JP2006106556A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成装置における、プロセスの周方向の濃度ムラの発生源の特定やその補正の方法を得ること。
【解決手段】 帯状の画像パターンを作成し、プロセスの周方向に濃度をＩＤＣ（Ｉｍａｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）センサで検出し、検出した値をフーリエ変換し、周波数解析することで、濃度ムラの発生原因を特定し、発生原因に関するプロセス条件にフィードバックして濃度ムラの補正したり、特定された発生原因のエレメントをパネル表示して修理時間の短縮を計る。
【選択図】 図６

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置においては画像形成された転写媒体に濃度ムラが発生する問題がある。その原因としては、画像形成手段における像担持体や現像の駆動系の振動によるものや像担持体の電位ムラに起因するものなどが考えられる。

駆動系の振動を防止するため、像担持体ドラムの非駆動側のフランジの外側面に、樹脂シートから成る表面層と発泡樹脂材から成る粘弾性層を一体化した摺動部材を固定して粘弾性層の弾性により表面層をカートリッジに圧接した状態とし、ドラムの回転に伴って粘弾性層の粘性によりドラムに伝達される駆動系の振動並びにドラム自体に加えられる負荷変動による回転速度のムラを解消する構成が提案されている。（例えば、特許文献１）
また、像担持体ドラムの周りに帯電器，露光手段，現像器をそれぞれ複数組み配置したカラー画像形成装置において、前記ドラムの１回転周期中の経時駆動速度変化を駆動ムラとしてとらえて測定記憶し、前記露光手段の露光のタイミングが、記憶された前記駆動ムラに合わせて作動するように制御される構成が提案されている。（例えば、特許文献２）
さらに、像担持体の電位ムラの原因を像担持体の感光層の周方向の厚膜むらや組成ムラ等の製造ばらつきに限定し、像担持体への帯電時の電位ムラを補正するため、帯電条件に電位ムラを打ち消すように電位ムラと逆位相の交流電圧を重畳させて、画像露光前に電位ムラを縮小させる方法が提案されている。（例えば、特許文献３）
特開平８−３００５８号公報 特開平９−８１００６号公報 特開２００２−２０７３５０号公報

しかしながら、特許文献１の方法では、像担持体の駆動や像担持体以外の駆動系からの振動を押されることができても、像担持体以外の画像形成手段の振動を押さえていないため、像担持体上の画像の濃度ムラは十分には押さえきれない。

特許文献２の方法についても、像担持体の振動に同期して露光をおこなうので潜像の位置ずれによる濃度ムラは発生しないが、画像形成に係る露光手段以外の帯電手段や現像手段の振動の影響は受ける。

特許文献３の方法では、原因を像担持体の画像露光前の電位ムラと限定しているため、帯電器以外のプロセスが原因の濃度ムラ対する補正を行っていないため、十分良好な画像を得られるとは言い難い。

さらに、特許文献３の方法では、像担持体の電位ムラを測定する為に表面電位計を用いているが湿度や温度の影響を受けやすく濃度ムラ補正が不十分な場合もあった。

また、特許文献３の方法では、電位ムラを補正する帯電条件に交流電圧を重畳するが、単なる交流電圧、例えば，ＳＩＮ波形だと十分に補償できるとは限らない。そこで、十分精確に補償するために電位ムラに合わせた電圧波形を発生させ、その逆位相を重畳すると良いが、電位ムラに合わせた電圧波形を発生させるための手段が必要となり、さらにコストアップの要因になる。

したがって、本発明の目的は、濃度ムラの原因となる帯電、露光、現像、転写等のプロセスを容易に特定し、濃度ムラの原因となるプロセスの条件を補正することで濃度ムラが縮小された良好な画像を大幅なコストアップ無しに安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。

本発明の目的は、下記構成により達成することができる。

請求項１に係る発明は、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を動作させて前記像担持体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源の動作を画像濃度ムラを縮小させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を中間転写体に転写する１次転写手段と中間転写体に転写されたトナー画像を転写媒体に転写する２次転写手段とを有する画像形成装置において、
前記帯電手段、露光手段、現像手段、１次転写手段及び２次転写手段を動作させて前記像担持体、前記中間転写体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源の動作を画像濃度ムラを縮小させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、
前記制御手段は、前記帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、１次転写手段又は２次転写手段から選ばれる少なくとも１つの手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
前記帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を動作させて前記像担持体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源を報知する報知手段を有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、
像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を中間転写体に転写する１次転写手段と中間転写体に転写されたトナー画像を転写媒体に転写する２次転写手段とを有する画像形成装置において、
前記帯電手段、露光手段、現像手段、１次転写手段及び２次転写手段を動作させて前記像担持体、前記中間転写体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源を報知する報知手段を有することを特徴とする画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、
前記テスト画像形成モードに切替可能な切替手段を有し、
前記テスト画像形成モードでは、前記切替手段がテスト画像形成モードに切り替えたときに、テスト画像が形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項７に係る発明は、
前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記像担持体が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項１、４、６のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項８に係る発明は、
前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記中間転写体が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項２又は５のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項９に係る発明は、
前記転写手段は、無端回転移動する回転体であり、
前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記転写手段が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１及び２に記載の発明によれば、テスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出することで、大幅なコストアップを伴うことなく周期的濃度ムラを発生させている手段を特定し、そのプロセス条件を補正することで濃度ムラの少ない出力画像を安定して得ることが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１及び２において、テスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの要因を、帯電、露光、現像、転写、１次転写、２次転写の条件のいずれかに特定することで補正方法の特定も可能となる。

請求項４及び５に記載の発明によれば、テスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出することで、周期的濃度ムラを発生させている手段を特定し、特定された手段を表示、発信することでオペレータやホストコンピュータに伝達できるので、短時間で再調整やユニット交換などで濃度ムラ低減が可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、切替手段を操作することでテスト画像形成モードに切り替わり、複雑な設定などの手間なくテスト画像形成を行うことが可能となる。

請求項７の発明によれば、少なくとも像担持体が１回転する間、連続したテスト画像を形成するため、像担持体の周方向全体に渡ってムラ発生の検出が可能となる。

請求項８の発明によれば、少なくとも中間転写体が１回転する間、連続したテスト画像を形成するため、中間転写体の周方向全体に渡って濃度ムラ発生の検出が可能となる。

請求項９の発明によれば、少なくとも転写手段が１回転する間、連続したテスト画像を形成するため、転写手段の周方向全体に渡ってムラ発生の検出が可能となる。

図１は、本発明に係る画像形成装置の構造図である。

この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段１１及び定着装置１４と記録材収納部１０とからなる。

ここで、記録材は転写媒体と同じ意味を持つ。

イエロー色の画像を形成する画像形成部９Ｙは、像担持体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ（露光手段と潜像形成手段を指す）、現像手段４Ｙ、クリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部９Ｍは、像担持体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、クリーニング手段８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部９Ｃは、像担持体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、クリーニング手段８Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部９Ｋは、像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、クリーニング手段８Ｋを有する。

中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。

画像形成部９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に１次転写手段である１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。

記録材収納部１０には、記録材Ｐ（転写媒体）を積層状態で収納してあり、給紙搬送手段１１により給紙され、中間ローラ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ、レジストローラ１３を経て、２次転写手段である２次転写ローラー７Ａに搬送され、記録材Ｐ（転写媒体）上にカラー画像が転写される。カラー画像が転写された記録材Ｐ（転写媒体）は、定着装置１４により定着処理され、排紙ローラ１５に挟持されて機外の排紙皿１６上に載置される。

本発明の画像濃度ムラ周波数検出手段の一部として機能するセンサ１７は光学式反射型センサであるＩＤＣ（Ｉｍａｇｅ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）センサである。センサは１７はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ、それぞれ４色の濃度を測定する。本例ではセンサ１７は定着装置１４で定着された記録材上で濃度測定するが、各々像担持体の現像後を測定しても良いし（１７ＣＹ、１７ＣＭ、１７ＣＣ、１７ＣＫ）、中間転写体６に画像が転写された位置で測定しても良い（１７Ｂ）。さらに、中間転写体６から画像が記録材Ｐ（転写媒体）上に転写された位置で測定しても良い（１７Ａ）。測定される場所によって濃度ムラの原因となる手段は限られる。少なくとも、センサが設置されている上流の手段が原因となる。

２次転写ローラー７Ａにより記録材Ｐ（転写媒体）にカラー画像を転写した後、記録材Ｐ（転写媒体）を曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。

５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは、現像手段４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋにそれぞれ新規トナーを補給するトナー補給手段である。

図２は、図１に示した画像形成装置の本発明に係る機能構成を示すブロック図である。

画像形成装置は、制御部２１、記憶部２２、印刷部２３、通信部２４、操作部２５からなり、各部はシステムバス２６により接続されている。

制御部２１は、図示しないＣＰＵ（中央処理装置）、制御プログラムを記憶しているＲＯＭやワークメモリ等から構成され、システムバス２６に接続される各部を総括的に制御する。例えば、操作部２５やホストコンピュータ（不図示）から入力された各種設定情報を取り込み、データチェックを行い、予め決められたフォームに変換後、記憶部２２に保存する機能を有する。さらに、本発明に係る、テストパターンを作成し、印刷部２３の像担持体１，帯電手段２，露光手段３，現像手段４，中間転写体６及び転写手段７でテスト画像を形成するテスト画像形成手段２１１と、テスト画像の濃度を測定するセンサ１７の測定値に基づいて画像濃度ムラ周波数検出手段２１２と、画像濃度ムラ周波数検出手段２１２で検出された周波数に基づいて画像ムラ発生源を特定する濃度ムラ発生源特定手段２１３と、濃度ムラ発生源の動作を制御する制御手段２１４からなる。

操作部２５は図示しないスイッチやＬＣＤ表示器などが配されており、スイッチによる画像形成するためのプリンタモード設定（記録紙選択、濃度選択、拡大縮小など）や記録材情報などを入力する機能と本発明のテスト画像形成モードへの切替手段を有する。さらに、表示器には画像形成装置のモードや内部状態が表示される。

記憶部２２は、ＨＤＤ等の不揮発性のメモリで構成される記憶手段からなり、操作部２７やホストコンピュータ（不図示）から入力される各種設定情報や画像データ等が記憶される。

印刷部２３は、記録材上に画像を形成する画像形成手段であり、像担持体１とその周囲に配置された帯電手段２，露光手段３，現像手段４，転写手段７，センサ１７と図示しないクリーニング手段８，給紙搬送手段１１，定着装置１４，記録材収納部１０等からなる。

通信部２４は、双方向性通信媒体（不図示）を介してホストコンピュータ（不図示）との通信処理が可能となっており、ホストコンピュータから送信される各種設定情報や画像データ等を受信する。さらにホストＰＣへは内部状態（ステータス）や本発明に係る濃度ムラ検出結果等を送信する。

図３〜図９を用いて本発明に係る画像形成装置を適用した画像安定化システムの動作の一例を説明する。

（実施の形態１）図３は、本発明に係るテスト画像形成モードにおける、画像形成装置により実行される濃度ムラ補正を含む画像安定化の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ１では、最大濃度を設定するため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）の各色の最大濃度パターンを像担持体１上に記録する。その際、各色、記録幅は２０ｍｍ、長さは２０ｍｍ程度でよい。転写媒体上に記録した結果はセンサ１７又は１７Ａで濃度を測定する。測定した濃度値は予め定められた基準値と比較し、その差分を補正テーブルを参照して、現像手段（図１の４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）を構成する現像ローラーの回転数に変換して、転写媒体上で最適な最大濃度になるように付着トナー量を調整する。

ステップＳ２では、濃度ムラ補正をおこなう。詳細については図４に記載のフローチャートで後述する。

ステップＳ３では、濃度ムラ補正が終了した後、階調を合わせるために各色８段階の階調パターンを作成し、階調毎に濃度をセンサで測定する。制御部２１の画像処理制御部（不図示）では一色当たり８階調の濃度測定値を参照にして各色別の１次元のルックアップテーブルを修正する階調補正を行う。

ステップＳ４では、各色（ここではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色）の濃度ムラ補正と階調補正が終了したかの確認をおこなう。終了している場合（ＹＥＳ）は本補正を完了する。終了していない場合（ＮＯ）は、ステップＳ１に戻り、異なる色についての補正をおこなう。

図４は図３で説明したフローチャートの中で濃度ムラ補正の詳細を示したフローチャートである。

ステップＳ１１では、最大濃度のパターンを幅２０ｍｍ、長さ２２０ｍｍで記録し、センサ１７で濃度測定し、結果を記憶部２２に記憶しておく。長さを２２０ｍｍにしている理由は本発明に係る中間転写体６の周長が２００ｍｍであり、その１周分以上に相当するためである。

ステップ１２では、ステップＳ１１で濃度測定した結果、濃度ムラが発生したかを確認判断する。濃度ムラが発生した場合（ＹＥＳ）はステップＳ１３へ、濃度ムラがない場合（ＮＯ）はステップＳ１６へ進む。

ここで、濃度ムラについて図５を使って説明する。図５はセンサ１７で濃度を測定した結果をグラフで表したものである。Ｘ軸は転写媒体に記録された濃度パターンの端からの距離を示している。Ｙ軸はセンサ１７の出力、すなわち濃度値に対応する電圧である。本実施の形態では、濃度はパターン長さ２２０ｍｍまで０．５Ｖを中心に周期５０ｍｍのＳＩＮ波形で変動している。

図４に戻って、ステップＳ１３では、濃度ムラ測定結果を周波数解析する。

ここで、濃度ムラの周波数解析について図５と図６を使って説明する。本実施の形態では、プロセス速度は１５０ｍｍ／ｓであるので図５のＸ軸を時間軸に変換してフーリエ変換すると図６の結果が得られる。補正対象ピークレベルを超えているピークは３Ｈｚであることがわかる。すなわち濃度ムラは３Ｈｚの周波数で起こっている。

図４に戻って、ステップＳ１４では、上記の方法で濃度ムラ発生の周波数が判明すると、その周波数で動作しているユニットの特定をおこなう。本実施の形態では、３Ｈｚの周波数で動作しているユニットは現像ローラーなので現像手段が濃度ムラ発生の原因であると特定できる。
例として、本実施の形態でのムラ発生源とムラ発生周波数とフィードバック手段の一覧表を図７に示す。

図７の実施の形態１は、濃度ムラの発生源４００と濃度ムラ発生周波数４０１、ローラー径４０２、ローラーの円周４０３とフィードバック手段４０４等を概念的に一覧表に示した１例である。本実施の形態では現像手段（図１の４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ）を構成する現像ローラーの線速度が３００ｍｍ／ｓであり、帯電手段（図１の２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ）を構成する帯電ローラー、１次転写ローラー（図１の７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ）、２次転写ローラー（図１の７Ａ）、像担時体（図１の１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ）の線速度は１５０ｍｍ／ｓである。
濃度ムラの発生源が現像ローラーの場合（４１）現像ローラー径（４０２）が３１．８ｍｍであるので円周（４０３）は１００ｍｍとなる。線速度を円周で除すると、現像ローラーは１秒間に３回転するので３Ｈｚの濃度ムラ発生周波数（４０１）で濃度ムラが発生することになる。帯電ローラー（４２）から像担時体（４５）についても同様の方法でムラ発生周波数は決まる。

図４に戻って、ステップＳ１５では、この濃度ムラを補正するためにフィードバック手段（図７の４０４）に記入されている現像ＡＣバイアス（本実施の形態では１ＫＨｚのＡＣ電圧）の電圧Ｖｐ−ｐに濃度ムラ測定データから濃度ムラを打ち消す方向に３ＨｚのＡＣ電圧を重畳する。

帯電ローラー（図７の４２）による濃度ムラに対しては、同様に帯電ローラー印可電圧Ｖｐ−ｐに２．３９ＨｚのＡＣバイアスを逆位相で重畳させる。

１次転写ローラー（図７の４３）による濃度ムラに対しては、１次転写電流を１．３６ＨｚのＡＣ電圧で変調して濃度ムラを補正する。

２次転写ローラー（図７の４４）による濃度ムラに対しては、２次転写電流を０．９６ＨｚのＡＣ電圧で変調して濃度ムラを補正する。

像担時体（図７の４５）による濃度ムラに対しては、露光電流を０．５６ＨｚのＡＣ電圧で変調して濃度ムラを補正する。

なお、フィードバック量については、最初に予め実験等で得られた濃度ムラに応じた値を印可するが、ステップＳ１５からステップＳ１１〜Ｓ１４、Ｓ１５のルーチンを繰り返して濃度ムラが収束することを確認する。

ステップＳ１６では、最大濃度の半分の濃度パターンを幅２０ｍｍ、長さ２２０ｍｍで記録し、センサ１７で濃度測定し、結果を記憶部２２に記憶しておく。

以下、ステップＳ１７〜ステップＳ２０は前述のステップＳ１２〜ステップＳ１５と同様の動作を行う。

なお、本実施の形態では、転写媒体Ｐにテスト画像を形成したが、転写媒体Ｐに代えて像担持体１又は中間転写体６にテスト画像を形成するようにしても良い。その場合は、センサー１７ＣＹ、１７ＣＭ、１７ＣＣ及び１７ＣＫ又はセンサ１７Ｂにより濃度検知する。

（実施の形態２）図８は、本発明に係るテスト画像形成モードにおける、画像形成装置により実行される濃度ムラ検出を含む画像安定化の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ３１は、図３で説明したステップＳ１と同様に最大濃度の設定を行う。

ステップＳ３２では、濃度ムラの発生する手段の特定をし、記憶部２２に記憶する。詳細については図９において後述する。

ステップＳ３３は、図３ステップＳ３と同様の動作の階調補正を行うが、ステップＳ３２において濃度ムラが検出された場合はこのステップはスキップする。

ステップ３４は、図３のステップＳ３と同様の動作をする。

ステップＳ３５では、濃度ムラ発生の手段を記憶部２２から読み出して操作部２５のパネルに表示したり、通信部２４を経由してホストＰＣ（不図示）に転送したりする。

オペレータ又はサービスマンは表示を見て濃度ムラ発生の手段であるユニットを交換したり、さらには操作部２５から濃度補正コマンドを入力して濃度補正を実行させたりできる。またホストＰＣでは検出結果を通信回線経由でサービス拠点に連絡することやさらに濃度補正コマンドをサービス拠点から受信したりして遠隔メンテナンスも可能となる。

図９は図８で説明したフローチャートの中で濃度ムラ検出の詳細を示したフローチャートである。

本フローチャートは前述した図４に示す濃度ムラ補正のフローチャートのうちステップＳ１５とステップＳ２０を除いて同様の処理を行っているので各ステップの説明は割愛する。本フローチャートでは補正は行わず、濃度ムラ発生の手段の特定にとどまる。

（実施の形態３）実施の形態１及び２については画像形成装置の調整の一環として組み込まれた一工程であったが、実施の形態３では既に使用中の画像形成装置においてオペレータがパネル（操作部２５）から指示をだしたり、ネットワークを経由して外部からの指示を通信部２４で受け、濃度ムラの検出を行うことが可能である。本実施の形態を実行して、その結果をパネルに表示してオペレータに対応を指示したり、ネットワークを通じて外部に発信することができる。

図１０は、本発明に係るテスト画像形成モードにおける、画像形成装置により実行されるパネル（操作部２５）または外部からの指示による濃度ムラ検出を含む画像安定化の処理を示すフローチャートである。

ステップＳ５１では、パネルや外部からの指示で濃度ムラの検出動作を開始する。

以下ステップＳ５２〜ステップＳ５６は図８の濃度ムラ検出を含む画像安定化のフローチャートと同様の処理を行う。

ステップＳ５３の濃度ムラ検出については前述した図９のフローチャートに詳細が示されている。

（実施の形態４）実施の形態１，２及び３では像担持体１に形成されたテスト画像を中間転写体（図１の６）に１次転写ローラー（図１の７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ及び７Ｋ）で転写し、さらに、中間転写体６に転写されたテスト画像を２次転写ローラー（図１の７Ａ）で転写媒体に転写する構成であったが、本実施の形態では像担持体１に形成されたテスト画像を直接、転写媒体に転写する構成について説明する。

図１１で、本発明に係る画像形成装置の概略構成並びに動作について簡単に説明する。

図１１に示した画像形成装置において、コピー開始信号が入力されると像担持体１が帯電手段２により所定の電位になるように帯電される。

一方、原稿台３１上におかれた原稿Ｇに対し原稿照射用ランプ、短焦点レンズアレイ、ＣＣＤセンサが一体のユニット３２となって原稿を照射しながら走査することにより、その照明走査光の原稿面反射光が、短焦点レンズアレイによって結像されてＣＣＤセンサに入射される。
ＣＣＤセンサは受光部、転送部、出力部より構成されている。ＣＣＤセンサの受光部において光信号が電荷信号に変えられ、転送部でクロックパルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス化して出力する。得られたアナログ信号は周知の画像処理を行ってデジタル信号に変換してプリンタ部に送られる。
プリンタ部においては、上記の画像信号を受けてＯＮ、ＯＦＦ発光される露光手段３により像担持体１面上に、原稿画像に対応した静電潜像を形成する。
次に、この静電潜像をトナー粒子とキャリア粒子を有するいわゆる２成分現像剤を収容した現像手段４にて現像し、像担持体１上にトナー像を得る。

記録材収納部１０には、記録材Ｐ（転写媒体）を積層状態で収納してあり、給紙搬送手段１１により給紙され、搬送ベルト３３に搬送される。

像担持体１上に形成されたトナー像は、転写手段７によって記録材Ｐ（転写媒体）上に静電転写される。その後、記録材Ｐ（転写媒体）は、静電分離されて定着手段１４へと搬送され、転写されたトナー像が熱定着されて画像が出力される。

一方、トナー像転写後の像担持体１面は、クリーナ８によって転写残りトナー等の付着汚染物の除去、そして、像担持体１は繰り返し画像形成に使用される。

本発明の画像濃度ムラ周波数検出手段の一部として機能するセンサ１７は定着装置１４で定着された記録材Ｐ（転写媒体）上で濃度測定するが、各々像担持体１の現像後を測定しても良いし（１７Ｃ）、像担持体１から画像が記録材Ｐ（転写媒体）上に転写された位置で測定しても良い（１７Ａ）。測定される場所によって濃度ムラの原因となる手段は限られる。少なくとも、センサが設置されている上流の手段が原因となる。

図１１では、単色の画像形成装置について説明したが、複数色の画像形成装置であっても同様の動作を行う。

機能構成については図２で説明したのと同様であり、また動作についても前述したのと同様であるので省略する。

図７の実施の形態４は、実施の形態１で説明したのと同様の一覧表の一例であるが、テスト画像を直接像担持体から記録媒体に転写する構成のため１次転写ローラー４３及び２次転写ローラー４４に代わり転写ローラー４６が濃度ムラの発生源となる。

なお、本実施の形態において、画像形成装置として複写機を例にとり説明したが、例えばレーザープリンタ等のプリンタ装置に対しても適用可能である。

その他、本システムを構成する各構成の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

本発明の画像形成装置全体構造図 本発明の画像形成装置エンジン部のブロック図である。 本発明の画像形成装置における濃度ムラを補正する画像安定化処理のフローチャートである。 本発明の濃度ムラ補正処理のフローチャートである。 本発明の濃度ムラ検出結果の一例を示す図である。 本発明の図４の濃度ムラ検出結果を周波数解析した図である。 本発明の濃度ムラ発生手段と濃度ムラ周波数解析結果や補正するためのフィードバック手段を一覧表に示した図である。 本発明の画像形成装置における濃度ムラを検出、表示、発信処理する画像安定化処理のフローチャートである。 本発明の濃度ムラ検出処理のフローチャートである。 本発明の画像形成装置における、外部からの指示により濃度ムラを検出、表示、発信処理する画像安定化処理のフローチャートである。 本発明の単色画像形成装置全体構造図

符号の説明

１ 像担持体
２ 帯電手段
３ 露光手段
４ 現像手段
７ 転写手段
１７ センサ
２１ 制御部
２２ 記憶部
２３ 印刷部
２４ 通信部
２５ 操作部
２６ システムバス

Claims (9)

1. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を動作させて前記像担持体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
   前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
   前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源の動作を画像濃度ムラを縮小させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を中間転写体に転写する１次転写手段と中間転写体に転写されたトナー画像を転写媒体に転写する２次転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記帯電手段、露光手段、現像手段、１次転写手段及び２次転写手段を動作させて前記像担持体、前記中間転写体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
   前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
   前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源の動作を画像濃度ムラを縮小させるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、１次転写手段又は２次転写手段から選ばれる少なくとも１つの手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を転写媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記帯電手段、露光手段、現像手段及び転写手段を動作させて前記像担持体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
   前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
   前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源を報知する報知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を中間転写体に転写する１次転写手段と中間転写体に転写されたトナー画像を転写媒体に転写する２次転写手段とを有する画像形成装置において、
   前記帯電手段、露光手段、現像手段、１次転写手段及び２次転写手段を動作させて前記像担持体、前記中間転写体又は前記転写媒体にテスト画像を形成させるテスト画像形成モードを設け、
   前記テスト画像形成モードにて形成されたテスト画像で発生する周期的な画像濃度ムラの周波数を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された周波数に基づいて画像濃度ムラの発生源を特定する発生源特定手段と、
   前記発生源特定手段で特定された画像濃度ムラの発生源を報知する報知手段を有することを特徴とする画像形成装置。
6. 前記テスト画像形成モードに切替可能な切替手段を有し、
   前記テスト画像形成モードでは、前記切替手段がテスト画像形成モードに切り替えたときに、テスト画像が形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記像担持体が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項１、４、６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記中間転写体が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項２又は５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記転写手段は、無端回転移動する回転体であり、
   前記テスト画像形成モードでは、少なくとも前記転写手段が１回転する間、連続したテスト画像が形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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