(57)【要約】【課題】色ずれ補正に悪影響を与える異常状態を判定する。【解決手段】作像部２０は、中間転写ベルト１０に色ずれ補正用パターンを作像する。パターン検出手段３１は、色ずれ補正用パターンを検出する。出力値取得部５０は、パターン検出手段３１が出力する信号の出力値を取得する。出力値分布算出部５３は、出力値が取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割し、所定のサンプリング期間内において、各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度に基づいて出力値範囲毎に出力値分布を算出する。異常判定部５４は、出力値分布に基づいて異常状態を判定する。【選択図】図５
2018072715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持手段に画像補正用パターンを作像する作像手段と、
前記画像補正用パターンを検出するパターン検出手段と、
前記パターン検出手段が出力する信号の出力値を取得する出力値取得手段と、
前記出力値が取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割し、所定のサンプリング期間内において、前記各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度に基づいて前記出力値範囲毎に出力値分布を算出する出力値分布算出手段と、
前記出力値分布に基づいて異常状態を判定する異常判定手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記出力値分布と、前記異常状態にあるときに前記各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度を示す分布情報とを比較することで前記異常状態を判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。
【請求項３】
前記所定のサンプリング期間は、前記パターン検出手段が前記画像補正用パターンの先端を検出するタイミングよりも所定の時間早いタイミングを開始時点とし、前記パターン検出手段が前記画像補正用パターンの後端を検出するタイミングよりも所定の時間遅いタイミングを終了時点とす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４】
前記出力値分布算出手段は、前記所定の期間において、前記出力値の取り得る値の範囲を少なくとも、所定の基準値より大きい出力値を含む第１の出力値範囲と、前記所定の基準値以下であって、前記所定の基準値より小さい第１の閾値よりも大きい出力値を含む第２の出力値範囲と、前記第１の閾値以下であって、前記第１の出力値より小さい第２の閾値よりも大きい出力値を含む第３の出力値範囲と、前記第２の閾値以下の出力値を含む第４の出力値範囲とに分割す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５】
前記異常判定手段は、前記第１の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が所定の割合を超えた場合に、前記像担持手段に異物が付着したと判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記異常判定手段は、正常状態と比較して、前記第２の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が小さく、前記第３の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が大きい場合に、前記像担持手段に傷が発生したと判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記異常判定手段は、正常状態と比較して、前記第２の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が小さく、前記第３の出力値範囲と前記第４の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が大きい場合に、前記画像補正用パターンの濃度が低下したと判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記異常判定手段は、正常状態と比較して、前記第４の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が小さく、前記第３の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が大きい場合、又は前記第３の出力値範囲と前記第４の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が小さく、前記第２の出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度が大きい場合、前記画像補正用パターンの濃度が低下したと判定することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項９】
像担持手段に画像補正用パターンを作像する作像ステップと、
前記画像補正用パターンを検出するパターン検出手段が出力する信号の出力値を取得する出力値取得ステップと、
前記出力値が取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割し、所定のサンプリング期間内において、前記各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度に基づいて前記出力値範囲毎に出力値分布を算出する出力値分布算出ステップと、
前記出力値分布に基づいて異常状態を判定する異常判定ステップと、
を含むことを特徴とする異常検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の異常検出方法をコンピュータに実行させるための異常検出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、異常検出方法および異常検出プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複数の色を重ねてカラー画像を作成する画像形成装置においては、感光体の組み付け誤差や露光装置内のレンズやミラーの歪みなどによって色ずれが発生する。そこで、所定のタイミングで中間転写ベルト上に色ずれ検出用のトナーパターンを作像し、光学センサで読み取ったトナーパターンの間隔を算出することでトナーパターンの理想的な間隔とのずれから補正量を算出し、補正量に基づいて色ずれ補正を行うことが知られている。
【０００３】
ところで、中間転写ベルトの表面の状態は、印刷を繰り返すことによって変化する。例えば、残留したトナーや紙粉などによって中間転写ベルトの表面にフィルミングが形成されることがある。フィルミングが発生した場合、光学センサの出力が安定しないため正確にトナーパターンを検出することができず、正しく色ずれ補正を行うことができない虞がある。そこで、正しく色ずれ補正を行うために、例えば特許文献１では、色ずれ補正中に光学センサの出力値が所定の閾値を超えた場合にフィルミング除去を行う構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、色ずれ補正に悪影響を与える要因としては、中間転写ベルトに形成されたフィルミングの他に、トナー量の不足、中間転写ベルト表面の傷や巻き癖などがある。ここで、色ずれ補正に悪影響を与える要因毎に該要因を検出するための手段を備え、検出動作を実行する場合、ハードウェア的、ソフトウェア的に規模が大きくなるため現実的ではない。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、色ずれ補正に悪影響を与える異常状態を判定できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、像担持手段に画像補正用パターンを作像する作像手段と、前記画像補正用パターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段が出力する信号の出力値を取得する出力値取得手段と、前記出力値が取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割し、所定のサンプリング期間内において、前記各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号が出力される頻度に基づいて前記出力値範囲毎に出力値分布を算出する出力値分布算出手段と、前記出力値分布に基づいて異常状態を判定する異常判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像形成装置によれば、色ずれ補正に悪影響を与える異常状態を判定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成手段の概略構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置のハードウェア構成を例示するブロック図である
【図４】色ずれ補正用パターンの一実施形態を示す図である。
【図５】制御手段の一実施形態を示すブロック図である
【図６】正常状態における出力値の時間変化の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト上に異物が付着したときの出力値の時間変化の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト上に傷が発生したときの出力値の時間変化の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る中間転写ベルトに巻き癖が発生した時の出力値の時間変化の一例を示す図である。
【図１０】色ずれ補正用パターンの濃度が低下したときの出力値の時間変化の一例を示す図である。
【図１１】本実施形態に係る画像形成装置による処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一部分には同一符号を付し、説明を省略する場合がある。また、図面は、部材若しくは部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、具体的な寸法は以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定することができる。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の概略構成図である。ここでは、画像形成装置１００は電子写真方式の装置であるものとする。画像形成装置１００は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１、読取装置２、給紙トレイ３、給紙ローラ４、分離ローラ５、搬送ローラ６、定着装置７、排紙トレイ８、画像形成手段９、及びパターン検出手段３１（図２参照）等を備える。
【００１１】
まず、画像形成装置１００の全体の概要を説明する。例えば、画像形成装置１００において原稿をスキャンし、コピーする場合には、まず、ＡＤＦ１の原稿セット台に原稿をセットする。セットされた原稿は読取装置２の読取位置に移動し、読取装置２によって原稿に形成された画像を読み取られる。これにより、画像形成装置１００は原稿に形成された画像を画像データとして取得することができる。
【００１２】
一方、画像形成装置１００は、複数の給紙トレイ３のうち、適切なサイズや向きの用紙Ｓを格納している給紙トレイ３から用紙Ｓを取り出すため、当該給紙トレイ３に対応する給紙ローラ４を回転する。このとき、分離ローラ５を用いて用紙Ｓを１枚だけ分離して、搬送ローラ６を用いて分離した用紙Ｓを搬送する。
【００１３】
次に、画像形成手段９によって、トナー像が用紙Ｓに転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｓは定着装置７へ搬送され、定着装置７で加熱及び加圧されてトナー像が定着された状態で排紙トレイ８に排出される。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成手段９の概略構成図である。画像形成手段９は、中間転写ベルト１０、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、支持ローラ１２〜１４、２次転写ローラ１５、中間転写ベルトクリーニング装置１６、及び作像部２０を備える。
【００１５】
中間転写ベルト１０は、本実施形態に係る像担持手段の一例である。中間転写ベルト１０は、無端状のベルトであって、複数の支持ローラ１２〜１４によって支持されている。この中間転写ベルト１０は、支持ローラ１２〜１４のいずれかの回転軸に連結されたモータによって、矢印Ｄ１で示す方向に回転駆動される。また、支持ローラ１４と対向する位置には、２次転写ローラ１５が設けられている。また、矢印Ｄ１で示す中間転写ベルト１０の駆動方向に対して、感光体２１Ｋのさらに下流側には、中間転写ベルト１０に作像された色ずれ補正用パターンを検出するパターン検出手段３１が主走査方向に沿って複数設けられる。ここで、矢印Ｄ１で示す中間転写ベルト１０の搬送方向と平行な方向を副走査方向とし、副走査方向に直行する方向（図中紙面奥行き方向）を主走査方向とする。
【００１６】
作像部２０は、像担持手段に画像補正用パターンを作像する作像手段の一例である。作像部２０は、矢印Ｄ１で示す中間転写ベルト１０の駆動方向の上流側から順に、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用の感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋを備える。更に、作像部２０は、感光体２１Ｙ、２Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの周囲に帯電装置２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋと、現像装置２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋと、１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと、中間転写ベルトクリーニング装置１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋとをそれぞれ備える。また、作像部２０は、感光体２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋの上方に配置された露光装置２３を備える。なお、以下の説明においては、特に区別する必要がある場合を除き、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応することを示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの識別記号は省略し、感光体２１、帯電装置２２、現像装置２４、１次転写ローラ１１、中間転写ベルトクリーニング装置１６と表記して説明する。
【００１７】
感光体２１は中間転写ベルト１０の表面に接触した状態で、矢印Ｄ２方向に駆動される。帯電装置２２の一例である帯電ローラは、感光体２１の表面を所定の極性に一様に帯電させる。帯電ローラには所定の極性の電圧が印加され、帯電ローラは、回転しながら感光体２１表面に接触することで、感光体２１の表面を帯電する。
【００１８】
次いで、露光装置２３は、読取装置２が取得した画像データに基づいて変調されたレーザー光を感光体２１に照射することで、感光体２１の表面を露光して静電潜像を形成する。ここで、露光装置２３はレーザー光を出射する光源、モータによって回転駆動されることでレーザー光を偏向し走査するポリゴンミラー、ポリゴンミラーで反射されたレーザー光を反射することで感光体２１へ照射する反射ミラーなどを備える。なお、反射ミラーはアクチュエータによって傾きを調整することができるように構成されている。なお、露光装置２３における上記の構成は周知であり、本発明の特徴部ではないため詳細は省略する。
【００１９】
感光体２１に形成された静電潜像は、現像装置２４の現像ローラに担持されて搬送される現像剤によって現像されることで、現像剤像として可視像化される。なお、現像剤は例えばトナーであり、本実施形態における現像剤像はトナー像である。現像装置２４には、トナーボトルからトナーが供給される。
【００２０】
トナー像は感光体２１の回転によって、感光体２１と中間転写ベルト１０とが対向する１次転写位置まで運ばれる。そして、１次転写ローラ１１にトナーとは逆極性の転写バイアスが印加されることによって、感光体２１に形成されたトナー像は中間転写ベルト１０に静電的に付着する。このように、画像形成装置１００は、色毎に設けられた現像装置２４で各色用の感光体２１にそれぞれ異なる色のトナー像を形成した後、各感光体２１から回転する中間転写ベルト１０に対して各色のトナー像を順次重ねて転写する。これによって、作像部２０は、色ずれ補正用パターンを含むトナー像を中間転写ベルト１０に作像することができる。
【００２１】
一方、中間転写ベルト１０に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１０の回転によって支持ローラ１４と２次転写ローラ１５とが対向する２次転写位置まで運ばれる。そして、２次転写ローラ１５にトナーとは逆極性の転写バイアスが印加されることによって、中間転写ベルト１０上のトナー像は用紙Ｓに２次転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは、さらに矢印Ｄ３で示す方向に搬送されて、定着装置７へ至る。
【００２２】
なお、トナー像を中間転写ベルト１０に転写した後の感光体２１は、感光体クリーニング装置２５によって表面の転写残トナーが除去される。また、トナー像を用紙Ｓに転写した後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１６によって表面の残留トナーが除去される。なお、画像形成装置１００は、中間転写ベルトクリーニング装置１６に加えて、中間転写ベルト１０に付着した異物を除去するクリーニングローラを中間転写ベルト１０に対して当接する位置に備えても良い。なお、異物とは、残留トナーや、紙粉、紙に含まれた添加物、埃、ゴミなどであり、中間転写ベルト１０に形成されたフィルミングを含む。ここで、フィルミングとは、紙粉等が中間転写ベルト１０上に膜状化してできた薄層のことである。
【００２３】
図３は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成を例示するブロック図である。画像形成装置１００は、制御手段３０、画像形成手段９、パターン検出手段３１、Ｉ／Ｆ手段３４、及び記憶手段３７を有する。
【００２４】
制御手段３０は、画像形成装置１００の各部に対する制御信号の送信や検出信号の受信を行うことで、画像形成装置１００全体の動作を制御する手段である。例えば、制御手段３０は、画像形成手段９の各構成を制御することで、中間転写ベルト１０に色ずれ補正用パターンを作像させる。また、制御手段３０は、パターン検出手段３１が出力する信号を記憶手段３７に記憶させる。また、制御手段３０は、Ｉ／Ｆ手段３４から各種指示や設定を受け付けると共に、画像形成装置１００の状態に関する情報をＩ／Ｆ手段３４へ出力する。更に、制御手段３０は、記憶手段３７に記憶された情報に基づいて、色ずれ補正や異常状態の判定を行う。なお、制御手段３０は、公知の技術のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を含む演算処理装置で構成することができる。制御手段３０の機能については後述する。
【００２５】
画像形成手段９は、用紙Ｓ上にトナー像を形成する手段である。画像形成手段９は、制御手段３０の制御信号に基づいて、作像部２０を作動させることで中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを含むトナー像を作像する。また、作像部２０は、制御手段３０が算出した色ずれ補正量に基づいて、露光装置２３内のポリゴンミラーや光源を駆動するタイミングを調整し、または露光装置２３内の反射ミラーの傾きを調整することで、色ずれを補正する。
【００２６】
パターン検出手段３１は、中間転写ベルト１０に作像された色ずれ補正用パターンを検出する手段である。パターン検出手段３１は、中間転写ベルト１０の主走査方向の両端部にそれぞれ設けられるパターン検出手段３１Ａ、３１Ｂを備えている。それぞれのパターン検出手段３１Ａ、３１Ｂは、中間転写ベルト１０に対して光を照射する発光部３２と、中間転写ベルト１０または色ずれ補正用パターンによって正反射された光である正反射光成分を受光する受光部３３とを備える。ここで、発光部３２は制御手段３０から出力される制御信号に基づいて発光量を制御される。また、受光部３３は受光した光量を電圧に変換して制御手段３０に出力する。発光部３２は例えば発光ダイオードやレーザーダイオードなどであり、受光部３３は例えばフォトダイオードである。なお、受光部３３は、色ずれ補正用パターンによって拡散された光である拡散反射光成分を受光する素子を備えていても良い。また、また、以下の説明においては、特に区別する必要がある場合を除き、Ａ、Ｂの識別記号は省略し、パターン検出手段３１と表現する。
【００２７】
Ｉ／Ｆ手段３４は、画像形成装置１００と外部装置との間で情報の入出力を行う手段である。Ｉ／Ｆ手段３４は、画像形成装置１００の動作に関する情報などを外部装置から入力し、または外部装置へ出力することができる。本例におけるＩ／Ｆ手段３４は、操作部３５と表示部３６を有する。
【００２８】
操作部３５は、ユーザから画像形成装置１００による印刷処理を開始する指示の受け付けや、画像形成装置１００の処理における各種設定を行う手段である。操作部３５としては、キーボードやマウス、タッチパネルなどがある。また、表示部３６は、画像形成装置１００における状態などをユーザに対して表示する手段である。表示部３６としては、ディスプレイやタッチパネルなどがある。
【００２９】
なお、Ｉ／Ｆ手段３４は、有線または無線回線などのデータ伝送路により構築されたＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等のネットワークを介して接続される通信機能を有する周辺機器と画像形成装置１００とのインタフェースであっても良い。また、Ｉ／Ｆ手段３４は、記録媒体とのインタフェースであっても良い。この場合、画像形成装置１００はＩ／Ｆ手段３４を介して、記録媒体の読み取りまたは書き込みを行うことができる。記録媒体にはフレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＵＳＢメモリ（Universal Serial Bus memory）等がある。
【００３０】
記憶手段３７は、画像形成装置１００に関する情報を記憶する手段である。記憶手段３７は、例えば、外部機器から取得した画像データ、パターン検出手段３１の出力信号、色ずれ補正用パターン画像、制御手段３０が算出した情報、制御手段３０において用いられるプログラム、などを記憶できる。また、記憶手段３７には、ハードディスク、メモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの公知の技術を用いることができる。
【００３１】
図４は、色ずれ補正用パターンの一実施形態を示す図である。
【００３２】
本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、作像部２０によって中間転写ベルト１０上に画像補正用パターンの一例である色ずれ補正用パターンが作像される。ここで、作像部２０は、中間転写ベルト１０の主走査方向の一端部（図中下側の端部付近）に色ずれ補正用パターンＰ１を、中間転写ベルト１０の主走査方向の他端部（図中上側の端部付近）に色ずれ補正用パターンＰ２をそれぞれ作像する。このとき、色ずれ補正用パターンＰ１はパターン検出手段３１Ａによって検出され、色ずれ補正用パターンＰ２はパターン検出手段３１Ｂによってそれぞれ検出される。
【００３３】
また、各色ずれ補正用パターンＰ１、Ｐ２は、トナーパターンＰｄと、トナーパターンＰｄに対して中間転写ベルト１０の矢印Ｄ１で示す搬送方向の上流側に作像されるトナーターンＰｓによって構成されている。トナーパターンＰｄは、主走査方向に平行なトナーパターンであり、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれのトナーで作像されたトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙによって構成される。トナーパターンＰｓは、主走査方向に対して４５度傾いたトナーパターンであり、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙそれぞれのトナーで作像されたトナーパターンｓ４０Ｋ、ｓ４０Ｃ、ｓ４０Ｍ、ｓ４０Ｙによって構成される。
【００３４】
なお、トナーパターンＰｄ、Ｐｓを構成する各トナーパターンは副走査方向に所定の間隙を設けて作像される。さらに、色ずれ補正用パターンＰ１を構成する各トナーパターンと、色ずれ補正用パターンＰ２を構成する各トナーパターンとは、それぞれ主走査方向に対向する位置、言い換えれば、副走査方向において同一の位置に作像される。
【００３５】
本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、色ずれ補正を行うために、パターン検出手段３１が作動して色ずれ補正用パターンが作像された中間転写ベルト１０に光を照射するとともに、色ずれ補正用パターンからの反射光を検出する。パターン検出手段３１は、中間転写ベルト１０における色ずれ補正用パターンが作像されている位置と作像されていない位置との反射率の違いに応じた受光量の変化を電圧の変化として出力する。制御手段３０は、パターン検出手段３１が出力する電圧の変化に基づいて色ずれ補正用パターンを構成する全てのトナーパターンの位置を判定する。このとき、制御手段３０は、各トナーパターンの副走査方向における立ち上がりおよび立下りエッジから求めた中央位置を該トナーパターンの位置として判定する。更に、制御手段３０は、各トナーパターンの位置から各トナーパターンの間隔を算出し、色ずれが発生していない場合におけるトナーパターンの間隔、すなわち理想間隔と比較することで、各トナーパターンの主走査方向からの傾き角を示すスキュー角や、副走査方向への色ずれ量、主走査方向への色ずれ量、倍率ずれ量を算出し、さらに色ずれ補正量を算出する。この色ずれ補正量は記憶手段３７に記憶され、実際の印刷処理において利用される。
【００３６】
画像形成装置１００において色ずれが発生していない場合、色ずれ補正用パターンを構成する各トナーパターンは、それぞれ互いに等間隔で平行に作像される。また、パターン検出手段３１による色ずれ補正用パターンの検出する間隔は等しくなる。以下では、色ずれが発生していない場合において、パターン検出手段３１が各トナーパターンを検出する間隔を理想間隔と表現する。
【００３７】
一方、感光体２１に組み付け誤差による傾きが生じている場合や、露光装置２３内の反射ミラーに傾きが生じている場合は、主走査方向に対向する位置に作像された色ずれ補正用パターンの間に、スキューによる位置ずれが発生する。これにより、色ずれ補正用パターンＰ１を構成するトナーパターンＰｄの各トナーパターンをパターン検出手段３１Ａが検出する間隔と、色ずれ補正用パターンＰ２を構成するトナーパターンＰｄの各トナーパターンをパターン検出手段３１Ｂが検出する間隔の一方または両方が理想間隔からずれる。
以下では、色ずれ補正用パターンＰ１を構成するトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙそれぞれの位置と、色ずれ補正用パターンＰ２を構成するトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙそれぞれの位置との副走査方向のずれをスキュー量とする。また、トナーパターンの主走査方向からの傾き角をスキュー角とする。このとき、制御手段３０は、パターン検出手段３１Ａが検出した各トナーパターンの間隔と、パターン検出手段３１Ｂが検出した各トナーパターンの間隔の差に基づいて色毎にスキュー量を算出することができる。また、制御手段３０は、該スキュー量と、パターン検出手段３１Ａ、３１Ｂ間の距離とに基づいて色毎にスキュー角を算出することができる。制御手段３０は、スキュー角に応じて、アクチュエータを駆動して反射ミラーの傾きを調整することによってスキューによる位置ずれを抑えることができる。
【００３８】
また、例えば露光装置２３内の光源やポリゴンミラーの駆動タイミングが正規のタイミングからずれた場合、色ずれ補正用パターンにおいて主走査方向及び副走査方向への位置ずれが発生する。
【００３９】
ここで、副走査方向への位置ずれが発生した場合、パターン検出手段３１によるトナーパターンＰｄの検出間隔が、理想間隔に対してずれる。ただし、スキューによる位置ずれが生じた場合にも、検出間隔は理想間隔に対してずれるため、スキュー量に基づいて検出間隔を補正することでスキューによる影響を取り除いた後、理想間隔に対する検出間隔のずれから、副走査方向への位置ずれ量を算出する。制御手段３０は、副走査方向への位置ずれ量に応じて、露光装置２３内の光源やポリゴンミラーの駆動タイミングなどを補正することで副走査方向への位置ずれを抑えることができる。
【００４０】
また、主走査方向への位置ずれが発生した場合、パターン検出手段３１によるトナーパターンＰｄ、Ｐｓの検出間隔が、理想間隔に対してずれる。制御手段３０は、トナーパターンＰｄ、Ｐｓを構成する同色のトナーパターンの間隔に基づいて主走査方向への位置ずれを検出することができる。例えば、トナーパターンｄ４０Ｋとトナーパターンｓ４０Ｋの検出間隔と理想間隔のずれから主走査方向への位置ずれ量を算出できる。
ただし、倍率ずれが発生した場合、主走査方向における色ずれ補正用パターンの大きさが正規の大きさから変化することで、正常に位置ずれを検出できないことがある。そこで、制御手段３０は、理想間隔に対する検出間隔のずれに基づいて倍率ずれ量を算出しても良い。この場合、制御手段３０は、倍率ずれ量を算出した後に主走査方向への位置ずれ量を算出しても良く、倍率ずれ量とともに色ずれ補正用パターンの主走査方向への位置ずれ量を算出しても良い。制御手段３０は、主走査方向への位置ずれ量に応じて露光装置２３内の光源やポリゴンミラーの駆動タイミングを補正し、倍率ずれ量に応じてポリゴンミラーのモータ駆動周波数または画素クロックを補正することで、主走査方向への位置ずれや倍率ずれを抑えることができる。
【００４１】
ところで、印刷を繰り返した場合などに、中間転写ベルト１０の表面の状態に異常が発生することがある。例えば、印刷を繰り返すことによって、中間転写ベルト１０の表面に異物が付着することがある。また、印刷を繰り返すことによって、中間転写ベルト１０の表面に傷が発生することがある。また、中間転写ベルトを駆動しない時間が長期間に及んだ場合、中間転写ベルトには、中間転写ベルトが支持ローラの外周形状に沿って湾曲したまま元の平坦な形状に復帰しにくくなる巻き癖が発生することがある。これらの異常が中間転写ベルト１０に発生した場合などには、正常に色ずれ補正を行うことができない。また、トナー残量が少ない場合に色ずれ補正用パターンの濃度が低下することがあり、この場合も正常に色ずれ補正を行うことができない。
【００４２】
このような問題を解決すべく、本実施の形態にかかる画像形成装置１００では、パターン検出手段３１による色ずれ検出パターンの検出結果に基づいて、中間転写ベルト１０上における異物の付着、傷や巻き癖の発生、または色ずれ補正用パターンの濃度低下などの異常状態を判定する。以下では、中間転写ベルト１０に異物が付着した場合、傷や巻き癖が発生した場合、又は色ずれ補正用パターンの濃度が低下した場合を異常状態と表現し、該異常状態が発生していない状態を正常状態と表現する。
【００４３】
図５は、制御手段３０の一実施形態を示すブロック図である。制御手段３０は、出力値取得部５０、発光量制御部５１、補正部５２、出力値分布算出部５３、異常判定部５４、及び画像形成手段制御部５５を有する。
【００４４】
出力値取得部５０は、出力値取得手段の一例であり、出力信号５６を受信することで出力値を取得する。ここで、出力信号５６は、受光部３３が出力する電圧の信号（アナログ信号）であり、出力値とは、出力信号５６をＡ／Ｄ変換することにより得られる電圧のデジタル値である。出力値取得部５０は、受光部３３が出力する出力信号５６を所定の周期でサンプリングし、各サンプル点における出力値を取得する。このとき、出力値取得部５０は、中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを作像される前に受光部３３から取得した出力値を第１の出力値５７として、発光量制御部５１へ出力する。また、出力値取得部５０は、中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを作像された後に受光部３３から取得した出力値を第２の出力値５８として、補正部５２と出力値分布算出部５３へ出力する。なお、第１の出力値５７と第２の出力値５８は、記憶手段３７に記憶させても良い。
【００４５】
発光量制御部５１は、発光部３２による発光量を制御する。発光量制御部５１は、出力値取得部５０または記憶手段３７から取得した第１の出力値５７に基づいて、受光部３３が出力する電圧値が所定の基準値になる発光量を算出し、該発光量となるように発光部３２に対して発光量制御信号６２を出力する。
【００４６】
補正部５２は、作像部２０による作像位置を補正する補正手段の一例である。補正部５２は、色ずれ補正量を算出し、作像部２０の作像を補正する。補正部５２は、出力値取得部５０または記憶手段３７から取得した第２の出力値５８に基づいて、色ずれ補正用パターンの位置を割り出す演算を行う。例えば、補正部５２は、パターン検出手段３１の検出位置に色ずれ補正用パターンを構成するいずれかのトナーパターンの先端が到達したことで第２の出力値５８が所定の閾値を下回ったタイミングと、該トナーパターンの後端がパターン検出手段３１の検出位置を通過したことで第２の出力値５８が所定の閾値を上回ったタイミングとの中間のタイミングを該トナーパターンの検出タイミングとして判定し、該検出タイミングからトナーパターンの位置を判定する。補正部５２は、色ずれ補正用パターンを構成する全てのトナーパターンの位置を判定し、トナーパターンの間隔を算出する。更に、算出したトナーパターンの間隔と理想間隔とを比較することで、トナーパターンの位置のずれを算出し、さらに色ずれ補正量を算出する。なお、異常判定部５４から異常情報６４を取得した場合は、正しく色ずれ補正を行うことができないため、色ずれ補正量の算出を行わない。補正部５２は、算出した色ずれ補正量を補正量情報６３として画像形成手段９へ出力する。より詳しくは、補正部５２は、画像形成手段９の構成要素である作像部２０に補正量情報６３を出力することで、露光装置２３内のポリゴンミラーや光源を駆動するタイミングを調整し、または露光装置２３内の反射ミラーの傾きを調整することで、色ずれを補正する。なお、補正部５２は、補正量情報６３を記憶手段３７へ出力しても良い。
【００４７】
出力値分布算出部５３は、出力値分布算出手段の一例であり、第２の出力値５８の分布を算出する。より詳しくは、出力値分布算出部５３は、出力値取得部５０または記憶手段３７から取得した第２の出力値５８と、記憶手段３７から取得した閾値情報５９に基づいて、受光部３３の出力値として取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割する。出力値分布算出部５３は、所定の期間内（所定のサンプリング期間内）において、各出力値範囲に含まれる出力値を有するサンプル点の数を出力値範囲毎に計数することによって、出力値分布を算出する。ここで、閾値情報５９は、出力値を複数の範囲に分割する複数の閾値に関する情報である。また、出力値分布算出部５３は、算出した出力値分布を異常判定部５４に対して出力する。なお、出力値分布算出部５３の制御については後述する。
【００４８】
異常判定部５４は、異常判定手段の一例であり、出力値分布に基づいて異常状態を判定する。このとき、異常判定部５４は、記憶手段３７から取得した分布情報６０と、出力値分布算出部５３から取得した出力値分布とを比較することで、正常状態か異常常態かを判定する。なお、異常判定部５４は異常状態の有無を判定するだけではなく、更に中間転写ベルト１０に対する異物の付着、中間転写ベルト１０に対する傷の発生、中間転写ベルト１０に対する巻き癖の発生、色ずれ補正用パターンの濃度低下のいずれの異常状態が発生したかを判定する。異常判定部５４が異常状態と判定した場合、発生した異常状態を示す異常情報６４を補正部５２、画像形成手段制御部５５、及び表示部３６に出力する。また、異常判定部５４は、異常情報６４を記憶手段３７に出力しても良い。なお、異常判定部５４の制御については後述する。
【００４９】
画像形成手段制御部５５は、画像形成手段９の各構成を制御する。画像形成手段制御部５５は、記憶手段３７から取得した色ずれ補正用パターンの描画データであるパターン画像情報６１に基づいて、画像形成手段９に対して画像形成手段制御信号６５を出力する。これによって、作像部２０は中間転写ベルト１０上に所定の色ずれ補正用パターンを作像する。また、画像形成手段制御部５５は、異常判定部５４から取得した異常情報６４に応じて、画像形成手段９を制御することによって、異常状態を解消する。なお、異常状態を解消する方法については後述する。
【００５０】
以下では、出力値分布算出部５３の制御について説明する。図６〜１０には、正常状態、中間転写ベルト１０上に異物が付着した場合、中間転写ベルト１０上に傷が発生した場合、中間転写ベルト１０に巻き癖が発生した場合、色ずれ補正用パターンの濃度が低下した場合それぞれの出力値の時間変化の一例を示し、それぞれの場合において出力値分布算出部５３が算出する出力値分布を表１〜５に示す。
【００５１】
図６は、正常状態における出力値の時間変化の一例である。ここでは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出した場合における出力値の時間変化と出力値分布を示す。なお、図６では、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出する期間をそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとして示す。
【００５２】
図６に示すように、パターン検出手段３１が色ずれ補正用パターンを検出した場合に出力値が変化する。パターン検出手段３１が色ずれ補正用パターンを検出していないときの出力値は、ほぼ基準値と等しい。一方、パターン検出手段３１が色ずれ補正用パターンを検出したときの出力値は、色ずれ補正用パターンを検出しないときの出力値よりも小さくなる。これは、色ずれ補正用パターンが作像された領域においては、発光部３２が照射する光がトナーの凹凸によって拡散されて正反射光成分が減少することにより、受光部３３が受光する光量が小さくなるためである。
【００５３】
また、図６に示すように、出力値は複数の範囲に分割されている。出力値分布算出部５３は、第２の出力値５８の取り得る値の範囲を、一例として、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の４つの出力値範囲に分割する。ここで、第２の出力値５８の取り得る値の範囲のうち、基準値よりも大きい出力値範囲を範囲Ｒ１、基準値以下であり閾値Ｖ１よりも大きい出力値範囲を範囲Ｒ２、閾値Ｖ１以下であり閾値Ｖ２よりも大きい出力値範囲を範囲Ｒ３、閾値Ｖ２以下の出力値範囲を範囲Ｒ４とする。なお、閾値Ｖ２は、正常状態においてパターン検出手段３１が色ずれ補正用パターンを検出した場合の出力値よりも大きい。なお、閾値Ｖ１、Ｖ２は、閾値情報５９として記憶手段３７に記憶される。ここで、閾値Ｖ１、Ｖ２は、予め実験によって測定した、色ずれ補正用パターンが作像されている領域と色ずれ補正用パターンが作像されていない領域それぞれにおける出力値に基づいて設定することができる。
【００５４】
次に、出力値分布算出部５３は、所定の期間内において、出力値範囲毎に該出力値範囲に含まれる出力値を有するサンプル点の数を計数する。ここで、サンプル点は、パターン検出手段３１が出力する図６に示すような出力波形を出力値取得部５０が所定の周期でサンプリングしたときの各サンプル点である。出力値分布算出部５３は、出力値範囲毎のサンプル点の数を出力値分布として用いても良いが、以下では、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する出力値範囲毎のサンプル点の数の割合を出力値分布として説明する。なお、以下では、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する出力値範囲毎のサンプル点の数の割合を、単に割合と表現する。ここで、所定の期間とは、トナーパターンｄ４０Ｋの先端がパターン検出手段３１の検出位置に到達するタイミングよりも所定時間早いタイミングを開始時点として、トナーパターンｄ４０Ｙの後端がパターン検出手段３１の検出位置を通過したタイミングよりも所定時間遅いタイミングを終了時点とした期間である。即ち、所定の期間とは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋの先端を検出してからトナーパターンｄ４０Ｙの後端を検出するまでの期間を含み、且つ、該期間の前後に所定の時間（マージン）を夫々追加した期間に等しい。これによって、色ずれが発生したことでトナーパターンｄ４０Ｋの位置がずれたとしても、出力値分布は変化しないため、異常判定部５４によって誤った異常判定を行うことがない。
【００５５】
表１  正常状態における出力値分布の一例
2018072715.tif 000003
【００５６】
表１は、正常状態における出力値分布の一例を示す。図６に示すように、正常状態の場合は、所定の期間内において出力値が基準値を超えることはないため、範囲Ｒ１に含まれるサンプル点は存在しない。このため、範囲Ｒ１における割合は０％である。また、所定の期間内において、出力値が基準値以下であり閾値Ｖ１よりも大きいサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出する。なお、発光量制御部５１によって、パターン検出手段３１が色ずれ補正用パターンを検出しないときの出力値が基準値となるように発光部３２の発光量が制御されており、基準値と等しい出力値を有するサンプル点は範囲Ｒ２に含まれるため、図６の場合では範囲Ｒ２における割合がもっとも大きくなる。ここでは、範囲Ｒ２における割合を６０％と算出することができる。同様に、範囲Ｒ３、Ｒ４に含まれるサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出すると、範囲Ｒ３の割合は１０％、範囲Ｒ４の割合は３０％とそれぞれ算出することができる。以下では、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４それぞれの範囲における割合を示す情報を出力値分布と表現する。
【００５７】
図７は、本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト１０上に異物が付着したときの出力値の時間変化の一例である。ここでは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出した場合における出力値の時間変化と出力値分を示す。なお、図６では、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出する期間をそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとして示す。
【００５８】
表２  中間転写ベルト１０上に異物が付着したときの出力値分布の一例
2018072715.tif 000004
【００５９】
表２は、中間転写ベルト１０上に異物が付着したときの出力値分布の一例を示す。中間転写ベルト１０上に異物が付着した場合、中間転写ベルト１０表面が荒れることによって、受光部３３が受光する光量が増減するが、全体の出力値は正常状態に比べて高くなる。これによって、出力値が基準値を超える場合があるため、範囲Ｒ１における割合は２０％となる。同様に、範囲Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に含まれるサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出すると、範囲Ｒ２の割合は５０％、範囲Ｒ３の割合は３０％、範囲Ｒ４の割合は０％とそれぞれ算出することができる。このように、中間転写ベルト１０上に異物が付着した場合、正常状態に比べて範囲Ｒ１の割合が増加する特徴がある。
【００６０】
図８は、本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト１０上に傷が発生したときの出力値の時間変化の一例である。ここでは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出した場合における出力値の時間変化と出力値分を示す。なお、図６では、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出する期間をそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとして示す。
【００６１】
表３  中間転写ベルト１０上に傷が発生したときの出力値分布の一例
2018072715.tif 000005
【００６２】
表３は、中間転写ベルト１０上に傷が発生したときの出力値分布の一例を示す。中間転写ベルト１０上に傷が発生した場合、正反射光が受光部３３へ向かわないため、傷が発生した部分における出力値は低下する。このとき、出力値は傷の副走査方向への大きさや深さによって変化するが、閾値Ｖ２以下となることはほとんどない。このため、傷の数が多いほど、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対して、範囲Ｒ３におけるサンプル点の数の割合は増加する。図８の場合、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に含まれるサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出すると、範囲Ｒ１の割合は０％、範囲Ｒ２の割合は５０％、範囲Ｒ３の割合は２０％、範囲Ｒ４の割合は３０％とそれぞれ算出することができる。このように、中間転写ベルト１０上に傷が発生した場合、正常状態に比べて、範囲Ｒ２の割合が減少し、範囲Ｒ３の割合が増加する特徴がある。
【００６３】
図９は、本発明の一実施形態に係る中間転写ベルト１０に巻き癖が発生したときの出力値の時間変化の一例である。ここでは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出した場合における出力値の時間変化と出力値分を示す。なお、図６では、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出する期間をそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとして示す。
【００６４】
表４  中間転写ベルト１０に巻き癖が発生したときの出力値分布の一例
2018072715.tif 000006
【００６５】
表４は、中間転写ベルト１０に巻き癖が発生したときの出力値分布の一例を示す。中間転写ベルト１０上に巻き癖が発生した場合、正反射光が受光部３３へ向かわないため、巻き癖が発生した部分における出力値は低下する。ここで、巻き癖の副走査方向に対する大きさは、支持ローラ１２〜１４の直径が大きい場合は大きくなり、複数の支持ローラ１２〜１４が隣接する場合にはそれぞれの支持ローラで発生した巻き癖が複合することによって大きくなる。また、色ずれ補正用パターンの副走査方向の幅や間隔が小さい場合には相対的に巻き癖は副走査方向に大きくなる。これによって、複数の色ずれ補正用パターン間に亘って出力値は低下する。このため、巻き癖が副走査方向に大きいほど、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対して、範囲Ｒ３、Ｒ４における割合は増加する。図９の場合、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に含まれるサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出すると、範囲Ｒ１の割合は０％、範囲Ｒ２の割合は２０％、範囲Ｒ３の割合は４０％、範囲Ｒ４の割合は４０％とそれぞれ算出することができる。このように、中間転写ベルト１０上に巻き癖が発生した場合、正常状態に比べて、範囲Ｒ２の割合が減少し、範囲Ｒ３と範囲Ｒ４の割合が増加する特徴がある。
【００６６】
図１０は、色ずれ補正用パターンの濃度が低下したときの出力値の時間変化の一例である。ここでは、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出した場合における出力値の時間変化と出力値分を示す。なお、図６では、パターン検出手段３１がトナーパターンｄ４０Ｋ、ｄ４０Ｃ、ｄ４０Ｍ、ｄ４０Ｙを検出する期間をそれぞれ、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙとして示す。
【００６７】
表５  色ずれ補正用パターンの濃度が低下したときの出力値分布の一例
2018072715.tif 000007
【００６８】
表５は、色ずれ補正用パターンの濃度が低下したときの出力値分布の一例を示す。トナー残量が少なくなったことで、色ずれ補正用パターンの濃度が低下した場合、発光部３２が照射する光は色ずれ補正用パターンを作像するトナーによって吸収されないため、正常状態に比べて受光部３３が受光する光量が増加する。このため、色ずれ補正用パターンの濃度が低下すると、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対して、範囲Ｒ４におけるサンプル点の数の割合が減少して、範囲Ｒ３におけるサンプル点の数の割合が増加する。さらに色ずれ補正用パターンの濃度が低下した場合は、範囲Ｒ３、Ｒ４におけるサンプル点の数の割合が減少して、範囲Ｒ２におけるサンプル点の数の割合が増加する。図１０の場合、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４に含まれるサンプル点の数を計数し、所定の期間内に取得した全サンプル点の数に対する割合を算出すると、範囲Ｒ１の割合は０％、範囲Ｒ２の割合は１００％、範囲Ｒ３の割合は０％、範囲Ｒ４の割合は０％とそれぞれ算出することができる。このように、色ずれ補正用パターンの濃度が低下した場合、正常状態に比べて、範囲Ｒ３、Ｒ４の割合が減少して範囲Ｒ２の割合が増加する、または範囲Ｒ４の割合が減少して範囲Ｒ３の割合が増加する特徴がある。
【００６９】
次に、分布情報６０の一例である表６〜１０を用いて異常判定部５４の制御について説明する。
【００７０】
表６  正常時と判定するための分布情報
2018072715.tif 000008
【００７１】
表７  中間転写ベルト１０に異物が付着したと判定するための分布情報
2018072715.tif 000009
【００７２】
表８  中間転写ベルト１０に傷が発生したと判定するための分布情報
2018072715.tif 000010
【００７３】
表９  中間転写ベルト１０に巻き癖が発生したと判定するための分布情報
2018072715.tif 000011
【００７４】
表１０  色ずれ補正用パターンの濃度が低下していると判定するための分布情報
2018072715.tif 000012
【００７５】
表６は正常時と判定するための分布情報、表７は中間転写ベルト１０に異物が付着したと判定するための分布情報、表８は中間転写ベルト１０に傷が発生したと判定するための分布情報、表９は中間転写ベルト１０に巻き癖が発生したと判定するための分布情報、表１０は色ずれ補正用パターンの濃度が低下していると判定するための分布情報である。
【００７６】
分布情報６０は、表６〜１０に示すように、正常状態と複数の異常状態それぞれに関連付けられた情報である。出力値分布算出部５３が算出した出力値分布は、表６〜１０に示す分布情報の何れか一つに該当し、異常判定部５４は、該当した分布情報によって正常状態か異常常態か、異常状態ならば、いずれの異常状態であるかを判定する。
【００７７】
また、分布情報６０は、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４それぞれにおけるサンプル点の数の分布を示す情報である。分布情報６０は、例えば、異常状態毎に、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４それぞれにおける全サンプル点の数に対するサンプル点の数の割合を設定した情報である。なお、分布情報６０は、異常状態によっては、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の全ての割合を設定しなくても良い。例えば、範囲Ｒ１の割合が２０％より大きくなる原因が異物の付着以外になければ、中間転写ベルト１０に異物が付着したと判定するための分布情報は、範囲Ｒ１の割合だけを設定すれば良い。ここで、分布情報６０は、予め実験によって取得した実測値を記憶手段３７に記憶しておくことができる。
【００７８】
異常判定部５４は、分布情報６０を記憶手段３７から取得し、出力値分布算出部５３から取得した出力値分布と順次比較することで、異常状態を判定することができる。異常判定部は、出力値分布のＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４それぞれの割合と、分布情報６０の範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４それぞれの割合をと比較し、いずれの分布情報と一致するかを判定する。異常判定部５４は一致した分布情報６０から、正常状態か異常状態か、異常状態であるならば、いずれの異常状態であるかを判定することができる。なお、異常状態によっては、範囲Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４のうちのいずれかのみを設定しても良い。例えば、中間転写ベルト１０に異物が付着したと判定するための分布情報として範囲Ｒ１の割合のみが設定されており、該割合が２０％以上である場合、異常判定部５４は、出力値分布における範囲Ｒ１の割合が２０％以上であれば、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の割合に関わらず、中間転写ベルト１０に異物が付着したと判定しても良い。
【００７９】
図１１は、本実施形態に係る画像形成装置１００による処理の一例を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。
【００８０】
ステップＳ１では、画像形成装置１００は色ずれ補正指示を取得する。画像形成装置１００は、操作部３５から色ずれ補正を実施させるための指示を取得することで、色ずれ補正処理を開始する。なお、画像形成装置１００は、操作部３５から印刷指示を取得した場合や、画像形成装置１００の電源がオンになった場合、画像形成装置１００が所定の枚数を印刷した場合、画像形成装置１００の内部温度が所定の温度を超えた場合など、予め定めた条件を満たした場合に色ずれ補正処理を開始しても良い。
【００８１】
ステップＳ２では、出力値取得部５０は、パターン検出手段３１から受信した出力信号５６の出力値を第１の出力値５７として取得する。パターン検出手段３１は、作像部２０が中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを作像する前に、発光部３２及び受光部３３を作動させることで中間転写ベルト１０の状態を検出する。ここで、出力値取得部５０は、パターン検出手段３１から中間転写ベルト１０の１周期分の出力値を取得し、取得した出力値の平均値を第１の出力値５７として発光量制御部５１または記憶手段３７に出力しても良い。
【００８２】
ステップＳ３では、発光量制御部５１は、発光部３２の発光量を制御する。発光量制御部５１は、第１の出力値５７に基づいて、受光部３３から取得する出力値が所定の基準値になる発光量を算出し、該発光量となるように発光部３２に対して発光量制御信号６２を出力する。
【００８３】
ステップＳ４では、作像部２０は、中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを作像する。画像形成手段制御部５５は、記憶手段３７から取得したパターン画像情報６１に基づいて、画像形成手段９に対して画像形成手段制御信号６５を出力することで、作像部２０、中間転写ベルト１０などの画像形成手段９の各構成を制御する。
【００８４】
ステップＳ５では、出力値取得部５０は、パターン検出手段３１から受信した出力信号５６の出力値を第２の出力値５８として取得する。パターン検出手段３１は、作像部２０が中間転写ベルト１０上に色ずれ補正用パターンを作像した後、中間転写ベルト１０の状態を検出する。このとき、出力値取得部５０は、第２の出力値５８を出力値分布算出部５３または記憶手段３７に出力する。
【００８５】
ステップＳ６では、出力値分布算出部５３は、出力値分布を算出する。出力値分布算出部５３は、第２の出力値５８が取り得る値の範囲を複数の出力値範囲に分割し、所定の期間内において、出力値範囲毎に該出力値範囲に含まれる出力値を有するサンプル点の数を計数することによって、出力値分布を算出する。
【００８６】
ステップＳ７では、異常判定部５４は、出力値分布に基づいて異常状態が発生した否かを判定する。異常判定部５４は、記憶手段３７から取得した分布情報６０と、出力値分布算出部５３から取得した出力値分布とを比較することで、正常状態か異常常態か、異常状態ならば、いずれの異常状態であるかを判定する。異常判定部５４によって正常状態であると判定された場合はステップＳ８へ進み、異常状態であると判定された場合はステップＳ１０へ進む。
【００８７】
ステップＳ８では、補正部５２は、第２の出力値５８に基づいて補正量を算出する。補正部５２は、第２の出力値５８に基づいて色ずれ補正用パターンを構成する全てのトナーパターンの位置を判定し、トナーパターンの間隔を算出する。更に、算出したトナーパターンの間隔と理想間隔とを比較することで、トナーパターン位置のずれを算出し、さらに色ずれ補正量を算出する。補正部５２は、算出した色ずれ補正量を補正量情報６３として画像形成手段９または記憶手段３７へ出力する。
【００８８】
ステップＳ９では、作像部２０は、補正量情報６３に基づいて色ずれを補正する。例えば、スキューによる位置ずれが発生している場合は、アクチュエータによって反射ミラーの傾きを調整することでスキューによる位置ずれを補正することができる。また、副走査方向への位置ずれや主走査方向への位置ずれが発生している場合は、光源やポリゴンミラーの駆動タイミングなどを補正することで位置ずれを補正することができる。また、倍率ずれが発生している場合は、ポリゴンミラーのモータ駆動周波数または画素クロックを補正することで、倍率ずれを補正することができる。
【００８９】
ステップＳ１０では、制御手段３０は、異常状態に応じて異常状態を解消する処理を行う。例えば、中間転写ベルト１０に異物が付着している場合、画像形成手段制御部５５は、クリーニングローラを駆動することによって異物を除去することができる。また、中間転写ベルト１０に傷が発生している場合、異常判定部５４が判定した傷の位置を異常情報６４として記憶手段３７に記憶して、傷が発生していない位置に改めて色ずれ補正用パターンを作像して該色ずれ補正用パターンに基づいて色ずれ補正を行っても良い。また、中間転写ベルト１０に巻き癖が発生している場合は、画像形成手段制御部５５は、中間転写ベルトを所定の距離だけ駆動することによって巻き癖を解消することができる。また、色ずれ補正用パターンの濃度が低下している場合、表示部３６は、ユーザにトナーボトルを交換するように通知しても良い。また、異常情報６４に応じた情報を表示部３６に表示しても良い。なお、各異常状態を解消する処理は、周知であり本発明の特徴部ではないため詳細は省略するが、上記の処理に限定せず周知の処理を適用することができる。
【００９０】
ここまで、上記実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に係る画像形成装置１００が有する機能は、上記説明を行った各処理手順を、上記実施形態に係る画像形成装置１００にあったプログラミング言語でコード化したプログラムとしてコンピュータで実行することで実現することができる。
【００９１】
上記実施形態に係る画像形成装置１００を実現するためのプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納することができる。よって、画像形成装置１００は、Ｉ／Ｆ手段３４を介して、上記実施形態に係るプログラムを記録媒体からインストールすることができる。また、画像形成装置１００は、Ｉ／Ｆ手段３４を介して、上記実施形態に係るプログラムをインターネット等の電気通信回線からダウンロードし、インストールすることもできる。
【００９２】
以上により、本発明の好ましい画像形成装置１００に係る実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に制限されるものではない。また、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
【００９３】
以上では、パターン検出手段３１がトナーパターンＰｄを検出したときの第２の出力値５８に基づいて、出力値分布算出部５３が出力値分布の算出を行う場合について説明した。しかし、出力値分布算出部５３は、パターン検出手段３１がトナーパターンＰｓを検出したときの第２の出力値５８に基づいて出力値分布の算出を行っても良いし、トナーパターンＰｄとＰｓを合わせた色ずれ補正用パターンを検出したときの第２の出力値５８に基づいて出力値分布の算出を行っても良い。この場合、出力値分布は、トナーパターンＰｄを検出したときの出力値分布とは異なるため、異常判定部５４は、トナーパターンＰｓ、又はトナーパターンＰｄとＰｓを合わせた色ずれ補正用パターンに適した分布情報６０を取得して異常判定を行う。
【００９４】
また、以上では、色ずれ補正用パターンを中間転写ベルト１０の主走査方向の両端部に作像するものとして説明したが、色ずれ補正用パターンが作像される位置や数はこれに限定されない。例えば、色ずれ補正用パターンは中間転写ベルト１０の中央部に作像されても良く、主走査方向に複数列の色ずれ補正用パターンが作像されても良い。この場合、色ずれ補正用パターンを検出できる位置に、色ずれ補正用パターンの数に対応した数のパターン検出手段３１を備えることにより、色ずれ補正において上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９５】
また、以上では、画像補正用パターンとして、色ずれ補正用パターンを例として説明したが、これに限定されない。例えば、画像補正用パターンは濃度調整パターンであっても良い。
【００９６】
また、以上では、出力値分布算出部５３は、所定の期間内において、出力値範囲毎に該出力値範囲に含まれる出力値を有するサンプル点の数を計数することによって、出力値分布を算出するものとして説明したが、これに限定されない。出力値分布算出部５３は、出力値範囲毎に該出力値範囲に含まれる出力値を有する出力信号がパターン検出手段３１から出力される頻度が分かれば良い。つまり、異常判定部５４は、出力値分布と、異常状態にあるときに各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号がパターン検出手段３１から出力される頻度を示す分布情報６０とを比較することで異常状態を判定すれば良い。例えば、出力値分布算出部５３は、出力値範囲毎に該出力値範囲に含まれる出力値を有する出力信号が出力される時間を測定することによって、出力値分布を算出しても良い。この場合、異常判定部５４は、出力値分布と、異常状態にあるときに各出力値範囲に含まれる出力値を有する信号がパターン検出手段３１から出力される時間の分布を示す分布情報６０とを比較することで異常状態を判定すれば良い。
【符号の説明】
【００９７】
１００…画像形成装置、  １…自動原稿送り装置（ＡＤＦ）、  ２…読取装置、  ３…給紙トレイ、  ４…給紙ローラ、  ５…分離ローラ、  ６…搬送ローラ、  ７…定着装置、  ８…排紙トレイ、  ９…画像形成手段、  １０…中間転写ベルト、  １１…１次転写ローラ、  １２〜１４…支持ローラ、  １５…２次転写ローラ、  １６…中間転写ベルトクリーニング装置、  ２０…作像部、  ２１…感光体、  ２２…帯電装置、  ２３…露光装置、  ２４…現像装置、  ２５…感光体クリーニング装置、  ３０…制御手段、  ３１…パターン検出手段、  ３２…発光部、  ３３…受光部、  ３４…Ｉ／Ｆ手段、  ３５…操作部、  ３６…表示部、  ３７…記憶手段、  ５０…出力値取得部、  ５１…発光量制御部、  ５２…補正部、  ５３…出力値分布算出部、  ５４…異常判定部、  ５５…画像形成手段制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９８】
【特許文献１】特開２０１６−０２０９７０号公報
【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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