JP2006259406A - Image forming apparatus, image forming method, program to make computer execute the method, and recording medium - Google Patents

Image forming apparatus, image forming method, program to make computer execute the method, and recording medium Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus predicting an image quality correction or a failure by carrying out the comprehensive analysis of an evaluation value which is correlated with an image quality factor regarding the cause of an image deterioration. <P>SOLUTION: The image forming apparatus 201 makes an image measuring part 220 measure at least the shape for an image pattern formed at least on one of a photoreceptor or an intermediate transfer body by an image forming part 210, and also makes an image quality calculation part 230 predict the quality of an outputted image on the basis of the measurement of the image pattern by the image measuring part 220. History information of the image quality prediction by the image calculating part 230 is stored by a history storing part 250 and the failure is predicted by a failure predicting part 240 using the history information stored by the history storing part 250. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体に関し、特に画像形成装置が出力する画質を、画像パターンの計測結果から予測して故障予測を行う画像形成装置、画像形成方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus, an image forming method, a program for causing a computer to execute the method, and a recording medium, and in particular, an image for predicting a failure by predicting an image quality output from the image forming apparatus from an image pattern measurement result. The present invention relates to a forming apparatus, an image forming method, a program for causing a computer to execute the method, and a recording medium.

従来、テストパターン出力の評価と、その結果によるプロセスパラメータへのフィードバックを含む校正サイクルを定期的に実行して画像品質を保持すると共に、プロセスパラメータの補正履歴を勘案してプロセスの劣化限界を予測しアラームを発する技術があった。この技術で行っているテストパターン評価は、ラインパターンを出力し、このパターンと装置内に設けた格子状のスリットパターンとの干渉による輝度変動を検出することで、ラインの再現性能つまり鮮鋭性に関する評価を行っている(特許文献1)。   Conventionally, image quality is maintained by periodically executing a calibration cycle that includes test pattern output evaluation and feedback to process parameters based on the results, and predicts process degradation limits by taking into account process parameter correction history. And there was technology to issue an alarm. The test pattern evaluation performed by this technology is related to line reproduction performance, that is, sharpness by outputting a line pattern and detecting luminance fluctuation due to interference between this pattern and a grid-like slit pattern provided in the apparatus. Evaluation is performed (Patent Document 1).

また、画質を測定し、プロセスを調整するものとして以下のような技術がある。像担持体上に基準画像を形成し、該基準画像の濃度をPセンサ等の検出手段により検出し、出力値と比較する基準値に上下限値を設け、これらの関係からプロセス条件を変えることにより現像材の劣化による文字のつぶれ、にじみなどが画像に発生するのを防止することを図っている(特許文献2)。   Further, there are the following techniques for measuring the image quality and adjusting the process. A reference image is formed on the image carrier, the density of the reference image is detected by detection means such as a P sensor, and upper and lower limit values are set for the reference value to be compared with the output value, and the process conditions are changed from these relationships Thus, the image is prevented from being crushed or blurred due to deterioration of the developing material (Patent Document 2).

また、感光ドラム上に形成した基準パターンに対するトナー付着量をPセンサにより検知し、検知結果に基づき転写用電流の制御値を補正している技術がある。このとき、Pセンサの出力値が3.6Vより低い場合は帯電を50V高く電流を2μA低くし、Pセンサの出力が3.8Vより高い場合は帯電を50V低く電流を2μA高くするように調整を行っている(特許文献3)。   Further, there is a technique in which a toner adhesion amount with respect to a reference pattern formed on a photosensitive drum is detected by a P sensor, and a control value of a transfer current is corrected based on a detection result. At this time, when the output value of the P sensor is lower than 3.6V, the charging is increased by 50V and the current is reduced by 2 μA. When the output of the P sensor is higher than 3.8V, the charging is adjusted by 50V and the current is increased by 2 μA. (Patent Document 3).

また、画像出力装置の出力状態を検知し、検知結果を通信手段を介して画像出力装置の制御装置に送信し、制御装置において補正値を算出し、算出された補正値を用いて出力装置を制御する技術もある。この技術では、たとえば色ずれや線幅、線濃度等を測定し、目標値となるように、補正を行うものである(特許文献4)。   Further, the output state of the image output device is detected, the detection result is transmitted to the control device of the image output device via the communication means, the correction value is calculated in the control device, and the output device is set using the calculated correction value. There is also a technology to control. In this technique, for example, color misregistration, line width, line density, and the like are measured, and correction is performed so that a target value is obtained (Patent Document 4).

また、ドットやラインにより面積率の異なるパターンを形成し、Pセンサにより濃度を検出し、検出結果に基づいてプロセス条件を異ならせることで、ドットつぶれやラインつぶれを防止することを行っている技術がある(特許文献5)。   Also, a technology that prevents dot crushing and line crushing by forming patterns with different area ratios by dots and lines, detecting the density with a P sensor, and changing the process conditions based on the detection results. (Patent Document 5).

特開2002−351166号公報JP 2002-351166 A 特開2002−040725号公報JP 2002-040725 A 特開2001−215761号公報JP 2001-215761 A 特開2002−214865号公報JP 2002-214865 A 特開平5−313453号公報JP-A-5-313453

しかしながら、画質要因には、特許文献1に示されているような実質評価を行っている鮮鋭性の他に、画像のざらつきを表す粒状性や、階調の滑らかさに対応した階調性がある。とくに、自然画などのピクトリアル画像に対し、ユーザが満足する品質で画像出力するためには、前述の画質要因がバランスよく調整されている必要があるが、特許文献1には、このような調整については記載されていない。もちろん、文字画像のみを対象にする場合には鮮鋭性が最も重要な因子であるが、現状の出力装置において文字出力のみを対象とした装置はほとんどなく、用途として文字出力が主であっても、ピクトリアル画像の品質も高いことが要求されている。   However, in addition to the sharpness that is substantially evaluated as shown in Patent Document 1, the image quality factor includes graininess that represents roughness of the image and gradation that corresponds to smoothness of gradation. is there. In particular, in order to output a pictorial image such as a natural image with a quality that satisfies the user, the above-mentioned image quality factors need to be adjusted in a well-balanced manner. Adjustment is not described. Of course, sharpness is the most important factor when only character images are targeted, but there are few devices that only target character output in current output devices, and even if character output is mainly used as an application. The quality of pictorial images is also required to be high.

一般に電子写真の場合、各種パラメータと画質因子との関連は複雑であり、パラメータの補正により全ての画質要因が向上するとは限らない。つまり、あるパラメータの値を補正したことにより、たとえば粒状性は向上するが、鮮鋭性が低下するといった、相反する結果をもたらすことが多い。したがって、プロセスパラメータの補正値の決定や、画質劣化の限界値を設定し故障の有無の判定や予測を行う場合には、画質因子との相関がある評価量を総合的に分析し、補正値の決定や故障の予測を行う必要がある。   In general, in the case of electrophotography, the relationship between various parameters and image quality factors is complicated, and correction of parameters does not necessarily improve all image quality factors. In other words, correction of a certain parameter value often leads to conflicting results, for example, improved graininess but reduced sharpness. Therefore, when determining the correction value of the process parameter or setting the limit value of image quality degradation to determine or predict the presence or absence of failure, comprehensively analyze the evaluation amount that has a correlation with the image quality factor, and correct the correction value. It is necessary to make decisions and predict failures.

しかしながら、特許文献1の技術では、鮮鋭性に係わる評価量から決められた補正パラメータ値やその履歴情報のみから故障を判断しているので、鮮鋭性に対しては正常であっても、他の画質因子がどのような状態であるか把握できない。このため、判定を誤る可能性が高く、結果として画像が形成できないような極端な値になるまで、実質故障の判定できない場合が考えられる。よって、画質的にはまだ我慢ができるような早期の段階で故障を予測したり、プロセスへフィードバックすることが困難であった。   However, in the technique of Patent Document 1, since the failure is determined only from the correction parameter value determined from the evaluation amount related to the sharpness and the history information thereof, even if it is normal with respect to the sharpness, The state of the image quality factor cannot be grasped. For this reason, there is a high possibility that the determination will be erroneous, and there may be a case where it is not possible to determine a substantial failure until the result is an extreme value at which an image cannot be formed. Therefore, it is difficult to predict a failure at an early stage where image quality can still be tolerated and to feed back to the process.

また、出力装置に故障が発生し、画質的に満足できないような状態となった場合、ユーザからの呼び出しに応じてサービスマンが来訪し、故障状況を把握し、修理を行う。しかし、一般に来訪して故障状況を把握するまで修理に必要な部品等は不明であるから、交換部品等が手元にない場合には、調達後再訪し修理するといった手順が取られることになる。このように、故障が発生しユーザのもとへ出向くまで故障内容が把握できないことにより、ユーザを来訪する回数が増え、場合によっては部品発注のタイミングが遅くなるなどして、迅速な対応ができない、修理サービスに対するコストが増加するといった問題があった。   When a failure occurs in the output device and the image quality is not satisfactory, a service person visits in response to a call from the user, grasps the failure status, and performs repairs. However, since the parts necessary for repair are generally unknown until a visit is made and the failure status is grasped, if replacement parts are not at hand, procedures such as revisiting after repair and taking repairs are taken. As described above, the failure details cannot be grasped until the failure occurs and the user visits the user. As a result, the number of visits to the user increases, and in some cases, the timing of parts ordering is delayed, so that a quick response cannot be made. There was a problem that the cost for the repair service increased.

また、特許文献2〜4に示された技術では、Pセンサのような検出手段を作像プロセスにより感光体や中間転写体上に形成された画像の平均的な反射率または濃度を測定し、この測定結果からプロセス条件を調整することで、異常画像等の発生を防止しようとするものである。しかしながら、反射率や濃度は、感光体や中間転写体の特性の影響を受けやすいので、材質が変更された場合、サービスマンが設定値の変更を行う必要が生じたり、ロットバラツキにより補正精度が低下するといった問題を有していた。画像品質を決定する因子として、粒状性、鮮鋭性、階調性が重要な因子であることは周知の事柄であるが、ここで示された技術では、階調特性(測定される濃度値)のみから、画像形成装置の作像条件を調整しており、1次元または2次元的な変動に関する測定は行っていない。したがって、前記変動特性と相関の高い粒状性や鮮鋭性の劣化を補正する調整は行うことができなかった。   In the techniques disclosed in Patent Documents 2 to 4, the average reflectance or density of an image formed on a photoconductor or an intermediate transfer body is measured by an image forming process using a detection unit such as a P sensor, By adjusting the process conditions from this measurement result, it is intended to prevent the occurrence of an abnormal image or the like. However, since the reflectance and density are easily affected by the characteristics of the photoconductor and intermediate transfer body, if the material is changed, it may be necessary for the service person to change the set value, or the correction accuracy may vary due to lot variations. It had the problem of decreasing. It is well known that granularity, sharpness, and gradation are important factors that determine image quality, but with the technique shown here, gradation characteristics (measured density value) Therefore, the image forming conditions of the image forming apparatus are adjusted, and measurement relating to one-dimensional or two-dimensional fluctuation is not performed. Therefore, it has not been possible to perform adjustment for correcting deterioration of graininess and sharpness highly correlated with the fluctuation characteristics.

また、特許文献4の技術では、画像形成装置から実際に紙等の記録媒体に出力した画像の品質を測定し、測定結果を用いて画像処理へフィードバックしているので、画質測定のために記録媒体を消費しなければならずランニングコストが上昇するという問題を有していた。   In the technique of Patent Document 4, the quality of the image actually output from the image forming apparatus to a recording medium such as paper is measured and fed back to the image processing using the measurement result. The medium has to be consumed, and the running cost has been increased.

また、特許文献2、3,および5の技術では、画像形成装置が行っている濃度等の検出結果は、その画像形成装置が出力する粒状性、鮮鋭性、階調性といった主観的な画像品質と直接関連づけられていないので、出力により得られる画質の優劣を判断できない。したがって、検出結果を、画像処理装置がネットワーク上にある画像形成装置の画質の状態を知るために利用することは困難であり、出力装置の状態を測定しても内部調整以外には利用することができなかった。   Further, in the techniques of Patent Documents 2, 3, and 5, the detection result such as density performed by the image forming apparatus is based on subjective image quality such as graininess, sharpness, and gradation output from the image forming apparatus. Therefore, it is impossible to judge the superiority or inferiority of the image quality obtained by the output. Therefore, it is difficult for the image processing apparatus to use the detection result to know the state of the image quality of the image forming apparatus on the network. Even if the state of the output apparatus is measured, it can be used for other than internal adjustment. I could not.

本発明はこのような問題に鑑みてなされ、その目的は、画像劣化の原因について画質因子と相関のある評価量を総合的に分析して画質の補正や故障の予測を行うことができ、また、故障が発生した場合にはユーザが故障内容を把握できることによりメンテナンスのコストを抑えることができ、また、画質劣化や故障予測についての情報をネットワーク上の画像処理装置に送信できる画像形成装置、画像形成方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体を提供することである。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to comprehensively analyze an evaluation amount that correlates with an image quality factor for the cause of image degradation, and to perform image quality correction and failure prediction. When a failure occurs, the user can grasp the details of the failure so that the maintenance cost can be reduced, and the image forming device that can transmit information on image quality degradation and failure prediction to the image processing device on the network, A forming method, a program for causing a computer to execute the method, and a recording medium are provided.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、画像形成装置であって、感光体に形成した静電潜像を電子写真プロセスによって画像形成する画像形成装置において、前記感光体および中間転写体の少なくともいずれかに形成された画像パターンの、少なくとも形状を計測する画像パターン計測手段と、前記画像パターン計測手段による画像パターンの計測に基づいて、出力画像の品質を予測する画質予測手段と、前記画質予測手段による画質予測の履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段と、前記履歴情報記憶手段による履歴情報を用いて故障を予測する故障予測手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to claim 1 is an image forming apparatus, in which an electrostatic latent image formed on a photoreceptor is image-formed by an electrophotographic process. The image pattern measuring means for measuring at least the shape of the image pattern formed on at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member, and the quality of the output image based on the measurement of the image pattern by the image pattern measuring means. Image quality prediction means for prediction, history information storage means for storing history information of image quality prediction by the image quality prediction means, and failure prediction means for predicting a failure using history information by the history information storage means It is characterized by.

請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置の状態情報を取得する状態情報取得手段を、さらに備え、前記履歴情報記憶手段は、前記状態情報取得手段による状態情報の履歴情報を記憶するものであり、前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記状態情報の履歴情報に基づいて、故障を予測するものであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the image forming apparatus further includes a state information acquisition unit that acquires state information of the image forming apparatus, and the history information storage unit includes the state information acquisition unit. The failure prediction means predicts a failure based on the history information of the state information stored by the history information storage means.

請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、前記画質予測手段による画質予測に基づいて、画像形成のプロセス条件を調整する画像形成条件調整手段を、さらに備え、前記状態情報取得手段は、前記画像形成条件調整手段によって調整された画像形成のプロセス条件に基づいた前記画像形成装置の状態情報を取得するものであり、前記履歴情報記憶手段は、前記状態情報取得手段による状態情報の履歴情報を記憶するものであり、前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記状態情報の履歴情報に基づいて故障を予測するものであることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the second aspect, the image forming apparatus further includes an image forming condition adjusting unit that adjusts an image forming process condition based on the image quality prediction by the image quality predicting unit, The information acquisition means acquires state information of the image forming apparatus based on the image forming process conditions adjusted by the image forming condition adjustment means, and the history information storage means is based on the state information acquisition means. History information of state information is stored, and the failure prediction means predicts a failure based on history information of the state information stored by the history information storage means.

請求項4にかかる発明は、請求項3に記載の画像形成装置において、前記故障予測手段は、前記画像パターン計測手段による画像パターンの計測、前記画質予測手段による画質予測、前記画像形成条件調整手段によるプロセス条件の調整、および前記画像パターン計測手段による前記プロセス条件の調整に基づく画像パターンの計測のサイクルを少なくとも1回以上繰り返した後に、前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記履歴情報に基づいて故障を予測するものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the third aspect, the failure predicting unit measures the image pattern by the image pattern measuring unit, predicts the image quality by the image quality predicting unit, and adjusts the image forming condition. After the process condition adjustment by the image pattern measurement unit and the image pattern measurement cycle based on the process condition adjustment by the image pattern measurement unit are repeated at least once, the failure prediction unit stores the history information storage unit A failure is predicted based on history information.

請求項5にかかる発明は、請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、互いに色の異なる画像形成ユニットを備えるものであり、前記画像パターン計測手段は、前記互いに色の異なる画像形成ユニットごとに画像パターンを計測するものであり、前記画質予測手段は、前記画像パターン計測手段による色ごとの画像パターンの計測に基づいて色ごとの出力画像の品質を予測し、前記履歴情報記憶手段は、前記画質予測手段による色ごとの画質予測を記憶し、前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段に記憶された色ごとの画質予測の履歴情報に基づいて、故障を予測するものであることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the image forming apparatus includes image forming units having different colors, and the image pattern measuring unit. Is to measure an image pattern for each of the image forming units having different colors, and the image quality predicting means determines the quality of the output image for each color based on the measurement of the image pattern for each color by the image pattern measuring means. The history information storage means stores the image quality prediction for each color by the image quality prediction means, and the failure prediction means is based on the history information of the image quality prediction for each color stored in the history information storage means. And predicting a failure.

請求項6にかかる発明は、請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、前記画像パターン計測手段は、前記画像パターンを構成するドットの平均面積、前記ドットの平均面積の標準偏差、ドットの平均円相当径、前記ドットの平均円相当径の標準偏差、前記画像パターンを構成するラインのライン幅、および前記ラインのエッジ幅のうち、少なくともいずれかを計測して画像パターンを計測するものであることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, when the image forming apparatus performs dot output, the image pattern measuring unit is configured to output the image pattern. The average area of the dots constituting the dot, the standard deviation of the average area of the dots, the average equivalent circle diameter of the dots, the standard deviation of the average equivalent circle diameter of the dots, the line width of the lines constituting the image pattern, and the line The image pattern is measured by measuring at least one of the edge widths.

請求項7にかかる発明は、請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置において、画像形成装置がトナーによる画像出力を行うものである場合、前記画像パターン計測手段は、所定サイズ以下で形成されるトナー像に対応する画像情報を、計測した画像情報から排除して、画像パターンを計測するものであることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, when the image forming apparatus performs image output with toner, the image pattern measuring means has a predetermined size. The image information corresponding to the toner image formed below is excluded from the measured image information, and the image pattern is measured.

請求項8にかかる発明は、請求項1〜7のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像パターン計測手段は、前記画像パターンに対して略平行化された光束によって照明する照明手段、前記照明手段の光束を、前記感光体および中間転写体の少なくともいずれに正反射させて結像させる結像手段、前記結像手段による結像を光電変換する光電変換素子、および前記光電変換素子によって光電変換された画像情報を解析する画像解析手段、を有し、前記画像パターンの少なくとも形状を計測するものであることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the image pattern measuring unit illuminates with a light beam substantially parallel to the image pattern. , An imaging means for specularly reflecting the light beam of the illumination means on at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer body, a photoelectric conversion element for photoelectrically converting the image formed by the imaging means, and the photoelectric conversion element An image analyzing means for analyzing the image information photoelectrically converted by the step, and measuring at least the shape of the image pattern.

請求項9にかかる発明は、請求項1〜8のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画質予測手段は、出力画像の品質として、粒状性、階調性、および鮮鋭性のうちの少なくともいずれかを予測するものであることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, the image quality predicting unit includes, as the quality of the output image, graininess, gradation, and sharpness. It is characterized by predicting at least one of the following.

請求項10にかかる発明は、請求項1〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、前記画質予測手段は、前記粒状性については、ドット面積の標準偏差およびドット円相当径の標準偏差の少なくともいずれかを算出して予測するものであることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to ninth aspects, when the image forming apparatus performs dot output, the image quality predicting unit Is characterized by calculating and predicting at least one of the standard deviation of the dot area and the standard deviation of the dot circle equivalent diameter.

請求項11にかかる発明は、請求項1〜10のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、前記画質予測手段は、前記階調性については、階調特性曲線のリニアリティを、ドット面積平均およびドット円相当径平均の少なくともいずれかと、階調画像を生成する所定の線数と、から算出して予測するものであることを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to tenth aspects, when the image forming apparatus performs dot output, the image quality predicting means includes the gradation property. Is characterized by calculating and predicting the linearity of the gradation characteristic curve from at least one of the dot area average and the dot circle equivalent diameter average and a predetermined number of lines for generating a gradation image. To do.

請求項12にかかる発明は、請求項1〜11のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画質予測手段は、前記鮮鋭性については、特定空間周波数におけるMTFを、ライン幅およびラインエッジ幅から算出して予測するものであることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, the image quality predicting unit is configured to calculate the MTF at a specific spatial frequency, the line width and the line edge for the sharpness. It is calculated from the width and predicted.

請求項13にかかる発明は、請求項1〜12のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記故障予測手段は、前記画像パターン計測手段が算出する各特性値のマハラノビス距離を、前記画像形成装置が故障であると判定された画像群に対してあらかじめ設定された前記特性値の基準空間に基づいて算出し、前記算出したマハラノビス距離に基づいて故障予測値を算出するものであることを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to twelfth aspects, the failure prediction unit determines the Mahalanobis distance of each characteristic value calculated by the image pattern measurement unit as the image. It is calculated based on a reference space of the characteristic value set in advance for an image group in which it is determined that the forming apparatus is in failure, and a failure prediction value is calculated on the basis of the calculated Mahalanobis distance. Features.

請求項14にかかる発明は、請求項1〜13のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記画像パターンの計測、前記画像パターンの計測の履歴情報、前記故障予測、および前記故障予測の履歴情報の少なくとも1つの情報を、ネットワークを介して接続する端末に対して送信する送信手段を、さらに備えることを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to thirteenth aspects, the measurement of the image pattern, the history information of the measurement of the image pattern, the failure prediction, and the failure prediction The information processing apparatus further includes transmission means for transmitting at least one piece of history information to a terminal connected via a network.

請求項15にかかる発明は、請求項14に記載の画像形成装置において、前記送信手段は、前記少なくとも1つの情報を、予め設定した所定の周期で予め登録した前記端末へ前記ネットワークを介して送信するものであることを特徴とする。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourteenth aspect, the transmission unit transmits the at least one information to the terminal registered in advance at a predetermined cycle through the network. It is a thing to do.

請求項16にかかる発明は、請求項15に記載の画像形成装置において、前記故障予測が予め設定した所定値以上であると判定した場合、前記予め登録した端末へ故障予測を報知する決定をなす報知手段を、さらに備え、前記送信手段は、前記報知手段の決定に基づいて、前記予め登録した端末へ前記故障予測を送信するものであることを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth aspect, when it is determined that the failure prediction is greater than or equal to a predetermined value set in advance, a determination is made to notify the failure prediction to the previously registered terminal. The information processing apparatus further includes notification means, wherein the transmission means transmits the failure prediction to the previously registered terminal based on the determination by the notification means.

請求項17にかかる発明は、請求項16に記載の画像形成装置において、前記報知手段は、前記故障予測手段による故障予測に応じて、送信の周期を変更するものであることを特徴とする。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixteenth aspect, the notifying unit changes a transmission cycle in accordance with a failure prediction by the failure prediction unit.

請求項18にかかる発明は、請求項1〜17のいずれか1つに記載の画像形成装置において、前記故障予測手段は、前記画像形成装置を構成する各部分についての故障予測値も算出するものであることを特徴とする。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventeenth aspects, the failure prediction means also calculates a failure prediction value for each part constituting the image forming apparatus. It is characterized by being.

請求項19にかかる発明は、画像形成方法であって、感光体に形成した静電潜像を電子写真プロセスによって画像形成する画像形成装置における画像形成方法であって、画像パターン計測手段によって、前記感光体および中間転写体の少なくともいずれかに形成された画像パターンの、少なくとも形状を計測する画像パターン計測工程と、画質予測手段によって、前記画像パターン計測工程における画像パターンの計測に基づいて、出力画像の品質を予測する画質予測工程と、履歴情報記憶手段によって、前記画質予測工程における画質予測の履歴情報を記憶する履歴情報記憶工程と、故障予測手段によって、前記履歴情報記憶工程における履歴情報を用いて故障を予測する故障予測工程と、を含むことを特徴とする。   The invention according to claim 19 is an image forming method, wherein the electrostatic latent image formed on the photoconductor is image-formed by an electrophotographic process. The image forming method comprises: Based on the image pattern measurement step of measuring at least the shape of the image pattern formed on at least one of the photoreceptor and the intermediate transfer member, and the image pattern measurement in the image pattern measurement step by the image quality prediction unit, the output image Using the history information in the history information storage step by the image quality prediction step for predicting the quality of the image, the history information storage step for storing the history information of the image quality prediction in the image quality prediction step by the history information storage means, and the failure prediction means. And a failure prediction step of predicting a failure.

請求項20にかかる発明は、プログラムであって、請求項19に記載の画像形成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする。   The invention according to claim 20 is a program, characterized by causing a computer to execute the image forming method according to claim 19.

請求項21にかかる発明は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、請求項20に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする。   The invention according to claim 21 is a computer-readable storage medium, wherein the program according to claim 20 is stored.

請求項1にかかる発明によれば、感光体または中間転写体上にパターンを形成し、パターンの形状を計測するようにしているので、パターンの測定において、従来よく行われているPセンサ等の検出手段による濃度測定よりも、感光体や中間転写体の濃度ムラ等によるノイズの影響を受けにくく、精度および安定性のよい測定が可能である。また、形状測定を行った結果から画像形成装置が出力する画像の粒状性や階調性、鮮鋭性などに関する品質を予測し、予測結果およびその履歴情報に基づいて故障を予測するようにしているので、主観的な画質の良否と線形性が保証されないプロセスパラメータから故障を判断していたときに比べ、精度よく故障を予測することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the pattern is formed on the photosensitive member or the intermediate transfer member, and the shape of the pattern is measured. Compared to the density measurement by the detection means, it is less affected by noise due to density unevenness of the photosensitive member or the intermediate transfer body, and measurement with high accuracy and stability is possible. Also, the quality related to the granularity, gradation, sharpness, etc. of the image output from the image forming apparatus is predicted from the shape measurement result, and the failure is predicted based on the prediction result and its history information. Therefore, it is possible to predict the failure with higher accuracy than when the failure is determined from the process parameters whose quality of subjective image quality and linearity are not guaranteed.

請求項2にかかる発明によれば、装置の状態に係わる情報、たとえば環境温度や湿度、プロセスパラメータなどの状態情報を予め取得し、この情報も用いて故障の予測を行うようにしているので、さらに精度の高い故障予測が可能となる。   According to the invention according to claim 2, since information related to the state of the apparatus, for example, state information such as environmental temperature, humidity, and process parameters is acquired in advance, the failure is predicted using this information as well. Furthermore, it is possible to predict failure with high accuracy.

請求項3にかかる発明によれば、画質予測手段により得られた画質予測結果に基づき、画像形成のプロセス条件を調整する手段と、故障予測手段を有しているので、画像品質を安定して確保できると共に、画質が確保できないときに迅速な対応が可能となる。   According to the third aspect of the present invention, since the image forming process condition adjusting means and the failure predicting means are provided based on the image quality prediction result obtained by the image quality predicting means, the image quality can be stabilized. It can be ensured, and quick response is possible when image quality cannot be ensured.

請求項4にかかる発明によれば、プロセス条件の調整後に再度画質予測を行い、この結果を用いて故障予測を行うようにしているので、プロセス調整による画質の向上度合や最新の状態での画質をもとに故障を予測でき、精度の高い故障予測が可能となる。   According to the invention of claim 4, since the image quality prediction is performed again after adjusting the process conditions, and the failure prediction is performed using the result, the degree of improvement in the image quality by the process adjustment and the image quality in the latest state The failure can be predicted based on the above, and the failure can be predicted with high accuracy.

請求項5にかかる発明によれば、カラー画像を形成する各色ユニットごとに画質予測と故障予測を行っているので、各色ごとに画像形成条件の最適化を行うことができ、結果高品質のカラー画像を得ることが可能となる。   According to the fifth aspect of the present invention, since image quality prediction and failure prediction are performed for each color unit forming a color image, the image formation conditions can be optimized for each color, resulting in high quality color. An image can be obtained.

請求項6にかかる発明によれば、パターン計測手段はパターンを構成するドットの平均面積およびその標準偏差、ドットの平均円相当径およびその標準偏差、パターンを構成するラインのライン幅およびラインエッジ幅をのうち少なくともいずれかを計測するので、画像の基本的な品質を予測することができる。   According to the invention of claim 6, the pattern measuring means includes the average area of the dots constituting the pattern and the standard deviation thereof, the average equivalent circle diameter of the dots and the standard deviation thereof, the line width and the line edge width of the lines constituting the pattern. Since at least one of these is measured, the basic quality of the image can be predicted.

請求項7にかかる発明によれば、中間転写体上で画像パターンの形状特性を測定する場合、測定した画像から検出されるトナー像のうち、所定サイズよりも小さいものを除去するので、画質予測において、感光体から中間転写体へトナー像を転写したときに発生する飛散トナーのうち、記録媒体へ転写されない微粒子トナー成分を除くことができ、より精度の高い画質予測が可能となる。   According to the seventh aspect of the present invention, when measuring the shape characteristics of the image pattern on the intermediate transfer member, the toner image detected from the measured image is removed and the image smaller than the predetermined size is removed. In this case, among the scattered toner generated when the toner image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member, the fine particle toner component that is not transferred to the recording medium can be removed, and the image quality can be predicted with higher accuracy.

請求項8にかかる発明によれば、感光体または中間転写体上に形成されたパターンの検出を、略平行光化された光束により照明し、感光体または中間転写体上からの正反射光を結像するようにしているので、反射率が高い感光体や中間転写体は、白く検出されるのに対し、トナー像は反射率が低いため影のように黒く検出され、この結果高いコントラストでトナー像を取得することができるため、精度よくパターンの形状を測定することができる。   According to the invention of claim 8, the detection of the pattern formed on the photosensitive member or the intermediate transfer member is illuminated by the light beam that has been made substantially parallel light, and the specularly reflected light from the photosensitive member or the intermediate transfer member is emitted. Since the image is formed, the photosensitive member and the intermediate transfer member having high reflectivity are detected in white, whereas the toner image is detected in black like a shadow because of low reflectivity. As a result, the contrast is high. Since the toner image can be acquired, the shape of the pattern can be measured with high accuracy.

請求項9にかかる発明によれば、画質予測手段が少なくとも粒状性、階調性、および鮮鋭性のいずれかを予測するので、画像形成装置により出力される画像品質を、効率および精度よく把握することができる。   According to the ninth aspect of the invention, since the image quality predicting means predicts at least one of graininess, gradation, and sharpness, the image quality output by the image forming apparatus can be grasped efficiently and accurately. be able to.

請求項10にかかる発明によれば、粒状性をドット面積の標準偏差、またはドット円相当径の標準偏差から算出するので、精度よく粒状性を予測することができる。   According to the invention of claim 10, since the graininess is calculated from the standard deviation of the dot area or the standard deviation of the dot circle equivalent diameter, the graininess can be predicted with high accuracy.

請求項11にかかる発明によれば、階調特性曲線のリニアリティを、ドット面積平均もしくはドット円相当径平均と階調画像を作成するのに使用する所定の線数から算出するので、精度よく階調性を予測することができる。   According to the invention of claim 11, since the linearity of the gradation characteristic curve is calculated from the dot area average or the dot circle equivalent diameter average and the predetermined number of lines used to create the gradation image, the gradation is accurately obtained. Tonality can be predicted.

請求項12にかかる発明によれば、特定空間周波数におけるMTFを、ライン幅およびラインエッジ幅から算出するようにしているので、精度よく鮮鋭性を予測することができる。   According to the twelfth aspect of the invention, since the MTF at the specific spatial frequency is calculated from the line width and the line edge width, the sharpness can be accurately predicted.

請求項13にかかる発明によれば、装置の故障を、良画像と判定された画像群により構成された基準空間をもとに、パターンを測定手段から得られた各特性値のマハラノビス距離を算出し、マハラノビス距離から故障確率を定量的に算出するようにしているので、効率的に故障の発生を予測することができる。   According to the thirteenth aspect of the present invention, the Mahalanobis distance of each characteristic value obtained from the pattern measuring means is calculated based on the reference space constituted by the image group determined as a good image when the apparatus malfunctions. In addition, since the failure probability is quantitatively calculated from the Mahalanobis distance, the occurrence of the failure can be predicted efficiently.

請求項14にかかる発明によれば、測定結果、故障予測結果、およびこれらの履歴情報をネットワークを介して接続された端末へ送信可能であるので、画像形成装置を利用しようとするネットワーク上のユーザが、画像形成装置による出力画像品質を知ることができるとともに、故障発生時に故障内容を、送信先の外部端末に送信できるので、故障に対する適切な対応を迅速にとることができ、故障による損失を低減できる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, since the measurement result, the failure prediction result, and the history information thereof can be transmitted to the terminal connected via the network, the user on the network who intends to use the image forming apparatus. However, it is possible to know the output image quality by the image forming apparatus and to transmit the failure content to the external terminal of the transmission destination when a failure occurs. Can be reduced.

請求項15にかかる発明によれば、測定結果、故障予測結果、およびこれらの履歴情報をネットワークを介して接続された端末へ定期的に所定の端末へ送信するので、装置の状態を管理者またはサービスマンなどにより、監視することができ、重大な故障にいたる前に処置を行うことが可能となり、故障による損失を回避することができる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, the measurement result, the failure prediction result, and the history information thereof are periodically transmitted to a predetermined terminal to a terminal connected via the network. It can be monitored by a service person or the like, and it is possible to take measures before a serious failure occurs, and loss due to the failure can be avoided.

請求項16にかかる発明によれば、故障予測結果が所定値以上となったとき、その情報を報知する報知手段を設けているので、不必要な通信を低減でき、装置を効率的に管理できる。   According to the invention of claim 16, when the failure prediction result becomes a predetermined value or more, the notification means for notifying the information is provided, so unnecessary communication can be reduced and the apparatus can be managed efficiently. .

請求項17にかかる発明によれば、故障予測結果に応じて校正のタイミングを変更するので、装置が劣化に伴い画質も劣化し、不安定になった場合にも、校正周期を自動的に調整することで、画質の経時変動を抑え、安定した画質を提供することが可能となる。   According to the invention of claim 17, since the calibration timing is changed according to the failure prediction result, the calibration period is automatically adjusted even when the image quality of the apparatus deteriorates and becomes unstable. By doing so, it is possible to suppress a temporal change in image quality and provide a stable image quality.

請求項18にかかる発明によれば、故障している確率が安宅以下書を予測できるので、効率良く各部のメンテナンスを施すことが出来る。   According to the eighteenth aspect of the invention, since the probability of failure can be predicted from the text of Ataka or lower, maintenance of each part can be performed efficiently.

請求項19にかかる発明によれば、感光体または中間転写体上にパターンを形成し、パターンの形状を計測するようにしているので、パターンの測定において、従来よく行われているPセンサ等の検出手段による濃度測定よりも、感光体や中間転写体の濃度ムラ等によるノイズの影響を受けにくく、精度および安定性のよい測定が可能である。また、形状測定を行った結果から画像形成装置が出力する画像の粒状性や階調性、鮮鋭性などに関する品質を予測し、予測結果およびその履歴情報に基づいて故障を予測するようにしているので、主観的な画質の良否と線形性が保証されないプロセスパラメータから故障を判断していたときに比べ、精度よく故障を予測することが可能となる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, the pattern is formed on the photosensitive member or the intermediate transfer member, and the shape of the pattern is measured. Compared to the density measurement by the detection means, it is less affected by noise due to density unevenness of the photosensitive member or the intermediate transfer body, and measurement with high accuracy and stability is possible. Also, the quality related to the granularity, gradation, sharpness, etc. of the image output from the image forming apparatus is predicted from the shape measurement result, and the failure is predicted based on the prediction result and its history information. Therefore, it is possible to predict the failure with higher accuracy than when the failure is determined from the process parameters whose quality of subjective image quality and linearity are not guaranteed.

請求項20にかかる発明によれば、請求項19に記載の画像形成方法をコンピュータに実行させることが出来る。   According to the twentieth aspect of the present invention, it is possible to cause a computer to execute the image forming method according to the nineteenth aspect.

請求項21にかかる発明によれば、請求項20に記載のプログラムを記憶してコンピュータに読み取らせることが出来る。   According to the invention of claim 21, the program of claim 20 can be stored and read by a computer.

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置、画像形成方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体の最良な実施の形態を、実施の形態1〜4に分けて詳細に説明する。   Referring to the accompanying drawings, the best mode of an image forming apparatus, an image forming method, a program for causing a computer to execute the method, and a recording medium according to the present invention is divided into first to fourth embodiments. This will be described in detail.

(1.実施の形態1)
(1.1.画像形成装置の要部)
図1は、実施の形態1による画像形成装置の要部の機能的ブロック図である。図2は、実施の形態1による画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す概略構成図である。タンデム型のデジタルカラープリンタ1には、実施の形態1による画像形成装置の要部が組み込まれている。デジタルカラープリンタ1は、画像読取装置2を備えており、フルカラーで複写出力できる。
(1. Embodiment 1)
(1.1. Main part of image forming apparatus)
FIG. 1 is a functional block diagram of a main part of the image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a tandem type digital color printer as the image forming apparatus according to the first embodiment. The main part of the image forming apparatus according to the first embodiment is incorporated in the tandem type digital color printer 1. The digital color printer 1 includes an image reading device 2 and can perform full-color copy output.

デジタルカラープリンタ本体1の内部には、画像出力装置100を構成する画像形成ユニットとして、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を、中間転写ベルト25上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルト25から記録用紙34上に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成する。   Inside the digital color printer main body 1, image forming units 13K and 13Y for black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided as image forming units constituting the image output apparatus 100. , 13M, 13C are arranged at regular intervals along the horizontal direction. The black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images formed by the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C are superimposed on the intermediate transfer belt 25. After the primary transfer in this state, a secondary transfer is performed collectively from the intermediate transfer belt 25 onto the recording paper 34 to form a color image.

実施の形態1による画像形成装置201は、画像形成部210、画像計測部220、画質算出部230、故障予測部240、履歴記憶部250、通信部260、および入力部270を備える。   The image forming apparatus 201 according to Embodiment 1 includes an image forming unit 210, an image measuring unit 220, an image quality calculating unit 230, a failure prediction unit 240, a history storage unit 250, a communication unit 260, and an input unit 270.

画像形成部210は、ここでは、上記各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cを使用して、中間転写体上に画像パターンを形成する。しかし、画像形成部210は、感光体上に画像パターンを形成して、以下形成された画像パターンを検出する構成としても良い。   Here, the image forming unit 210 uses the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C to form an image pattern on the intermediate transfer member. However, the image forming unit 210 may be configured to form an image pattern on the photoreceptor and detect the formed image pattern.

画像計測部220は、画像形成部210によって作成された中間転写体上の画質測定用パターンを検出する。画質算出部230は、画像計測部220により計測された結果を基に出力画像品質を予測する。故障予測部240は、画質算出部230により算出された画質予測結果をもとに故障確率を算出する。履歴記憶部250は、各部の動作に必要な情報および各部で算出された結果やそれらの履歴情報を格納する。通信部260は、ネットワークにより接続された任意の端末90とコネクタを介して通信を行う。入力部270は、ユーザが各種設定を行うための入力を、ユーザインターフェースを介して受け付けるものであり、後述する画質予測の実施回数や、予測結果の送信先の設定を受け付ける。   The image measuring unit 220 detects the image quality measurement pattern on the intermediate transfer member created by the image forming unit 210. The image quality calculation unit 230 predicts the output image quality based on the result measured by the image measurement unit 220. The failure prediction unit 240 calculates a failure probability based on the image quality prediction result calculated by the image quality calculation unit 230. The history storage unit 250 stores information necessary for the operation of each unit, results calculated by each unit, and history information thereof. The communication unit 260 communicates with an arbitrary terminal 90 connected via a network via a connector. The input unit 270 accepts input for the user to make various settings via the user interface, and accepts settings for the number of image quality predictions to be described later and the transmission destination of the prediction results.

実施の形態1による画像形成装置は、画像形成部210が形成した画質測定用の画像パターンに対して、画質算出部230が画質を算出し、故障予測部240が履歴記憶部250から履歴情報を読み出して故障を予測するものである。   In the image forming apparatus according to the first embodiment, the image quality calculation unit 230 calculates the image quality of the image quality measurement image pattern formed by the image forming unit 210, and the failure prediction unit 240 receives the history information from the history storage unit 250. Reads out and predicts failure.

以下、本発明の特徴となる故障予測の機能部分である画像形成装置の要部について重点的に説明し、一般的なデジタルカラープリンタ1の構成については公知であるので後述(図23)する。   Hereinafter, the main part of the image forming apparatus, which is a functional part of failure prediction, which is a feature of the present invention, will be described mainly, and the configuration of a general digital color printer 1 is known and will be described later (FIG. 23).

(1.2.画質の算出)
(画像計測部220)
図3は、画像計測部の機能的ブロック図である。画像計測部220は、パターン検出部60、画像メモリ221、解析部222、およびCPU223を有し、バスがこれらを接続している。
(1.2. Calculation of image quality)
(Image measuring unit 220)
FIG. 3 is a functional block diagram of the image measurement unit. The image measurement unit 220 includes a pattern detection unit 60, an image memory 221, an analysis unit 222, and a CPU 223, which are connected by a bus.

パターン検出部60は画像を検出し、画像メモリ221は検出された画像を一時記憶する。解析部222は、読み取ったパターンを解析し、ドット面積およびドット面積の標準偏差、ライン幅、ラインエッジ幅などの計測値を算出する。ここで、パターン検出部60は、中間転写体上に形成された測定用パターンを読み取る。   The pattern detection unit 60 detects an image, and the image memory 221 temporarily stores the detected image. The analysis unit 222 analyzes the read pattern, and calculates measurement values such as the dot area and the standard deviation of the dot area, the line width, and the line edge width. Here, the pattern detection unit 60 reads the measurement pattern formed on the intermediate transfer member.

図4は、実施の形態による画像形成部が形成する測定用の画像パターンの一例を示す模式図である。図5は、パターン検出部が検出する動作を説明する図である。パターン検出部60は、光源61、結像レンズ62、および光電変換素子63を有する。   FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of an image pattern for measurement formed by the image forming unit according to the embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation detected by the pattern detection unit. The pattern detection unit 60 includes a light source 61, an imaging lens 62, and a photoelectric conversion element 63.

光源61は、中間転写体25上に生成された画像パターンを照射し、反射光を結像レンズ62により、たとえばCCDセンサのような光電変換素子63上に結像させ、中間転写体上に形成されたトナー像を読み取る。このとき、光電変換素子63は、素子を1次元に配列した1次元ラインセンサであっても、2次元配列したエリアセンサであってもよい。検出部60は、図4に示した計測用のパターン401および402において、ドットおよびラインが周期的に配置されているかどうかを検出する。   The light source 61 irradiates the image pattern generated on the intermediate transfer body 25 and forms an image on the photoelectric transfer element 63 such as a CCD sensor by the imaging lens 62 and forms the reflected light on the intermediate transfer body. Read the toner image. At this time, the photoelectric conversion element 63 may be a one-dimensional line sensor in which the elements are arranged one-dimensionally or an area sensor in which the elements are two-dimensionally arranged. The detection unit 60 detects whether dots and lines are periodically arranged in the measurement patterns 401 and 402 shown in FIG.

図6は、測定用画像パターンを照明する光束を説明する図である。ここで、照明光束を略平行光化し、中間転写体25からの正反射光を結像するように構成している。光源61は、1次元または2次元のLEDアレイを示しており、光源61からの光束を、拡散板64により拡散光化し、これを通称ライトコントロールフィルムと呼ばれる透過光束の配光方向を規制する機能性フィルム65を用いて平行光化したものを、ハーフミラー66により中間転写体25へ垂直落射照明する。そして、中間転写体25からの反射光束を、結像レンズ62により光電変換素子63上へ結像し、測定パターンの像を得る。   FIG. 6 is a diagram illustrating a light beam that illuminates the measurement image pattern. Here, the illumination light beam is made substantially parallel light, and the regular reflection light from the intermediate transfer body 25 is imaged. The light source 61 is a one-dimensional or two-dimensional LED array, and the light beam from the light source 61 is diffused by the diffuser plate 64, and this is a function called a light control film, which regulates the light distribution direction of the transmitted light beam. The light that has been converted into parallel light using the conductive film 65 is vertically reflected on the intermediate transfer body 25 by the half mirror 66. Then, the reflected light beam from the intermediate transfer body 25 is imaged onto the photoelectric conversion element 63 by the imaging lens 62, and an image of the measurement pattern is obtained.

ここで、照明光を略平行光化する方法を、ライトコントロールフィルム等の機能性フィルムを用いることに限定するものではなく、レンズを組み合わせて同様の効果を得てもよい。   Here, the method of making the illumination light substantially parallel is not limited to using a functional film such as a light control film, and a similar effect may be obtained by combining lenses.

また、照明および結像方向も垂直落射に限定するものではなく、正反射光束を検出する相対的な位置関係にあればよい。しかし、斜め方向からエリアセンサを用いて2次元画像を得た場合には、画像の歪みを補正するための補正処置が必要となる。   Also, the illumination and the imaging direction are not limited to vertical epi-illumination, but may be in a relative positional relationship for detecting a specularly reflected light beam. However, when a two-dimensional image is obtained from an oblique direction using an area sensor, a correction process for correcting image distortion is required.

(画質算出部230)
画質算出部230は、画像計測部220で算出した測定量をもとに紙等の記録媒体上に出力されたときの画像品質の予測値を算出する。画質算出部230で予測する画質の詳細と予測方法については以下の通りである。
(Image quality calculation unit 230)
The image quality calculation unit 230 calculates a predicted value of the image quality when output on a recording medium such as paper based on the measurement amount calculated by the image measurement unit 220. Details of the image quality predicted by the image quality calculation unit 230 and the prediction method are as follows.

一般に画質を決定する因子として、粒状性、鮮鋭性、階調性が重要であるとされており、少なくとも、前記3因子に対する画質評価値を求めることにより、最終的に得られる画質の大部分を説明することができる。   In general, granularity, sharpness, and gradation are important as factors that determine image quality. By obtaining image quality evaluation values for at least the above three factors, most of the image quality that is finally obtained is determined. Can be explained.

ただし、本発明が測定パターンの形状特性から予測する画質評価量はこれら3因子のみに限定するものではなく、たとえばバンディングや色ずれ、地肌汚れ等の評価量を追加しても勿論よい。以下、測定パターンの形状特性値を用いて粒状性、鮮鋭性、階調性を予測する方法について説明する。   However, the image quality evaluation amount predicted by the present invention from the shape characteristics of the measurement pattern is not limited to these three factors. For example, evaluation amounts such as banding, color shift, and background stains may be added. Hereinafter, a method for predicting graininess, sharpness, and gradation using the shape characteristic value of the measurement pattern will be described.

(粒状性)
粒状性の予測方法について説明する。前述の図4のパターンのうちドットで構成されたパターン401は、600dpi,150線,0度の網点パターンを示しており、図中の各点は2×2ドットで構成されている。電子写真方式では、1×1ドットの再現性は著しく悪いことが多く、1×1ドットの面積を測定しても、全階調レベルでの粒状性との相関が低いことは、本発明者が行った実験により分かっており、少なくとも1×2ドット以上、好適には2×2ドットのドットパターンを用いることが好ましい。
(Granularity)
A method for predicting graininess will be described. The pattern 401 composed of dots in the pattern of FIG. 4 described above shows a halftone dot pattern of 600 dpi, 150 lines, and 0 degrees, and each point in the figure is composed of 2 × 2 dots. In the electrophotographic method, the reproducibility of 1 × 1 dots is often extremely poor, and even if the area of 1 × 1 dots is measured, the correlation with the graininess at all gradation levels is low. It is known from the experiment conducted, and it is preferable to use a dot pattern of at least 1 × 2 dots or more, preferably 2 × 2 dots.

図7は、ドット面積の標準偏差に対する粒状度を示すグラフである。図17は、感光体または中間転写体上で、図4のパターン401の各点の面積を測定して算出した標準偏差と、実際に数種類の階調パターンを出力し測定した平均粒状度との相関を示している。図7に示すように、ドットの面積の標準偏差と平均粒状度には高い相関関係が存在する。したがって、ドットの面積の標準偏差を測定することにより、実際に紙に出力しなくとも、画像の平均粒状性を予測することができる。これが、平均粒状性を予測できる根拠である。   FIG. 7 is a graph showing the granularity with respect to the standard deviation of the dot area. FIG. 17 shows the standard deviation calculated by measuring the area of each point of the pattern 401 in FIG. 4 on the photosensitive member or intermediate transfer member, and the average granularity actually measured by outputting several types of gradation patterns. Correlation is shown. As shown in FIG. 7, there is a high correlation between the standard deviation of the dot area and the average granularity. Therefore, by measuring the standard deviation of the dot area, the average graininess of the image can be predicted without actually outputting it on paper. This is the basis for predicting the average graininess.

図8は、測定パターンを、各領域に1ドットを含む矩形領域に分割したことを示す模式図である。ここで、各点の面積の測定は、次のようにして行った。画像を反射率等の測定量を用いて所定のスレッシュレベルにより2値化を行う。2値化により低反射率側に分類された画素の総和に1画素あたりの面積を乗じた値を、各領域におけるドット面積として算出する。図7に示した、面積の標準偏差と出力画像の粒状度との関係は、複数の線数(106線、150線、212線)での測定結果を含んでおり、同一パターンを用いる限りにおいては線数に依存しない。   FIG. 8 is a schematic diagram showing that the measurement pattern is divided into rectangular areas each including one dot. Here, the area of each point was measured as follows. The image is binarized at a predetermined threshold level using a measurement amount such as reflectance. A value obtained by multiplying the sum of pixels classified on the low reflectance side by binarization by the area per pixel is calculated as a dot area in each region. The relationship between the standard deviation of the area and the granularity of the output image shown in FIG. 7 includes the measurement results with a plurality of lines (106 lines, 150 lines, 212 lines), and as long as the same pattern is used. Does not depend on the number of lines.

このことは、本発明者が実験によって明らかにした事項である。したがって、粒状性を予測するために使用する測定パターンは、出力機種や中間調処理が異なる場合にも、同一パターンを用いることができる。逆に、異なる測定パターンを使用すると、面積の標準偏差に対する粒状度の傾きが異なるため、正確な画質予測ができなくなるので、必ず同一パターンを使用する必要がある。   This is a matter clarified by the present inventors through experiments. Therefore, the same pattern can be used as the measurement pattern used for predicting the graininess even when the output model and halftone processing are different. On the contrary, if different measurement patterns are used, the gradient of granularity with respect to the standard deviation of the area is different, so that accurate image quality prediction cannot be performed, and therefore the same pattern must be used.

また、ドット面積の標準偏差の代わりに、たとえば、各矩形領域ごとに算出される面積から、該面積と等しい面積を与える円の半径(これを、円相当径とよぶ)を算出してもよいし、各矩形領域での面積率や面積率から算出される明度や濃度等の値を用いてもよい。   Further, instead of the standard deviation of the dot area, for example, from the area calculated for each rectangular area, a radius of a circle that gives an area equal to the area (this is referred to as a circle equivalent diameter) may be calculated. In addition, values such as brightness and density calculated from the area ratio and area ratio in each rectangular area may be used.

(1)式にドット面積の標準偏差を用いた粒状度予測式を示す。
粒状度=472.5×[ドット面積の標準偏差]−0.1 (1)式
ちなみに、円相当径は、半径をr、図18の各矩形内でのトナーの総面積をSとすると、
r=(S/π)^0.5
と表される。
The granularity prediction formula using the standard deviation of the dot area is shown in (1).
Granularity = 472.5 × [standard deviation of dot area] −0.1 (1) Equation (1) By the way, assuming that the equivalent circle diameter is r and the total area of toner in each rectangle in FIG.
r = (S / π) ^ 0.5
It is expressed.

ここで、中間転写体25上に形成されたパターンを検出しパターン計測部でドット面積等の計測を行う場合には、感光体から中間転写体へ画像の転写時に、トナー飛散が多く発生する。これら、小さなトナー粒子は実際には紙に転写されないものが多く、最終画質へは影響を与えない。   Here, when the pattern formed on the intermediate transfer body 25 is detected and the dot area or the like is measured by the pattern measurement unit, a large amount of toner scatters when the image is transferred from the photoconductor to the intermediate transfer body. Many of these small toner particles are not actually transferred to the paper and do not affect the final image quality.

したがって、パターン計測に先立ち、検出された画像データ中から微粒子の除去を行うことで、紙等の記録媒体に転写されないトナー粒子を除去でき、より精度の高い画質予測が可能となる。   Therefore, by removing fine particles from detected image data prior to pattern measurement, toner particles that are not transferred to a recording medium such as paper can be removed, and image quality can be predicted with higher accuracy.

(階調性)
図9は、ドットの平均面積と出力に使用した線数の積に対する階調性を示したグラフである。これは、明度特性を直線回帰したときの寄与率、および、粒状度予測に用いたパターンのドットの平均面積と出力に使用した線数の積との関係を示している。図9を参照しながら、階調性の予測方法について説明する。ここで、階調性とは入力された画像信号に対する出力画像の明度特性として定義する。
(Gradation)
FIG. 9 is a graph showing gradation with respect to the product of the average dot area and the number of lines used for output. This shows the relationship between the contribution rate when the brightness characteristic is linearly regressed, and the product of the average area of the dots of the pattern used for the granularity prediction and the number of lines used for the output. A tone prediction method will be described with reference to FIG. Here, the gradation is defined as the brightness characteristic of the output image with respect to the input image signal.

式(2)に予測式の例を示す。但し、本発明はこの予測式に限定するものではない。
階調のリニアリティ=
−0.23×[ドット面積]×[線数]−0.5 (2)式
Formula (2) shows an example of the prediction formula. However, the present invention is not limited to this prediction formula.
Tonal linearity =
−0.23 × [dot area] × [number of lines] −0.5 Equation (2)

明度特性を直線回帰したときの寄与率が高い(1に近い)ほど、明度特性はリニアであることを示している。明度は人間の明るさ知覚と線形になるように構成された心理物理量である。したがって、出力機の出力特性が明度リニアであることは、出力されるすべての階調において、隣接する階調との差が均等となり、階調がつぶれたり、あるレベルで階調が飛んで偽輪郭を生じさせるといったことが少ないことを意味し、エンジンの階調特性としては最も好適な状態であることを示している。   The higher the contribution rate when the lightness characteristic is linearly regressed (closer to 1), the more linear the lightness characteristic is. Lightness is a psychophysical quantity configured to be linear with human brightness perception. Therefore, the fact that the output characteristics of the output machine are linear in brightness means that the difference between adjacent gradations is uniform in all output gradations, and the gradations are crushed or the gradations skip at a certain level. This means that there is little occurrence of contours, which indicates the most suitable state for engine gradation characteristics.

(鮮鋭性)
図10は、6c/mmの空間周波数におけるMTFを、(3)式により、ライン幅とラインのエッジ幅を用いてMTF予測した結果を示したグラフである。(3)式は以下の通りである。
鮮鋭度=
−4.6×|理想線幅−線幅|−4.1[ラインエッジ幅]+0.76 (3)式
Modulation Transfer Function (振幅伝達関数)とは、被写体のコントラストをどれだけ忠実に像として再現できるかを表す指標である。図10を参照しながら、鮮鋭性の予測方法について説明する。両者は高い相関を示しており、ラインの形状特性からMTFを予測できることが分かる。
(Sharpness)
FIG. 10 is a graph showing the result of MTF prediction of MTF at a spatial frequency of 6 c / mm using the line width and the edge width of the line according to equation (3). The formula (3) is as follows.
Sharpness =
-4.6 × | ideal line width−line width | −4.1 [line edge width] +0.76 Equation (3) Modulation Transfer Function (amplitude transfer function) It is an index showing whether it can be reproduced. The sharpness prediction method will be described with reference to FIG. Both show a high correlation, and it can be seen that the MTF can be predicted from the shape characteristics of the line.

本発明はMTFの予測を(3)式を用いて行ったが、これに限定するものではなく、たとえば、エッジ幅に代わる測定量としてライン間に飛散したトナー粒子数や面積を用いてMTFを予測してもよい。   In the present invention, the MTF is predicted using the equation (3). However, the present invention is not limited to this. For example, the MTF is calculated using the number or area of toner particles scattered between lines as a measurement amount instead of the edge width. It may be predicted.

ライン幅は、検出されたパターンの画像を、画像の反射率の最大値と最小値から算出される所定の閾値レベルで2値化して得られる2値画像におけるライン幅方向の画素数として算出することができる。ライン幅の算出方法についてはJIS X 6930で定義されており、これに準じた方法で測定するものであってもよい。   The line width is calculated as the number of pixels in the line width direction in a binary image obtained by binarizing the detected pattern image with a predetermined threshold level calculated from the maximum and minimum values of the reflectance of the image. be able to. The line width calculation method is defined in JIS X 6930, and may be measured by a method according to this.

ラインエッジ幅は、ライン幅の測定を異なる2つの閾値レベルで実施し、そのときのライン幅の差分値に1/2を乗じて求めることができる。   The line edge width can be obtained by measuring the line width at two different threshold levels and multiplying the difference value of the line width at that time by 1/2.

(1.3.故障の予測)
(故障予測部240)
故障予測部240が算出する故障確率の算出方法の具体例を以下に説明する。ここで、故障予測をマハラノビス距離(Mahalanobis distance)を用いて行うことができる。マハラノビス距離とは、正規母集団と標本との距離尺度である。たとえば、予めプロセス条件を種々に変化させて画像品質をふった画像群を作成し、これに対して主観評価を行い、装置故障と判定された画像群を抽出し、抽出された画像を用いて、基準空間を作成する。この場合、故障していない状態を基準空間としてもよいことは、いうまでもない。
(1.3. Failure prediction)
(Failure prediction unit 240)
A specific example of a failure probability calculation method calculated by the failure prediction unit 240 will be described below. Here, failure prediction can be performed using the Mahalanobis distance (Mahalanobis distance). The Mahalanobis distance is a distance measure between a normal population and a sample. For example, a group of images with various image quality is created in advance by changing the process conditions, subjective evaluation is performed on the image group, an image group determined to be a device failure is extracted, and the extracted image is used. Create a reference space. In this case, it is needless to say that a non-failed state may be used as the reference space.

そして、実際に感光体または中間転写体上の測定パターンを測定して得られた各測定値に対して、基準空間をもとに、マハラノビス距離を算出し、各測定値のマハラノビス距離から故障予測値を算出すればよい。また、基準空間からの距離を故障予測値としてもよいし、該距離に応じて算出される確率として故障予測値を与えてもよい。   The Mahalanobis distance is calculated based on the reference space for each measurement value obtained by actually measuring the measurement pattern on the photoconductor or intermediate transfer member, and failure prediction is performed from the Mahalanobis distance of each measurement value. What is necessary is just to calculate a value. Further, a distance from the reference space may be used as a failure prediction value, or a failure prediction value may be given as a probability calculated according to the distance.

故障確率は、たとえば正常状態から故障状態へ(4)式に示すようなロジスティック関数に従って遷移すると仮定すると、簡単に求めることができる。
故障確率=1/(1+exp(−x)) (4)式
ただし、xは正常(故障していない)状態を基準空間としたときの、基準空間からの距離である。
If it is assumed that the failure probability transitions from a normal state to a failure state according to a logistic function as shown in the equation (4), for example, it can be easily obtained.
Failure probability = 1 / (1 + exp (−x)) (4) where x is a distance from the reference space when a normal (no failure) state is set as the reference space.

マハラノビス距離を用いることにより、面積や幅など、さらには履歴情報から得られる経時的な変動特性など、次元の異なる測定量を基準空間からのマハラノビス距離として取り扱うことができるので、故障判定や評価尺度の構築を効率的に行うことができる。   By using the Mahalanobis distance, measurement quantities of different dimensions, such as area and width, as well as temporal fluctuation characteristics obtained from historical information, can be handled as the Mahalanobis distance from the reference space. Can be efficiently constructed.

また、装置における各部の故障確率も、装置に対して作成した基準空間を各部ごとに作成することで、全く同様に算出することができる。   Also, the failure probability of each part in the device can be calculated in exactly the same way by creating a reference space created for the device for each part.

故障確率を算出する方法は、マハラノビス距離を用いる方法に限定するものではなく、ベイズ統計を用いて故障確率を推定してもよいし、他の統計手法によってもよい。   The method for calculating the failure probability is not limited to the method using the Mahalanobis distance, and the failure probability may be estimated using Bayesian statistics or may be based on other statistical methods.

ここでは、実際に紙等の記録媒体に出力することなく、中間転写体25上のドットパターンとラインパターンを作成し、前記パターンを読み取り、読み取ったパターンの形状特性から粒状性、階調性、鮮鋭性などの画質因子に対する品質を予測する。このとき、予測に必要なパラメータ等は記憶手段から読み込み使用する。また、中間転写体25上でなく、感光体上に潜像を形成して形成された潜像におけるパターンを読み取って予測する構成とすることも出来る。   Here, the dot pattern and the line pattern on the intermediate transfer body 25 are created without actually outputting to a recording medium such as paper, the pattern is read, and the graininess, gradation, Predict quality against image quality factors such as sharpness. At this time, parameters and the like necessary for prediction are read from the storage means and used. Further, it is also possible to adopt a configuration in which a pattern in a latent image formed by forming a latent image on the photosensitive member instead of on the intermediate transfer member 25 is read and predicted.

次に、故障予測部240は、測定された画質予測結果を履歴記憶部250に記憶すると共に、履歴記憶部250に記憶された過去の画質予測結果を含めて、現状が所定の変動範囲にあって、各画質因子はバランスがとれ安定した状態にあるのか、それとも劣化傾向にあるのか等について統計的な手法を用いて解析し、装置が故障している確率を算出する。   Next, the failure prediction unit 240 stores the measured image quality prediction result in the history storage unit 250 and includes the past image quality prediction result stored in the history storage unit 250 so that the current state is within a predetermined fluctuation range. Each image quality factor is analyzed using a statistical method to determine whether the image quality factors are balanced and in a stable state or the like, and the probability that the apparatus has failed is calculated.

算出する値は、厳密な意味での確率である必要はなく故障のし易さ、または故障している可能性の度合を表す評価量であればよく、故障が発生するまでの出力枚数のようなものであってもよい。さらには、算出される故障確率は、現時点での故障確率であってもよいし、所定枚数出力後の故障確率であってもよい。   The calculated value does not have to be a probability in a strict sense, and may be an evaluation amount that indicates the degree of possibility of failure or the possibility of failure, such as the number of output sheets until failure occurs. It may be anything. Further, the calculated failure probability may be a failure probability at the present time, or may be a failure probability after a predetermined number of outputs.

図11は、実施の形態1による画像形成手順を説明するフローチャートである。画像形成部210は、画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cを制御して、図4に示した計測用画像パターン生成する(ステップS101)。画像計測部220は、生成された画像パターンを図5および6で示したパターン検出部により読み取り(ステップS102)、画像パターンの形状を計測する(ステップS103)。画質算出部230は、既に説明した粒状性、鮮鋭性、および階調性などを含む出力画像の品質予測値を算出し(ステップS104)、故障予測部240は、履歴記憶部250の履歴情報を読み出して、故障確率を算出する(ステップS105)。故障予測部240が算出する故障確率の手順は以下に説明する。   FIG. 11 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the first embodiment. The image forming unit 210 controls the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C to generate the measurement image pattern shown in FIG. 4 (step S101). The image measurement unit 220 reads the generated image pattern by the pattern detection unit shown in FIGS. 5 and 6 (step S102), and measures the shape of the image pattern (step S103). The image quality calculation unit 230 calculates a quality prediction value of the output image including the already described granularity, sharpness, and gradation (step S104), and the failure prediction unit 240 uses the history information stored in the history storage unit 250. Read out and calculate the failure probability (step S105). The procedure of the failure probability calculated by the failure prediction unit 240 will be described below.

図12は、故障予測の手順説明するフローチャートである。故障予測部240が行う故障予測の手順は、先ず故障予測部240が履歴記憶部250から履歴情報を読み出して(ステップS201)、マハラノビス距離を算出する(ステップS202)。そして、故障確率を(4)式1/(1+exp(−x))によって、算出する(ステップS203)。   FIG. 12 is a flowchart for explaining a failure prediction procedure. The failure prediction procedure performed by the failure prediction unit 240 is as follows. First, the failure prediction unit 240 reads history information from the history storage unit 250 (step S201), and calculates the Mahalanobis distance (step S202). Then, the failure probability is calculated by equation (4) 1 / (1 + exp (−x)) (step S203).

(1.4.効果)
このように実施の形態1による画像形成装置102は、画像計測部220は、画像形成部210によって作成された中間転写体上の画質測定用パターンを計測し、画質算出部230は、画像計測部220により計測された結果を基に出力画像品質を予測し、故障予測部240は、画質算出部230により算出された画質予測結果をもとに故障確率を算出するので、画像パターンを記録媒体上に形成することなく、効率的に故障確率を予測することが出来る。
(1.4. Effect)
As described above, in the image forming apparatus 102 according to the first embodiment, the image measuring unit 220 measures the image quality measurement pattern on the intermediate transfer member created by the image forming unit 210, and the image quality calculating unit 230 includes the image measuring unit. The output image quality is predicted based on the result measured by 220, and the failure prediction unit 240 calculates the failure probability based on the image quality prediction result calculated by the image quality calculation unit 230, so that the image pattern is stored on the recording medium. Therefore, it is possible to predict the failure probability efficiently.

(2.実施の形態2)
図13は、実施の形態2による画像形成装置の機能的ブロック図である。実施の形態202が実施の形態1と異なる点は、状態情報取得部280をさらに備えて装置の状態に関する情報を取得し、故障予測部240は、画質算出部230によって算出された画質に加えて、状態情報に基づいて故障を予測する点である。
(2. Embodiment 2)
FIG. 13 is a functional block diagram of the image forming apparatus according to the second embodiment. Embodiment 202 differs from Embodiment 1 in that it further includes a state information acquisition unit 280 to acquire information about the state of the apparatus, and failure prediction unit 240 adds to the image quality calculated by image quality calculation unit 230. In other words, the failure is predicted based on the state information.

状態情報取得部280は、画像形成装置の状態情報を取得し、取得した状態情報および履歴記憶部250に格納された履歴情報に基づいて、故障確率を求めるものである。ここでは、故障確率を算出に先立ち、設置環境情報(温度、湿度)を含む装置の状態に関する情報を取得し、この情報をさらに加えて、故障確率算出に用いる。   The status information acquisition unit 280 acquires status information of the image forming apparatus, and obtains a failure probability based on the acquired status information and history information stored in the history storage unit 250. Here, prior to the calculation of the failure probability, information on the state of the apparatus including the installation environment information (temperature, humidity) is acquired, and this information is further added and used for the failure probability calculation.

図14は、実施の形態3による画像形成手順を説明するフローチャートである。ステップS304までは、図11におけるステップS104までと同じであるので説明を省略する。状態情報取得部280は、装置の環境情報である装置の温度および湿度の情報を取得し(ステップS305)、故障予測部240は、出力画像の品質予測値と、装置の温度および湿度情報とに従って故障確率を予測する(ステップS306)。   FIG. 14 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the third embodiment. Steps up to step S304 are the same as steps up to step S104 in FIG. The status information acquisition unit 280 acquires device temperature and humidity information, which is environmental information of the device (step S305), and the failure prediction unit 240 determines the output image quality prediction value and the device temperature and humidity information. A failure probability is predicted (step S306).

これにより、たとえば、環境温度により、故障判定に対し補正する等の処理を行うことで予測精度の向上を図ることができる。   Thereby, for example, the prediction accuracy can be improved by performing processing such as correcting the failure determination according to the environmental temperature.

(3.実施の形態3)
図15は、実施の形態3による画像形成装置の機能的ブロック図である。実施の形態3による画像形成装置203が実施の形態2と異なる点は、プロセス制御部290をさらに備えて、故障確率の算出の前に、装置の状態に関する情報(たとえば、プロセスパラメータ値や設置環境情報(温度、湿度))を取得し、故障予測部240は、画質算出部230によって算出された画質および状態情報に加えて、上記のプロセスパラメータ値や設置環境情報(温度、湿度))などに基づいて故障を予測する点である。これによりプロセスパラメータ値、たとえば、環境温度により故障判定に対し補正する等の処理を行うことで予測精度の向上を図ることができる。
(3. Embodiment 3)
FIG. 15 is a functional block diagram of the image forming apparatus according to the third embodiment. The difference between the image forming apparatus 203 according to the third embodiment and the second embodiment is that the image forming apparatus 203 further includes a process control unit 290 that includes information on the state of the apparatus (for example, process parameter values and installation environment) before calculating the failure probability. Information (temperature, humidity)), and the failure prediction unit 240 adds the above process parameter value and installation environment information (temperature, humidity)) to the image quality and status information calculated by the image quality calculation unit 230. It is a point to predict a failure based on this. As a result, it is possible to improve the prediction accuracy by performing processing such as correcting the failure determination by the process parameter value, for example, the environmental temperature.

得られた画質予測結果が、たとえば粒状性が悪い場合、これはドットの再現が不安定であるために発生するので、露光量を増加することにより、再現するドットサイズを大きくすることで安定化を図ることができる。また、ハーフトーン処理を変えることで粒状性の劣化を目立たなくするなどの画像処理方式の選択などの対応を図ることができる。   If the obtained image quality prediction result is, for example, poor graininess, this occurs because dot reproduction is unstable, so it is stabilized by increasing the dot size to be reproduced by increasing the exposure amount. Can be achieved. Further, by changing the halftone process, it is possible to cope with selection of an image processing method such that the deterioration of graininess is not noticeable.

プロセス制御部290は、画質算出部230で算出された画像品質の予測値をもとに、画像出力条件を決定する。このとき、予め画像品質の基準値を設定しておき、基準値との偏差の大きさに応じて出力条件を調整させるようにしてもよい。   The process control unit 290 determines an image output condition based on the predicted image quality value calculated by the image quality calculation unit 230. At this time, a reference value of image quality may be set in advance, and the output condition may be adjusted according to the magnitude of deviation from the reference value.

図16は、実施の形態3による画像形成手順を説明するフローチャートである。ステップS401からステップS404までは図11のステップS101からステップS104までと同じであるので説明を省略する。プロセス制御部290は、作像プロセス条件を算出する。ここでは、例えばプロセス制御部290は、出力画像の品質予測値から露光量を増加させる増加量を算出し(ステップS405)、算出した露光量の増加量によりプロセス条件を制御し(ステップS406)、状態情報取得部280は、装置の状態情報を取得し(ステップS407)、故障予測部240は、プロセス制御部290によって制御されたプロセス条件の下での装置の状態情報によって故障確率を算出する(ステップS408)。   FIG. 16 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the third embodiment. Steps S401 to S404 are the same as steps S101 to S104 in FIG. The process control unit 290 calculates image forming process conditions. Here, for example, the process control unit 290 calculates an increase amount for increasing the exposure amount from the quality prediction value of the output image (step S405), and controls the process condition based on the calculated increase amount of the exposure amount (step S406). The status information acquisition unit 280 acquires the status information of the device (step S407), and the failure prediction unit 240 calculates the failure probability based on the status information of the device under the process conditions controlled by the process control unit 290 ( Step S408).

このようにして、画質算出部によって算出された画像品質の予測値から、プロセス制御部が作像プロセスを制御して状態情報を取得し、故障予測部が故障確率を算出することによって、より高品質な画像を形成しながら正確な故障予測することが出来る。   In this way, from the predicted value of the image quality calculated by the image quality calculation unit, the process control unit acquires the state information by controlling the image forming process, and the failure prediction unit calculates the failure probability, thereby increasing the higher probability. Accurate failure prediction can be performed while forming a quality image.

(3.1.変形例1)
変形例による画像形成装置が、実施の形態3による画像形成装置と異なる点は、プロセス制御の結果をフィードバックする点である。故障予測に先立って行うプロセス制御が異なるものである。
(3.1. Modification 1)
The image forming apparatus according to the modification differs from the image forming apparatus according to the third embodiment in that the process control result is fed back. The process control performed prior to failure prediction is different.

図17は、画像形成装置の操作パネル部分の模式図である。ここでは、プロセス制御部が作像プロセス条件を算出して制御する繰り返し回数Nを、操作パネル330の操作ボタンが押下されることによって、入力部270が押下された回数情報(N)を受け付けて設定し、N回の画質予測とプロセス制御を繰り返す。このとき設定回数以内であっても画質予測結果が十分な画質が得られると判断した場合には、プロセス調整は行わない。また、調整の結果画質が十分でなくとも設定回数N以上は調整を繰り返さない。いずれにせよ、最終画質予測結果を用いて故障予測を実施する。   FIG. 17 is a schematic diagram of an operation panel portion of the image forming apparatus. Here, the number N of repetitions that the process control unit calculates and controls the image forming process conditions is received, and the number of times (N) that the input unit 270 is pressed is received by pressing the operation button of the operation panel 330. Set and repeat N times of image quality prediction and process control. At this time, if it is determined that the image quality prediction result provides sufficient image quality even within the set number of times, no process adjustment is performed. Even if the image quality is not sufficient as a result of the adjustment, the adjustment is not repeated for the set number N or more. In any case, failure prediction is performed using the final image quality prediction result.

プロセス調整を行った後に再度評価パターンを感光体もしくは中間転写体上に形成し、パターンの形状計測と画質予測を行い、測定された画質予測結果と履歴情報から故障を予測するので、プロセス制御を伴う故障予測をよりきめ細かく正確に実施することが出来る。   After making process adjustments, an evaluation pattern is formed again on the photoconductor or intermediate transfer member, pattern shape measurement and image quality prediction are performed, and failures are predicted from the measured image quality prediction results and history information. The accompanying failure prediction can be performed more finely and accurately.

つまり、プロセス制御において、一つの調整項目が単一の画質因子(たとえば粒状性のみ)と独立な関係にあるようなことはほとんどなく、多くの場合、相互作用をもっているので、1回の調整で全ての因子が満足する範囲に収まるとは限らない。   In other words, in process control, one adjustment item is rarely independent of a single image quality factor (for example, only graininess), and in many cases there is an interaction. Not all factors are in a satisfactory range.

たとえば、鮮鋭性、階調性が所定範囲内にあり粒状性のみが悪かった場合、粒状性が向上するようにパラメータを調整した結果、階調性が低下し所定範囲外になってしまうといったことが発生する。   For example, if the sharpness and gradation are within the predetermined range and only the granularity is bad, the gradation is reduced and falls outside the predetermined range as a result of adjusting the parameters to improve the granularity. Will occur.

図18は、変形例による画像形成手順を説明するフローチャートである。ステップS504までは図11のステップS104と同じであるので説明を省略する。プロセス制御部290のカウンタは受け付けた回数が設定されたNより少なく、かつ、プロセス制御の必要性があるかを判定し(ステップS505)、必要がない場合は(ステップS505のNo)、図16で説明したステップS407と同様のステップS510に移行する。   FIG. 18 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to a modification. Steps up to step S504 are the same as step S104 in FIG. The counter of the process control unit 290 determines whether or not the number of times of reception is less than the set N and there is a necessity for process control (step S505). If not necessary (No in step S505), FIG. The process proceeds to step S510 similar to step S407 described in step S407.

プロセス制御部290が受け付けた回数がNより少なくかつプロセス制御の必要性があると判定した場合(ステップS505のYes)、プロセス制御部はステップS405および406で行ったプロセス制御を行い(ステップS506、507)、カウントがNであるか否かを判定する(ステップS508)。Nでなければ(ステップS508のNo)、カウントをインクリメントして(ステップS509)ステップS501に戻り、同じステップを繰り返す。カウントがNであると判定した場合(ステップS508のYes)、ステップS407および408と同様に状態情報を取得し故障確率を算出するステップを行う(ステップS510、511)。   If it is determined that the number of times the process control unit 290 has received is less than N and there is a need for process control (Yes in step S505), the process control unit performs the process control performed in steps S405 and 406 (step S506, 507), it is determined whether or not the count is N (step S508). If it is not N (No in step S508), the count is incremented (step S509), the process returns to step S501, and the same steps are repeated. When it is determined that the count is N (Yes in step S508), the state information is acquired and the failure probability is calculated in the same manner as in steps S407 and 408 (steps S510 and 511).

このように最終的な故障予測を、プロセス調整を複数回行った後に測定した画質予測値を用いるようにすることにより、故障予測に対する精度を高めることができる。   Thus, by using the image quality prediction value measured after the process adjustment is performed a plurality of times for the final failure prediction, the accuracy with respect to the failure prediction can be improved.

また、測定とプロセス条件の調整を複数回繰り返すことで、プロセス条件をより最適な状態に設定することが可能である。   Further, it is possible to set the process condition to a more optimal state by repeating the measurement and the adjustment of the process condition a plurality of times.

また、本発明では、実際に紙への出力は行わないので、このような繰り返し調整ステップを踏んだとしても、コスト上の損失は少なくて済むというメリットがある。   Further, since the present invention does not actually output to paper, there is an advantage that even if such a repeated adjustment step is taken, there is little cost loss.

(3.2.変形例2)
他の変形例による画像形成装置は、装置が故障と判定された場合、各画質予測結果、温度、湿度、各制御パラメータおよびそれらの履歴情報をもとに、出力装置を構成する主要な構成要素ごとに故障確率を算出する点が異なる。
(3.2. Modification 2)
An image forming apparatus according to another modification, when it is determined that the apparatus is out of order, main components constituting the output apparatus based on each image quality prediction result, temperature, humidity, each control parameter, and their history information The difference is that the failure probability is calculated for each.

これにより、たとえばサービスマンへ故障の旨を報知する際に、各部の故障確率算出結果を付加して報知することにより、熟練したサービスマンでなくとも適切な対応をとることが容易になり、結果としてユーザに対して迅速な対応が可能となり、サービスの向上と故障による損失を低減することが可能となる。   As a result, for example, when notifying the service person of the failure, by adding the failure probability calculation result of each part and notifying, it becomes easy to take an appropriate response even if it is not a skilled service person. As a result, it is possible to quickly respond to the user, and it is possible to improve the service and reduce loss due to failure.

また、各部の故障確率も、前述した装置に対して故障予測の説明で述べた基準空間を各部ごとに作成することで、全く同様に装置のみならず各部毎に算出することができる。   Also, the failure probability of each part can be calculated not only for the apparatus but also for each part by creating the reference space described in the description of the failure prediction for each part for each part.

また、カラープリンタの場合、上記測定パターンの形状特性による画質予測および故障予測は、各色のトナー像を形成するユニットごとに実施することが望ましいが、代表色(たとえば黒色)に対する画像品質を予測し、プロセス条件を調整してもよい。   In the case of a color printer, the image quality prediction and failure prediction based on the shape characteristics of the measurement pattern are preferably performed for each unit that forms a toner image of each color, but the image quality for a representative color (for example, black) is predicted. The process conditions may be adjusted.

(4.実施の形態4)
図19は、実施の形態4による画像形成装置の機能的ブロック図である。実施の形態4による画像形成装置が、実施の形態1と異なる点は、報知部295を備え、故障予測値が基準値より高いと判定した場合、通信部260にネットワークを介して接続する他の端末に故障予測に関する情報を送信させる点である。
(4. Embodiment 4)
FIG. 19 is a functional block diagram of the image forming apparatus according to the fourth embodiment. The image forming apparatus according to the fourth embodiment is different from the first embodiment in that it includes a notification unit 295, and when it is determined that the failure prediction value is higher than the reference value, the communication unit 260 is connected via the network. The point is that the terminal transmits information related to failure prediction.

ここで、故障確率Pfを故障の有無を判別する基準値として設定しておき、基準値をクリアしない場合に、通信部260は、プリンタ上の表示装置やネットワーク上の端末へ通知、さらには他のサービスマンや管理者の場所にある端末60に報知を行う。   Here, when the failure probability Pf is set as a reference value for determining the presence or absence of a failure and the reference value is not cleared, the communication unit 260 notifies the display device on the printer or the terminal on the network, and other Notification is made to the terminal 60 at the location of the service person or manager.

ユーザが故障と判断したときにたとえばサービスマンへ画質予測値や故障予測値およびそれら履歴情報を送信するための送信先入力および送信の実行指示は、入力部270より行う。入力部270が操作入力を受け付けることによって、所定のアドレスへ画質予測結果や状態情報およびそれら情報の履歴を送信するようにしてもよいし、予め所定の端末または操作者に対して前記情報の読み取りを許可する形態であってもよい。   When the user determines that a failure has occurred, for example, a transmission destination input and a transmission execution instruction for transmitting the image quality prediction value, the failure prediction value, and the history information thereof to a service person are performed from the input unit 270. When the input unit 270 accepts an operation input, the image quality prediction result, the state information, and the history of the information may be transmitted to a predetermined address, or the information may be read in advance to a predetermined terminal or operator. May be allowed.

図20は、実施の形態4による画像形成手順を説明するフローチャートである。図20は、特徴的なステップのみを示したものであり、例えば図11の故障予測部240が故障確率を算出した(ステップS105)後、履歴記憶部250に算出した故障確率を格納し、報知部295は、格納された故障予測値を読み出して(ステップS601)、基準値Pfと比較する(ステップS602)。基準値より高い場合は(ステップS602のYes)、通信部260は、管理端末60などに故障予測値を送信する(ステップS603)。また、基準値以下の場合は(ステップS602のNo)、そのまま終了する。   FIG. 20 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the fourth embodiment. FIG. 20 shows only characteristic steps. For example, after the failure prediction unit 240 of FIG. 11 calculates the failure probability (step S105), the calculated failure probability is stored in the history storage unit 250, and notification is made. The unit 295 reads the stored predicted failure value (step S601) and compares it with the reference value Pf (step S602). When higher than the reference value (Yes in step S602), the communication unit 260 transmits a failure prediction value to the management terminal 60 or the like (step S603). If it is equal to or less than the reference value (No in step S602), the process ends.

これにより、普段はプリンタの状態をチェックする作業からユーザは解放され、改善処置も速やかに取ることができる。   As a result, the user is usually released from the work of checking the status of the printer, and improvement measures can be taken promptly.

また、サービスマンや管理者への報知に際し、故障確率のみではなく履歴情報の送信もしくは、要求に応じて該履歴情報を送信するように構成することにより、サービスマンは故障状況を詳細に知ることができるので、故障状況把握のためだけにユーザを訪問するといった無駄な作業を省き、故障原因をある程度絞り込み代替え品等を予め用意した上でユーザを訪問するといった、迅速かつ効率的な対応処置を取ることができる。したがって、ユーザは装置の故障による損失を低減することができる。さらには、修理サービスに掛かるコストを低減できる。   In addition, when notifying service personnel and managers, the service personnel can know the failure status in detail by transmitting not only the failure probability but also the history information or the history information upon request. Therefore, quick and efficient response measures such as visiting the user after preliminarily preparing alternatives etc. by narrowing down the cause of the failure to some extent, omitting unnecessary work such as visiting the user only for grasping the failure status Can be taken. Therefore, the user can reduce the loss due to the failure of the apparatus. Furthermore, the cost for repair service can be reduced.

とくに、本発明の場合、サービスマンへ送信する情報として、単なるプロセスパラメータではなく、人間の知覚との相関がある評価量を含んでいるので、故障の度合が把握しやすく、サービスマンも適切な行動を取りやすいといったメリットがある。   In particular, in the case of the present invention, information to be transmitted to the service person includes not only a process parameter but an evaluation amount having a correlation with human perception, so that the degree of failure can be easily grasped and the service person is also appropriate. There is merit that it is easy to take action.

さらに、本発明の装置は故障確率が基準値をクリアしていても、ユーザによっては故障であると判断したり、予想し得なかった原因により故障が発生した場合に、ユーザが管理者またはサービスマンに対し、画質予測結果および装置の状態情報を、装置に接続されたネットワーク回線を通じて送信するための、操作手段が設けられていてもよい。   Furthermore, even if the failure probability of the apparatus of the present invention clears the reference value, if the user determines that it is a failure, or if a failure occurs due to an unexpected reason, the user can be an administrator or a service. An operation unit may be provided for transmitting the image quality prediction result and the apparatus status information to the man through a network line connected to the apparatus.

いずれにしても、管理者またはサービスマンは必要に応じて、前記情報を容易に取得することができるので、迅速な対応をとることが可能となる。   In any case, the manager or the service person can easily acquire the information as necessary, so that a quick response can be taken.

なお、ここで送信先として、登録した端末にのみ送信する構成とするのが望ましい。   Here, it is desirable that the transmission destination is configured to transmit only to registered terminals.

(4.1.変形例3)
変形例による画像形成装置は、故障確率が故障判別確率Pf以下であっても、故障確率に応じて校正周期を異ならせるようにした構成とする。
(4.1. Modification 3)
The image forming apparatus according to the modification has a configuration in which the calibration cycle is made different according to the failure probability even if the failure probability is equal to or less than the failure determination probability Pf.

図21は、出力枚数に対する故障確率の増加を表すグラフである。このグラフから、出力枚数の増加に伴って装置の故障確率が増加していくことがわかる。   FIG. 21 is a graph showing an increase in failure probability with respect to the number of output sheets. From this graph, it can be seen that the failure probability of the apparatus increases as the number of output sheets increases.

これにより、故障確率が高くなることは、装置の状態が不安定または不安定に陥りやすい状態になることを示している。このような場合に校正周期を短くすることで、装置の状態を安定に保つことが可能となる。   As a result, the higher failure probability indicates that the state of the apparatus becomes unstable or unstable. In such a case, it is possible to keep the state of the apparatus stable by shortening the calibration cycle.

今まで、故障確率がPc以下である場合には、出力枚数がN枚ごとに校正を実施し、故障確率がPc以上のときには、出力枚数がM枚ごとに校正を実施するように、校正周期の設定値を変更する。ここで、M<Nである。つまり、この場合、最初の基準値よりもさらに低い基準値以下である場合はそのままN回の校正周期とし、該さらに低い基準値と最初の基準値の間にある場合には、校正周期を短く、即ちより頻繁に校正を行う。   Until now, when the failure probability is Pc or less, calibration is performed every N sheets, and when the failure probability is Pc or more, calibration is performed so that calibration is performed every M sheets. Change the set value. Here, M <N. That is, in this case, if the reference value is lower than the first reference value, the calibration cycle is N times as it is, and if it is between the lower reference value and the first reference value, the calibration cycle is shortened. That is, calibration is performed more frequently.

ここでは、校正周期を変更する基準値を1つのみとしたが、これに限定するものではなく、校正周期を切り替える基準値は複数あっても構わないし、校正周期を故障確率の関数とした連続値として設定するようにしても構わない。   Here, only one reference value for changing the calibration cycle is used. However, the present invention is not limited to this, and there may be a plurality of reference values for switching the calibration cycle, and the calibration cycle is a continuous function as a function of the failure probability. It may be set as a value.

図22は、変形例による画像形成手順を説明するフローチャートである。ステップS701から703までは、図20のステップS601から603までと同様であるの説明を省略する。   FIG. 22 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to a modification. Steps S701 to 703 are the same as steps S601 to 603 in FIG.

報知部295が、故障予測値は基準値Pfより高くないと判定した場合(ステップS702のNo)、さらに基準値Pcより高いか否かを判定し(ステップS704)、高くないと判定した場合(ステップS704のNo)、そのまま終了する。   When the notification unit 295 determines that the failure prediction value is not higher than the reference value Pf (No in step S702), the notification unit 295 further determines whether or not the failure prediction value is higher than the reference value Pc (step S704). In step S704 No), the process is terminated.

一方、報知部295が、基準値Pcより高いと判定した場合(ステップS704のYes)、校正(キャリブレーション)の周期をM回に変更する(ステップS705)。   On the other hand, when the notification unit 295 determines that the value is higher than the reference value Pc (Yes in Step S704), the calibration cycle is changed to M times (Step S705).

これにより、出力枚数の増加に伴って、即ち、装置を使用すればするほど、故障確率が高くなり、装置の状態が不安定または不安定に陥りやすい状態になることを、校正周期を短くすることによって、より安定な状態に保つことが可能となる。   As a result, as the number of outputs increases, that is, the more the device is used, the higher the probability of failure, and the shorter the calibration cycle, the more likely the device state becomes unstable or unstable. This makes it possible to maintain a more stable state.

(5.全体構成)
図23は、実施の形態1にかかる画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタの構成図である。ここではタンデム型のデジタルカラープリンタを用いて、本発明の構成を説明するが、本発明は、カラー複写機/ファクシミリ等においても有効である。図2および図23を参照しながら、デジタルカラープリンタ1による一般的な画像形成動作について説明する。
(5. Overall configuration)
FIG. 23 is a configuration diagram of a tandem digital color printer as the image forming apparatus according to the first embodiment. Here, the configuration of the present invention will be described using a tandem type digital color printer, but the present invention is also effective in a color copying machine / facsimile. A general image forming operation by the digital color printer 1 will be described with reference to FIGS.

デジタルカラープリンタ本体1は、その一端側の上部に、原稿2の画像を読み取る画像読取装置(IIT:Image Input Terminal)4を備える。また、デジタルカラープリンタ本体1の内部には、画像読取装置4や図示しないパーソナルコンピュータ等から出力される画像データ、あるいは電話回線やLAN等を介して送られてくる画像データに、所定の画像処理を施す画像処理装置(IPS:Image Processing System)12と、画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置(IOT:Image Output Terminal)100とが配設されている。   The digital color printer main body 1 includes an image reading device (IIT: Image Input Terminal) 4 that reads an image of the document 2 at an upper portion on one end side. Further, inside the digital color printer main body 1, predetermined image processing is performed on image data output from the image reading device 4, a personal computer (not shown) or the like, or image data sent via a telephone line or a LAN. An image processing apparatus (IPS: Image Processing System) 12 that performs image processing and an image output apparatus (IOT: Image Output Terminal) 100 that outputs an image based on image data subjected to predetermined image processing by the image processing apparatus 12. It is arranged.

デジタルカラープリンタ本体1の内部には、画像出力装置100を構成する画像形成ユニットとして、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが、水平方向に沿って一定の間隔をおいて配列されている。4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの下方には、これらの画像形成ユニットで順次形成される各色のトナー像を、互いに重ね合わせた状態で転写する中間転写ベルト25が、矢印方向に沿って回動可能に配設されている。中間転写ベルト25上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙トレイ39等から給紙される記録材としての記録用紙34上に一括して転写された後、定着器37によって記録用紙34上に定着され、外部に排出される。   Inside the digital color printer main body 1, image forming units 13K and 13Y for black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided as image forming units constituting the image output apparatus 100. , 13M, 13C are arranged at regular intervals along the horizontal direction. Below the four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C, an intermediate transfer belt 25 that transfers toner images of respective colors sequentially formed by these image forming units in a state of being superimposed on each other is indicated in the direction of the arrow. It is arrange | positioned so that rotation is possible. The toner images of each color transferred onto the intermediate transfer belt 25 in a multiple manner are collectively transferred onto a recording paper 34 as a recording material fed from a paper feed tray 39 or the like, and then recorded on the recording paper by a fixing device 37. 34 is fixed and discharged to the outside.

なお、図23に示す実施の形態では、画像出力装置100が、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cで形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を、中間転写ベルト25上に互いに重ね合わせた状態で一次転写した後、当該中間転写ベルト25から記録用紙34上に一括して二次転写することにより、カラー画像を形成するように構成した例について説明したが、これに限定されるものではなく、各画像形成ユニットで形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像を、用紙搬送ベルトによって搬送される記録用紙上に互いに重ね合わせた状態で転写することにより、カラー画像を形成するように構成したものにも適用可能である。また、各画像形成ユニットの色の順序は、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の順に限定されるものではなく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)など如何なる順序であっても良い。   In the embodiment shown in FIG. 23, the image output apparatus 100 has black (K), yellow (Y), magenta (M), cyan (C) formed by the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. ) Are first transferred in a state where they are superimposed on the intermediate transfer belt 25 and then secondarily transferred from the intermediate transfer belt 25 onto the recording paper 34 to form a color image. However, the present invention is not limited to this example, and the color of each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) formed by each image forming unit is described. The present invention can also be applied to a configuration in which a color image is formed by transferring a toner image on a recording sheet conveyed by a sheet conveying belt while being superimposed on each other. The order of colors of the image forming units is not limited to the order of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C), but yellow (Y), magenta (M), Any order such as cyan (C) and black (K) may be used.

タンデム型のデジタルカラープリンタ1の本体の一端側の上部には、原稿2をプラテンガラス5上に押圧するプラテンカバー3と、プラテンガラス5上に載置された原稿2の画像を読み取る画像読取装置4が配設されている。この画像読取装置4は、プラテンガラス5上に載置された原稿2を光源6によって照明し、原稿2からの反射光像を、フルレートミラー7及びハーフレートミラー8、9及び結像レンズ10からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子11上に走査露光して、この画像読取素子11によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るように構成されている。   A platen cover 3 that presses the document 2 against the platen glass 5 and an image reading device that reads an image of the document 2 placed on the platen glass 5 are disposed on the upper end of the main body of the tandem digital color printer 1. 4 is arranged. The image reading device 4 illuminates a document 2 placed on a platen glass 5 with a light source 6, and reflects a reflected light image from the document 2 from a full-rate mirror 7, half-rate mirrors 8 and 9, and an imaging lens 10. The image reading element 11 composed of a CCD or the like is scanned and exposed through a reduction optical system, and the color material reflected light image of the document 2 is formed at a predetermined dot density (for example, 16 dots / mm) by the image reading element 11. It is configured to read.

画像読取装置4によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置12(Image Processing System)に送られ、この画像処理装置12では、原稿2の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。   The color material reflected light image of the document 2 read by the image reading device 4 is, for example, an image processing device as document reflectivity data of three colors of red (R), green (G), and blue (B) (8 bits each). 12 (Image Processing System), and the image processing apparatus 12 performs shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color / movement for the reflectance data of the document 2. Predetermined image processing such as editing is performed.

画像処理装置12で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)(各8bit)の4色の原稿色材階調データ(ラスタデータ)に変換され、次に述べるように、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14C(Raster Output Scanner)に送られる。これらのROS14K、14Y、14M、14Cは、所定の色の原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光を行なう。   Image data that has been subjected to predetermined image processing by the image processing apparatus 12 is document color material gradation data of four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) (each 8 bits). ROS 14K and 14Y of image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C for each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) as described below. , 14M, 14C (Raster Output Scanner). These ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C perform image exposure with laser light in accordance with original color material gradation data of a predetermined color.

ところで、タンデム型のデジタルカラープリンタ本体1の内部には、上述したように、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。これらの4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cは、すべて同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光体ドラム15と、この感光体ドラム15の表面を一様に帯電する一次帯電用のスコロトロン16と、当該感光体ドラム15の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのROS14と、感光体ドラム15上に形成された静電潜像を現像する現像器17、クリーニング装置18とから構成されている。   Incidentally, inside the tandem type digital color printer main body 1, as described above, four image forming units 13K, 13Y, 13M of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) are provided. , 13C are arranged in parallel with a certain interval in the horizontal direction. These four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C are all configured in the same manner, and are roughly divided into a photosensitive drum 15 that rotates at a predetermined rotational speed in the direction of the arrow, and the photosensitive drum 15. Primary charging scorotron 16 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 15, ROS 14 as an image exposure device for forming an electrostatic latent image by exposing an image corresponding to each color on the surface of the photosensitive drum 15, and a photosensitive member The developing unit 17 for developing the electrostatic latent image formed on the drum 15 and a cleaning device 18 are configured.

ROS14は、図23に示すように、半導体レーザー19を原稿色材階調データに応じて変調して、この半導体レーザー19からレーザー光LBを階調データに応じて出射する。この半導体レーザー19から出射されたレーザー光LBは、反射ミラー20、21を介して回転多面鏡22によって偏向走査され、再び反射ミラー20、21及び複数枚の反射ミラー23、24を介して像担持体としての感光体ドラム15上に走査露光される。   As shown in FIG. 23, the ROS 14 modulates the semiconductor laser 19 according to the original color material gradation data, and emits a laser beam LB from the semiconductor laser 19 according to the gradation data. The laser beam LB emitted from the semiconductor laser 19 is deflected and scanned by the rotary polygon mirror 22 via the reflection mirrors 20 and 21, and again carries an image via the reflection mirrors 20 and 21 and the plurality of reflection mirrors 23 and 24. Scanning exposure is performed on the photosensitive drum 15 as a body.

画像処理装置12からは、黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色の画像形成ユニット13K、13Y、13M、13CのROS14K、14Y、14M、14Cに各色の画像データ(ラスタデータ)が順次出力され、これらのROS14K、14Y、14M、14Cから画像データに応じて出射されるレーザービームLBが、それぞれの感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cの表面に走査露光されて静電潜像が形成される。各感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cに形成された静電潜像は、現像器17K、17Y、17M、17Cによって、それぞれ黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像として現像される。   From the image processing device 12, black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C have ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C. Image data (raster data) is sequentially output, and laser beams LB emitted according to the image data from these ROSs 14K, 14Y, 14M, and 14C are scanned on the surfaces of the respective photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C. Exposure is performed to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent images formed on the photoconductor drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are respectively developed by the developing units 17K, 17Y, 17M, and 17C, so that black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan ( C) is developed as a toner image of each color.

各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの感光体ドラム15K、15Y、15M、15C上に、順次形成された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像は、各画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cの下方に配置された中間転写体としての中間転写ベルト25上に、一次転写ロール26K、26Y、26M、26Cによって多重に転写される。この中間転写ベルト25は、ドライブロール27と、ストリッピングロール28と、ステアリングロール29と、アイドルロール30と、バックアップロール31と、アイドルロール32との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール27により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。転写ベルト25としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものが用いられる。   Each color of black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) sequentially formed on the photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. The toner images are transferred in multiple by primary transfer rolls 26K, 26Y, 26M, and 26C onto an intermediate transfer belt 25 as an intermediate transfer member disposed below each of the image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C. . The intermediate transfer belt 25 is wound around the drive roll 27, the stripping roll 28, the steering roll 29, the idle roll 30, the backup roll 31, and the idle roll 32 with a constant tension. A drive roll 27 that is rotationally driven by a dedicated drive motor with excellent constant speed (not shown) is circulated at a predetermined speed in the direction of the arrow. As the transfer belt 25, for example, a flexible synthetic resin film such as polyimide is formed in a band shape, and both ends of the synthetic resin film formed in a band shape are connected by means such as welding, thereby forming an endless belt shape. What was formed in is used.

転写ベルト25上に多重に転写された黒(K)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色のトナー像は、バックアップロール31に圧接する2次転写ロール33によって、圧接力及び静電気力で記録用紙34上に2次転写され、この各色のトナー像が転写された記録用紙34は、2連の搬送ベルト35、36によって定着器37へと搬送される。そして、各色のトナー像が転写された記録用紙34は、定着器37によって熱及び圧力で定着処理を受け、複写機本体1の外部に設けられた排出トレイ38上に排出される。   The black (K), yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toner images transferred onto the transfer belt 25 in multiple layers are pressed against each other by the secondary transfer roll 33 that is pressed against the backup roll 31. The recording paper 34 is secondarily transferred onto the recording paper 34 by force and electrostatic force, and the toner image of each color is transferred to the fixing device 37 by the two transport belts 35 and 36. The recording paper 34 onto which the toner images of the respective colors have been transferred undergoes a fixing process with heat and pressure by a fixing device 37 and is discharged onto a discharge tray 38 provided outside the copying machine main body 1.

記録用紙34は、図2に示すように、複数の給紙トレイ39、40、41のうちの何れかから所定のサイズのものが、給紙ローラ42及び用紙搬送用のローラ対43、44、45からなる用紙搬送経路46を介して、レジストロール47まで一旦搬送される。給紙トレイ39、40、41のうちの何れかから供給された記録用紙34は、所定のタイミングで回転駆動されるレジストロール47によって中間転写ベルト25上へ送出される。そして、黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の4つの画像形成ユニット13K、13Y、13M、13Cでは、上述したように、それぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。   As shown in FIG. 2, the recording paper 34 has a predetermined size from any of a plurality of paper feed trays 39, 40, 41, and a pair of paper feed rollers 42 and a pair of paper transport rollers 43, 44, The paper is once transported to a registration roll 47 through a paper transport path 46 composed of 45. The recording paper 34 supplied from any of the paper feed trays 39, 40, 41 is sent onto the intermediate transfer belt 25 by a registration roll 47 that is rotationally driven at a predetermined timing. Then, in the four image forming units 13K, 13Y, 13M, and 13C of black, yellow, magenta, and cyan, as described above, the black, yellow, magenta, and cyan toner images respectively have predetermined timings. Are formed in order.

なお、感光体ドラム15K、15Y、15M、15Cは、トナー像の転写工程が終了した後、クリーニング装置18K、18Y、18M、18Cによって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。また、中間転写ベルト25は、ベルト用クリーナー48によって残留トナーが除去される。   The photosensitive drums 15K, 15Y, 15M, and 15C are subjected to the next image forming process after the toner image transfer process is completed and the residual toner and paper dust are removed by the cleaning devices 18K, 18Y, 18M, and 18C. Prepare for. Further, residual toner is removed from the intermediate transfer belt 25 by a belt cleaner 48.

(6.ハードウェア構成など)
図24は、かかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図に示すように、この画像形成装置は、コントローラ910とエンジン部960とをPCI(Peripheral Component Interconnect)バスで接続した構成となる。コントローラ910は、画像形成装置全体の制御と画像読み取り、画像処理、操作部(不図示)からの入力を制御するコントローラである。エンジン部960は、PCIバスに接続可能な画像処理エンジンなどであり、例えば取得した画像データに対して誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。
(6. Hardware configuration etc.)
FIG. 24 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the image forming apparatus. As shown in the figure, this image forming apparatus has a configuration in which a controller 910 and an engine unit 960 are connected via a PCI (Peripheral Component Interconnect) bus. A controller 910 is a controller that controls the entire image forming apparatus, image reading, image processing, and input from an operation unit (not shown). The engine unit 960 is an image processing engine that can be connected to a PCI bus, and includes, for example, an image processing part such as error diffusion and gamma conversion for acquired image data.

コントローラ910は、CPU911と、ノースブリッジ(NB)913と、システムメモリ(MEM−P)912と、サウスブリッジ(SB)914と、ローカルメモリ(MEM−C)917と、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)916と、ハードディスクドライブ918とを有し、ノースブリッジ913とASIC916との間をAGP(Accelerated Graphics Port)バス915で接続した構成となる。また、MEM−P912は、ROM(Read Only Memory)912aと、RAM(Random Access Memory)912bとをさらに有する。   The controller 910 includes a CPU 911, a north bridge (NB) 913, a system memory (MEM-P) 912, a south bridge (SB) 914, a local memory (MEM-C) 917, and an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). 916 and a hard disk drive 918, and the North Bridge 913 and the ASIC 916 are connected by an AGP (Accelerated Graphics Port) bus 915. The MEM-P 912 further includes a ROM (Read Only Memory) 912a and a RAM (Random Access Memory) 912b.

CPU911は、画像形成装置の画像形成制御、および画像形成装置の全体制御を行うものであり、NB913、MEM−P912およびSB914からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。   The CPU 911 performs image formation control of the image forming apparatus and overall control of the image forming apparatus. The CPU 911 includes a chip set including the NB 913, the MEM-P 912, and the SB 914, and is connected to other devices via the chip set. Is done.

NB913は、CPU911とMEM−P912、SB914、AGP915とを接続するためのブリッジであり、MEM−P912に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、PCIマスタおよびAGPターゲットとを有する。   The NB 913 is a bridge for connecting the CPU 911 and the MEM-P 912, SB 914, and AGP 915, and includes a memory controller that controls reading and writing to the MEM-P 912, a PCI master, and an AGP target.

MEM−P912は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ROM912aとRAM912bとからなる。ROM912aは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、RAM912bは、プログラムやデータの展開用メモリ、画像処理時の画像描画メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。   The MEM-P 912 is a system memory used as a memory for storing programs and data, a memory for developing programs and data, and the like, and includes a ROM 912a and a RAM 912b. The ROM 912a is a read-only memory used as a memory for storing programs and data. The RAM 912b is a writable and readable memory used as a memory for developing programs and data, an image drawing memory during image processing, and the like.

SB914は、NB913とPCIデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このSB914は、PCIバスを介してNB913と接続されており、このPCIバスには、ネットワークインターフェース(I/F)部(不図示)なども接続される。   The SB 914 is a bridge for connecting the NB 913 to a PCI device and peripheral devices. The SB 914 is connected to the NB 913 via a PCI bus, and a network interface (I / F) unit (not shown) and the like are also connected to the PCI bus.

ASIC916は、マルチメディア情報処理用のハードウェア要素を有するマルチメディア情報処理用途向けのIC(Integrated Circuit)であり、AGP915、PCIバス、HDD918およびMEM−C917をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。   The ASIC 916 is an integrated circuit (IC) for multimedia information processing having hardware elements for multimedia information processing, and has a role of a bridge for connecting the AGP 915, the PCI bus, the HDD 918, and the MEM-C 917, respectively.

このASIC916は、PCIターゲットおよびAGPマスタと、ASIC916の中核をなすアービタ(ARB)と、MEM−C917を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジック等により画像データの回転などを行う複数のDMAC(Direct Memory Access Controller)と、エンジン部960との間でPCIバスを介してUSB(Universal Serial Bus)940、IEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394)インタフェース950が接続される。   The ASIC 916 includes a PCI target and an AGP master, an arbiter (ARB) that forms the core of the ASIC 916, a memory controller that controls the MEM-C 917, and a plurality of DMACs (Direct Memory) that perform image data rotation by hardware logic or the like. A Universal Serial Bus (USB) 940 and an IEEE (The Institute of Electrical and Engineering Engineers 1394) interface 950 are connected between the Access Controller and the engine unit 960 via a PCI bus.

MEM−C917は、送信用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、HDD918は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。   The MEM-C 917 is a local memory used as an image buffer for transmission and a code buffer, and the HDD 918 is a storage for storing image data, programs, font data, and forms.

AGP915は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースであり、MEM−P912に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィクスアクセラレータカードを高速にするものである。   The AGP 915 is a bus interface for a graphics accelerator card that has been proposed to speed up graphics processing. The AGP 915 speeds up the graphics accelerator card by directly accessing the MEM-P 912 with high throughput.

ASIC916に接続するキーボード920は、操作者からの操作入力を受け付けて、ASIC916に受け付けられた操作入力情報を送信する。   The keyboard 920 connected to the ASIC 916 receives an operation input from the operator, and transmits the operation input information received by the ASIC 916.

本実施形態の画像形成装置で実行される画像形成プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。   An image forming program executed by the image forming apparatus of the present embodiment is a file in an installable or executable format, such as a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, a DVD (Digital Versatile Disk), or the like. You may comprise so that it may record and provide on a computer-readable recording medium.

さらに、本実施形態の画像形成装置で実行される画像形成プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良く、また、インターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。   Furthermore, the image forming program executed by the image forming apparatus of the present embodiment may be stored on a computer connected to a network such as the Internet and provided by being downloaded via the network. Alternatively, it may be configured to be provided or distributed via a network such as the Internet.

本実施の形態の画像形成装置で実行される画像形成プログラムは、上述した各部(画像形成部、画像計測部、画質算出部、故障予測部、状態情報取得部、通信部、履歴記憶部、入力部、およびプロセス制御部等)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMから画像形成プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、画像形成部、画像計測部、画質算出部、故障予測部、状態情報取得部、通信部、履歴記憶部、入力部、およびプロセス制御部等が主記憶装置上に生成されるようになっている。   The image forming program executed by the image forming apparatus according to the present embodiment includes the above-described units (image forming unit, image measuring unit, image quality calculating unit, failure predicting unit, state information acquiring unit, communication unit, history storage unit, input) Module, and a process control unit). As actual hardware, the CPU (processor) reads the image forming program from the ROM and executes it to load each unit onto the main storage device. Then, an image forming unit, an image measuring unit, an image quality calculating unit, a failure predicting unit, a state information acquiring unit, a communication unit, a history storage unit, an input unit, a process control unit, and the like are generated on the main storage device. ing.

以上説明した本発明の実施の形態およびそれらの実施例は、説明のための例であって、本発明はここに説明したこれらの例に限定されるものではない。   The embodiment of the present invention and the examples thereof described above are examples for description, and the present invention is not limited to these examples described here.

以上のように、本発明にかかる画像形成装置、画像形成方法、その方法をコンピュータに実行させるプログラム、および記録媒体は画像形成技術に有用であり、特に記録紙に印刷出力する画像形成技術に有用である。   As described above, the image forming apparatus, the image forming method, the program for causing the computer to execute the method, and the recording medium according to the present invention are useful for the image forming technology, and particularly useful for the image forming technology for printing out on recording paper. It is.

実施の形態1による画像形成装置の要部の機能的ブロック図である。2 is a functional block diagram of a main part of the image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1による画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a tandem type digital color printer as an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 画像計測部の機能的ブロック図である。It is a functional block diagram of an image measurement part. 実施の形態による画像形成部が形成する測定用の画像パターンの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the image pattern for a measurement which the image formation part by embodiment forms. パターン検出部が検出する動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement which a pattern detection part detects. 測定用画像パターンを照明する光束を説明する図である。It is a figure explaining the light beam which illuminates the image pattern for a measurement. ドット面積の標準偏差に対する粒状度を示すグラフである。It is a graph which shows the granularity with respect to the standard deviation of a dot area. 測定パターンを、各領域に1ドットを含む矩形領域に分割したことを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows having divided | segmented the measurement pattern into the rectangular area | region which contains 1 dot in each area | region. ドットの平均面積と出力に使用した線数の積に対する階調性を示したグラフである。It is the graph which showed the gradation property with respect to the product of the average area of a dot, and the number of lines used for the output. 6c/mmの空間周波数におけるMTFを、(3)式により、ライン幅とラインのエッジ幅を用いてMTF予測した結果を示したグラフである。It is the graph which showed the result of having performed MTF prediction using the line width and the edge width of a line by (3) Formula by MTF in the spatial frequency of 6c / mm. 実施の形態1による画像形成手順を説明するフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the first embodiment. 故障予測の手順説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the procedure of failure prediction. 実施の形態2による画像形成装置の機能的ブロック図である。6 is a functional block diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態3による画像形成手順を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the third embodiment. 実施の形態3による画像形成装置の機能的ブロック図である。6 is a functional block diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 3. FIG. 実施の形態3による画像形成手順を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the third embodiment. 画像形成装置の操作パネル部分の模式図である。3 is a schematic diagram of an operation panel portion of the image forming apparatus. FIG. 変形例による画像形成手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the image formation procedure by a modification. 実施の形態4による画像形成装置の機能的ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram of an image forming apparatus according to a fourth embodiment. 実施の形態4による画像形成手順を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an image forming procedure according to the fourth embodiment. 出力枚数に対する故障確率の増加を表すグラフである。It is a graph showing the increase in the failure probability with respect to the number of output sheets. 変形例による画像形成手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the image formation procedure by a modification. 実施の形態1にかかる画像形成装置としてのタンデム型のデジタルカラープリンタの構成図である。1 is a configuration diagram of a tandem type digital color printer as an image forming apparatus according to a first embodiment; かかる画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a hardware configuration of such an image forming apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

210 画像形成部
220 画像計測部
230 画質算出部
240 故障予測部
250 履歴記憶部
260 通信部
270 入力部
280 状態情報取得部
290 プロセス制御部
295 報知部
210 Image formation unit 220 Image measurement unit 230 Image quality calculation unit 240 Failure prediction unit 250 History storage unit 260 Communication unit 270 Input unit 280 Status information acquisition unit 290 Process control unit 295 Notification unit

Claims (21)

感光体に形成した静電潜像を電子写真プロセスによって画像形成する画像形成装置において、
前記感光体および中間転写体の少なくともいずれかに形成された画像パターンの、少なくとも形状を計測する画像パターン計測手段と、
前記画像パターン計測手段による画像パターンの計測に基づいて、出力画像の品質を予測する画質予測手段と、
前記画質予測手段による画質予測の履歴情報を記憶する履歴情報記憶手段と、
前記履歴情報記憶手段による履歴情報を用いて故障を予測する故障予測手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus for forming an image of an electrostatic latent image formed on a photoreceptor by an electrophotographic process,
Image pattern measuring means for measuring at least the shape of an image pattern formed on at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member;
An image quality prediction means for predicting the quality of the output image based on the measurement of the image pattern by the image pattern measurement means;
History information storage means for storing history information of image quality prediction by the image quality prediction means;
Failure prediction means for predicting failure using history information by the history information storage means;
An image forming apparatus comprising:
前記画像形成装置の状態情報を取得する状態情報取得手段を、さらに備え、
前記履歴情報記憶手段は、前記状態情報取得手段による状態情報の履歴情報を記憶するものであり、
前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記状態情報の履歴情報に基づいて、故障を予測するものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
A status information acquisition unit configured to acquire status information of the image forming apparatus;
The history information storage means stores history information of state information by the state information acquisition means,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the failure prediction unit predicts a failure based on history information of the state information stored by the history information storage unit.
前記画質予測手段による画質予測に基づいて、画像形成のプロセス条件を調整する画像形成条件調整手段を、さらに備え、
前記状態情報取得手段は、前記画像形成条件調整手段によって調整された画像形成のプロセス条件に基づいた前記画像形成装置の状態情報を取得するものであり、
前記履歴情報記憶手段は、前記状態情報取得手段による状態情報の履歴情報を記憶するものであり、
前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記状態情報の履歴情報に基づいて故障を予測するものであることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
An image forming condition adjusting unit that adjusts an image forming process condition based on the image quality prediction by the image quality predicting unit;
The status information acquisition unit acquires status information of the image forming apparatus based on an image formation process condition adjusted by the image formation condition adjustment unit,
The history information storage means stores history information of state information by the state information acquisition means,
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the failure prediction unit predicts a failure based on history information of the state information stored in the history information storage unit.
前記故障予測手段は、
前記画像パターン計測手段による画像パターンの計測、
前記画質予測手段による画質予測、
前記画像形成条件調整手段によるプロセス条件の調整、および
前記画像パターン計測手段による前記プロセス条件の調整に基づく画像パターンの計測のサイクルを少なくとも1回以上繰り返した後に、
前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段が記憶した前記履歴情報に基づいて故障を予測するものであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
The failure prediction means includes
Measurement of an image pattern by the image pattern measuring means,
Image quality prediction by the image quality prediction means;
After repeating the adjustment of the process conditions by the image forming condition adjusting unit and the measurement of the image pattern based on the adjustment of the process conditions by the image pattern measuring unit at least once,
The image forming apparatus according to claim 3, wherein the failure prediction unit predicts a failure based on the history information stored in the history information storage unit.
前記画像形成装置は、互いに色の異なる画像形成ユニットを備えるものであり、
前記画像パターン計測手段は、前記互いに色の異なる画像形成ユニットごとに画像パターンを計測するものであり、
前記画質予測手段は、前記画像パターン計測手段による色ごとの画像パターンの計測に基づいて色ごとの出力画像の品質を予測し、
前記履歴情報記憶手段は、前記画質予測手段による色ごとの画質予測を記憶し、
前記故障予測手段は、前記履歴情報記憶手段に記憶された色ごとの画質予測の履歴情報に基づいて、故障を予測するものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
The image forming apparatus includes image forming units having different colors.
The image pattern measuring unit measures an image pattern for each of the image forming units having different colors.
The image quality prediction means predicts the quality of the output image for each color based on the measurement of the image pattern for each color by the image pattern measurement means,
The history information storage means stores an image quality prediction for each color by the image quality prediction means,
The failure prediction means predicts a failure based on history information of image quality prediction for each color stored in the history information storage means, according to any one of claims 1 to 4. The image forming apparatus described.
前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、
前記画像パターン計測手段は、前記画像パターンを構成するドットの平均面積、前記ドットの平均面積の標準偏差、ドットの平均円相当径、前記ドットの平均円相当径の標準偏差、前記画像パターンを構成するラインのライン幅、および前記ラインのエッジ幅のうち、少なくともいずれかを計測して画像パターンを計測するものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の画像形成装置。
When the image forming apparatus performs dot output,
The image pattern measuring means comprises the average area of the dots constituting the image pattern, the standard deviation of the average area of the dots, the average circle equivalent diameter of the dots, the standard deviation of the average circle equivalent diameter of the dots, and the image pattern The image formation according to claim 1, wherein at least one of a line width of a line to be performed and an edge width of the line is measured to measure an image pattern. apparatus.
画像形成装置がトナーによる画像出力を行うものである場合、
前記画像パターン計測手段は、所定サイズ以下で形成されるトナー像に対応する画像情報を、計測した画像情報から排除して、画像パターンを計測するものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の画像形成装置。
When the image forming apparatus performs image output with toner,
7. The image pattern measuring unit measures image patterns by excluding image information corresponding to toner images formed with a predetermined size or less from the measured image information. The image forming apparatus according to any one of the above.
前記画像パターン計測手段は、
前記画像パターンに対して略平行化された光束によって照明する照明手段、
前記照明手段の光束を、前記感光体および中間転写体の少なくともいずれに正反射させて結像させる結像手段、
前記結像手段による結像を光電変換する光電変換素子、および
前記光電変換素子によって光電変換された画像情報を解析する画像解析手段、を有し、 前記画像パターンの少なくとも形状を計測するものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の画像形成装置。
The image pattern measuring means is
Illumination means for illuminating with a light beam substantially parallel to the image pattern,
An imaging unit that forms an image by specularly reflecting the light flux of the illumination unit on at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member;
A photoelectric conversion element that photoelectrically converts an image formed by the imaging means; and an image analysis means that analyzes image information photoelectrically converted by the photoelectric conversion element, and measures at least a shape of the image pattern. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
前記画質予測手段は、出力画像の品質として、粒状性、階調性、および鮮鋭性のうちの少なくともいずれかを予測するものであることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の画像形成装置。   9. The image quality predicting means predicts at least one of graininess, gradation, and sharpness as the quality of an output image. The image forming apparatus described. 前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、
前記画質予測手段は、前記粒状性については、ドット面積の標準偏差およびドット円相当径の標準偏差の少なくともいずれかを算出して予測するものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置。
When the image forming apparatus performs dot output,
The image quality predicting means predicts the granularity by calculating at least one of a standard deviation of a dot area and a standard deviation of a dot circle equivalent diameter. The image forming apparatus according to claim 1.
前記画像形成装置がドット出力を行うものである場合、
前記画質予測手段は、前記階調性については、階調特性曲線のリニアリティを、ドット面積平均およびドット円相当径平均の少なくともいずれかと、階調画像を生成する所定の線数と、から算出して予測するものであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1つに記載の画像形成装置。
When the image forming apparatus performs dot output,
The image quality predicting means calculates the linearity of the gradation characteristic curve from at least one of the dot area average and the dot circle equivalent diameter average and a predetermined number of lines for generating a gradation image for the gradation property. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus predicts the image.
前記画質予測手段は、前記鮮鋭性については、特定空間周波数におけるMTFを、ライン幅およびラインエッジ幅から算出して予測するものであることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1つに記載の画像形成装置。   The image quality prediction means predicts the sharpness by calculating an MTF at a specific spatial frequency from a line width and a line edge width. The image forming apparatus described. 前記故障予測手段は、前記画像パターン計測手段が算出する各特性値のマハラノビス距離を、前記画像形成装置が故障であると判定された画像群に対してあらかじめ設定された前記特性値の基準空間に基づいて算出し、前記算出したマハラノビス距離に基づいて故障予測値を算出するものであることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1つに記載の画像形成装置。   The failure prediction means sets the Mahalanobis distance of each characteristic value calculated by the image pattern measurement means to a reference space of the characteristic value set in advance for an image group in which the image forming apparatus is determined to be in failure. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a failure prediction value is calculated based on the calculated Mahalanobis distance. 前記画像パターンの計測、前記画像パターンの計測の履歴情報、前記故障予測、および前記故障予測の履歴情報の少なくとも1つの情報を、ネットワークを介して接続する端末に対して送信する送信手段を、
さらに備えることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1つに記載の画像形成装置。
Transmitting means for transmitting at least one of the measurement of the image pattern, the history information of the measurement of the image pattern, the failure prediction, and the history information of the failure prediction to a terminal connected via a network;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:
前記送信手段は、前記少なくとも1つの情報を、予め設定した所定の周期で予め登録した前記端末へ前記ネットワークを介して送信するものであることを特徴とする請求項14に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 14, wherein the transmission unit transmits the at least one information to the terminal registered in advance at a predetermined cycle through the network. 前記故障予測が予め設定した所定値以上であると判定した場合、前記予め登録した端末へ故障予測を報知する決定をなす報知手段を、さらに備え、
前記送信手段は、前記報知手段の決定に基づいて、前記予め登録した端末へ前記故障予測を送信するものであることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
If it is determined that the failure prediction is greater than or equal to a predetermined value set in advance, further comprising notification means for making a decision to notify the failure prediction to the pre-registered terminal,
The image forming apparatus according to claim 15, wherein the transmission unit is configured to transmit the failure prediction to the previously registered terminal based on the determination of the notification unit.
前記報知手段は、前記故障予測手段による故障予測に応じて、送信の周期を変更するものであることを特徴とする請求項16に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 16, wherein the notification unit changes a transmission cycle in accordance with failure prediction by the failure prediction unit. 前記故障予測手段は、前記画像形成装置を構成する各部分についての故障予測値も算出するものであることを特徴とする請求項1〜17のいずれか1つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the failure predicting unit also calculates a predicted failure value for each part constituting the image forming apparatus. 感光体に形成した静電潜像を電子写真プロセスによって画像形成する画像形成装置における画像形成方法であって、
画像パターン計測手段によって、前記感光体および中間転写体の少なくともいずれかに形成された画像パターンの、少なくとも形状を計測する画像パターン計測工程と、
画質予測手段によって、前記画像パターン計測工程における画像パターンの計測に基づいて、出力画像の品質を予測する画質予測工程と、
履歴情報記憶手段によって、前記画質予測工程における画質予測の履歴情報を記憶する履歴情報記憶工程と、
故障予測手段によって、前記履歴情報記憶工程における履歴情報を用いて故障を予測する故障予測工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
An image forming method in an image forming apparatus for forming an image of an electrostatic latent image formed on a photoreceptor by an electrophotographic process,
An image pattern measuring step for measuring at least the shape of the image pattern formed on at least one of the photosensitive member and the intermediate transfer member by an image pattern measuring unit;
An image quality prediction step of predicting the quality of the output image based on the measurement of the image pattern in the image pattern measurement step by the image quality prediction means;
A history information storage step of storing history information of image quality prediction in the image quality prediction step by history information storage means;
A failure prediction step of predicting a failure using the history information in the history information storage step by a failure prediction means;
An image forming method comprising:
請求項19に記載の画像形成方法を、コンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。   A program for causing a computer to execute the image forming method according to claim 19. 請求項20に記載のプログラムを記憶したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 20.
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