(57)【要約】【課題】  本発明では、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始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する。【解決手段】  本発明に係る画像形成装置は、感光体上に形成した印刷すべき画像のトナー像を印刷媒体上へ転写することで、当該画像を印刷する画像形成装置であって、感光体上で、かつ、印刷すべき画像のトナー像を形成する領域外に、当該画像に関する異常を検出するための異常検出用パターンのトナー像を形成する像形成手段と、像形成手段により形成される異常検出用パターンを読み取る読取手段と、読取手段による読取結果に基づいて印刷された画像に関する異常の有無を検出する異常検出手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図６
2009271260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体上に形成した印刷すべき画像のトナー像を印刷媒体上へ転写することで、前記画像を印刷する画像形成装置であって、
前記感光体上で、かつ、前記印刷すべき画像のトナー像を形成する領域外に、前記画像に関する異常を検出するための異常検出用パターンのトナー像を形成する像形成手段と、
前記像形成手段により形成される前記異常検出用パターンを読み取る読取手段と、
前記読取手段による読取結果に基づいて、印刷された前記画像に関する異常の有無を検出する異常検出手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数のローラによって支持された中間転写体と、
前記中間転写体上に一次転写された前記印刷すべき画像のトナー像を前記印刷媒体上に二次転写する二次転写ローラと、を有し、
前記読取手段は、前記二次転写ローラ上に二次転写された前記異常検出用パターンを読み取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】
前記異常検出用パターンは、副走査方向に連続する同一色のパターンであ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】
当該画像形成装置は、タンデム方式の画像形成装置であり、
前記異常検出用パターンは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色を主走査方向に並べたパターンを、副走査方向に所定の間隔で配置するパターンであ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５】
前記異常検出手段は、前記色毎の読取結果に基づき、前記画像に関する異常の有無を色毎に検出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】
前記異常検出手段により異常が検出された前記画像に関し、再度、印刷処理をするリカバリ手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記異常検出手段により異常が有ると検出された前記画像が印刷された前記印刷媒体を、前記異常検出手段により異常が有ると検出されない前記画像が印刷された前記印刷媒体と分けて排出する分離排出手段を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記異常検出手段により検出される前記異常が発生する周期に基づいて、前記画像に関する異常を発生させる原因箇所を特定する異常原因特定手段を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記異常原因特定手段により特定された前記原因箇所を動作させない制御手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記異常原因特定手段により特定された前記原因箇所を制御するための制御パラメータの調整をする制御手段を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記異常検出手段により異常が有ると検出された場合に、
前記印刷された画像に関し異常が有る旨を通知する通知手段を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一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、画像形成装置において、印刷媒体に形成される画像の品質の良否を、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく判断する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラー電子写真方式の画像形成装置の構成の一つに、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４つの感光体ドラム、中間転写ベルト、二次転写ローラを備え、各色に対応する感光体ドラム上に作像された画像が中間転写ベルト上で重ね合わされ、そのカラー画像が二次転写ローラ部分で印刷媒体に転写される。そして、この印刷媒体上に形成されるカラー画像に色ずれや色むらが生じないように感光体ドラム、中間転写ベルト、二次転写ローラは制御されるが、様々な理由により色ずれや色むらが発生する場合がある。
【０００３】
例えば、印刷すべき画像がブラック、マゼンタ、シアン、イエローが主走査方向に並んで配置される四角の画像である場合、図１で示すような正常に印刷された画像では、各色の先頭が一致するが、何らかの原因により、図２で示すように、各色の画像（図１ではイエローの画像）に色ずれが生じる場合がある。また、印刷すべき画像が、図３で示すような主走査方向に連続したパターンを一定間隔で副走査方向に配置した画像である場合、例えば図４で示すように、印刷すべき画像と異なる画像が印刷される場合もある。
【０００４】
そこで、特許文献１では、当該色ずれや色むらの生じた画像が形成された印刷媒体を、正常に画像が形成された印刷媒体と区別し、分離する技術が公開されている。当該文献に記載された技術は、異常シートが発生した際に異常シートを排除し、かつ、排除したシートのリカバリを自動的に実行することを目的としており、異常検出手段、異常シート収納部などを設けて、異常シートを検出した際に、当該異常シートを異常シート収納部へ格納した後、リカバリ動作を行う技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−０２０６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記技術においては、印刷媒体に形成された画像の異常を検出した際に次頁以降に無駄な印刷を行わせないように制御することや、印刷される画像の順番を維持するためのリカバリ動作を早いタイミングで開始することに関する要請が強いにも関わらず、印刷媒体に画像を転写、定着させた後でなければ、印刷媒体に形成された画像の異常を検出することができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明では、上記問題点に鑑み、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始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する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、感光体上に形成した印刷すべき画像のトナー像を印刷媒体上へ転写することで、当該画像を印刷する画像形成装置であって、感光体上で、かつ、印刷すべき画像のトナー像を形成する領域外に、当該画像に関する異常を検出するための異常検出用パターンのトナー像を形成する像形成手段と、像形成手段により形成される異常検出用パターンを読み取る読取手段と、読取手段による読取結果に基づいて印刷された画像に関する異常の有無を検出する異常検出手段と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、複数のローラによって支持された中間転写体と、中間転写体上に一次転写された印刷すべき画像のトナー像を印刷媒体上に二次転写する二次転写ローラとを有し、読取手段は、二次転写ローラ上に二次転写された異常検出用パターンを読み取ることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出用パターンは、副走査方向に連続する同一色のパターンであることを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、当該画像形成装置は、タンデム方式の画像形成装置であることに加え、異常検出用パターンは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色を主走査方向に並べたパターンを、副走査方向に所定の間隔で配置するパターンであることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出手段は、上記色毎の読取結果に基づき、印刷された画像に関する異常の有無を色毎に検出することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出手段により異常が検出された画像に関し、再度、印刷処理をするリカバリ手段を有することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出手段により異常が有ると検出された画像が印刷された印刷媒体を、異常検出手段により異常が有ると検出されない画像が印刷された印刷媒体と分けて排出する分離排出手段を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出手段により検出される異常が発生する周期に基づいて、画像に関する異常を発生させる原因箇所を特定する異常原因特定手段を有することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常原因特定手段により特定された原因箇所を動作させない制御手段を有することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常原因特定手段により特定された原因箇所を制御するための制御パラメータの調整をする制御手段を有することを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置の一形態では、異常検出手段により異常が有ると検出された場合に、印刷された画像に関し異常が有る旨を通知する通知手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明では、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
（本実施の形態に係る画像形成装置の動作原理）
（１）画像形成装置の一般的な印刷処理について
図５を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置の一般的な印刷処理について説明する。図５は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の構成を示す図である。ここでの説明では、タンデム方式のカラー画像形成装置について説明するが、本実施の形態に係る画像形成装置は、他の方式を用いて画像を形成する形態としても良く、また、モノクロ画像を形成する形態であっても良い。
【００１５】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、給紙トレイ１、給紙ローラ２、紙搬送ローラ３、記録紙４、中間転写ベルト５、画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、駆動ローラ７、従動ローラ８、二次転写ローラ９、定着器１０を有する。
【００１６】
本実施の形態に係る画像形成装置１００は、図５で示すように、無端状移動装置である中間転写ベルト５に沿って、基準色であるブラックと、その他の色であるマゼンタ、シアン、イエローとに係る各色の画像を形成する画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが並べられた構成となっている。これら複数の画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは、画像を形成するトナーの色が異なるだけで内部構成は共通である。従って、以下の説明では、画像形成部６ＢＫの各構成要素について具体的に説明し、他の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙは画像形成部６ＢＫと処理動作が同じであるため、画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙについては説明を省略する。
【００１７】
画像形成部６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム、この感光体ドラムの周囲に配置された帯電器、露光器、現像器、感光体クリーナ、除電器等から構成されている。露光器は、各画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙが形成する画像色に対応する露光ビームであるレーザ光を照射するように構成されている。各画像色の露光ビームであるレーザ光は、光源であるそれぞれのレーザダイオードから照射される。照射されたレーザ光は、反射鏡によって光学系を経て、光路を調整された後、感光体ドラムの表面へと走査される。反射鏡は６面体のポリゴンミラーであり、回転をすることによってポリゴンミラー１面につき主走査方向１ライン分の露光ビームを走査することができる。また、光源のレーザダイオード４つ（ＢＫ、Ｍ、Ｃ、Ｙの４つ）に対して、ポリゴンミラー１つで走査を行う。
【００１８】
例えば、ブラックとマゼンタに対応するレーザ光と、シアンとイエローに対応するレーザ光の２色ずつの露光ビームに分けてポリゴンミラーの対向反射面を用いて走査を行うことによって、同時に異なる４つの感光体ドラムへと露光することを可能としている。光学系は、反射光を等間隔に揃えるf-θレンズと、レーザ光を偏向する偏向ミラーとで構成されている。
【００１９】
画像形成に際し、感光体ドラムの外周面は、暗中にて帯電器により一様に帯電された後、露光器からのブラック画像に対応したレーザ光により露光され、静電潜像を形成される。現像器は、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、これにより感光体ドラム上にブラックのトナー画像が形成される。
【００２０】
このトナー画像は、感光体ドラムと中間転写ベルト５とが接する位置（転写位置）で、転写器の働きにより中間転写ベルト５上に転写される。この転写により、中間転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。
【００２１】
以上のようにして、画像形成部６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された中間転写ベルト５は、次の画像形成部６Ｍに送られる。画像形成部６Ｍでは、画像形成部６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が中間転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００２２】
さらに、中間転写ベルト５は、次の画像形成部６Ｃ、６Ｙに送られ、同様の動作により、感光体ドラム上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体ドラム上に形成されたイエローのトナー画像とが、中間転写ベルト５上に重畳されて転写される。こうして、中間転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。中間転写ベルト５上に形成された当該フルカラーの重ね画像は、二次転写ローラ９部分で二次転写ローラ９上の記録紙４上に転写され、その後、このフルカラーの画像が転写された記録紙４は、定着器１０にて画像を定着させた後、画像形成装置１００の外部に排紙される。ここで、二次転写ローラ９は、ベルト等であっても良い。また、記録紙４は紙媒体であっても良く、他材質の印刷媒体であっても良い。
【００２３】
なお、上記した画像形成装置は、中間転写ベルト上に重畳された各色のトナー像を記録紙に転写するタンデム方式のカラー画像形成装置であるが、本発明の構成要件が成立する形態であれば他の方式によるカラー画像形成装置であっても、またはモノクロ画像形成装置であっても良い。例えばベルト上の記録用紙に感光体上のトナー像を転写する直接転写方式でも良い。
【００２４】
（２）本実施の形態に係る画像形成装置の動作原理
図６を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置の動作原理について説明する。図６は、本実施の形態に係る画像形成装置１００の動作原理を説明するための図である。画像形成装置１００は、原稿読取手段１１０、像形成手段１２０、転写手段１３０、分離搬出手段１４０、読取手段１５０、異常検出手段１６０、異常原因特定手段１７０、制御手段１８０、リカバリ手段１９０、通知手段２００を有する。
【００２５】
原稿読取手段１１０は、画像形成装置１００が備えるスキャナを用いて、原稿の画像データを取得する。像形成手段１２０は、上記説明の画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙにおける処理を実行する。例えば、像形成手段１２０は、原稿読取手段１１０により読み取られた画像データに対応するトナー像を画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの感光体上に形成する。
【００２６】
また、像形成手段１２０は、感光体上であって、かつ、原稿の画像データに対応するトナー像を形成する領域外に、記録紙４に印刷された原稿画像に関する異常を検出するための異常検出用パターンのトナー像を形成する。異常検出用パターンは、感光体の上であっても、原稿の画像データに対応するトナー像を形成する領域外に形成されるため、中間転写ベルト５の上には転写されるものの、記録紙４には転写されない。こうすることによって、記録紙４に形成される原稿画像に影響を与えることなく、また、記録紙４上へ原稿画像を印刷する処理と平行して、当該原稿画像の異常の有無を検出することができる。ここで、記録紙４に印刷された原稿画像に関する異常とは、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色画像に位置ずれや濃度むらが生じることを含む概念である。
【００２７】
ここで図７は、上記異常検出用パターンのトナー像を形成する領域を説明するための図である。図７で示すように異常検出用パターンのトナー像は、印刷すべき原稿画像のトナー像が形成される領域の外側に形成され、当該領域外であれば主走査方向の始点部分に形成される形態であっても良く、主走査方向の終端部分に形成される形態であっても良い。さらに、図８、９を用いて、異常検出用パターンの構成例を説明する。図８には、異常検出用パターンの一例として、副走査方向に連続する同一色のパターンを示している。また、図８ではブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色で構成されるパターンを例示しているが、当該パターンを構成する色数は幾つであっても良いし、モノクロ画像形成装置の場合にはブラック１色でパターンを構成する形態としても良い。この異常検出用パターンによって、各色画像の濃度むらを検出することができる。
【００２８】
一方、図９には、異常検出用パターンの別例として、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色を主走査方向に並べたパターンを、副走査方向に所定の間隔で配置したものを示している。この異常検出用パターンによって、各色画像の位置ずれを検出することができる。また、この異常検出用パターンにおいて、その形状、色の配列、各パターン間の間隔は、図９で示したものに限られることなく、当該パターンを利用するシステムに応じて、最適なパターンを選択することができる。
【００２９】
転写手段１３０は、像形成手段１２０により形成された原稿画像のトナー像を、中間転写ベルト５の上へ転写し、その後、二次転写ローラ９の部分において記録紙４の上に転写する。また、転写手段１３０は、像形成手段１２０により形成された異常検出用パターンのトナー像を、中間転写ベルト５の上へ転写するが、このトナー像を記録紙４の上には転写せず、本実施の形態においては二次転写ローラ９へ転写する。
【００３０】
読取手段１５０は、像形成手段１２０により形成された異常検出用パターンを読み取る。ここで、読取手段１５０は、感光体の上に形成された異常検出用パターンを読み取る形態であっても良く、また、中間転写ベルト５の上に転写された異常検出用パターンを読み取る形態であっても良く、或いは、二次転写ローラ９に転写された異常検出用パターンを読み取る形態としても良い。つまり、読取手段１５０は、感光体の上に形成された異常検出用パターンを読み取る形態であっても、感光体上への形成後１回以上転写された異常検出用パターンを読み取る形態であっても良い。ただし、下記で述べる理由により、二次転写ローラ９上に転写された異常検出用パターンを読み取る方法が、印刷すべき画像に関する異常を検出するためには最も効果的である。第１の理由は、該画像に関する異常はトナー像を記録紙４へ転写する際に発生する場合が多いため、記録紙４への転写（最終転写）後に異常検出用パターンを読み取ることで記録紙４上に起こる異常を全て検出することができるからである。第２の理由は、本願発明のように中間転写方式では最終転写は二次転写となり、記録紙４以外の場所で最終転写後の異常検出用パターンを読み取るのは二次転写ローラ９上が最適だからである。従って、上記のように二次転写ローラ９上に転写された異常検出用パターンを読み取る方法を採用することによって、記録紙４に転写された印刷画像に関する全ての異常を検出することができる。なお、二次転写ローラ９は、ベルト等であっても良い。
【００３１】
また、読取手段１５０は、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色画像の濃度むらを検出することができるＰセンサを用いて異常検出用パターンを読み取る形態としても良いし、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサを用いて異常検出用パターンを読み取る形態としても良い。ここでＰセンサは、発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）と、受光素子としてＰＤ（フォトダイオード）またはＰＴｒ（フォトトランジスタ）とを組み合わせた反射型センサが一般に知られている。また、読取手段１５０が異常検出用パターンの読み取りに利用する装置は、ＰセンサやＣＣＤイメージセンサに限定されるものではなく、当該パターンを読み取ることができるものであれば良い。図１０で示すように、本実施の形態における読取手段１５０は、画像形成装置１００内の１１で示す位置にＰセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、又はその他のセンサを設置して、二次転写ローラ９に転写された異常検出用パターンを読み取る。ただし、読取手段１５０は、他の位置において異常検出用パターンを読み取る場合、その読み取りに適した位置に上記のセンサを設置し、当該パターンを読み取るものとする。
【００３２】
異常検出手段１６０は、読取手段１５０による読取結果に基づいて、記録紙４に印刷された画像に異常があるか否かを検出する。以下では、読取手段１５０による読取結果の例を示して、その例示した読取結果に基づく異常検出手段１６０の処理を説明する。図１１の上段には図９で例示した異常検出用パターンのトナー像が形成された様子を示し、下段にはＣＣＤイメージセンサを用いた読取手段１５０の読取結果を示す。ここで、ＣＣＤイメージセンサは読み取ったデータをＲＧＢ表色系に基づくデータ形式で出力するが、図１２の下段では、当該出力データに適当な変換を施した後のＣＭＹＫ表色系に基づくデータを示している。異常検出手段１６０は、図１１の下段で示すような各色画像に関する読取結果（検出タイミング）の差異に基づいて、記録紙４に印刷された画像に関する異常の有無と当該異常が発生した色とを検出する。
【００３３】
また、図１２には、図８で例示した異常検出用パターンにおいて、各色画像に濃度むらが発生した場合の例を示した。この場合には、読取手段１５０がＰセンサを用いて異常検出用パターンを読み取り、異常検出手段１６０は、その読取結果に基づいて、各色画像の濃度むらを検出し、印刷された画像に関して異常があることを検出する。
【００３４】
さらに、異常原因特定手段１７０は、図１２で示すように各色画像の濃度むらが一定の周期Ｔで発生している場合に当該周期Ｔを検出し、この周期Ｔに基づいて印刷された画像に関する異常を発生させる画像形成装置１００内の原因箇所を特定する。例えば、異常原因特定手段１７０により検出された周期Ｔが、中間転写ベルト５を駆動する駆動ローラ７の回転周期と一致する場合、当該駆動ローラ７を異常発生の原因箇所として特定し、また、当該周期Ｔが中間転写ベルト５の回転周期と一致する場合、当該中間転写ベルト５を異常発生の原因箇所として特定する。また、異常原因特定手段１７０は、複数の異常発生原因が重畳した場合においても、上記濃度むらの検出結果（濃度むらの発生を検出した時刻に関するデータ）に対して、フーリエ変換等の周波数解析を行うことで、複数の原因箇所を検出する。
【００３５】
また、異常原因特定手段１７０により異常を発生させる原因箇所が特定された場合に、制御手段１８０は、当該原因箇所を制御するための制御パラメータを調整して、異常発生の修復を行う。例えば、駆動ローラ７が濃度むらの発生原因であると特定できた場合、駆動ローラ７を駆動する駆動元を制御することでそれを改善させることができる。そして、その駆動ローラ７の制御にフィードフォワードが用いられているのであれば、フィードフォワードのデータを再取得し、それを制御に反映することで異常発生の修復をすることができる。また、フィードバック制御においては、フィードバックゲインを可変させるか、特定周波数に限定したフィードバック制御を行うなどの措置でも異常発生の修復をすることができる。他方、経年劣化などで共振周波数が変化した場合は、それに応じて共振周波数における制御ゲインを下げるなどの対応が有効である。本発明では異常検出用パターンから濃度むら発生の周波数を特定することができるため、仮にそれが共振周波数と一致しているもしくはそれに近い周波数であると判断できた場合には、制御コントローラの制御パラメータを変更する。ここではフィードフォワードや、フィードバック制御のゲイン調整について説明したが、制御系の異常を正常化させる手段は他にもあり、特にこれに限定するものではない。また、制御パラメータを変更しても異常が発生する場合には、再度フィードバックデータを取り直す、フィードバックゲインを変更するなどして、より画像形成に関する機構を安定させ、異常画像の発生を抑制する制御を行う。
【００３６】
また、異常原因特定手段１７０により異常を発生させる原因箇所が特定された場合に、制御手段１８０は、当該原因箇所の動作を停止させて、再度、印刷処理を行うことで異常発生の修復を行う。例えば、異常画像がカラー印刷時のみ発生しており、その要因がブラック以外の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙに関わる箇所である場合、制御手段１８０は、モノクロ印刷に関して継続して印刷処理を行う。このようにモノクロ印刷についてのみ継続利用できるように制御することで、画像形成装置１００のダウンタイムを低減させることができる。
【００３７】
リカバリ手段１９０は、異常検出手段１６０により異常があると検出された原稿画像に対して、再度印刷処理を行うが、このとき、制御手段１８０により異常を発生させる原因箇所の修復を行った後に、印刷処理を行うこととしても良い。また、通知手段２００は、異常検出手段１６０により異常があると検出された場合に、画像形成装置１００が備える表示装置等にその旨を表示する。また、分離排出手段１４０は、異常検出手段１６０により異常が検出された画像を印刷した記録紙４と、異常検出手段１６０により異常が検出されない画像を印刷した記録紙４とを、分離して排紙する。これらの処理により、異常が発生した際にも、画像形成装置１００の生産性を低下させることなく、動作を継続させることができる。
【００３８】
以下では、画像形成装置１００による処理の流れを説明する。はじめに、原稿入力手段１１０が印刷すべき原稿をスキャナで読み取り、当該原稿の画像データを取得する。そして、像形成手段１２０が当該画像データに関するトナー像を感光体上に形成し、それと同時に、異常検出用パターンのトナー像を、当該画像データに関するトナー像を形成しない領域に形成する。その次に、転写手段１３０が感光体上のトナー像を中間転写ベルト５上へ転写し、その後、二次転写ローラ９の部分で原稿画像に関するトナー像のみを給紙トレイ１から搬送されてきた用紙上に転写し、異常検出用パターンに関するトナー像を二次転写ローラ９に転写する。
【００３９】
ここからは、異常検出用パターンの検出処理について説明する。読取手段１５０が二次転写ローラ９に転写された異常検出用パターンのトナー像をＣＣＤイメージセンサ等で読み取り、この読取結果を異常検出手段１６０に通知する。そして、異常検出手段１６０が読取手段１５０による読取結果に基づいて記録紙４に印刷された原稿画像に異常が発生しているか否かを検出し、異常が発生していると検出された場合には、分離排出手段１４０が当該画像を印刷した記録紙４を、他の正常に印刷処理が行われた記録紙４と分離して排紙する。このとき、通知手段２００が印刷処理を行った画像に関し異常が発生している旨を表示装置に通知する。また、異常検出手段１６０により異常が検出されない場合には、分離排出手段１４０が画像の印刷された用紙を通常通り排紙する。
【００４０】
一方、異常原因特定手段１７０が、異常検出手段１６０により検出される異常の発生周期に基づいて、当該異常を発生させる箇所を特定し、制御手段１８０がこの特定された箇所の動作を停止し、又は、この特定された箇所に関する制御パラメータを調整することで、当該特定箇所の修復を行った後、リカバリ手段１９０が異常の検出された画像に関して、再び印刷処理を行う。
【００４１】
上記のような処理を行うことによって、本発明では、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始することができる画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
（本実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成）
図１３を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成について説明する。図１３は、本実施の形態に係る画像形成装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。画像形成装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）２１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２２０、ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）２３０、フラッシュメモリ２４０、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）２５０、表示装置２６０、スキャナ２７０、プロッタ２８０を有する。
【００４３】
ＣＰＵ２１０は、ＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する装置で、ＲＡＭ２３０に展開（ロード）されたデータを、プログラムの命令に従って演算処理し、画像形成装置１００の全体を制御する。ＲＯＭ２２０は、ＣＰＵ２１０が実行するプログラムやデータを記憶している。ＲＡＭ２３０は、ＣＰＵ２１０でＲＯＭ２２０に記憶されたプログラムを実行する際に、実行するプログラムやデータが展開（ロード）され、演算の間、演算データを一時的に保持する。
【００４４】
フラッシュメモリ２４０は、電源を切ってもデータが消えず保存される半導体メモリのことであり、画像読取装置１００のセットアップ情報等が保存されている。ＨＤＤ２５０は、基本ソフトウェアであるＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、本実施の形態に係るアプリケーションプログラムや機能拡張用のプラグインなどを、関連するデータとともに記憶する装置である。
【００４５】
表示装置２６０は、ハードキーによるキースイッチとＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とから構成され、画像形成装置１００が有する機能をユーザが利用する際に、各種設定を行うなどのユーザインタフェースとして機能する装置である。スキャナ２７０は、原稿を読み込み、画像形成装置１００に画像データを入力する装置である。プロッタ２８０は、印刷すべき原稿に関する画像データを紙出力する装置である。
【００４６】
画像形成装置１００の各手段は、ＣＰＵ２１０が、ＲＯＭ２２０又はＨＤＤ２５０に記憶された各手段に対応するプログラムを実行することにより実現される形態としても良いし、当該各手段に関する処理をハードウェアで実現する形態としても良い。
【００４７】
（本実施の形態に係る画像形成装置の印刷処理）
図１４を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置による印刷処理を説明する。図１４は、本実施の形態に係る画像形成装置１００による印刷処理の一例に関するフローチャートである。
【００４８】
ここでは、スキャナ２７０により原稿画像を読み取った後、当該原稿の画像をプロッタ２８０より紙出力する処理について説明するが、当該印刷処理と平行して、画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙでは異常検出用パターンのトナー像も形成される。そして、画像形成装置１００は、当該異常検出用パターンのトナー像を読み取り、異常発生の有無を検出することで、プロッタ２８０から紙出力された原稿の画像に異常が発生しているか否かを検出する。さらに、画像形成装置１００は、プロッタ２８０により紙出力された原稿の画像に異常が発生していることが検出された場合には、上記の検出結果を用いて当該異常を発生させる原因の修復を行い、再度の印刷処理を実施する。
【００４９】
Ｓ１０で画像形成装置１００は処理を開始する。本処理例における説明で、画像形成装置１００は図１０で示すような中間転写ベルト５を用いたタンデム方式の画像形成装置とするが、本発明の構成要件が成立する形態であれば他の方式によるカラー画像形成装置であっても、またはモノクロ画像形成装置であっても良い。例えば、ベルト上の記録紙４に感光体上のトナー像を転写する直接転写方式でも良い。Ｓ２０で原稿入力手段１１０がスキャナ２７０上に置かれた原稿の画像を読み取り、原稿の画像データを取得し、読み取られた画像データはＲＡＭ２３０又はＨＤＤ２５０の作業領域に一旦記憶される。
【００５０】
Ｓ３０で像形成手段１２０が、ＲＡＭ２３０又はＨＤＤ２５０に記憶された原稿の画像データを読み出し、各色の画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの感光体の上に、当該画像データのトナー像を形成する。また、像形成手段１２０は、上記原稿の画像データのトナー像を形成すると同時に、図７で示すように、感光体上で、かつ、原稿画像に関するトナー像が形成される領域外に、異常検出用パターンのトナー像を形成する。ここで、異常検出用パターンとは、画像形成装置１００が記録紙４の上に印刷した原稿の画像に、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの各色画像の位置ずれや濃度むら等の何らかの異常の発生を検出するためのパターンである。そして、上記の領域へ形成された異常検出用パターンのトナー像は記録紙４上に印刷されることはなく、また、原稿画像に関するトナー像の形成処理と平行して形成されるため、印刷画像への異常発生の有無を早期に検出することができる。
【００５１】
Ｓ４０で転写手段１３０が、画像形成部６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙの感光体の上に形成された原稿画像に関するトナー像を中間転写ベルト５の上に転写すると同時に、当該感光体の上に形成された異常検出用パターンのトナー像を中間転写ベルト５の上に転写する。ここで、本実施の形態における異常検出用パターンは、図８又は図９で示したパターンであるものとするが、検出すべき異常の内容に応じて他の形態としても良い。
【００５２】
さらにＳ４０で転写手段１３０が、感光体上から中間転写ベルト５の上に転写された原稿画像のトナー像と異常検出用パターンのトナー像とを中間転写ベルト５を回転させることで移動させ、二次転写ローラ９の部分で給紙トレイ１から搬送されてきた記録紙４の上に原稿画像のトナー像を転写する。これと当時に転写手段１３０が、二次転写ローラ９に異常検出用パターンのトナー像を転写する。ここで、本実施の形態では、異常検出用パターンを検出するためのセンサを図１０中の１１で示す位置に設置しているため、転写手段１３０が異常検出用パターンのトナー像を二次転写ローラ９へ転写する形態としているが、当該センサは他の位置に設置しても良く、その場合、転写手段１３０は異常検出用パターンのトナー像を当該センサで読み取りが可能な場所に転写する。ただし、二次転写ローラ９上に転写された異常検出用パターンを読み取る方法が、印刷すべき画像に関する異常を検出するためには最も効果的である。こうすることによって、記録紙４に転写された印刷画像に関する全ての異常を検出することができる。
【００５３】
Ｓ５０で読取手段１５０が、図１０中の１１の位置に設置されたＰセンサ、ＣＣＤイメージセンサ等のセンサを用いて、二次転写ローラ９に転写された異常検出用パターンのトナー像を読み取り、さらに必要が有れば、読み取ったデータを適当なデータ形式に変換した後、当該データをＲＡＭ２３０又はＨＤＤ２５０の作業領域に一旦記憶する。そして、記録紙４上に印刷した原稿画像に異常がある場合には、異常検出用パターンは図１１上段や図１２で示すようなパターンとなり、図８又は図９で示したような目的とするパターンとは異なるパターンが形成される。図１１上段では各色画像の位置ずれが生じており、図１２では各色画像に定期的な濃度むらが発生している。
【００５４】
Ｓ６０で異常検出手段１６０が、ＲＡＭ２３０又はＨＤＤ２５０に記憶される読取手段１５０による読取結果を読み出して、当該読取結果に基づいて記録紙４上に印刷した原稿画像に異常が発生しているか否かを検出する。例えば、図１１上段で示すように各色画像に位置ずれが生じている場合、読取手段１５０による読取結果は図１１下段で示すようなデータとなり、各色画像が検出される時刻にずれが生じる。そこで、異常検出手段１６０が、当該各色画像の検出時刻のずれに基づき、各色画像の位置ずれ発生を検出する。他方、図１２で示すような場合には、異常検出手段１６０が各色画像に濃度むらが発生していることを検出する。
【００５５】
Ｓ７０で異常検出手段１６０が記録紙４上に印刷した原稿画像に異常があることを検出しない場合（Ｓ７０でＮｏの場合）、Ｓ９０で転写手段１３０が記録紙４上に転写された原稿画像のトナー像を定着器１０で定着させ、分離排出手段１４０が原稿画像の印刷された記録紙４を排紙して、画像形成装置１００は印刷処理を終了する。
【００５６】
Ｓ７０で異常検出手段１６０が記録紙４上に印刷した原稿画像に異常があることを検出した場合（Ｓ７０でＹｅｓの場合）、Ｓ８０で分離排出手段１４０が上記異常の検出された画像を印刷した記録紙４を、上記異常の検出されない正常な画像を印刷した記録紙４と分離して排紙し、また、通知手段２００が原稿画像に異常があることを検出した旨を表示装置２６０へ表示する。こうすることにより、印刷画像に異常が発生した場合であっても印刷処理を中断する必要がないため、画像形成装置１００の生産性、効率性の向上させることができる。
【００５７】
また、Ｓ８０で異常原因特定手段１７０が、図１２で示すような各色画像の濃度むらが発生する周期Ｔを検出し（濃度むらの発生は異常検出手段１６０が検出する）、当該周期Ｔに基づいて、記録紙４上に印刷された原稿画像に異常を発生させる原因となる箇所を特定する。例えば、異常原因特定手段１７０は、上記周期Ｔが中間転写ベルト５を駆動するための駆動ローラ７の回転周期と一致する場合、当該駆動ローラ７を異常の原因箇所として特定し、他方で、当該周期Ｔが中間転写ベルト５の回転周期と一致する場合、当該中間転写ベルト５を異常の原因箇所として特定する。また、異常原因特定手段１７０は、異常を発生させる原因が重畳している場合であっても、上記の濃度むらの発生を検出した時刻の時系列データに対しフーリエ変換等の周波数解析を行い、そこで得られる各周波数成分（または、各周波数を逆数にした周期）に基づき複数の原因箇所を特定する。
【００５８】
また、Ｓ８０で制御手段１８０が、上記のような原因箇所が特定された場合に、当該原因箇所を制御するための制御パラメータを調整して、異常発生の修復を行い、リカバリ手段１９０が印刷処理を行う。例えば、駆動ローラ７が濃度むらの発生原因であると特定できた場合、駆動ローラ７を駆動する駆動元を制御することでそれを改善させることができる。そして、その駆動ローラ７の制御にフィードフォワードが用いられているのであれば、フィードフォワードのデータを再取得し、それを制御に反映することで異常発生の修復をすることができる。また、フィードバック制御においては、フィードバックゲインを可変させるか、特定周波数に限定したフィードバック制御を行うなどの措置でも異常発生の修復をすることができる。他方、経年劣化などで共振周波数が変化した場合は、それに応じて共振周波数における制御ゲインを下げるなどの対応が有効である。本発明では異常検出用パターンから濃度むら発生の周波数を特定することができるため、仮にそれが共振周波数と一致しているもしくはそれに近い周波数であると判断できた場合には、制御コントローラの制御パラメータを変更する。ここではフィードフォワードや、フィードバック制御のゲイン調整について説明したが、制御系の異常を正常化させる手段は他にもあり、特にこれに限定するものではない。また、制御パラメータを変更しても異常が発生する場合には、再度フィードバックデータを取り直す、フィードバックゲインを変更するなどして、より画像形成に関する機構を安定させ、異常画像の発生を抑制する制御を行う。
【００５９】
また、Ｓ８０で制御手段１８０が、上記のような原因箇所が特定された場合に、当該原因箇所の動作を停止させて、リカバリ手段１９０が再度、印刷処理を行うことで異常発生の修復を行う。例えば、異常画像がカラー印刷時のみ発生しており、その要因がブラック以外の画像形成部６Ｍ、６Ｃ、６Ｙに関わる箇所である場合、制御手段１８０とリカバリ手段１９０とがモノクロ印刷に関して継続して印刷処理を行う。このようにモノクロ印刷についてのみ継続利用できるように制御することで、画像形成装置１００のダウンタイムを低減させることができる。また、リカバリ手段１９０は、異常検出手段１６０により異常を検出された画像について、制御手段１８０を介さずに、再度、印刷処理を行う形態としても良い。そして、Ｓ９０で分離排出手段１４０が、リカバリ手段１９０により再度印刷処理が施された記録紙４を排紙して、画像形成装置１００は処理を終了する。
【００６０】
（総括）
本発明では、印刷媒体に形成された画像を読み取ることなく、当該印刷媒体に形成された画像品質の良否を判断することができ、当該画像品質の異常が検出された場合のリカバリ動作を早期に開始することができる画像形成装置を提供することができる。
以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施の形態に係る正常な印刷画像の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る異常がある印刷画像の一例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係る正常な印刷画像の一例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る異常がある印刷画像の一例を示す図である。
【図５】一般的な画像形成装置の機能構成を説明するための図である。
【図６】本実施の形態に係る画像形成装置１００の動作原理を説明するための図である。
【図７】本実施の形態に係る異常検出用パターンのトナー像を形成する領域を説明するための図である。
【図８】本実施の形態に係る異常検出用パターンの一例を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る異常検出用パターンの一例を示す図である。
【図１０】本実施の形態に係る画像形成装置の機能構成を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態に係る異常検出用パターンとその読取結果の一例を示す図である。
【図１２】本実施の形態に係る異常検出用パターンの読取結果の一例を示す図である。
【図１３】本実施の形態に係る画像形成装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図１４】本実施の形態に係る画像形成装置による印刷処理の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１      給紙トレイ
２      給紙ローラ
３      紙搬送ローラ
４      記録紙
５      中間転写ベルト
６ＢＫ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ  画像形成部
７      駆動ローラ
８      従動ローラ
９      二次転写ローラ
１０    定着器
１００  画像形成装置
１１０  原稿入力手段
１２０  像形成手段
１３０  転写手段
１４０  分離排出手段
１５０  読取手段
１６０  異常検出手段
１７０  異常原因特定手段
１８０  制御手段
１９０  リカバリ手段
２００  通知手段
２１０  ＣＰＵ
２２０  ＲＯＭ
２３０  ＲＡＭ
２４０  フラッシュメモリ
２５０  ＨＤＤ
２６０  表示装置
２７０  スキャナ
２８０  プロッタ
【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】
2009271260.tif 000012
【図１１】
2009271260.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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