JP2005041167A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成を行う画像情報と、実際に形成された画像を比較して異常検査を行う画像形成装置において、異常判定による装置の停止の回数を減らし、また用紙の無駄を低減する。
【解決手段】基準となる基準画像情報１２と実際に形成された画像を読み取った読取画像情報２０を比較して両者の一致の程度から、形成された画像が、正常範囲、異常範囲、および正常と異常の中間の範囲のいずれに属するか、判定部３６にて判定する。中間範囲と判定された場合、一旦画像形成を中断して、テスト画像形成指示部４２の指示に基づきテスト画像の形成を行う。テスト画像について、基準の画像と実際に形成された画像の比較を同様に行い、異常がなければ、前記した中間範囲と判定された画像を正常なものとみなし、中断した画像形成を再開する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、印刷機などの画像形成装置、特に形成された画像の検査に関する。

画像情報に基づき用紙などの記録媒体上の画像を形成する画像形成装置が知られている。画像形成装置において、形成された画像が、その元となる画像情報のとおり形成されたかを確認または検査したいという要求がある。下記特許文献１には、印刷の基礎となる画像情報を基準画像情報とし、これと形成された画像を読取った読取画像情報との一致を見ることによる検査方法が開示されている。この検査方法の場合、基準画像情報と読取画像情報の一致の程度に基づき正常に印刷された場合と、異常が生じた場合を区別するしきい値を設け、このしきい値に基づき、正常、異常の判断を行っている。

特許第２８６６３３９号公報

前述の検査方法によれば、細かな、または軽微な異常も発見しようとすれば、しきい値をより正常側とする必要がある。しかし、読取画像情報は、記録媒体上に形成された画像を読取る際の誤差などを含んでおり、必ずしも形成された画像そのものを示すものではない。また、形成しようとする画像情報そのものが、異常と判定されやすい画像であった場合、正常に画像形成されたとしても、異常とみなされてしまう場合がある。したがって、正常・異常の判定を厳しくすると、実際に記録媒体上には正常に形成された画像であっても、読取りの際の誤差により異常と判定される場合があるという問題があった。

本発明は、形成された画像の正常・異常の判定を精度良く行うことを目的とする。

本発明においては、画像形成が正常に行われたと判断する範囲と異常があったとする範囲との間に中間範囲を設け、検査対象となった画像が、この中間範囲と判断された場合に、異常がより明瞭に現れるテスト画像情報に基づく画像形成を行い、この形成された画像に対して再度検査を行う。

異常がより明瞭に現れるテスト画像を形成し、この画像に基づき異常の判定を行えば、画像形成にかかる異常か、否かの判断が容易となる。

また、テスト画像は、異常の種別に対応して複数用意することができ、検出された画像の異常の種別の判定に基づき、これに対応したテスト画像を選択し、画像形成を行うようにできる。

用意される画像は、ラダーパターン、ハーフトーン、白などとすることができる。ラダーパターンは、回転体の異常、例えば回転ムラなどによる異常判定において有用である。ハーフトーンは濃度ムラ、白抜けなどに、白はすじ汚れなどに有用である。

また、検査された画像が正常と異常の間の中間の範囲との判定が、所定値以上の頻度でなされた場合に、テスト画像情報の画像形成を実行するようにできる。このとき所定値以上の頻度には、連続して所定回数の中間範囲の判定がなされた場合も含む。

また、画像形成手段が、記録媒体上に画像を形成する前に、一旦像担持体上に画像が形成され、ここから記録媒体上に転写される形式において、像担持体が複数の画像を担持できるような長さを有している場合、像担持体に起因する異常、例えば表面の傷などは、その異常のあるところにテスト画像を形成しなければ、検出することができない。このような場合に対応するために、検査される画像が、転写される前に形成された像担持体上の位置を記憶して、テスト画像は、この位置に形成することが好ましい。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成図である。画像形成装置１０は、基準画像情報１２に基づき画像形成部１４において用紙１６上に画像を形成する。さらに、この装置１０においては、記録媒体、例えば用紙１６上に形成された画像を画像読取部１８で読取り、読取られた画像（読取画像情報）２０と、元となる基準画像情報１２を検査部２２にて比較し、基準画像どおりに画像形成が行われたかを判定する。

画像形成部１４において、印刷部２４は、ベルト状の像担持体２６上に、基準画像情報１２に基づきトナー画像を形成する。ベルト状の像担持体２６は、送り方向に沿って複数枚の用紙に対応したトナー画像を形成することができる長さを有している。形成されたトナー画像は、像担持体２６の移動に伴って転写部２８に送られ、ここで、給紙トレイ上から送られてきた用紙１６上に転写される。トナー画像が転写された用紙１６は、搬送路に沿って定着部３０に送られ、ここでトナーが融着されて、用紙１６上に画像が定着される。用紙１６上に形成された画像は、前述のように画像読取部１８に送られる。画像読取部１８は、画像が形成された面を照らす光源３２、画像を読取るラインセンサ３４を備え、送られてきた画像を読取り、読取画像情報２０として検査部２２へ送出する。

検査部２２は、基準画像情報１２と読取画像情報２０を比較して、用紙１６上の画像が正常に形成されたのか、異常があったのかなどを判定する判定部３６を有している。判定部３６では、例えば、基準画像情報１２と読取画像情報２０の全領域または所定の領域について、各画素のデータの差分をとって２乗し、これを対象の領域内の全画素について積算した値を、二つの画像情報の一致に程度を表す指標として使用することができる。この場合、指標が小さいほど、基準画像情報１２と読取画像情報２０の一致性が高く、指標が大きいほど一致していないことになる。この一致の程度を示す指標に基づき、読み取られた画像が正常であるかが判定される。すなわち、指標が第１の所定値未満であれば正常に画像形成が行われたと判定し、第１の所定値より大きい第２の所定値以上であれば異常があったと判定する。また、第１の所定値以上、第２の所定値未満である場合、すなわち正常と異常の間の中間範囲の場合には、一旦判定を保留する。

中間範囲と判定された場合、その判定された画像に対応するトナー画像が、像担持体２６上のどの位置に形成されたかを位置記憶部３８に記憶する。前述のように像担持体２６には、複数のトナー画像を形成することができ、読み取られた画像に対応するトナー画像が像担持体２６上の基準位置より、何番目の位置に形成されたものかが常に把握されている。このために、像担持体２６の基準位置と送り量を検出する位置センサ４０が設けられている。この位置センサ４０の情報に基づき、中間範囲と判定された画像の像担持体２６上の位置が位置記憶部３８に記憶される。

判定部３６は、中間範囲と判定された画像について、その判定の基礎となった疑わしい異常に関し、その種別を推定する。異常の種別は、例えば白抜け、すじ汚れ、濃度ムラ、バンディングなどである。各異常種別の判定は、例えば白抜けであれば、基準画像情報と検査画像情報の差分より推定することができる。また、すじ汚れは、前記の差分について、用紙搬送方向またはこれに直交する方向に連続する欠陥として推定される。また、バンディングは、前記の差分のデータに周期性のある欠陥として現れる。濃度ムラは、基準画像上で一様な濃度の領域を定め、この領域内における基準画像情報と検査画像情報の差分により推定される。

検査部２２は、正常・異常の中間範囲とされた画像があった場合に、画像の異常がより明瞭に現れるようなテスト画像の形成を指示するテスト画像形成指示部４２を有している。テスト画像形成指示部４２は、判定部３６にて前述のように中間範囲の画像およびその疑わしい異常の種別が判定されると、その情報に基づき、その異常種別に対応したテスト画像の情報をテスト画像記憶部４４より読み出す。テスト画像記憶部４４に記憶されている画像は、ラダーパターン、全面一様なハーフトーン、全面白などの画像である。図２，３は、ラダーパターン４６のテスト画像の一例であり、線の太さ、間隔が異なる４種類のパターンが縦横に、または一方の方向に配列されている。個々のパターンにおいて、線の太さ、間隔は一定であり、この情報に基づき画像形成されたパターンにおいて、線の太さ、間隔が一定でなくなった場合に、何らかの異常が発生していると判定できる。ラダーパターンによるテスト画像は、例えば、前述した異常種別のバンディング、特に周波数が高いバンディングの判定をより確実に行うことができる。バンディングが発生していれば、バンディングの周波数に近い周波数のラダーパターンに各線の太さが周期的に変化した画像、いわゆるモアレ縞が生じた画像となる。白抜け、濃度ムラ、周波数の低いバンディングは、一様なハーフトーンのテスト画像、すじ汚れは、全面白のテスト画像を用いることにより、より明瞭に異常の程度の判定を行うことができる。また、ハーフトーンまたは白のテスト画像は、所定の領域、例えば、疑わしい異常が発生した領域に対して形成させるようにすることもできる。

前述のテスト画像形成指示部４２は、判定部３６の判定に基づき、テスト画像を選択し、これを印刷部２４に送り出し、印刷の指示を行う。また、位置記憶部３８の情報に基づき、中間範囲に判定された画像のトナー画像が形成された像担持体２６の位置に、トナー画像が形成されるように指示を行う。

テスト画像は、通常の画像形成と同様の過程で用紙１６上に形成され、画像読取部１８に送られて、読取られ、読取画像情報として判定部３６に送られる。判定部３６には、テスト画像形成指示部４２を介してテスト画像記憶部４４よりテスト画像情報が送られ、先の読取画像情報と比較されて、異常があるかの判定がなされる。このとき、異常がなければ、画像の形成過程に関しての異常ではないことが判断できる。例えば、中間範囲に判定された画像の基準画像そのものが、異常と判定されやすい内容であった場合などが考えられる。テスト画像において異常がなければ、中間範囲と判定された画像については正常とみなし、再び画像形成を行う。異常が判定されれば、これを報知し、中間範囲の画像について異常とし、これ以降の画像形成を停止する。また、異常と判定するには至らない程度の不具合であれば、この不具合の発生を報知し、記憶した上で、画像形成を継続する。

以上の実施形態において、テスト画像は、あらかじめ複数用意され、疑わしい異常に応じて選択されて画像形成を行ったが、発生する異常の種別が一つに特定できる場合や、一つの異常種別の発生頻度が突出して高い場合など、一つのテスト画像のみ準備しておき、また異常種別の判定を行わずに、中間範囲と判定された場合には、準備された一つのテスト画像を形成するようにしてもよい。

また、像担持体の長さが一つの画像を担持する長さしかない場合には、像担持体上の位置を特定する必要はなく、位置記憶部３８などを設ける必要はない。また、像担持体が複数の画像を担持可能である場合にあっても、テスト画像を、担持可能な画像数だけ、形成するようにすれば、位置記憶部３８を設ける必要がない。

また、中間範囲と判定された場合、直ちにテスト画像を画像形成するのではなく、所定期間、通常の画像形成を続け、中間範囲の判定の頻度が高くなったら、テスト画像の形成を指示するようにしてもよい。また、連続して中間範囲の判定がなされた場合、前記の所定期間を短縮し、早期にテスト画像を形成するようにしてもよい。

さらに、中間範囲と判定された画像の処理について、いくつかの変形例が考えられる。例えば、中間範囲の画像は、全て正常な画像と同様に取り扱う。また、正常な画像とは区別しておき、再検査、たとえば肉眼による検査を行うようにすることもできる。

以上述べた実施形態において、検査部２２は、実際には、所定のプログラムに従って動作する中央処理装置およびメモリとして構成することができる。

本実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 テスト画像の一例である縦横に配列されたラダーパターンを示す図である。 テスト画像の一例である１方向に配列されたラダーパターンを示す図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置、１２ 基準画像情報、１４ 画像形成部（画像形成機）、１６ 用紙、１８ 画像読取部、２０ 読取画像情報、２２ 検査部、２４ 印刷部、２６ 像担持体、３６ 判定部、３８ 位置記憶部、４２ テスト画像形成指示部、４４ テスト画像記憶部。

Claims (9)

1. 基準となる基準画像情報に基づいて記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
   前記記録媒体に形成された画像を読取り読取画像情報を得る画像読取手段と、
   前記基準画像情報と前記読取画像情報を比較し検査する検査手段と、
   を有する画像形成装置であって、
   前記検査手段は、
   前記基準画像情報と前記読取画像情報の一致の程度に基づき、画像形成が正常に行われたか、異常があったか、さらに正常の範囲と異常の範囲の間の中間範囲であるのか、を判定する判定手段と、
   形成画像が前記中間範囲のものであると判定された場合、異常がより明瞭に現れるテスト画像情報に基づく画像形成を前記画像形成手段に指示するテスト画像形成指示手段と、
   を有し、
   記録媒体に形成された前記テスト画像を前記検査手段により検査する、
   画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置であって、
   前記判定手段は、中間範囲であるとの判定を行った際に、さらに、その判定の元になった疑わしい異常の種別を判定し、
   前記テスト画像形成指示手段は、前記判定された疑わしい異常の種別に対応した前記テスト画像情報に基づく画像形成を指示する、
   画像形成装置。
3. 基準となる基準画像情報に基づき、記録媒体に画像を形成する画像形成機に接続される画像検査装置であり、前記基準画像情報と前記形成された画像を読み取って得られた読取画像情報とを比較し検査する、画像検査装置であって、
   前記基準画像情報と前記読取画像情報の一致の程度に基づき、画像形成が正常に行われたか、異常があったか、さらに正常の範囲と異常の範囲の間の中間範囲であるのか、を判定する判定手段と、
   形成画像が前記中間範囲のものであると判定された場合、異常がより明瞭に現れるテスト画像情報に基づく画像形成を前記画像形成機に指示するテスト画像形成指示手段と、
   を有し、
   前記画像形成機により記録媒体に形成された前記テスト画像を読み取って、前記判定手段による判定を行う、
   画像検査装置。
4. 請求項３に記載の画像検査装置であって、
   前記判定手段は、中間範囲であるとの判定を行った際に、さらに、その判定の元になった疑わしい異常の種別を判定し、
   前記テスト画像形成指示手段は、前記判定された疑わしい異常の種別に対応した前記テスト画像情報に基づく画像形成を指示する、
   画像検査装置。
5. 請求項２に記載の画像形成装置または請求項４に記載の画像検査装置であって、前記テスト画像情報の一つは、ラダーパターンを含む画像情報である、画像形成装置または画像検査装置。
6. 請求項２に記載の画像形成装置または請求項４に記載の画像検査装置であって、前記テスト画像情報の一つは、ハーフトーンを含む画像である、画像形成装置または画像検査装置。
7. 請求項２に記載の画像形成装置または請求項４に記載の画像検査装置であって、前記テスト画像情報の一つは、検査対象領域が白の画像である、画像形成装置または画像検査装置。
8. 請求項１または２に記載の画像形成装置もしくは請求項３または４に記載の画像検査装置であって、
   前記判定手段が中間範囲であるとの判定を所定値以上の頻度で行った場合に、前記テスト画像形成指示手段はテスト画像形成の指示を行う、
   画像形成装置または画像検査装置。
9. 請求項１または２に記載の画像形成装置であって、
   前記画像形成手段は、
   記録媒体に転写される画像が一旦形成される像担持体であって、複数の転写前の画像を担持可能な像担持体と、
   前記検査手段により検査される画像が、転写前に形成された像担持体上の位置を記憶する位置記憶手段と、
   を有し、
   前記テスト画像形成指示手段の指示により画像形成を行う場合は、前記検査手段により中間範囲の判定がなされた画像の転写前の像担持体上の位置に画像形成を行う、
   ものである、画像形成装置。

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