。
【００３５】
図４(a)は、デジタル画像パターンを形成するときの感光ドラム11の表面電位と濃度との模式図である。図４(b)は、アナログ画像パターンを形成するときの感光ドラム11の表面電位と濃度との模式図である。なお、図４(a)及び(b)において、縦軸は、帯電電位[-V]を示し、横軸は、レーザ光が走査される方向における感光ドラム11上の位置を示す。
図４(a)に示すように、デジタル画像パターンが形成される場合は、感光ドラム11は帯電器12によって均一な帯電電位(Vd_D)に帯電される。そして、トナーを付着させる感光ドラム11上の領域に露光装置13によってレーザ光が照射される。感光ドラム11においてレーザ光が照射された領域の電位は露光後電位(Vl_D)となる。さらに、現像スリーブ142に印加する現像バイアス電位の平均電位（Vdc_D）が帯電電位と露光後電位との間に適宜設定される。これにより、感光ドラム11上の非露光領域には、トナーが付着せず、感光ドラム11上の露光領域には、現像電位差(Vc_D)に基づく量のトナーが付着する。
【００３６】
また、デジタル画像パターンの濃度は、最大濃度よりも低い。ＣＰＵ127が中間調処理によって中間調の画像信号値（50％）を生成し、当該中間調の信号値（50％）に基づいて露光装置13を制御してデジタル画像パターンを形成する。中間調の画像信号値（50％）に基づいて形成される各色のデジタル画像パターンの濃度は、例えば0.6である。ここで、中間調の画像信号値（50％）のデジタル画像パターンを用いる理由は、後述の帯電不良又は露光不良が原因の縦スジの濃度は、画像信号値に正比例する。つまり、デジタル画像パターンの濃度が増加するとスジ画像の濃度も増加する可能性がある。
ここで、画像パターンの濃度が増加するほどスキャナ119の出力信号値は減少する。濃度0.5と濃度0.7との差に対応するスキャナ119の出力値の変化量が例えば３０ならば、濃度1.2と濃度1.0との差に対応するスキャナ119の出力信号値の変化量は例えば８である。つまり、スキャナ119はデジタル画像パターンの濃度が増加するほど、画像パターンに表れる縦スジを高精度に検知できない。さらに、後述の現像コート不良が原因の縦スジの濃度は、画像信号値によらず、低濃度である。そのため、帯電不良又は露光不良が原因の縦スジを高精度に検知し、且つ、現像不良が原因の縦スジを検知するために、デジタル画像パターンの濃度は中間濃度が適している。
【００３７】
また、図４（ｂ）に示すように、アナログ画像パターンを形成される場合は、感光ドラム11は帯電器12によって均一な帯電電位(Vd_A)に帯電される。しかし、プリンタ115がアナログ画像パターンを形成する場合、露光装置13は感光ドラム11を露光しない。そして、現像スリーブ142に印加する現像バイアス電位の平均電位(Vdc_A)が帯電電位(Vd_A)よりも大きな値に設定される。なお、図４(b)においては、帯電電位(Vd_A)は負の値であり、現像バイアス電位の平均電位(Vdc_A)も負の値である。つまり、帯電電位と平均電位との大小関係は、現像バイアス電位の平均電位(Vdc_A)の絶対値は帯電電位(Vd_A)の絶対値より大きい。これにより、感光ドラム11には、感光ドラム11の表面電位と現像スリーブ142の表面電位との現像電圧差(Vc_A)に基づく量のトナーが付着する。
なお、アナログ画像パターンでは、露光を用いないため主走査位置によらず、一定の現像電圧差(Vc_A)となる。よって、用紙端部まで画像パターンが形成されるので余白はない。アナログ画像パターンの各色の濃度が0.6になるように、ＣＰＵ127はアナログ画像パターンを形成するための現像電圧差(Vc_A)を調整する。
なお、一般に、デジタル画像パターン及びアナログ画像パターンに関わらず、帯電電位および現像バイアスには直流成分の電圧に交流成分の電圧を重畳させている。
また、画像形成装置１は接触帯電方式の帯電器12を備える。そのため、ＣＰＵ127は、例えば、帯電器12の帯電ローラに印加する電圧値を制御して感光ドラム11の帯電電位を調整する。一方、非接触帯電方式の帯電器を用いる画像形成装置は、金属ワイヤに流す電流量を変えることで、感光ドラム11の帯電電位を調整する。
【００３８】
[縦スジ画像] 
次に、画像形成装置1の各部で発生する画像不良の一つである縦スジについて説明する。
【表１】
2018132719.tif 000003
プリンタ115が印刷する出力物において発生する縦スジの種類を表１に基づいて説明する。
表１には、縦スジの種類に対応づけて、原因、交換すべきユニット、スジが発生する画像パターンの色、スジの特徴を示す。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。
【００３９】
〔現像コート不良スジ〕
現像コート不良が原因の白スジについて説明する。
図５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説明する模式図である。現像器14は、内部にマグネット141を有して回転自在に支持される現像スリーブ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５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。
図６(a)は、現像スリーブ142上の現像剤が、現像スリーブ142と規制ブレード146との間を通過して感光ドラム11に供給された様子を説明するための模式図である。図６(b)は、現像スリーブ142と感光ドラム11との間の現像領域145の要部拡大図である。
マグネット141の磁界によって現像スリーブ142には、図６(b)に示すように、現像剤の磁気穂149が形成される。現像領域145において、現像剤に含まれるトナーが磁気穂から感光ドラム11へ飛翔する。さらに、回収領域においては、現像スリーブ142上の磁気穂149が感光ドラム11上の余分なトナーを回収する。これによって、感光ドラム11に付着したトナーの量は現像電位に対応する量に制御される。
図５(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。このとき、現像スリーブ142に形成される磁気穂149も均一な密度となる。
【００４０】
しかしながら、図５(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。これにより、図６(a)に示すように、現像スリーブ142上に領域Ａ1が生じる。なお、領域Ａ1では現像剤の磁気穂149の量が現像剤の担持されている領域Ｂ1の磁気穂の量に比べて少なくなる。
【００４１】
感光ドラム11上の領域Ａ2ａと領域Ａ2ｂとは現像スリーブ142上の領域Ａ1に対向する。同様に、感光ドラム11上の領域Ｂ2は現像スリーブ142上の領域Ｂ1に対向する。この時、感光ドラム11において、領域Ｂ2だけでなく、領域Ａ2ｂにもトナーが付着する。図６(b)に示す現像領域において、領域Ａ2ａに付着するトナーの量は、領域Ｂ2に付着するトナーの量よりも少ない。
【００４２】
しかしながら、領域Ｂ2に付着したトナーは、回収領域において、現像剤の磁気穂149によって回収される。
一方、領域Ａ2ｂに付着したトナーは、現像スリーブ142上の領域Ａ１に磁気穂149が無いので、回収領域において、感光ドラム11から現像スリーブ142へ回収されることがない。このため、スジの端部である領域Ａ2ｂのトナー量は、領域Ｂ2のトナー量より多くなる。つまり、スジ画像の端部の濃度は画像パターンの濃度よりも濃くなる可能性が高い。
【００４３】
なお、トナーが飛翔により広がる範囲は、現像剤の磁気穂149による回収の範囲よりも広くなる。この結果、スジの中央部（領域Ａ2ａ）に付着したトナー量は、スジの端部（領域Ａ2ｂ）に付着したトナー量より少なくなる。つまり、スジ画像の中央部に相当する領域Ａ２ａの濃度は、スジ画像の端部に相当する領域Ａ2ｂの濃度よりも薄くなる。
【００４４】
ここで、現像バイアスが直流成分のみである場合よりも現像バイアスが直流成分に交流成分を重畳した場合の方が、感光ドラム11上から回収されるトナー量が増加する。
また、現像コート不良が原因のスジ画像は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤を用いる画像形成装置だけでなく、磁性体のトナーを含む一成分現像剤を用いる画像形成装置であっても発生する。現像コート不良が原因の白スジを解消する為に交換すべきユニットは発生色の現像器14である。
【００４５】
現像コート不良は、異物によって現像スリーブ142上に現像剤が担持されないことが原因である。そのため、現像コート不良が原因の白スジは、デジタル画像パターンとアナログ画像パターンとの両方に発生する。図７(a)は、現像コート不良が原因の白スジがデジタル画像パターンに発生したときの感光ドラム11の表面電位と濃度との模式図である。図７(b)は、現像コート不良が原因の白スジがアナログ画像パターンに発生したときの感光ドラム11の表面電位と濃度との模式図である。図７(a)及び(b)に示すように、現像コート不良が原因の白スジの端部の濃度が当該白スジの中央部の濃度より濃くなる。
【００４６】
露光不良が原因の白スジについて説明する。
図８(a)に示すように、露光不良が原因の白スジは露光装置13の防塵ガラス132の長手方向の一部にホコリ又は髪の毛又はトナーなどの異物135が付着することが原因である。これにより、感光ドラム11の表面に照射されるレーザ光が遮られるので、レーザ光が感光ドラム１１を走査する方向に直行する方向にスジが形成される。なお、レーザ光が走査する方向に直行する方向は記録材Ｐが搬送される方向と同じである。ここで、画像形成装置1は感光ドラム11上の現像剤が付着する部分にレーザ光を照射する。
【００４７】
そのため、レーザ光が遮られると露光光量が低下し、感光ドラム11の表面電位が変化する。この結果現像されるトナー量が減少して白スジが発生する。
〔露光不良が原因の白スジに対する対処例〕
露光不良が原因の白スジを解消するためには、防塵ガラス132の清掃作業を行うか露光装置を交換する必要がある。
【００４８】
露光不良が原因の白スジの特徴を説明する。
露光不良が原因の白スジは光量が一律で低くなることに起因するので、図８(b)に示すように、正常部の濃度が増加するほどスジ画像の濃度も増加する。つまり、画像信号によってスジ画像の濃度が変化する。なお、図８(b)の縦軸は、濃度を示し、横軸は、画像信号を示す。
次に、露光不良が原因の白スジの幅について説明する。
レーザ光は感光ドラム11の表面において焦点が合うように光学設計されている。このため、防塵ガラス132上では焦点が合わず、レーザスポット136は、0.5〜2.0[mm]程度の幅をもつ。なお、レーザスポット136の幅は、露光装置13の装置構成と防塵ガラス132から感光ドラム11の表面までの距離によって決まる。防塵ガラス132上でのレーザスポット136の幅は、例えば1.0[mm]である。防塵ガラス132上に付着した異物135のサイズが防塵ガラス132上でのレーザスポット径よりも小さければ、防塵ガラス132上に異物135が付着していても異物135がレーザ光を完全に遮ることはない。そのため、画像信号を増加させてレーザ光の強度が増加した場合、白スジの濃度も増加してしまう。  また、露光不良が起きても、画像パターンを形成しない白地部にはスジは発生しない。この場合、白スジの発生色は、露光不良の起こった露光装置の色のみである。図９に示すように、露光不良が原因の白スジは露光光量が低くなることが原因で発生する。
図９(a)に示すデジタル画像パターンでは、感光ドラム11の露光後電位(Vl_D)の一部が高くなることで白スジが発生する。
一方、図９(b)に示すアナログ画像パターンでは、露光を用いないで画像パターンを形成するためスジは発生しない。この結果、露光不良が原因の白スジは、デジタル画像パターンにおいて正常部よりも濃度が薄いスジである。。
【００４９】
〔帯電不良が原因の白スジ〕
図１０(a)は、図１に示した感光ドラム11の表面の抵抗変化特性を示す図である。横軸は、レーザ光が走査する方向（主走査方向）において感光ドラム11の表面上の位置[mm]を示し、縦軸は、帯電された感光ドラム11の表面電位（帯電電位）Vdを示す。図１０(a)は、画像信号と濃度との関係を示す特性図であり、横軸は画像信号[%]を示し、縦軸は、濃度を示す。
帯電器12は、帯電器12を感光ドラム11に接触させて帯電を行う接触方式を用いる。接触方式の帯電では、主走査方向の特定の位置で感光体ドラム11のクリーニング不良が発生した場合、現像剤に含まれる外添剤が帯電器12に付着する可能性がある。その結果、図１０(a)に示すように、感光ドラム11の表面電位Ｖｄは、部分的に変化してしまう。帯電電位Ｖｄが増加すると、図１０(b)に示すように、同じ画像信号に基づいて形成された画像の濃度が正常部に対して相対的に低下する。これによって、感光ドラム１１の表面に付着する現像剤の量が減少するので帯電不良が原因の白スジが現れる。
【００５０】
帯電不良が原因の白スジの特徴は、主に感光体ドラム11のクリーニング不良により、外添剤が帯電器12に付着する事が原因なので、主走査方向において白スジの幅は任意の幅となる。
また、帯電不良が原因の白スジは、正常部の濃度が増加ほど白スジの濃度も増加する。
〔帯電不良が原因の白スジに対する対処例〕
帯電不良が原因の白スジを解消するためには、白スジが発生している色のプロセスカートリッジを交換する必要がある。
【００５１】
帯電不良が原因の縦スジの特徴をさらに説明する。
まず、画像パターンを形成しない白地部にはスジは発生しない。そして、発生色は、帯電不良の起こった帯電器の色のみである。
図１１に示すように、帯電不良が原因のスジは、帯電電位が部分的に異なることを原因として発生する。
図１１(a)のデジタル画像パターンでは、感光ドラム11の露光後電位(Vl_D)にも帯電の影響で部分的に電位の異なる部分が残る。これにより、デジタル画像パターンには、正常部よりも高濃度の黒スジ部、又は、正常部よりも低濃度の白スジ部が発生する。また、図１１(b)のアナログ画像パターンにおいても、帯電電位(Vd_A)の影響で現像電圧(Vc_A)が部分的に異なる。これにより、アナログ画像パターンにも、正常部よりも高濃度の黒スジ部、または、正常部よりも低濃度の白スジ部が発生する。そして、デジタル画像パターンに黒スジ部が発生すれば、アナログ画像パターンにも黒スジ部が発生し、デジタル画像パターンに白スジ部が発生すれば、アナログ画像パターンにも白スジ部が発生する。なお、デジタル画像パターンとアナログ画像パターンとの両方に、黒スジ部と白スジ部との両方が発生する可能性もある。
【００５２】
〔転写ベルト塑性変形が原因の縦スジ〕
中間転写ベルト31が塑性変形したことが原因のスジについて説明する。
中間転写ベルト31とローラ36、37との間に異物が侵入してしまい、図１２のＣ部のように、中間転写ベルト31が凸形状に塑性変形してしまう可能性がある。これにより、Ｃ部の近傍は、感光ドラム11および記録材Ｐと接触しづらくなる。このため、記録材Ｐにおいては塑性変形が発生した位置の近傍に対応する部分にはトナー像が転写されずに白スジが発生する。
また、中間転写ベルト31において凸形状に塑性変形したＣ部では、記録材Ｐ上にトナー像が他の部分より多く転写されて黒スジが発生する。
〔転写ベルトの塑性変形が原因の縦スジに対する対処例〕
中間転写ベルト31の塑性変形によるスジを解消するためには、中間転写ユニットを交換する必要がある。
【００５３】
転写ベルトの塑性変形が原因のスジの特徴を説明する。
まず、画像パターンを形成しない白地部にはスジは発生しない。そして、発生色は、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。また、デジタル画像パターン、アナログ画像パターンによらず発生する。
転写ベルトの塑性変形が原因のスジは、二次転写部の部分的な転写効率の違いに起因するので、正常部よりも濃くなる黒スジ部、及び、正常部よりも薄くなる白スジ部が発生する。
【００５４】
〔ドラムクリーニング不良が原因による黒スジ〕
ドラムクリーニング不良が原因の黒スジを説明する。
ドラムクリーニング不良が原因の黒スジは、ドラムクリーナ15において感光ドラム11と当接する部分の一部が欠けることが原因で発生する。これによって、ドラムクリーナ15は感光ドラム11上の一次転写後のトナーを掻き取ることができないので、感光ドラム11に黒スジが発生してしまう。
また、ドラムクリーニング不良による黒スジはプロセスカートリッジ50を使用するステーションの色、即ち、イエローステーションにおけるドラムクリーニング不良ならイエローのスジが発生する。同様に、ブラックステーションにおけるドラムクリーニング不良ならブラックのスジが発生する。また、ドラムクリーニング不良が発生した場合、特に記録材Ｐの白地部にほぼ一直線の連続する黒スジが発生する。
〔ドラムクリーニング不良が原因による黒スジに対する対処例〕
クリーニング不良を解消するためには、プロセスカートリッジ50を交換する必要がある。
【００５５】
〔ドラムクリーニング不良が原因のスジ〕
次に、ドラムクリーニング不良が原因のスジの特徴を説明する。
ドラムクリーニング不良が原因なので、画像パターンを形成しない白地部にも黒スジが発生する可能性がある。そして、白地部のスジの色は、感光ドラム11のドラムクリーナ15に蓄積されたトナーによるものなので、単色のスジとなる。発生色は、画像形成していない色でも発生するので、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可能性がある。また、デジタル画像パターン、アナログ画像パターンによらず発生する。クリーニング不良によるトナーに起因したスジなので、スジの濃度は正常部よりも濃くなる。
【００５６】
〔転写ベルトクリーニング不良が原因の黒スジ〕
中間転写ベルト31のクリーニング不良が原因の黒スジを説明する。中間転写ベルト31のクリーニング不良が原因の黒スジは、転写クリーナ35において転写クリーナ35と中間転写ベルト31との当接部分の一部が欠けることが原因で発生する。これによって、転写クリーナ35は、中間転写ベルト31上の二次転写後のトナーを掻き取ることができないので、中間転写ベルト31上に黒スジが発生する。また、中間転写ベルト31のクリーニング不良による黒スジはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが混ざった色となる。
〔転写ベルトクリーニング不良が原因の黒スジの対処例〕
転写体クリーニング不良を解消するためには、転写クリーナ35を交換する必要がある。
【００５７】
中間転写ベルト31のクリーニング不良が原因のスジの特徴を説明する。
まず、転写クリーナ35のクリーニング不良が原因なので、画像パターンを形成しない白地部（テスト画像以外の部分）にもスジが発生する。そして、白地部のスジの色は、転写クリーナ35に蓄積されたトナーによるものなので、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーが混ざった混色となる。また、中間転写ベルト31のクリーニング不良が原因のスジは、デジタル画像パターン、アナログ画像パターンによらず発生する。スジの濃度は正常部よりも濃くなる。
【００５８】
[画像診断処理]
図１３は、画像形成装置１が実行する画像診断処理を説明するフローチャートである。なお、図１３の各処理はコントローラ102内のＣＰＵ127が実行することにより実現される。画像診断処理は、出力画像の画質に問題が発生した場合にユーザ又はサービスマンが画像形成装置１に実行させる処理である。
まず、ＣＰＵ127は、画像診断の実行コマンドが入力されると、プリンタ115を制御して検出チャートを印刷する (S1301）。例えば、ユーザ又はサービスマンが入力装置120を介して画像診断の実行ボタンを押下すると、入力装置120はＣＰＵ127へ画像診断の実行コマンドを入力する。ステップＳ1301において、プリンタ115は、現在の画像形成条件に基づいて図３に示す検出チャートを印刷する。
【００５９】
次に、ＣＰＵ127は、検出チャートのスキャン画像を取得する（S1303）。ユーザ又はサービスマンが検出チャートを原稿台ガラス202に載置し、ユーザまたはサービスマンが入力装置120のスキャン開始ボタンを押下すると、ＣＰＵ127はスキャナ200を制御して検出チャートの読み取りを実行する。これによって、スキャナ200から検出チャートの読取結果に対応するスキャン画像データが画像診断部126へ転送される。ＣＰＵ127は、画像診断部126に、読取データであるスキャン画像データに対して解析処理を実行させる(S1305）。
【００６０】
画像診断部126は、検出チャートに対応するスキャン画像データに基づいて、検出チャートに含まれるスジ画像を検出する。画像診断部126は、縦スジの画像特徴量として、スジ画像の種類（白スジ画像または黒スジ画像）、スジ画像の幅、正常部の濃度、スジ画像の濃度、スジ画像の発生している主走査方向における位置を取得して記憶装置121に記憶する。
そして、画像診断部126は、予め定めた閾値と画像特徴量を比較し、縦スジが発生しているか否かを判定する。さらに、画像診断部126は、故障箇所および交換ユニットを決定する。なお、画像診断部126が実行する解析処理は図１４のフローチャート図に基づいて後述する。
【００６１】
次に、ＣＰＵ127は、故障箇所、交換ユニット、又は故障箇所と交換ユニットとの両方を表示装置118に表示する(S1309）。表示装置118への表示例を図１６に示す。
図１６は、図１に示した表示装置118に表示するＵＩ画面を示す図である。
表示装置１０８には、画像診断の結果が、メッセージ1601とコード化した情報1602によって表示されている。
また、ＣＰＵ127は、ステップＳ1305において画像診断部126が縦スジの発生は無いと判定した場合、画像形成装置１の画質に問題はないという旨のメッセージを表示装置118に表示する。
これにより、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が交換ユニットを容易に決定することができる。
【００６２】
図１５に主なスジ画像に対する濃度プロファイルの例を示す。
図１５（a1）は帯電不良が原因の黒スジの例であり、図１５（b1）は帯電不良が原因の白スジの例であり、図１５（c1）は現像コート不良が原因のスジの例である。
なお、本実施形態では、画像診断部126がスキャン画像の濃度値に基づいてスジを検出する方法を説明する。しかしながら、画像診断部126は、スキャン画像の輝度値を用いてスジを検出する構成であってもよい。
【００６３】
画像診断部126が濃度プロファイルからスジ部を検出するアルゴリズムを説明する。
画像診断部126は、スキャン画像の中からスジを検出するために、スキャン画像の複数の位置の平均濃度値と注目位置の濃度値の差分を算出する。画像診断部126は濃度値の差分が予め定めた黒スジ閾値（本実施形態では、平均値から5％濃度差）よりも大きく、且つ、平均濃度値よりも濃度が濃い（輝度値が小さい）領域を黒スジとして検出する。一方、画像診断部126は、濃度値の差分が予め定めた白スジ閾値（本実施形態では、平均値から10％濃度差）よりも大きく、且つ、平均濃度値よりも濃度が薄い（輝度値が大きい）領域を白スジとして検出する。
【００６４】
次に、図１５を例に、濃度プロファイルからのスジの画像特徴量1306を検出するアルゴリズムを説明する。
画像診断部126は、スキャン画像から図１５（a1）に示す濃度プロファイルが取得された場合、黒スジ閾値より濃い部分を黒スジとして検知する。ここで、黒スジ閾値より濃い部分のプロファイルの長さを黒スジの幅とする。また、画像診断部126は、スキャン画像から図１５（b1）に示す濃度プロファイルが取得された場合、白スジ閾値より薄い部分を白スジとして検知する。ここで、白スジ閾値より薄い部分のプロファイルの長さを白スジの幅とする。
【００６５】
現像コート不良が原因のスジは、図１５(c1)に示すように、プロファイルにおいて黒スジ閾値より濃い複数の領域と、白スジ閾値より薄い領域との両方が表れる。そして、黒スジ閾値より濃い領域の間に、白スジ閾値より薄い領域が存在する。
【００６６】
画像診断部126は、濃度プロファイルにおいて、白スジと黒スジの切り替わりが１mm以内となっている場合には、端部が濃く中央が薄いスジとして検出する。つまり、画像診断部126は白スジと黒スジとの切り替わる長さが１mm以下ならば現像コート不良が原因のスジであると判定する。
【００６７】
以上、説明した解析方法によって得られたスジの種類、スジの発生している位置、スジの色（単色または混色）、平均濃度値と検出濃度値との差（輝度値の差）をスジの画像特徴量1306として抽出する。ここで、スジの種類は、白スジ、黒スジ、端部が濃く中央が薄いスジである。
【００６８】
なお、濃度プロファイルではなく、濃度プロファイルを微分した結果からスジの画像特徴量1306を算出してもよい。濃度プロファイルを微分した結果からスジの画像特徴量1306を算出するアルゴリズムを説明する。
【００６９】
図１５(a2)は帯電不良が原因の黒スジが表れた濃度プロファイルを微分した結果（微分プロファイル）の例であり、図１５(b2)は帯電不良が原因の白スジが表れた濃度プロファイルを微分した結果（微分プロファイル）の例であり、図１５(c2)は現像コート不良が原因のスジが表れた濃度プロファイルを微分した結果（微分プロファイル）の例である。
図１５(a2)の帯電不良が原因の黒スジの微分プロファイルでは、正ピーク1、負ピーク1の順にピークが表れる。そして、画像診断部126は、正ピーク1から負ピーク1までの距離を黒スジの幅とする。
【００７０】
図１５(b2)の帯電不良が原因の白スジの微分プロファイルでは、負ピーク１、正ピーク１の順にピークが表れる。そして、画像診断部126は、負ピーク１から正ピーク１までの距離を白スジの幅とする。
図１５(c2)の現像コート不良が原因のスジの微分プロファイルでは、正ピーク１、負ピーク1、負ピーク２、正ピーク２の順にピークが表れる。ここで、正ピーク１から正ピーク２までの距離を、端部が濃く中央が薄いスジの幅とする。
【００７１】
微分プロファイルにおいて、正ピーク１と負ピーク１及び負ピーク２と正ピーク２への切り替わりが１mm以内となっている場合には、端部が濃く中央が薄いスジとして検出する。
以上説明したように、濃度プロファイルを微分した結果から正及び負のピークが表れる順番で、スジの種類（白スジ、黒スジ、端部が濃く中央が薄いスジ）を検出し、ピーク間の距離を用いてスジの幅を算出してもよい。
なお、本実施形態では、微分プロファイルを例に説明したが差分プロファイルとしてもよい。
【００７２】
〔第１の解析処理〕
図１４は、画像診断部126が検出チャートのスジ画像を解析する解析処理を説明するフローチャートである。判定なお、各ステップは、画像診断部126が記憶装置121に記憶された解析処理のプログラムを実行することにより実現される。また、本処理は、主走査位置ごとに、搬送方向スジの判定フローを行うこととする。本実施形態では、画像診断部126が主走査方向の位置5mmごとに判定処理を実施する。
なお、判定フローの主走査方向の位置の間隔は本実施形態の間隔に限らない。このため、別の主走査位置に検出された搬送方向のスジは、別の発生原因によるものであると判定できるので、複数の発生原因による画像不良が同時に起こった際にも、同時に複数の発生原因を特定することができる。
【００７３】
まず、画像診断部126は、白地部（Ｗ）にスジが発生しているか否かを判定する(S1402）。ここで、画像診断部126は、白地部（Ｗ）にスジがあると判定した場合、処理をS1403へ進める。S1403で、画像診断部126は、白地部（Ｗ）に発生したスジの色が単色であるか、混色であるかを判定する。ここで、画像診断部126は、スジがイエロー、又は、マゼンタ、又は、シアン、又は、ブラックの単一色であると判定した場合、処理をS1408へ進める。
S1408では、画像診断部126は、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ので、スジの種類はドラムクリーニング不良が原因のスジであると判定して、処理をS1414へ進める。
S1414で、ＣＰＵ127は、画像診断部126からの通知を受けて、交換すべきユニットはスジ画像の色のプロセスカートリッジ50である旨を表示装置118に表示して、処理を終了する。
一方、S1403で、画像診断部126は、スジがイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが混ざった混色であると判定した場合、処理をS1409へ進める。S1409で、画像診断部126は、スジの種類が転写ベルトクリーニング不良が原因のスジであると判定し、処理をS1415へ進める。S1415で、ＣＰＵ127は、転写クリーナ35の交換を促すメッセージを表示装置118に表示させ、解析処理を終了する。
【００７４】
一方、S1402で、画像診断部126は、白地部（Ｗ）にスジが発生していないと判定した場合は、各色のデジタル画像パターン(D-Y、D-M、D-C、D-Bk)にスジが発生しているかどうかを判定する(S1404）。ここで、画像診断部126は、スジが何れの色のデジタル画像パターンにも発生していないと判定した場合は、処理をＳ1416に進める。Ｓ1416で、ＣＰＵ127は、スジが発生していないことを示すメッセージを表示装置118に表示して、解析処理を終了する。
一方、S1404で、画像診断部126は、スジが何れかの色のデジタル画像パターンに発生していると判定した場合は、処理をS1405へ進める。
S1405で、画像診断部126は、何れかの色のデジタル画像パターンにスジが発生していた場合、スジが全ての色のデジタル画像パターン(D-Y、D-M、D-C、D-Bk)で発生しているかを判定する。ここで、画像診断部126は、全ての色のデジタル画像パターン(D-Y、D-M、D-C、D-Bk)でスジが発生していると判定した場合、画像診断部126は、転写ベルトの塑性変形が原因のスジが発生していると判定し(S1410）、処理をＳ1417に進める。Ｓ1417で、ＣＰＵ127は、中間転写ユニットの交換を促すメッセージを表示装置118に表示して(S1417）、解析処理を終了する。
【００７５】
一方、S1405で、画像診断部126は、全ての色のデジタル画像パターン(D-Y、D-M、D-C、D-Bk)にスジが発生していないと判定した場合、処理をS1406へ進める。S1406で、画像診断部126は、スジが発生したデジタル画像パターンと同じ色のアナログ画像パターンにおいて、スジが発生しているかを判定する（S1406）。ここで、画像診断部126がアナログ画像パターンにおいてスジが発生していないと判定した場合は、画像診断部126は、スジが発生した色のデジタル画像パターンに露光不良が原因の白スジが発生していると判定し、(S1411）、処理をS1418へ進める。
S1418で、ＣＰＵ127は、スジが発生した色の露光装置の清掃または交換を促すメッセージを表示装置118に表示して(S1418）、解析処理を終了する。
一方、S1406で、画像診断部126は、スジが発生したデジタル画像パターンと同じ色のアナログ画像パターンにおいても、スジが発生していると判定した場合、処理をS1407へ進める。
【００７６】
S1407において、画像診断部126が帯電不良と現像コート不良を切り分ける条件について図１５を用いて詳細に説明する。
帯電不良が発生している場合、検出チャートの濃度プロファイルには、図１５(a1)又は図１５（b1)に示すように、白スジまたは黒スジしか発生していない。
一方、現像コート不良が発生している場合、検出チャートの濃度プロファイルには、図１５(c1)に示すように、端部が濃く中央部が薄いスジが発生する。
そこで、S1407で、画像診断部126は、デジタル画像パターンに現れたスジが端部で濃く中央が薄いスジであるか否かの判定を行う。なお、ここでは、画像診断部126がデジタル画像パターンのスジを用いて判定するが、画像診断部126がアナログ画像パターンのスジを用いて判定してもよい。
画像診断部126は、スジが端部で濃く中央が薄いスジであると判定した場合、処理をS1413に進める。S1413で、画像診断部126は、発生色の現像コート不良が原因のスジが発生していると判定し、処理をS1420へ進める。S1420で、ＣＰＵ127は、発生色の現像器14の交換を促すメッセージを表示装置118に表示して、解析処理を終了する。
一方、S1407で、画像診断部126は、黒スジまたは白スジであると判定した場合、帯電不良が原因のスジが発生していると判定し、処理をS1412へ進める。S1412で、ＣＰＵ127は、発生色の帯電器12を含むプロセスカートリッジ50の交換を促すメッセージを表示装置118に表示して、解析処理を終了する。
【００７７】
以上、本実施形態の画像形成装置によれば、スジの原因であるユニットを判定することが可能となり、交換すべきユニットを高精度に特定することが可能となる。
また、交換すべきユニットを表示装置118に表示することで、ユーザ又はサービスマンがスジの原因を特定するまでの時間を大幅に短縮することができる。そのため、メンテナンスに係る装置のダウンタイムを大幅に低減することができる。
さらに、スジの発生原因であるユニットを高精度に特定できるので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を抑制できる。
【００７８】
なお、本実施形態ではスジの解析結果および交換すべきユニットを表示手段に表示して、ユーザ又はサービスマンに報知する構成であるが、これに限定されるものではない。
例えば、ネットワークを介してサービスマンに通知する方法を採用しても良い。この場合、サービスマンが事前に交換すべきユニットを知ることができるので、交換すべきユニットを確実に携帯してメンテナンスを行うことができる。
また、本実施形態の画像形成装置はイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの画像を形成するカラープリンタであるが、例えば、モノクロプリンタに本発明を適用してもよい。
【００７９】
また、判定チャートは一例に過ぎず、搬送方向における白地部、デジタル画像パターン、アナログ画像パターンの順序は他の順序であっても、本実施形態と同様の効果が得られる。
[第１実施形態の効果]
本実施形態によれば、検出チャートに表れるスジ画像を解析して、何れのユニットが故障しているのかを高精度に判定できる。
【００８０】
このため、画像形成装置のメンテナンス時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抑制することができる。
従来は、アナログ画像を出力しただけでは、帯電部、現像部の何れに原因があるかの判定ができなかったので、現像器を取り出し、スリーブ部分にコート不良が発生していないか目視で確認していた。つまり、サービスマンが目視して画像不良の原因を調べていた。
本実施形態によれば、サービスマンの目視での検査に頼ることなく、現像コート不良が原因のスジの特徴を用いて画像不良の原因を検査することができる。発明者の実験によれば、本実施形態の検査は、従来の目視による検査と比較して、メンテナンスのためのダウンタイムを２割程度短縮することができることがわかった。
【００８１】
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、各色について一つの濃度域の画像パターンを用いて、スジ画像の特徴量の検出を行った。しかしながら、軽微な現像コート不良であった場合には、図１７に示すように、画像パターンの濃度が高すぎる場合には、スジ端部の濃度が濃くなる部分がスキャナ119の性能により濃くなると検知できず、濃度が薄くなるスジとして検知されてしまう。また、画像パターンの濃度が低すぎる場合には、濃度が濃くなるスジとして検知されてしまう課題がある。
【００８２】
そこで、本実施形態では、複数の濃度域を持つ画像不良検出チャートを用いることで、現像コート不良が発生した際に、確実に端部が薄く中央が濃いスジとなる現象が発生する濃度域を画像不良検出チャートに持たせる。これにより、軽微な現像コート不良であっても確実に現像コート不良スジを帯電不良スジと切り分けることができる。なお、画像不良検出チャートと故障個所および交換ユニット判定フローの一部以外は、第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００８３】
[第２の画像不良検出チャート]
本実施形態における第２の画像不良検出チャートは、複数の濃度域のパターンを持つことを特徴とする。本実施形態では、デジタル画像パターンを用いて濃度を２水準、アナログ画像パターンを用いて濃度を１水準としたチャートを例に説明するが、この組み合わせに限らずアナログ画像パターンを用いて濃度水準を増やしてもよい。
図１８は、本実施形態を示す画像形成装置で生成されて印刷された判定チャートを示す図である。
図１８において、画像パターンを形成しない白地部分（Ｗ）と、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色30％の信号値で形成した第一のデジタル画像パターン(D1-Y、D1-M、D1-C、D1-Bk)を有する。さらに、本実施形態の判定チャートは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色70％の信号値で形成した第二のデジタル画像パターン(D2-Y、D2-M、D2-C、D2-Bk)を有する。さらに、本実施形態の判定チャートは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各アナログ画像パターン(A-Y、A-M、A-C、A-Bk)からなる。なお、本実施形態では、デジタル画像パターンの各色30％に対する濃度の狙い値は0.3程度であり、各色70％に対する濃度の狙い値は1.0程度である。そして、アナログ画像パターンの濃度の狙い値は、0.6程度とした。
【００８４】
また、本実施形態の画像不良検出チャートの画像パターンの大きさは、第１実施形態と同様に各画像パターンの搬送方向長さは３０mm程度とした。また、デジタル画像パターンの主走査方向の幅は、画像形成可能領域全域とし余白は形成される。一方、アナログ画像パターンの主走査方向の幅は、用紙端部を含む全域となり余白は形成されない。
【００８５】
〔第２の解析処理〕
図１９は、画像診断部126が画像不良検出チャートのスジ画像を解析する解析処理を説明するフローチャートである。なお、各ステップは、ＣＰＵ127が画像診断部126を記憶装置121に記憶された解析処理のプログラムに基づいて制御することで実現される。
本実施形態と第１実施形態との構成の違いは、S1907だけであり、その他のS1902からＳ1906は、S1402からＳ1406と同様であるので説明を省略する。
なお、第１実施形態と同様に主走査方向の位置５mmごとに図１９の判定フローを実施する。なお、判定フローの主走査方向の位置の間隔は本実施形態の間隔に限らない。
【００８６】
S1907で、画像診断部126は、何れかの濃度域の画像パターンにおいて、端部で濃く中央が薄いスジがあるか否かの判定を行う(S1907）。ここで、何れかの画像パターン（第一、第二のデジタル画像パターンまたはアナログ画像パターン）に端部で濃く中央が薄いスジがあると判定した場合、処理をS1913へ進める。
S1913で、画像診断部126は、発生色の現像コート不良スジと判定し、処理をS1420へ進める。S1420で、ＣＰＵ127は、発生色の現像器14の交換を促すメッセージを表示装置118に表示して、解析処理を終了する。
一方、S1907で、画像診断部126は、何れの画像パターンにも端部で濃く中央が薄いスジがないと判定した場合は、処理をS1912へ進める。S1912で、画像診断部126は、帯電不良スジと判定し、処理をS1919へ進める。S1919で、ＣＰＵ127は、発生色の帯電器12を含むプロセスカートリッジ50の交換を促すメッセージである旨を表示装置118に表示して、解析処理を終了する。
【００８７】
[本実施形態の効果]
【表２】
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表２に現像コート不良の程度が異なった際に、どの濃度域の画像パターンで、端部で濃く中央が薄いスジの特徴検出が可能か不可能であるかを示した。現像コート不良の程度により、スジの特徴検出が可能となる濃度域が異なることがわかる。
このため、第１実施形態では、画像パターンの濃度が適正でなく現像コート不良スジの特徴量の検出が不可であった程度の小さい現像コート不良に対して対処できない。しかしながら、第２実施形態によれば、確実に現像コート不良スジの特徴量を検出できる濃度域を用いることで、現像コート不良を切り分けることが可能となる。
【００８８】
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。
【符号の説明】
【００８９】
103 ＣＰＵ
1114 画像処理部
115 プリンタ
118 表示装置
126 画像診断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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