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技術 画像形成装置

出願人 シャープ株式会社
発明者 高東潔
出願日 2016年11月9日 (5年0ヶ月経過) 出願番号 2016-218528
公開日 2017年6月22日 (4年4ヶ月経過) 公開番号 2017-111431
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における制御・管理・保安
主要キーワード ピーク出力値 サイズ補正処理 複数列分 単一ドット 監視下 座標軸方向 抽出画素 エッジ形状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年6月22日)のものです。
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図面 (10)

課題

高い精度での階調補正を可能にする画像形成装置を提供する。

解決手段

画像形成装置は、トナー像形成部と、情報取得部と、制御部とを備える。そして、制御部は、処理(i)及び(ii)を実行する。処理(i)では、制御部は、トナー像形成部に、単一ドットトナー像及び単一ドットが所定方向に一列又は複数列に並んで構成されるドットラインのトナー像の少なくとも何れか一方を試験像として形成させ、形成された試験像の光学情報を情報取得部に取得させる。処理(ii)では、制御部は、情報取得部に取得させた光学情報から得られる試験像の状態(サイズ、濃度分布エッジ形状)に基づき、トナー像形成部におけるトナー像の形成条件露光の条件や転写の条件等)を補正する。

概要

背景

電子写真方式画像形成装置では、所望の画質が得られる様に、所定の色空間(例えばCMYK色空間)を構成する各色の階調ごとに、制御パラメータの値が予め設定されている。一方、同じ制御パラメータの値で画像形成装置が制御されていたとしても、環境(温度や湿度等)の変化や装置の経年劣化等の影響により階調が変化し、所望の階調を再現することが困難になることがある。

このため、階調を補正する様々な技術が、従来から提案されている(例えば、特許文献1参照)。階調補正には、通常、各色の濃度変化を示すテストパターンが用いられる。ここで、濃度変化は、網点ドットラインにより表現されることが多い。そして、所望の階調が再現される様に、テストパターンに示された各色の濃度変化に基づいて制御パラメータの値が補正される。

概要

高い精度での階調補正を可能にする画像形成装置を提供する。画像形成装置は、トナー像形成部と、情報取得部と、制御部とを備える。そして、制御部は、処理(i)及び(ii)を実行する。処理(i)では、制御部は、トナー像形成部に、単一ドットトナー像及び単一ドットが所定方向に一列又は複数列に並んで構成されるドットラインのトナー像の少なくとも何れか一方を試験像として形成させ、形成された試験像の光学情報を情報取得部に取得させる。処理(ii)では、制御部は、情報取得部に取得させた光学情報から得られる試験像の状態(サイズ、濃度分布エッジ形状)に基づき、トナー像形成部におけるトナー像の形成条件露光の条件や転写の条件等)を補正する。

目的

本発明の目的は、高い精度での階調補正を可能にする画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

像担持体静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を顕像化させてトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を転写ベルト転写する転写ローラとを含む、トナー像形成部と、前記転写ベルトへの前記トナー像の転写後、用紙に定着させるまでの間に、当該トナー像の光学情報を取得する情報取得部と、制御部と、を備え、前記制御部は、(i)前記トナー像形成部に、単一ドットのトナー像及び単一ドットが所定方向に一列又は複数列に並んで構成されるドットラインのトナー像の少なくとも何れか一方を試験像として形成させ、形成された前記試験像の光学情報を前記情報取得部に取得させる処理と、(ii)前記情報取得部に取得させた前記光学情報から得られる前記試験像の状態に基づき、前記トナー像形成部における前記トナー像の形成条件補正する処理と、を実行する、画像形成装置

請求項2

前記試験像の状態には、サイズ、濃度分布、及びエッジ形状の少なくとも何れか1つが含まれる、請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記制御部は、(iii)前記情報取得部に取得させた前記光学情報から、前記転写ベルトへの前記試験像の転写時に生じ得るトナー飛散痕の有無を検知する処理と、(iv)前記処理(iii)での検知結果に基づき、必要に応じて前記転写ローラによる転写の条件を補正する処理と、を更に実行する、請求項1又は2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記処理(i)において、前記制御部は、前記トナー像形成部に、前記転写ベルトの幅方向についての異なる複数の位置の各々に前記試験像を形成させる、請求項1〜3の何れか1つに記載の画像形成装置であって、前記情報取得部は、前記複数の位置の各々に対応して設けられており、前記処理(ii)において、前記制御部は、各位置の前記試験像の光学情報を用いることにより、位置ごとに前記トナー像の形成条件を補正する、画像形成装置。

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置に関し、特に電子写真方式の画像形成装置に適用される画質調整技術に関する。

背景技術

0002

電子写真方式の画像形成装置では、所望の画質が得られる様に、所定の色空間(例えばCMYK色空間)を構成する各色の階調ごとに、制御パラメータの値が予め設定されている。一方、同じ制御パラメータの値で画像形成装置が制御されていたとしても、環境(温度や湿度等)の変化や装置の経年劣化等の影響により階調が変化し、所望の階調を再現することが困難になることがある。

0003

このため、階調を補正する様々な技術が、従来から提案されている(例えば、特許文献1参照)。階調補正には、通常、各色の濃度変化を示すテストパターンが用いられる。ここで、濃度変化は、網点ドットラインにより表現されることが多い。そして、所望の階調が再現される様に、テストパターンに示された各色の濃度変化に基づいて制御パラメータの値が補正される。

先行技術

0004

特開2004−179768号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、テストパターンにおける同じ色の同じ階調を表すパッチでさえも、いつも同じ濃度を再現することができるとは限らないという問題があった。そして、その主な原因として、単一ドットやドットラインにおいて、サイズ、濃度分布エッジ形状等の状態についての再現性が低下していることが挙げられる。このため、従来の技術では、高い精度での階調補正を実現することが困難であった。

0006

そこで本発明の目的は、高い精度での階調補正を可能にする画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明に係る第1の画像形成装置は、トナー像形成部と、情報取得部と、制御部とを備える。トナー像形成部は、像担持体静電潜像を形成する露光部と、静電潜像を顕像化させてトナー像を形成する現像部と、トナー像を転写ベルト転写する転写ローラとを含む。情報取得部は、転写ベルトへのトナー像の転写後、用紙に定着させるまでの間に、当該トナー像の光学情報を取得する。そして、制御部は、処理(i)及び(ii)を実行する。即ち、処理(i)では、制御部は、トナー像形成部に、単一ドットのトナー像及び単一ドットが所定方向に一列又は複数列に並んで構成されるドットラインのトナー像の少なくとも何れか一方を試験像として形成させ、形成された試験像の光学情報を情報取得部に取得させる。処理(ii)では、制御部は、情報取得部に取得させた光学情報から得られる試験像の状態に基づき、トナー像形成部におけるトナー像の形成条件を補正する。

0008

上記画像形成装置によれば、単一ドットやドットラインである試験像の状態が補正されることにより、それらの状態についての再現性が高まる。従って、階調補正に利用されるテストパターンの形成時において、各色の濃度変化についての再現性が高まる。

0009

上記画像形成装置において、試験像の状態には、サイズ、濃度分布、及びエッジ形状の少なくとも何れか1つが含まれていることが好ましい。

0010

上記画像形成装置において、制御部は、処理(iii)及び(iv)を更に実行することが好ましい。即ち、処理(iii)では、制御部は、情報取得部に取得させた光学情報から、転写ベルトへの試験像の転写時に生じ得るトナー飛散痕の有無を検知する。処理(iv)では、制御部は、処理(iii)での検知結果に基づき、必要に応じて転写ローラによる転写の条件を補正する。

0011

上記構成によれば、中間ベルトへの試験像の転写時に生じ得るトナーの飛散が抑制される。よって、上記画像形成装置において、制御部が実行する補正処理への飛散痕の影響が除去され、その結果として高い精度での補正処理が実現される。

0012

上記画像形成装置において、制御部は、処理(i)にて、トナー像形成部に、転写ベルトの幅方向についての異なる複数の位置の各々に試験像を形成させてもよい。この構成において、それらの複数の位置の各々に対応して情報取得部が設けられていることが好ましい。又、処理(ii)において、制御部は、各位置の試験像の光学情報を用いることにより、位置ごとにトナー像の形成条件を補正することが好ましい。

0013

上記構成によれば、転写ベルトの幅方向についての位置の違いによって生じ得る単一ドットやドットラインの状態(サイズ、濃度分布、エッジ形状等)のバラツキが、補正される。

発明の効果

0014

本発明に係る画像形成装置によれば、高い精度での階調補正が可能になる。

図面の簡単な説明

0015

本発明の実施形態に係る画像形成装置の要部を示した概念図である。
画像形成装置のブロック図である。
サイズ補正処理の流れを示したフローチャートである。
濃度分布補正処理の流れを示したフローチャートである。
エッジ形状補正処理の流れを示したフローチャートである。
飛散抑制処理の流れを示したフローチャートである。
他の実施形態における撮像部の配置を示した平面図である。
サイズ補正処理と濃度分布補正処理とが組み合わされたときの流れを示したフローチャートである。
サイズ補正処理とエッジ形状補正処理とが組み合わされたときの流れを示したフローチャートである。

実施例

0016

以下、本発明の実施形態について、図面に沿って説明する。

0017

[1]第1実施形態
[1−1]画像形成装置の構成
図1及び図2に示される様に、画像形成装置は、画像データに基づき電子写真方式の画像形成処理を行うことにより、用紙Zへの画像印刷を行う。具体的には、画像形成装置は、その要部として、4つのトナー像形成部1、中間転写ベルト2、二次転写ローラ3、定着部4、撮像部5、記憶部6、及び制御部7を備える。

0018

<トナー像形成部>
本実施形態の画像形成装置では、使用する色空間としてCMYK空間が採用されている。そして、4つのトナー像形成部1は、CMYK空間を構成する4色(シアンマゼンダイエローブラック)のトナー像をそれぞれ形成するものである。尚、使用する色空間に応じて、トナー像形成部1の設置数が変更されてもよい。例えば、モノクロの画像形成装置の場合、トナー像形成部1は1つとなる。

0019

トナー像形成部1の各々は、感光体ドラム11、帯電部12、露光部13、現像部14、一次転写ローラ15、及びクリーニング部16を有する。

0020

感光体ドラム11は、静電潜像担持体である。帯電部12は、感光体ドラム11を、その周面の電位所定電位となる様に帯電させる。露光部13は、帯電された感光体ドラム11の周面にレーザLを照射することにより、画像データに応じた静電潜像を形成する。

0021

現像部14は、感光体ドラム11の周面に形成された静電潜像を顕像化させてトナー像を形成する。具体的には、現像部14は、現像ローラバイアス現像バイアス)を印加することにより、現像ローラの周面に付着しているトナーを、現像位置にて感光体ドラム11の周面へ移動させる。これにより、静電潜像が顕像化されて、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体ドラム11の回転より、中間転写ベルト2への転写(一次転写)が実行される位置まで搬送される。

0022

一次転写ローラ15は、感光体ドラム11に担持されているトナー像を中間転写ベルト2に転写する。具体的には、一次転写ローラ15は、自身にバイアス(転写バイアス)が印加されることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を中間転写ベルト2へ移動させる。

0023

画像データに基づいて4つのトナー像形成部1によりそれぞれ形成される4色のトナー像は、互いにずれることがない様に中間転写ベルト2の同じ領域に転写される。これにより、4色のトナー像が重なり合い、中間転写ベルト2には、フルカラーのトナー像が形成される。このフルカラーのトナー像は、中間転写ベルト2の周回により、用紙Zへの転写(二次転写)が実行される位置まで搬送される。

0024

クリーニング部16は、一次転写後に感光体ドラム11の周面に残留したトナー及びその他の付着物(埃など)を除去する。これにより、次の画像形成処理の準備が行われる。

0025

<二次転写ローラ>
二次転写ローラ3は、中間転写ベルト2に担持されているフルカラーのトナー像を用紙Zに転写する。具体的には、二次転写ローラ3は、自身にバイアスが印加されることにより、トナー像を構成しているトナーに静電気力を生じさせ、その静電気力を利用してトナー像を用紙Zへ移動させる。

0026

<定着部>
定着部4は、加熱ローラ41と、これに圧接された加圧ローラ42とを有する。トナー像が転写された用紙Zは、加熱ローラ41と加圧ローラ42との間に通されることにより、トナー像に対して適度な熱と圧力とが加えられる。ことにより、用紙Zにトナー像が固着される。

0027

<撮像部>
撮像部5は、中間転写ベルト2に転写されたトナー像を撮像することにより、トナー像の光学情報である画像データを生成する。本実施形態では、撮像により得られる画像データにおいて、後述する単一ドットやドットラインの状態(サイズ、濃度分布、エッジ形状等)についての認識が可能となる様に、撮像部5には、高解像度イメージセンサが用いられる。より具体的には、トナー像形成部1での形成が可能な単一ドットの解像度を基準として、その4倍以上の解像度を持ったイメージセンサが、撮像部5として用いられる。例えば、単一ドットの解像度が600dpiであった場合、2400dpi以上の解像度を持ったイメージセンサが、撮像部5として好ましい。尚、撮像部5は、中間転写ベルト2に転写されたトナー像を撮像するものに限らず、中間転写ベルト2への転写後、用紙に定着させるまでの何れかの時点でトナー像を撮像するものであってもよい。

0028

<記憶部>
記憶部6には、印刷に用いられる画像データや、画像形成装置の各部(トナー像形成部1等)の制御に用いられる制御パラメータ(レーザLのデューティ、現像バイアス、転写バイアス等)の設定値が記憶される。

0029

<制御部>
制御部7は、記憶部6に記憶されている画像データや設定値に基づいて、画像形成装置の各部を制御する。

0030

[1−2]画像形成装置の制御
次に、画像形成装置において制御部7が行う制御の詳細について説明する。制御部7は、通常印刷処理を行うことに加えて、印刷物において所望の画質が得られる様に階調補正処理を行う。本実施形態では更に、制御部7は、高い精度での階調補正処理を可能にするべくサイズ補正処理を実行する。以下では、サイズ補正処理の詳細について、図3を参照して説明する。

0031

制御部7は、先ず、トナー像形成部1の各々に、単一ドットのトナー像を試験像として形成させる(ステップS101)。次に、制御部7は、形成された試験像を撮像部5に撮像させることにより、試験像の画像データを取得する(ステップS102)。このとき、制御部7は、4つのトナー像形成部1にそれぞれ形成させた色の異なる単一ドットごとに画像データを取得してもよいし、これら全ての単一ドットを含んだ1つの画像データを取得してもよい。

0032

但し、画像データの取得形態がどの様なものであったとしても、制御部7は、トナー像形成部1ごとに、そのトナー像形成部1に形成させた単一ドットに基づき、トナー像の形成条件を補正する。よって、以下では、ある1つのトナー像形成部1と、そのトナー像形成部1により形成された単一ドットとを対象として、ステップS103以降の処理について説明する。このことは、第2実施形態以降で説明する処理についても同様である。

0033

ステップS102の後、制御部7は、取得した画像データから単一ドットのサイズを算出する(ステップS103)。具体的には、制御部7は、画像データにて単一ドットの画像を構成している画素を抽出すると共に、その構成画素の数をカウントすることにより、構成画素の総数画素数N1)を単一ドットのサイズとして算出する。このとき、画素数N1として、所定方向(例えば、画像データに設定された二次元座標系座標軸方向)における単一ドットの幅に対応する画素数を算出してもよい。

0034

ステップS103の後、制御部7は、画素数N1(単一ドットのサイズ)を所定数Nt1と比較する(ステップS104)。ここで、所定数Nt1は、単一ドットの適切なサイズに対応するものとして予め設定された画素数N1の値である。具体的には、画素数N1が、所定数Nt1より大きい値、所定数Nt1に合致した値、所定数Nt1より小さい値の何れであるのかを、制御部7は判断する。尚、所定数Nt1のデータは、例えば記憶部6に記憶されており、制御部7は、必要に応じて記憶部6から所定数Nt1のデータを読み出す。

0035

一例として、制御部7は、画素数N1と所定数Nt1との差分(N1−Nt1)が、所定範囲の上限値より大きい値、所定範囲内の値、所定範囲の下限値より小さい値の何れであるのかを判断する。ここで、所定範囲は、この範囲内であれば画素数N1は所定数Nt1に合致していると認められる範囲である。そして、「差分(N1−Nt1)は所定範囲の上限値より大きい値である」との判断結果は、「画素数N1は所定数Nt1より大きい値である」との判断結果に相当する。「差分(N1−Nt1)は所定範囲内の値である」との判断結果は、「画素数N1は所定数Nt1に合致した値である」との判断結果に相当する。「差分(N1−Nt1)は所定範囲の下限値より小さい値である」との判断結果は、「画素数N1は所定数Nt1より小さい値である」との判断結果に相当する。

0036

その後、制御部7は、ステップS104での比較結果に基づき、必要に応じて露光部13による露光の条件を補正する(ステップS105及びS106)。具体的には、ステップS104での比較の結果、単一ドットのサイズを調整する必要が生じた場合、制御部7は、露光部13から出力されるレーザLのパワー(例えば、ピーク出力値やデューティ)を補正する。より具体的には以下の通りである。

0037

ステップS104にて「画素数N1は所定数Nt1より大きい値である(N1>Nt1)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットのサイズが適切なサイズとなる様、レーザLのパワーを低下させる(ステップS105)。その後、制御部7は、ステップS101へ戻る。

0038

一方、ステップS104にて「画素数N1は所定数Nt1より小さい値である(N1<Nt1)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットのサイズが適切なサイズとなる様、レーザLのパワーを上昇させる(ステップS106)。その後、制御部7は、ステップS101へ戻る。

0039

ステップS104にて「画素数N1は所定数Nt1に合致した値である(N1=Nt1)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、レーザLのパワーを変更せずにステップS107へ移行する。

0040

即ち、図3では、ステップS104にて「画素数N1は所定数Nt1に合致した値である(N1=Nt1)」との比較結果が得られる迄、ステップS101〜S106が繰り返し実行される。尚、単一ドットに関するサイズ補正処理では、これに限定されず、ステップS104にて「画素数N1は所定数Nt1より大きい値である(N1>Nt1)」又は「画素数N1は所定数Nt1より小さい値である(N1<Nt1)」との比較結果が得られた場合、レーザパワーを低下又は上昇させる補正処理を行った後、ステップS101に戻らずにステップS107へ移行してもよい。

0041

ステップS107では、制御部7は、トナー像形成部1の各々に、単一ドットが所定方向に一列又は複数列に並んで構成されるドットライン(以下、単に「ドットライン」と称す。)のトナー像を試験像として形成させる。ここで、所定方向は、例えば、主走査方向や副走査方向である。次に、制御部7は、形成された試験像を撮像部5に撮像させることにより、試験像の画像データを取得する(ステップS108)。このとき、制御部7は、4つのトナー像形成部1にそれぞれ形成させた色の異なるドットラインごとに画像データを取得してもよいし、これら全てのドットラインを含んだ1つの画像データを取得してもよい。

0042

但し、画像データの取得形態がどの様なものであったとしても、制御部7は、トナー像形成部1ごとに、そのトナー像形成部1に形成させたドットラインに基づき、トナー像の形成条件を補正する。よって、以下では、ある1つのトナー像形成部1と、そのトナー像形成部1により形成されたドットラインとを対象として、ステップS108以降の処理について説明する。このことは、第2実施形態以降で説明する処理についても同様である。

0043

ステップS107の後、制御部7は、取得した画像データからドットラインの幅を算出する(ステップS109)。具体的には、制御部7は、画像データにてドットラインの画像を構成している画素を抽出すると共に、ドットラインの幅方向における構成画素の数をカウントする。これにより、制御部7は、幅方向における構成画素の総数(画素数N2)をドットラインのサイズとして算出する。

0044

ステップS109の後、制御部7は、画素数N2(ドットラインの幅)を所定数Nt2と比較する(ステップS110)。ここで、所定数Nt2は、ドットラインの適切な幅に対応するものとして予め設定された画素数N2の値である。具体的には、画素数N2が、所定数Nt2より大きい値、所定数Nt2に合致した値、所定数Nt2より小さい値の何れであるのかを、制御部7は判断する。尚、所定数Nt2のデータは、例えば記憶部6に記憶されており、制御部7は、必要に応じて記憶部6から所定数Nt2のデータを読み出す。

0045

一例として、制御部7は、画素数N2と所定数Nt2との差分(N2−Nt2)が、所定範囲の上限値より大きい値、所定範囲内の値、所定範囲の下限値より小さい値の何れであるのかを判断する。ここで、所定範囲は、この範囲内であれば画素数N2は所定数Nt2に合致していると認められる範囲である。そして、「差分(N2−Nt2)は所定範囲の上限値より大きい値である」との判断結果は、「画素数N2は所定数Nt2より大きい値である」との判断結果に相当する。「差分(N2−Nt2)は所定範囲内の値である」との判断結果は、「画素数N2は所定数Nt2に合致した値である」との判断結果に相当する。「差分(N2−Nt2)は所定範囲の下限値より小さい値である」との判断結果は、「画素数N2は所定数Nt2より小さい値である」との判断結果に相当する。

0046

その後、制御部7は、ステップS110での比較結果に基づき、必要に応じて露光部13による露光の条件を補正する(ステップS111及びS112)。具体的には、ステップS110での比較の結果、ドットラインの幅を調整する必要が生じた場合、制御部7は、露光部13から出力されるレーザLのパワー(例えば、ピーク出力値やデューティ)を補正する。より具体的には以下の通りである。

0047

ステップS110にて「画素数N2が所定数Nt2より大きい値である(N2>Nt2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、ドットラインの幅が適切な幅となる様、レーザLのパワーを低下させる(ステップS111)。その後、制御部7は、ステップS107へ戻る。

0048

一方、ステップS110にて「画素数N2が所定数Nt2より小さい値である(N2<Nt2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、ドットラインの幅が適切な幅となる様、レーザLのパワーを上昇させる(ステップS112)。その後、制御部7は、ステップS107へ戻る。

0049

ステップS110にて「画素数N2が所定数Nt2に合致した値である(N2=Nt2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、レーザLのパワーを変更せずにサイズ補正処理を終了し、階調補正処理へ移行する。

0050

即ち、図3では、ステップS110にて「画素数N2が所定数Nt2に合致した値である(N2=Nt2)」との比較結果が得られる迄、ステップS107〜S112が繰り返し実行される。尚、ドットラインに関するサイズ補正処理では、これに限定されず、ステップS110にて「画素数N2が所定数Nt2より大きい値である(N2>Nt2)」又は「画素数N2が所定数Nt2より小さい値である(N2<Nt2)」との比較結果が得られた場合、レーザパワーを低下又は上昇させる補正処理を行った後、ステップS107に戻らずにサイズ補正処理を終了してもよい。

0051

階調補正処理では、制御部7は、トナー像形成部1に、各色の濃度変化を示すテストパターンを形成させる。そして、制御部7は、テストパターンが示す濃度変化に基づき、各色の階調を補正する。

0052

上記サイズ補正処理によれば、単一ドットやドットラインのサイズが補正されることにより、それらのサイズについての再現性が高まる。従って、階調補正に利用されるテストパターンの形成時において、各色の濃度変化についての再現性が高まる。よって、第1実施形態の画像形成装置によれば、高い精度での階調補正が可能になる。

0053

尚、ステップS101〜S106の処理と、ステップS107〜S112の処理とは、本実施形態の様に両方が実行される場合に限らず、何れか一方の処理のみがサイズ補正処理として実行されてもよい。

0054

又、単一ドットの試験像には、複数の単一ドットが、それぞれの間にドット一個分又は複数個分の間隔を空けて形成されたものが用いられてもよいし、間隔を空けて網点状に配置されたものであってもよい。又、ドットラインの試験像には、複数のドットラインが、それぞれの間にライン一列分又は複数列分の間隔を空けて形成されたものであってもよい。この様に複数の単一ドット又はドットラインを試験像として用いることにより、画像データにおける単一ドットやドットラインの認識が容易になる。後述する実施形態で説明する各種補正処理においても同様である。

0055

更に、複数の単一ドット又はドットラインを試験像として用いることにより、ステップS104やS110でのサイズ比較において、所定数Nt1やNt2と比較するサイズとして、複数の単一ドットやドットラインから得られるサイズの平均値を用いることができる。これにより、サイズのバラツキを考慮したサイズ補正処理が可能となる。

0056

[2]第2実施形態
制御部7は、高い精度での階調補正処理を可能にするべく、サイズ補正処理に代えて、濃度分布補正処理を実行してもよい。以下では、濃度分布補正処理の詳細について、図4を参照して説明する。尚、第6実施形態にて説明する様に、濃度分布補正処理は、上述したサイズ補正処理と組み合わせて用いられてもよい。

0057

ステップS201及びS202ではそれぞれ、第1実施形態のステップS101及びS102と同じ処理が実行される。ステップS202の後、制御部7は、取得した画像データから単一ドットの濃度分布を検出する(ステップS203)。具体的には、制御部7は、画像データにて単一ドットの画像を構成している画素を抽出すると共に、抽出した画素の画素値に基づき、単一ドットの中央部分の濃度D1と縁部分の濃度D2とを算出する。

0058

ステップS203の後、制御部7は、2つの濃度D1及びD2を比較する(ステップS204)。具体的には、濃度D1が、濃度D2より大きい値、濃度D2に合致した値、濃度D2より小さい値の何れであるのかを、制御部7は判断する。

0059

一例として、制御部7は、2つの濃度D1及びD2の差分(D1−D2)が、所定範囲の上限値より大きい値、所定範囲内の値、所定範囲の下限値より小さい値の何れであるのかを判断する。ここで、所定範囲は、この範囲内であれば濃度D1は濃度D2に合致していると認められる範囲である。そして、「差分(D1−D2)は所定範囲の上限値より大きい値である」との判断結果は、「濃度D1は濃度D2より大きい値である」との判断結果に相当する。「差分(D1−D2)は所定範囲内の値である」との判断結果は、「濃度D1は濃度D2に合致した値である」との判断結果に相当する。「差分(D1−D2)は所定範囲の下限値より小さい値である」との判断結果は、「濃度D1は濃度D2より小さい値である」との判断結果に相当する。

0060

その後、制御部7は、ステップS204での比較結果に基づき、必要に応じて一次転写ローラ15による転写の条件を補正する(ステップS205及びS206)。具体的には、ステップS204での比較の結果、単一ドットの濃度分布を調整する必要が生じた場合、制御部7は、一次転写ローラ15の転写バイアスや転写圧を補正する。より具体的には以下の通りである。

0061

ステップS204にて「濃度D1は濃度D2より大きい値である(D1>D2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットの濃度が均一となる様、転写バイアスを増大させる(ステップS205)。その後、制御部7は、ステップS201へ戻る。

0062

一方、ステップS204にて「濃度D1は濃度D2より小さい値である(D1<D2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットの濃度が均一となる様、転写圧を低下させる(ステップS206)。その後、制御部7は、ステップS201へ戻る。

0063

ステップS204にて「濃度D1は濃度D2に合致した値である(D1=D2)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、転写バイアス及び転写圧を変更せずにステップS207へ移行する。

0064

ステップS207及びS208ではそれぞれ、第1実施形態のステップS107及びS108と同じ処理が実行される。ステップS208の後、制御部7は、取得した画像データからドットラインの濃度分布を検出する(ステップS209)。具体的には、制御部7は、画像データにてドットラインの画像を構成している画素を抽出すると共に、抽出した画素の画素値に基づき、ドットラインの幅方向における中央部分の濃度D3と縁部分の濃度D4とを算出する。

0065

ステップS209の後、制御部7は、2つの濃度D3及びD4を比較する(ステップS210)。具体的には、濃度D3が、濃度D4より大きい値、濃度D4に合致した値、濃度D4より小さい値の何れであるのかを、制御部7は判断する。

0066

一例として、制御部7は、2つの濃度D3及びD4の差分(D3−D4)が、所定範囲の上限値より大きい値、所定範囲内の値、所定範囲の下限値より小さい値の何れであるのかを判断する。ここで、所定範囲は、この範囲内であれば濃度D3は濃度D4に合致していると認められる範囲である。そして、「差分(D3−D4)は所定範囲の上限値より大きい値である」との判断結果は、「濃度D3は濃度D4より大きい値である」との判断結果に相当する。「差分(D3−D4)は所定範囲内の値である」との判断結果は、「濃度D3は濃度D4に合致した値である」との判断結果に相当する。「差分(D3−D4)は所定範囲の下限値より小さい値である」との判断結果は、「濃度D3は濃度D4より小さい値である」との判断結果に相当する。

0067

その後、制御部7は、ステップS210での比較結果に基づき、必要に応じて一次転写ローラ15による転写の条件を補正する(ステップS205及びS206)。具体的には、ステップS210での比較の結果、ドットラインの濃度分布を調整する必要が生じた場合、制御部7は、一次転写ローラ15の転写バイアスや転写圧を補正する。より具体的には以下の通りである。

0068

ステップS210にて「濃度D3は濃度D4より大きい値である(D3>D4)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、ドットラインの濃度が均一となる様、転写バイアスを増大させる(ステップS205)。その後、制御部7は、ステップS201へ戻る。

0069

一方、ステップS210にて「濃度D3は濃度D4より小さい値である(D3<D4)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、ドットラインの濃度が均一となる様、転写圧を低下させる(ステップS206)。その後、制御部7は、ステップS201へ戻る。

0070

ステップS210にて「濃度D3は濃度D4に合致した値である(D3=D4)」との比較結果が得られた場合、制御部7は、転写バイアス及び転写圧を変更せずに濃度分布補正処理を終了し、階調補正処理へ移行する。

0071

上記濃度分布補正処理によれば、単一ドットやドットラインの濃度分布が補正されることにより、それらの濃度分布についての再現性が高まる。従って、階調補正に利用されるテストパターンの形成時において、各色の濃度変化についての再現性が高まる。よって、第2実施形態の画像形成装置によれば、高い精度での階調補正が可能になる。

0072

尚、ステップS201〜S206の処理と、ステップS207〜S210、S205、及びS206の処理とは、本実施形態の様に両方が実行される場合に限らず、何れか一方の処理のみが濃度分布補正処理として実行されてもよい。ここで、ステップS207〜S210、S205、及びS206の処理が単独で実行される場合、制御部7は、ステップS205及びS206の各々の実行後、ステップS207へ戻ることになる。

0073

又、複数の単一ドット又はドットラインを試験像として用いることにより、ステップS204やS210での濃度比較において、比較する濃度として、複数の単一ドットやドットラインから得られる濃度の平均値を用いることができる。これにより、濃度のバラツキを考慮した濃度分布補正処理が可能となる。

0074

[3]第3実施形態
制御部7は、高い精度での階調補正処理を可能にするべく、サイズ補正処理や濃度分布補正処理に代えて、エッジ形状補正処理を実行してもよい。以下では、エッジ形状補正処理の詳細について、図5を参照して説明する。尚、第6実施形態にて説明する様に、エッジ形状補正処理は、上述したサイズ補正処理や濃度分布補正処理と組み合わせて用いられてもよい。

0075

ステップS301及びS302ではそれぞれ、第1実施形態のステップS101及びS102と同じ処理が実行される。ステップS302の後、制御部7は、取得した画像データから単一ドットのエッジ形状を検出する(ステップS303)。具体的には、制御部7は、画像データにて単一ドットのエッジを構成している画素(エッジ画素)を抽出すると共に、抽出したエッジ画素に基づき、エッジ形状の乱れを表す乱れ値V1を算出する。

0076

一例として、制御部7は、画像データに設定された二次元座標系におけるエッジ画素の座標から重心座標を算出すると共に、その重心座標から各エッジ画素の座標までの距離を算出する。そして、制御部7は、乱れ値V1として、算出した距離のバラツキを表す標準偏差を求める。

0077

ステップS303の後、制御部7は、乱れ値V1が所定値Vt1より大きいか否かを判断する(ステップS304)。ここで、所定値Vt1は、その値以下であればエッジ形状は適切な形状(円形状)であると認められる乱れ値V1の上限値である。尚、所定値Vt1のデータは、例えば記憶部6に記憶されており、制御部7は、必要に応じて記憶部6から所定値Vt1のデータを読み出す。

0078

その後、制御部7は、ステップS304での判断結果に基づき、必要に応じて一次転写ローラ15による転写の条件を補正する(ステップS305)。具体的には、ステップS304での判断の結果、単一ドットのエッジ形状を調整する必要が生じた場合、制御部7は、一次転写ローラ15の転写バイアスを補正する。より具体的には以下の通りである。

0079

ステップS304にて「乱れ値V1は所定値Vt1より大きい(Yes)」との判断結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットのエッジ形状が円形状に近づく様、転写バイアスを増大させる(ステップS305)。その後、制御部7は、ステップS301へ戻る。

0080

一方、ステップS304にて「乱れ値V1は所定値Vt1より大きくない(No)」との判断結果が得られた場合、制御部7は、転写バイアスを変更せずにステップS306へ移行する。

0081

ステップS306及びS307ではそれぞれ、第1実施形態のステップS107及びS108と同じ処理が実行される。ステップS307の後、制御部7は、取得した画像データからドットラインのエッジ形状を検出する(ステップS308)。具体的には、制御部7は、画像データにてドットラインのエッジを構成している画素(エッジ画素)を抽出すると共に、抽出したエッジ画素に基づき、エッジ形状の乱れを表す乱れ値V2を算出する。

0082

一例として、制御部7は、画像データに設定された二次元座標系におけるエッジ画素の座標から、ドットラインの延在方向における各位置でのドットラインの幅を算出する。そして、制御部7は、乱れ値V2として、算出した幅のバラツキを表す標準偏差を求める。

0083

ステップS308の後、制御部7は、乱れ値V2が所定値Vt2より大きいか否かを判断する(ステップS309)。ここで、所定値Vt2は、その値以下であればエッジ形状は適切な形状(直線形状)であると認められる乱れ値V2の上限値である。尚、所定値Vt2のデータは、例えば記憶部6に記憶されており、制御部7は、必要に応じて記憶部6から所定値Vt2のデータを読み出す。

0084

その後、制御部7は、ステップS309での判断結果に基づき、必要に応じて一次転写ローラ15による転写の条件を補正する(ステップS305)。具体的には、ステップS309での判断の結果、ドットラインのエッジ形状を調整する必要が生じた場合、制御部7は、一次転写ローラ15の転写バイアスを補正する。より具体的には以下の通りである。

0085

ステップS309にて「乱れ値V2は所定値Vt2より大きい(Yes)」との判断結果が得られた場合、制御部7は、単一ドットのエッジ形状が直線形状に近づく様、転写バイアスを増大させる(ステップS305)。その後、制御部7は、ステップS301へ戻る。

0086

一方、ステップS309にて「乱れ値V2は所定値Vt2より大きくない(No)」との判断結果が得られた場合、制御部7は、転写バイアスを変更せずにエッジ形状補正処理を終了し、階調補正処理へ移行する。

0087

上記エッジ形状補正処理によれば、単一ドットやドットラインのエッジ形状が補正されることにより、それらのエッジ形状についての再現性が高まる。従って、階調補正に利用されるテストパターンの形成時において、各色の濃度変化についての再現性が高まる。よって、第3実施形態の画像形成装置によれば、高い精度での階調補正が可能になる。

0088

尚、ステップS301〜S305の処理と、ステップS306〜S309及びS305の処理とは、本実施形態の様に両方が実行される場合に限らず、何れか一方の処理のみがエッジ形状補正処理として実行されてもよい。ここで、ステップS306〜S309及びS305の処理が単独で実行される場合、制御部7は、ステップS305の実行後、ステップS306へ戻ることになる。

0089

又、複数の単一ドット又はドットラインを試験像として用いることにより、ステップS304やS310での乱れ値の比較において、所定値Vt1やVt2と比較する乱れ値として、複数の単一ドットやドットラインから得られる乱れ値の平均値を用いることができる。これにより、エッジ形状のバラツキを考慮したエッジ形状補正処理が可能となる。

0090

[4]第4実施形態
上述した第1〜第3実施形態において、制御部7は、中間転写ベルト2へのトナー像の転写時に生じ得るトナーの飛散を抑制するべく、飛散抑制処理を実行してもよい。以下では、飛散抑制処理の詳細について、図6を参照して説明する。

0091

制御部7は、先ず、トナー像形成部1の各々に、単一ドット又はドットラインのトナー像を試験像として形成させる(ステップS401)。次に、制御部7は、形成された試験像を撮像部5に撮像させることにより、試験像の画像データを取得する(ステップS402)。

0092

尚、第1実施形態において、飛散抑制処理が、ステップS102及びS103の間や、ステップS108及びS109の間に組み込まれる場合、ステップS402で取得する画像データとして、ステップS102やS109で得られる画像データを代用することができる。このため、ステップS401及びS402は省略されてもよい。第2及び第3実施形態の各種補正処理に飛散抑制処理を組み込む場合も同様である。

0093

ステップS402の後、制御部7は、取得した画像データから、中間転写ベルト2への試験像の転写時に生じ得るトナーの飛散痕の有無を検知する(ステップS403)。具体的には、制御部7は、画像データにて試験像(単一ドット又はドットライン)の画像を構成している画素を抽出すると共に、抽出した画素の周辺に、それらと同程度の画素値を持った画素が存在している否かを判断する。

0094

そして、「抽出画素と同程度の画素値を持った画素が存在する」との判断結果が得られた場合、制御部7は、トナーの飛散痕を検知したものとして、ステップS404へ移行する。一方、「抽出画素と同程度の画素値を持った画素は存在しない」との判断結果が得られた場合、制御部7は、トナーの飛散痕を検知しなかったものとして、飛散抑制処理を終了する。

0095

ステップS404では、制御部7は、転写時のトナーの飛散が生じなくなる様に、一次転写ローラ15による転写の条件を補正する(ステップS305)。具体的には、制御部7は、転写バイアスを増大又は低下させる。その後、制御部7は、ステップS401へ戻る。

0096

上記飛散抑制処理によれば、中間転写ベルト2へのトナー像(試験像を含む。)の転写時に生じ得るトナーの飛散が抑制される。よって、サイズ補正処理(第1実施形態)、濃度分布補正処理(第2実施形態)、及びエッジ形状補正処理(第3実施形態)の各々において、飛散痕の影響が除去され、その結果として高い精度での補正処理が実現される。

0097

[5]第5実施形態
上述した第1〜第4実施形態において、制御部7は、トナー像形成部1のそれぞれに、中間転写ベルト2の幅方向Dw(搬送方向Dtに垂直な方向。図7参照)についての異なる複数の位置の各々に試験像を形成させてもよい。この場合、撮像部5は、試験像が形成される複数の位置の各々に対応して設けられる。例えば、中間転写ベルト2の幅方向Dwにおいて、前端2aに近い位置、中央付近の位置、及び後端2bに近い位置の各々に試験像が形成される場合、撮像部5は、図7に示される様に、それらの位置の各々に対応して設けられる。

0098

そして、制御部7は、各位置の試験像の画像データを用いて各種補正処理を実行することにより、位置ごとにトナー像の形成条件を補正する。よって、中間転写ベルト2の幅方向Dwについての位置の違いによって生じ得る単一ドットやドットラインのサイズ、濃度分布、エッジ形状等のバラツキが、第5実施形態の画像形成装置では補正される。

0099

尚、試験像が形成される複数の位置には、異なる試験像を形成してもよい。例えば、前端2aに近い位置及び後端2bに近い位置には単一ドットを形成し、中央付近の位置にはドットラインを形成してもよい。これにより、単一ドットに対する各種補正処理と、ドットラインに対する各種補正処理と、を並行させることができるので、各種補正処理を短時間で完了させることが可能となる。

0100

[6]第6実施形態
上述した各種補正処理は、それぞれが単独で用いられてもよいし、幾つか又は全てが組み合わせて用いられてもよい。一例として、図8は、サイズ補正処理と濃度分布補正処理とが組み合わされたときの流れを示したフローチャートである。他の例として、図9は、サイズ補正処理とエッジ形状補正処理とが組み合わされたときの流れを示したフローチャートである。何れの場合においても、一次転写ローラ15による転写の条件が補正されたとき(ステップS205、S206、及びS305の各々が実行されたとき)、処理はステップS101に戻ることが好ましい。

0101

[7]その他の例
上述した第1〜第5実施形態の各種補正処理は、画像形成装置の制御において、どのタイミングで実行されてもよい。実行タイミングとして、例えば、所定枚数の印刷が完了した時点、待機状態の期間、印刷実行直前、画像形成装置の起動電源オン)時等が挙げられる。又、各種補正処理は、制御部7による監視下で自動的に実行されてもよいし、操作パネル等の画面に選択可能に表示され、何れかが選択されたときに実行されてもよい。更に、急激な濃度変化等を防止するべく、制御部7により各種補正処理の実行が必要であると判断されたときに、実行が必要であると判断された処理が操作パネル等の画面に選択可能に表示されてもよい。この場合、当該処理の実行の必要性を、ユーザに判断させることができる。

0102

又、上述した第1〜第5実施形態の各種補正処理において、制御部7は、露光部13による露光の条件や、一次転写ローラ15による転写の条件を補正することに代えて、或いはこれらに加えて、帯電部12による帯電の条件や、現像部14による現像の条件等、トナー像形成部1におけるトナー像の様々な形成条件を補正してもよい。

0103

中間転写ベルト2には黒地の転写ベルトが多く用いられるため、ブラックのトナーについては、ブラックとは別の色(イエロー等)のトナーを用いて形成されたベタ画像上に、単一ドットやドットライン等の試験像を形成してもよい。これにより、試験像の状態(サイズ、濃度分布、エッジ形状等)を画像データから容易に認識することが可能になる。

0104

更に、単一ドットやドットライン等の試験像の状態(サイズ、濃度分布、エッジ形状等)は、撮像部5によって得られる画像データから直接的に得られるものに限らず、光学センサで測定される試験像の反射率等から間接的に得られるものであってもよい。この場合、従来の構成を用いて、反射率等から間接的に試験像の状態を認識し、その状態を露光の条件や転写の条件に反映させることができる。例えば、反射率から、濃度補正テーブル等を用いて、露光の条件や転写の条件を補正することができる。

0105

上記画像形成装置の各部構成は、カラー複合機カラー複写機カラープリンタ等、種々の画像形成装置に適用することができる。又、上述した各部構成は、カラー画像を対象とした画像形成装置に限らず、モノクロの画像を対象とした画像形成装置にも適用することができる。

0106

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

0107

1トナー像形成部
2中間転写ベルト
5撮像部
7 制御部
11感光体ドラム
12帯電部
13露光部
14現像部
15 一次転写ローラ

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