(57)【要約】      （修正有）【課題】回転体を回転させる回転駆動機構が備える回転伝達部材の異常を検出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、中間転写ベルトの進行方向について濃度一様のトナー画像を形成するととともに中間転写ベルトに転写してその濃度を測定する。この測定した濃度について中間転写ベルトの進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する。この解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える周波数成分が含まれているか否かを判定して、この判定結果を出力する。【選択図】図６
2013228542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー画像を形成するとともに当該トナー画像を転写体に転写するトナー画像形成部と、前記転写体を搬送する転写体搬送部と、を備え、前記トナー画像形成部及び前記転写体搬送部に複数の回転伝達部材を含む回転駆動機構が設けられた画像形成装置において、
前記転写体にその進行方向に濃度一様のトナー画像が転写されるように前記トナー画像形成部及び前記転写体搬送部を制御する画像形成制御手段と、
前記転写体に転写された前記トナー画像の濃度を測定する画像濃度センサと、
前記画像濃度センサによって測定された前記トナー画像の濃度について前記転写体の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する周波数解析手段と、
前記周波数解析手段によって解析された前記周波数成分に所定の基準強度を超える強度のものが含まれるか否か判定する周波数成分判定手段と、
前記周波数成分判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の回転伝達部材とこれら複数の回転伝達部材における前記トナー画像形成時の回転周期に応じた周波数との対応関係を示す周波数情報が格納された周波数情報格納手段と、
前記周波数成分判定手段によって前記基準強度を超える強度の周波数成分が含まれることが判定されたとき、当該周波数成分の周波数を前記周波数情報に当てはめて、当該周波数に対応する前記回転伝達部材を特定する回転伝達部材特定手段と、を備え、
前記判定結果出力手段が、前記回転伝達部材特定手段によって特定された前記回転伝達部材を示す情報を前記判定結果に含めて出力するように構成されている
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】
前記画像形成制御手段が、ハーフトーン状のトナー画像を形成するとともに当該トナー画像を前記転写体に転写するように前記トナー画像形成部を制御する構成とされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判定結果出力手段によって出力された前記判定結果が記憶される判定結果記憶手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判定結果出力手段が、通信回線を介して接続された通信端末に向けて前記判定結果を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記転写体が、中間転写体で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写体が、転写材で構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、例えば、ドラム形状（円筒形状）の感光体、帯電装置、露光装置、現像装置及び転写装置を有している。画像形成装置は、帯電装置によって感光体の表面に放電して該感光体の表面を帯電させ、露光装置によってこの帯電させた感光体の表面を露光して該感光体の表面に静電潜像を形成させる。そして、画像形成装置は、現像装置によって前記感光体の表面の静電潜像にトナーを供給して可視像化させ、転写装置によってこの可視像（トナー画像）を直接記録紙に転写させ又は一旦中間転写体に転写させた後さらに記録紙に転写させて画像を形成する。
【０００３】
このような画像形成装置においては、濃度ムラのない高品位な画像形成の要請があり、例えば、特許文献１、２には、高品位な画像を得るために画像形成などの条件を制御することなどによって、画像の濃度ムラを抑制する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置は、例えば、感光体、帯電装置の帯電ローラ、現像装置の現像ローラ及び転写装置の転写ローラなど、円筒状又は円柱状に形成され軸を中心に回転される、画像形成及び転写に係る複数の回転体と、これら回転体を回転駆動するための複数のギヤなどの回転伝達部材を含む回転駆動機構と、を有している。
【０００５】
回転駆動機構の回転伝達部材は、例えば、初期不良や長期の使用による摩耗等の劣化などの異常が生じてその回転にムラが生じる場合があり、回転伝達部材の回転ムラによって画像に周期的な濃度ムラが生じてしまうことがあった。
【０００６】
このような回転伝達部材の異常は回転体や回転駆動機構などの故障等を引き起こす恐れがあるため、異常が生じた回転伝達部材は早急な交換が求められるところ、特許文献１、２では、濃度ムラの抑制は可能であるものの、回転伝達部材に異常が生じていることを検出することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。即ち、本発明は、回転体を回転させる回転駆動機構が備える回転伝達部材の異常を検出することができる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、トナー画像を形成するとともに当該トナー画像を転写体に転写するトナー画像形成部と、前記転写体を搬送する転写体搬送部と、を備え、前記トナー画像形成部及び前記転写体搬送部に複数の回転伝達部材を含む回転駆動機構が設けられた画像形成装置において、前記転写体にその進行方向に濃度一様のトナー画像が転写されるように前記トナー画像形成部及び前記転写体搬送部を制御する画像形成制御手段と、前記転写体に転写された前記トナー画像の濃度を測定する画像濃度センサと、前記画像濃度センサによって測定された前記トナー画像の濃度について前記転写体の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する周波数解析手段と、前記周波数解析手段によって解析された前記周波数成分に所定の基準強度を超える強度のものが含まれるか否か判定する周波数成分判定手段と、前記周波数成分判定手段による判定結果を出力する判定結果出力手段と、を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載された発明においては、転送部材の進行方向について濃度一様のトナー画像を形成するととともに転写体に転写してその濃度を測定する。この測定した濃度について転写体の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する。この解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える周波数成分が含まれているか否かを判定して、この判定結果を出力する。
【００１０】
画像形成及び転写に係る回転体を回転させる回転駆動機構の回転伝達部材に異常が生じた場合、回転ムラ即ち周期的な速度変動が生じるので、形成された画像において周期的な濃度ムラが発生する。そして、請求項１に記載された発明においては、トナー画像の濃度について転写体の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析して、解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える周波数成分が含まれているか否かを判定する。このとき、トナー画像に周期的な濃度ムラが発生していた場合、当該周期に対応する周波数成分の強度が濃度ムラの程度に応じて高くなる。そのため、請求項１に記載された発明によれば、このような濃度変動の周波数成分及びその強度を判定することにより、回転体を回転させる回転駆動機構が備える回転伝達部材の異常を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の画像形成装置の説明図である。
【図２】図１の画像形成装置が有するプロセスカートリッジの説明図である。
【図３】図１の画像形成装置が有する中間転写ベルトと画像濃度センサとの位置関係を説明するための当該中間転写ベルトを斜め下方から見上げた説明図である。
【図４】図１の画像形成装置が有する制御部及びその周辺部の一例の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】図１の画像形成装置が有する記憶部に格納された周波数情報の一例を説明する説明図である。
【図６】図４の制御部が備えるＣＰＵにおける本発明に係る処理（回転伝達部材異常判定処理）の一例を示すフローチャートである。
【図７】中間転写ベルトに転写されたトナー画像の一例であって、（ａ）は、回転駆動機構のギヤが正常なときの濃度一様なトナー画像を模式的に示す図であり、（ｂ）回転駆動機構のギヤに異常が生じたときの周期的な濃度ムラが発生したトナー画像を模式的に示す図である。
【図８】画像濃度センサによって測定されたトナー画像における中間転写ベルトの進行方向の濃度変動の一例を示す図である。
【図９】図８の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度についての解析結果の一例を示す図である。
【図１０】図１の画像形成装置の概念的機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図１〜図１０を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置の説明図である。図２は、図１の画像形成装置が有するプロセスカートリッジの説明図である。図３は、図１の画像形成装置が有する中間転写ベルトと画像濃度センサとの位置関係を説明するための当該中間転写ベルトを斜め下方から見上げた説明図である。
【００１４】
画像形成装置１００は、図１に示すように、イエロー（以下Ｙ）、シアン（以下Ｃ）、マゼンタ（以下Ｍ）、ブラック（以下Ｋ）の４色トナーから一画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。
【００１５】
この画像形成装置１００は、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと、露光ユニット２５と、一次転写装置５１と、中間転写ベルト３１と、二次転写ローラ３４と、中間転写ベルトクリーニング装置３３と、定着装置４０と、画像濃度センサ６０と、制御部９１と、記憶部９２と、操作部９３と（制御部９１、記憶部９２、操作部９３については図４参照）、を備えている。
【００１６】
４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、それぞれ前記４色のトナー画像を形成する像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えており、それぞれ図の左から順に配列されている。勿論、各色プロセスカートリッジの配列順序は、この順序に限定されるものではなく、画像形成装置の構成に応じて任意である。そして、図２に示すように、これらの感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを中心として、その外周面の周方向に、帯電装置２、現像装置４、潤滑剤塗布装置６、クリーニング装置７が並べて配置されている。４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの構成については後述する。これらプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋは、それぞれ請求項中のトナー画像形成部の一例に相当する。
【００１７】
中間転写ベルト３１は、無端ベルト状に形成されており、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの図中上方に、後述する一次転写装置５１が備える４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回されて回転移動可能に支持されている。中間転写ベルト３１は、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに接触しながら図中Ａの方向（即ち、進行方向）に回転移動される。中間転写ベルト３１は、請求項中の転写体（中間転写体）の一例に相当する。
【００１８】
露光ユニット２５は、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの図中下方に配置されており、帯電した各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に各色の画像データに基づいてレーザー光Ｌを照射して潜像を形成する。
【００１９】
一次転写装置５１は、中間転写ベルト３１が掛け回されて、当該中間転写ベルト３１を回転移動（即ち、搬送）する４つのローラ５２、５３、５４、５５と、一次転写ローラ３２と、を有している。一次転写装置５１は、請求項中の転写体搬送部の一例に相当する。
【００２０】
一次転写ローラ３２は、中間転写ベルト３１を間に挟んで各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと対向する位置に配置されている。一次転写ローラ３２は、図示しない電源部に接続されており、所定の電圧が印加される。一次転写ローラ３２と中間転写ベルト３１との接触部が一次転写部となり、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に形成されたトナー画像が中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）される。
【００２１】
二次転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１のローラ５２で支持された部分の外側に中間転写ベルト３１に圧接して配設されている。二次転写ローラ３４は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３１との接触部が二次転写部となり、中間転写ベルト３１上のトナー画像が記録紙に転写（二次転写）される。
【００２２】
中間転写ベルトクリーニング装置３３は、中間転写ベルト３１のローラ５５で支持された部分の外側に配設されており、二次転写後の中間転写ベルト３１の表面をクリーニングする。
【００２３】
定着装置４０は、上記二次転写部の図中上方に配設されており、記録紙上のトナー画像を記録紙に半永久的に定着させる。この定着装置４０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ４２及び定着ローラ４４に巻き掛けられた無端の定着ベルト４３と、定着ベルト４３を介して定着ローラ４４に対向、圧接して配置される加圧ローラ４５と、から構成されている。画像形成装置１００の下部には、記録紙を載置して二次転写部に向けて記録紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。
【００２４】
画像濃度センサ６０は、例えば、対象物に光を照射する発光素子と当該対象物で反射された前記光を受光して当該受光した光に応じた電圧信号を出力する受光素子とを有する反射型フォトセンサで構成されている。画像濃度センサ６０は、図３に示すように、中間転写ベルト３１のローラ５３で支持された部分の外側に中間転写ベルト３１と所定の間隔をあけて配設されており、中間転写ベルト３１の外周面に転写されたトナー画像Ｇに光を照射するとともにトナー画像Ｇで反射された光を受光して、トナー画像Ｇの濃度に応じた電圧信号を出力する。本実施形態において、画像濃度センサ６０は、感光体ドラム１Ｋに対向する一次転写ローラ３２（図１において最も右寄りのもの）と二次転写ローラ３４との間に配置されているが、これに限定されるものではなく、例えば、二次転写ローラ３４と中間転写ベルトクリーニング装置３３との間に配置されるなど、本発明の目的に反しない限り、配置箇所は任意である。
【００２５】
図２に、画像形成装置１００における４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのうちの１つのプロセスカートリッジ１０を示す。４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋはそれぞれ同一の構成を有している。プロセスカートリッジ１０は、感光体ドラム１の周りに、感光体ドラム１表面に電荷を与える帯電装置２、感光体ドラム１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー画像とする現像装置４、感光体ドラム１の表面に潤滑剤を供給・塗布する潤滑剤塗布装置６、トナー画像転写後の感光体ドラム１の表面のクリーニングをするクリーニング装置７がそれぞれ配置されている。プロセスカートリッジ１０は、部品の交換、保守、点検の際に、画像形成装置１００の本体から引き出し可能に構成されている。
【００２６】
感光体ドラム１は、プロセスカートリッジ１０に回転可能に支持されていて、その表面の一部が中間転写ベルト３１に接している。中間転写ベルト３１を挟んでこの感光体ドラム１に対向するように一次転写ローラ３２が設けられている。感光体ドラム１は、直径が３０から１００ｍｍ程度の導電性支持体表面に光導電性物質である感光層を設けたものである。導電性支持体にはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレス等の導電性金属が可能である。なお、本実施形態では、像担持体としてドラム形状（円筒形状）の感光体ドラム１を用いているが、これに限らず、例えば、像担持体としてベルト状の感光体を用いてもよい。
【００２７】
帯電装置２は、導電性芯金の周りに中抵抗の弾性層や樹脂層を被覆して構成される帯電ローラ２ａやこの帯電ローラ２ａを感光体ドラム１に当接させるための図示しないスプリング等を備えている。帯電ローラ２ａは図示しない電源部に接続されており、所定の直流電圧および交流電圧が印加される。また、この帯電ローラ２ａは、両端部にスペーサー部材を設けると、このスペーサーが感光体ドラム１と当接し、感光体ドラム１と一定のギャップを持った非接触で配置することも可能となる。本実施例では、帯電部材の長寿命化のため前述の非接触での帯電方式を採用した。また、この帯電ローラ２ａと感光体ドラム１とが接している帯電ローラ２ａの周囲には、帯電ローラ２ａの表面に付着した異物を清掃する帯電清掃ローラ２ｂが設けられている。これにより、帯電ローラ２ａを更に長寿命化することが可能となる。
【００２８】
露光装置３は、露光ユニット２５に設けられており、例えば、公知のレーザー方式によって、光偏向器として回転可能なポリゴンミラーを含むポリゴンスキャナを用いて、カラー画像形成に対応した光情報を一様に帯電された感光体ドラム１の表面に潜像として照射する。ＬＥＤアレイと結像手段から成る露光装置も採用可能である。本発明では、露光装置３は通常の画像形成終了後、制御部から信号を受け取った際に像担持体全面にレーザーを照射することで、感光体１ドラム上の残留電荷を取り除く働きも受け持つ。
【００２９】
現像装置４は、感光体ドラム１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体ドラム１との対向位置において矢印の方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体ドラム１の潜像面に供給する。
【００３０】
潤滑剤塗布装置６は、潤滑剤成形物６ａ１が設けられた潤滑剤カートリッジ６ａと、回転駆動されて潤滑剤成形物６ａ１から微粉末状の潤滑剤を削り取るとともに感光体ドラム１の表面に供給するブラシローラ６ｂと、ブラシローラ６ｂによって供給された微粉末状の潤滑剤を感光体ドラム１の表面に塗布する塗布ブレード６ｃと、を有している。潤滑剤カートリッジ６ａは、潤滑剤塗布装置６に対して着脱可能に設けられており、容易に交換できる。
【００３１】
クリーニング装置７は、クリーニング部材としてクリーニングブレード７ａ、前記クリーニングブレード７ａを保持するためのブレード保持部材７ｂ、及び、クリーニングされて余剰になったトナーや紙粉等を搬送しつつ回収するトナー回収コイル７ｃを備えている。
【００３２】
また、上述した４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋには、感光体ドラム１、帯電装置２の帯電ローラ２ａ、現像装置４の現像スリーブ４ａ、及び、現像装置４のスクリュー４ｂ（即ち、回転体の一例）を回転させるための複数のギヤ（即ち、回転伝達部材の一例）を備えた図示しない回転駆動機構が設けられている。また、一次転写装置５１には、中間転写ベルト３１を回転移動するようにローラ５２、５３、５４、５５（即ち、回転体の一例）を回転させる、複数のギヤ（即ち、回転伝達部材の一例）を備えた図示しない回転駆動機構が設けられている。つまり、本実施形態において、４つのプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１には、回転体を回転させるための複数の回転伝達部材を含む回転駆動機構が設けられている。また、感光体ドラム１、帯電装置２の帯電ローラ２ａ、現像装置４の現像スリーブ４ａ、現像装置４のスクリュー４ｂ、ローラ５２、５３、５４、５５は、それぞれの軸方向が互いに平行に配置されており、これらを回転させる複数のギヤについても、それぞれの軸方向が互いに平行に配置されている。本実施形態において、複数のギヤの回転方向と、中間転写ベルト３１の進行方向（即ち、表面移動方向）とは、互いに平行にされている。
【００３３】
図４は、図１の画像形成装置が備える制御部及びその周辺部の一例の構成を示す機能ブロック図である。
【００３４】
制御部９１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどの機能を備えたマイクロコンピュータなどで構成されている。
【００３５】
ＲＯＭには、ＣＰＵに実行されることにより、当該ＣＰＵを画像形成制御手段、周波数解析手段、周波数成分判定手段、判定結果出力手段、回転伝達部材特定手段などの各種手段として機能させる制御プログラムが格納されている。ＣＰＵはこの制御プログラムを実行することにより上記各種手段として機能する。ＲＡＭは、ＣＰＵの処理に必要な各種データなどが一時的に記憶される。
【００３６】
制御部９１には、記憶部９２及び操作部９３がバスを通じて接続されている。
【００３７】
また、制御部９１には、画像濃度センサ６０が接続されたアナログ−デジタル変換機能を備えた入力インタフェース部（不図示）が設けられている。そして、この入力インタフェース部を介して画像濃度センサ６０がＣＰＵに接続されている。画像濃度センサ６０による画像濃度測定により出力されたアナログ値としての電圧信号は、入力インタフェース部で量子化されてＣＰＵにて取り扱い可能なデジタル値に変換される。ＣＰＵは、このデジタル値に示される電圧を後述する記憶部９２に格納された電圧−濃度変換テーブルに当てはめて、画像の濃度を取得する。
【００３８】
記憶部９２は、例えば半導体などからなるメモリ、磁気ディスク、光ディスクなどで構成されている。この記憶部９２内のデータは、制御部９１から読み出し及び書き込みができる。記憶部９２には、それぞれ後述する回転伝達部材異常判定処理で用いられる、「画像濃度センサ６０が出力した電圧と画像濃度との関係を示す電圧−濃度変換テーブル」、「プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１の回転駆動機構が備える複数のギヤとこれら複数のギヤにおけるトナー画像形成時の回転周期に応じた周波数との対応関係を示す周波数情報（以下、単に「周波数情報Ｊ」という）」などの各種制御条件等のパラメータが格納されている。また、記憶部９２には、後述する回転伝達部材異常判定処理における判定結果が格納される。記憶部９２は、請求項中の周波数情報記憶手段の一例、及び、判定結果記憶手段の一例に相当する。
【００３９】
図５に、記憶部９２に格納された周波数情報Ｊの一例を示す。この周波数情報Ｊは、各ギヤを示す回転伝達部材情報と、それに関連づけられた各ギヤにおけるトナー画像形成時の回転周期に応じた周波数（「噛み合い周波数」とも言う）と、を含んでいる。
【００４０】
操作部９３は、例えば、利用者が操作可能な各種ボタンやタッチパネル、及び液晶ディスプレイなどで構成されている。
【００４１】
また、制御部９１は、図示しない外部インタフェース部を有しており、この外部インタフェース部を介して、露光ユニット２５、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ、一次転写装置５１、及び、定着装置４０と、ＣＰＵと、が通信可能に接続されている。制御部９１（具体的にはＣＰＵ）は、上記各部位に制御命令を同期して送信する。この制御命令に基づき、各部位は、（１）像担持体に静電潜像を形成して（２）この静電潜像を現像してトナー画像を形成し、（３）このトナー画像を中間転写ベルト３１に転写し、（３）さらに、このトナー画像を記録紙に転写し、（４）記録紙に転写したトナー画像を当該記録紙に定着させる、という一連の画像形成動作を行う。つまり、制御部９１は、記録紙に画像を形成する一連の画像形成動作を行うように各部位を同期して制御するものである。
【００４２】
また、制御部９１は、図示しない外部インタフェース部に、例えば、公衆通信回線などが接続されており、この通信回線を通じて、画像形成装置１００のメンテナンス従事者の通信端末（図示なし）に通信可能に接続されている。
【００４３】
上述した画像形成装置１００は、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に放電して該感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に電荷を与え帯電させ、この帯電させた感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面をそれぞれ露光して各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に静電潜像を形成させる。そして、画像形成装置１００は、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に形成させた静電潜像にトナーを供給して可視像化させ、これら可視像を中間転写ベルト３１に順次多重転写して中間転写ベルト３１上に多色画像を形成させる。そして、画像形成装置１００は、この多色画像を記録紙等の記録媒体に静電的に一括再転写させて多色画像を形成する。
【００４４】
次に、上述した制御部９１のＣＰＵが実行する本発明に係る処理（回転伝達部材異常判定処理）の一例を、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４５】
画像形成装置１００は、利用者による操作部への操作入力などによって通常の画像形成処理を実行し、記録紙に画像を形成する。そして、記録紙への画像形成回数が所定の異常判定処理実行枚数（例えば、１００００枚）に到達する毎、回転伝達部材異常判定処理を実行するために図６のフローチャートのステップＳ１１０に処理を進める。
【００４６】
ステップＳ１１０において、ＣＰＵは、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１に対して、理想状態で濃度一様となるハーフトーン状（網点状ともいう）のトナー画像Ｇを形成するとともに中間転写ベルト３１に転写するための制御信号を送信する。これにより、濃度一様のハーフトーン状のトナー画像Ｇが形成されて、中間転写ベルト３１における画像濃度センサ６０に対向する箇所に転写される。そして、ステップＳ１１０に進む。本ステップにおいて形成されるトナー画像Ｇは、濃度一様であれば、ハーフトーン状以外にも、高濃度の画像、いわゆるベタ塗り画像などであってもよいが、ハーフトーン状の画像の方が、ベタ塗り画像よりもギヤの異常に起因する濃度ムラが顕著に現れるので好ましい。
【００４７】
ステップＳ１２０において、ＣＰＵは、中間転写ベルト３１の回転移動によりトナー画像Ｇが画像濃度センサ６０を通過する際に、入力インタフェース部を介して順次入力された当該画像濃度センサ６０からの電圧信号のデジタル値（即ち、出力電圧）を、記憶部９２に格納された電圧−濃度変換テーブルに順次当てはめる。そして、この変換テーブルに当てはめた出力電圧に対応する濃度を順次取得して、ＲＡＭに設けられた作業領域に順次記憶する。このＲＡＭに順次記憶された濃度は、トナー画像Ｇにおける中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動を示す。本ステップにおける濃度取得方法については、電圧−濃度変換テーブルを用いた方法以外にも、計算式などを用いて出力電圧を現像ユニット７Ｙ内の温度に変換する方法などでもよく、または、出力電圧値をそのまま現像ユニット７Ｙ内の温度を示す指標として用いてもよい。そして、ステップＳ１３０に進む。
【００４８】
ステップＳ１３０において、ＣＰＵは、ＲＡＭに順次記憶された濃度によって示される、トナー画像Ｇにおける中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する。この解析には、一般的にフーリエ変換が用いられるが、フーリエ変換を用いた周波数解析は処理負荷が高いことが知られている。そのため、本実施形態においては、周波数成分及びその強度の解析に、例えば特開２００７−３１６５８０などにて開示されている直交検波処理を用いて、処理負荷を軽減させている。勿論、制御部９１における他の処理などに影響がなければ、フーリエ変換を用いて周波数解析を行ってもよい。そして、ステップＳ１４０に進む。
【００４９】
ステップＳ１４０において、ＣＰＵは、ステップＳ１３０で解析された周波数成分とその強度について、予め定められた基準強度を超えるものがあるかを判定する。そして、基準強度を超える周波数成分があるとき、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１の複数のギヤのいずれかに異常が生じているものとして、ステップＳ１５０に進み（Ｓ１４０でＹ）、基準強度を超える周波数成分がないとき、複数のギヤの異常はないものとして、ステップＳ１７０に進む（Ｓ１４０でＮ）。
【００５０】
ステップＳ１５０において、ＣＰＵは、ステップＳ１４０で基準強度を超えるものと判定された周波数成分の周波数を、記憶部９２に格納された周波数情報Ｊに当てはめて、当該周波数に対応するギヤを示す回転伝達部材情報を取得する。これにより、異常が生じたギヤが特定される。そして、ステップＳ１６０に進む。
【００５１】
ステップＳ１６０において、ＣＰＵは、公衆通信回線を通じて接続されたメンテナンス事業者の通信端末に向けて、複数のギヤのいずれかに異常が生じていること、及び、異常が生じたギヤを特定する情報を含む判定結果を通報する（即ち、通信端末に向けて出力する）。そして、ステップＳ１７０に進む。
【００５２】
ステップＳ１７０において、ＣＰＵは、ステップＳ１４０における予め定められた基準強度を超える周波数成分があるか否か（つまり、異常が生じたギヤがあるか否か）の判定結果を記憶部９２に格納する（即ち、記憶部９２に出力する）。また、基準強度を超える周波数成分があるとき、異常が生じているものとして特定されたギヤを示す回転伝達部材情報を判定結果に含めて記憶部９２に格納する。そして、本フローチャートの処理を終了する。
【００５３】
上述したステップＳ１１０が、請求項中の画像形成制御手段の一例に相当し、ステップＳ１３０が、請求項中の周波数解析手段の一例に相当し、ステップＳ１４０が、請求項中の周波数成分判定手段の一例に相当し、ステップＳ１５０が、請求項中の回転伝達部材特定手段の一例に相当し、ステップＳ１６０、Ｓ１７０が、請求項中の判定結果出力手段の一例に相当する。
【００５４】
上述したステップＳ１１０において、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの各色を含むトナー画像Ｇを形成してもよく、または、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ毎に単色のトナー画像Ｇを形成してもよい。Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋの各色を含むトナー画像Ｇを形成することで、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋについて同時にギヤの異常有無を判定することができる。または、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ毎に単色のトナー画像Ｇを形成することで、各プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ毎にギヤの異常有無を判定することができる。また、Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋのうち少なくとも２色について単色のトナー画像Ｇを形成してギヤの異常有無を判定することで、プロセスカートリッジ側のギヤに異常が生じているのか、又は、一次転写装置５１のギヤに異常が生じているのかの切り分けが可能となる。
【００５５】
次に、上述した画像形成装置１００における本発明に係る動作の一例について、図７〜図９を参照して説明する。
【００５６】
図７は、中間転写ベルトに転写されたトナー画像の一例であって、（ａ）は、回転駆動機構のギヤが正常なときの濃度一様なトナー画像を模式的に示す図であり、（ｂ）回転駆動機構のギヤに異常が生じたときの周期的な濃度ムラが発生したトナー画像を模式的に示す図である。図８は、画像濃度センサによって測定されたトナー画像における中間転写ベルトの進行方向の濃度変動の一例を示す図である。図９は、図８の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度についての解析結果の一例を示す図である。
【００５７】
画像形成装置１００は、通常の画像形成回数が所定の異常判定処理実行枚数に到達すると、回転伝達部材異常判定処理に進む。回転伝達部材異常判定処理において、まず、中間転写ベルト３１の進行方向について濃度一様のハーフトーン状のトナー画像Ｇを形成して、中間転写ベルト３１に転写する（Ｓ１１０）。回転駆動機構のギヤに異常が生じていないとき（正常時）、図７（ａ）に示すような濃度ムラのないトナー画像Ｇが形成、転写される。一方、回転駆動機構のギヤに異常が生じているとき（異常時）、図７（ｂ）に示すような濃度ムラのあるトナー画像Ｇが形成、転写される。
【００５８】
そして、中間転写ベルト３１の回転移動を進めて、転写されたトナー画像Ｇが画像濃度センサ６０を通過する際に、トナー画像Ｇの濃度を測定するとともに測定した濃度をＲＡＭに順次記憶する（Ｓ１２０）。ＲＡＭに順次記憶された濃度は、トナー画像Ｇにおける中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動を示している。この濃度変動の一例を図８に示す。
【００５９】
それから、上記濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する（Ｓ１３０）。この解析結果の一例を図９に示す。例えば、ある周波数成分の強度が高い場合（図９において１４０Ｈｚ）、その周波数成分の周波数に応じた周期で濃度が濃くなる濃度ムラが生じていることを示している。そのあと、解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える強度のものがあるかを判定する（Ｓ１４０）。基準強度を超える周波数成分がある場合（Ｓ１４０でＹ）、記憶部９２に格納された周波数情報Ｊに基づいて当該周波数成分に対応するギヤを特定し（Ｓ１５０）、メンテナンス従事者の通信端末に通報する（Ｓ１６０）。図８、図９に示す例では、周波数１４０Ｈｚの周波数成分の強度が基準強度を超えており、この周波数１４０Ｈｚに対応するギヤ５、ギヤ６（図５）において異常が生じているものとして特定される。
【００６０】
最後に、基準強度を超える周波数成分があるか否かの判定結果を記憶部９２に格納し、さらに、基準強度を超える周波数成分があるときにこの判定結果に含める形で異常が生じているものとして特定されたギヤを示す情報を記憶部９２に格納する（Ｓ１７０）。
【００６１】
この記憶部９２に格納した判定結果は、例えば、メンテナンス従事者が操作部９３を操作することによって、任意のタイミングで液晶ディスプレイに表示させることができる。そして、メンテナンス従事者は、この情報に基づいて回転駆動機構の交換などの作業を行うことができる。
【００６２】
図１０に、本実施形態の画像形成装置１００の概念的機能ブロック図を示す。本実施形態において、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのそれぞれが、図１０のトナー画像形成部１０として機能する。一次転写装置５１が、図１０の転写体搬送部５１として機能する。制御部９１が、図１０の画像形成制御手段９１ａ、周波数解析手段９１ｂ、周波数成分判定手段９１ｃ、判定結果出力手段９１ｄ、回転伝達部材特定手段９１ｅ、として機能する。また、記憶部９２が、図１０の周波数情報格納手段９２ａ、判定結果記憶手段９２ｂとして機能する。
【００６３】
本実施形態の画像形成装置１００は、トナー画像を形成するとともに当該トナー画像を中間転写ベルト３１に転写するプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋと、中間転写ベルト３１を搬送する一次転写装置５１と、を備え、プロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１に複数のギヤを含む回転駆動機構が設けられている。そして、画像形成装置１００は、中間転写ベルト３１にその進行方向に濃度一様のトナー画像Ｇが転写されるようにプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ及び一次転写装置５１を制御する画像形成制御手段９１ａと、中間転写ベルト３１に転写されたトナー画像Ｇの濃度を測定する画像濃度センサ６０と、画像濃度センサ６０によって測定されたトナー画像Ｇの濃度について中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する周波数解析手段９１ｂと、周波数解析手段９１ｂによって解析された周波数成分に所定の基準強度を超える強度のものが含まれるか否か判定する周波数成分判定手段９１ｃと、周波数成分判定手段９１ｃによる判定結果を出力する判定結果出力手段９１ｄと、を備えている。
【００６４】
また、画像形成装置１００は、複数のギヤとこれら複数のギヤにおけるトナー画像Ｇ形成時の回転周期に応じた周波数との対応関係を示す周波数情報Ｊが格納された周波数情報格納手段９２ａと、周波数成分判定手段９１ｃによって基準強度を超える強度の周波数成分が含まれることが判定されたとき、当該周波数成分の周波数を周波数情報Ｊに当てはめて、当該周波数に対応するギヤを特定する回転伝達部材特定手段９１ｅと、を備え、判定結果出力手段９１ｄが、回転伝達部材特定手段９１ｅによって特定されたギヤを示す情報を前記判定結果に含めて出力するように構成されている。
【００６５】
また、画像形成装置１００は、画像形成制御手段９１ａが、ハーフトーン状のトナー画像Ｇを形成するとともに当該トナー画像Ｇを中間転写ベルト３１に転写するようにプロセスカートリッジ１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを制御する構成とされている。
【００６６】
また、画像形成装置１００は、判定結果出力手段９１ｄによって出力された判定結果が記憶される判定結果記憶手段９２ｂをさらに備えている。
【００６７】
また、画像形成装置１００は、判定結果出力手段９１ｄが、通信回線を介して接続された通信端末に向けて判定結果を出力するように構成されている。
【００６８】
本実施形態の画像形成装置１００においては、中間転写ベルト３１の進行方向について濃度一様のトナー画像Ｇを形成するととともに中間転写ベルト３１に転写してその濃度を測定する。この測定した濃度について中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析する。この解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える周波数成分が含まれているか否かを判定して、この判定結果を出力する。
【００６９】
画像形成及び転写に係る回転体を回転させる回転駆動機構のギヤに異常が生じた場合、回転ムラ即ち周期的な速度変動が生じるので、形成された画像において周期的な濃度ムラが発生する。そして、上述した画像形成装置１００においては、トナー画像Ｇの濃度について中間転写ベルト３１の進行方向の濃度変動に含まれる周波数成分及びその強度を解析して、解析した周波数成分の中に所定の基準強度を超える周波数成分が含まれているか否かを判定する。このとき、トナー画像Ｇに周期的な濃度ムラが発生していた場合、当該周期に対応する周波数成分の強度が濃度ムラの程度に応じて高くなる。そのため、画像形成装置１００によれば、このような濃度変動の周波数成分及びその強度を判定することにより、回転体を回転させる回転駆動機構が備えるギヤの異常を検出することができる。
【００７０】
また、複数のギヤとこれら複数のギヤにおけるトナー画像Ｇ形成時の回転周期に応じた周波数との対応関係を示す周波数情報Ｊが記憶部９２に格納されている。そして、基準強度を超える強度の周波数成分が含まれることが判定されたとき、当該周波数成分の周波数を周波数情報Ｊに当てはめて、当該周波数に対応するギヤを特定する。そして、特定されたギヤを示す情報（回転伝達部材情報）を前記判定結果に含めて出力する。そのため、複数のギヤの中から異常が生じたギヤを検出することができ、メンテナンス従事者による異常が生じたギヤの特定を不要として、メンテナンスを効率よく行うことができる。
【００７１】
また、回転伝達部材の異常判定持において、ハーフトーン状のトナー画像Ｇを形成するとともに当該トナー画像Ｇを中間転写ベルト３１に転写するので、べた塗りのトナー画像に比べてギヤの異常に伴う濃度ムラがより顕著に現われて、より確実にギヤの異常を検出することができる。
【００７２】
また、ギヤ異常の判定結果が記憶部９２に記憶されるので、例えば、操作部９３への操作入力などによってこの判定結果を表示可能に構成などすることで、任意のタイミングで判定結果を参照することができ、メンテナンスをさらに効率よく行うことができる。
【００７３】
また、通信回線を介して接続された通信端末に向けて判定結果を出力するように構成されているので、遠隔地にいるメンテナンス従事者に予めギヤの異常を通報することができ、そのため、メンテナンスをさらに効率よく行うことができる。
【００７４】
上述した本実施形態では、図６のフローチャートに示すように、基準強度を超える周波数成分があるとき、基準強度を超える強度の周波数成分の周波数に対応するギヤを特定するものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１５０、Ｓ１６０を省略して、単に基準強度を超える強度の周波数成分があるか否かを判定して（Ｓ１４０）、この判定結果を記憶部９２に記憶する（Ｓ１７０）構成としてもよい。
【００７５】
また、本実施形態では、中間転写体としての中間転写ベルト３１に転写されたトナー画像Ｇの濃度を測定する構成のものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、記録紙（即ち、転写体（転写材））に転写されたトナー画像（定着前、定着後のいずれでもよい）の濃度を測定する構成としてもよい。このような構成の場合、二次転写ローラ３４と定着装置４０との間、又は、定着装置４０の後段側に画像濃度センサ６０を配置して、記録紙に形成された定着前又は定着後のトナー像Ｇの濃度を測定するようにする。
【００７６】
また、本実施形態では、判定結果を、通信回線を通じて通報するとともに記憶部９２に記憶するものであったが、これに限定されるものではなく、例えば、判定結果を記録紙に印刷するなどしてもよい。本明細書及び特許請求の範囲において、「判定結果を出力する」とは、「判定結果を通報する」、「判定結果を記憶する」、「判定結果を印刷する」などの判定結果を直接的又は間接的に参照可能にするという概念を含むものである。
【００７７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ  感光体ドラム
２        帯電装置
３        露光装置
４        現像装置
６        潤滑剤塗布装置
７        クリーニング装置
１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ  プロセスカートリッジ（トナー画像形成部の一例）
２５      露光ユニット
３１      中間転写ベルト（転写体（中間転写体）の一例）
４０      定着装置
５１      一次転写装置（転写体搬送部の一例）
６０      画像濃度センサ
９１      制御部（画像形成制御手段、周波数解析手段、周波数成分判定手段、判定結果出力手段及び回転伝達部材特定手段の一例）
９２      記憶部（周波数情報格納手段及び判定結果記憶手段の一例）
９３      操作部
１００    画像形成装置
Ｇ        トナー画像
Ｊ        周波数情報
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７９】
【特許文献１】特開平５−１６５２９５号公報
【特許文献２】特開平６−３９１１号公報
【図１】
2013228542.tif 000003
【図２】
2013228542.tif 000004
【図３】
2013228542.tif 000005
【図４】
2013228542.tif 000006
【図５】
2013228542.tif 000007
【図６】
2013228542.tif 000008
【図７】
2013228542.tif 000009
【図８】
2013228542.tif 000010
【図９】
2013228542.tif 000011
【図１０】
2013228542.tif 000012