JP2010096976A - 画像形成装置及びその画質検査方法、並びにプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】薄紙、並び厚紙は各々、その紙物性特性（剛性）のために像担持体から転写材に転写する転写部の上下流近傍域において、特徴的な異常画像（飛び散り）を発生し易い傾向にある。
【解決手段】転写材上に形成された画像に対して良品／不良品の判定を行うことができる検査装置を備えた電子写真方式の画像形成装置である。転写材の剛性を検知し、その検知結果に基づき印刷画像の面内における検査対象部位を決定する。さらに、検査結果に基づいて画像補正を行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びその画質検査方法、並びにプログラムに関するものである。

従来、画像形成装置により形成された画像の画質検査装置としては、例えば、特許文献１に開示されている印刷環境情報、或いは原画像データの内容分析に基づき、検査項目の優先順位設定を行う装置が知られている。

印刷環境情報とは、使用履歴や、動作状況、動作環境の情報であり、使用履歴は、使用開始からの印刷枚数や、部品の交換履歴を含む情報であり、動作状況の情報とは、画質不良の発生情報を含む情報である。動作環境の情報とは、印刷処理が行われる温度や湿度を含む情報である。これらの情報を参照することで、時間とともに劣化する画質特性、画像形成装置に頻発する種類の画質不良、温度や湿度の影響により生じ易い画質不良などがある場合には、前記画質特性に対応する検査を行うことができる。

原画像データの内容分析は、原画像データがどういった内容の画像情報を含んでいるかを解析することである。画像情報としては、色情報（カラーかモノクロか）、記載内容（文字か図か写真か）、濃度情報（濃いか薄いか）、解像度情報（粗いか細かいか）、外枠情報（外周付近に外枠があるか否か）、一様度情報（均一な平坦領域があるか否か）などが挙げられる。この解析結果を参照することで、印刷画像の内容的特徴に応じて現れ易い画質不良の検査を行うことができ、さらに、検査画像データを、カラー領域、モノクロ領域、文字領域、図形領域、写真領域などの描画オブジェクトに基づいて領域分割できる。これにより、領域毎に好ましい内容の画質検査を行うことが可能になる。
特開２００５−２０５６９３号公報

近年、電子写真方式の画像形成装置の市場においても、コスト面でニーズのある薄紙（６０ｇ／m2紙未満）や特にプリント・オン・デマンド（Ｐｒｉｎｔ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）市場においてニーズのある厚紙（２００ｇ／m2紙超過）への対応が求められている。そのため、装置メーカ各社は記録メディアの坪量仕様を拡げてきている。

ところが、像担持体上のトナー像を記録メディア上に静電的に転写する転写部において、薄紙並び厚紙は各々、その紙物性特性のために特徴的な異常画像を発生し易い傾向にある。薄紙は紙の剛性が低いために、画像形成装置内の搬送の影響により、紙の先端／後端にカールを生じ易い。厚紙においては、紙の剛性が高いために、画像形成装置内における搬送時に紙の搬送経路に沿って紙が撓み難い傾向にある。

その結果、図１８（ａ）に示す通り、カールした紙（実線Ｐ１）のとカールの少ない紙（破線Ｐ２）とでは、転写ニップ上流側における通紙位置が異なる。 また、図１８（ｂ）に示す通り、厚紙（実線Ｐ３）と一般的な坪量の紙（６０〜１１０ｇ／m2紙）を通紙した場合（破線Ｐ４）とでは、転写定着間搬送路５０１に到達した後の通紙位置が異なる。厚紙では、紙先端が転写定着間搬送路５０１に到達するまでは、一般的な坪量の紙種と同様に破線Ｐ４をたどるが、紙先端が転写定着間搬送路５０１に到達した以降は、破線Ｐ４に対する排出角θを持った角度にて、二次転写部から排出される。

電子写真方式の画像形成装置では、像担持体上に形成された静電トナー像を転写材に転写するために、転写部にて静電トナー像を転写材に引き付ける極性の転写電流又は転写電圧（転写バイアス）が印加される。従って、前記転写部の上流側或いは下流側近傍においても、前記転写電流又は転写電圧によって形成された転写電界の作用が働く。転写部上流側にて薄紙の先後端が受ける転写電界、並び転写部下流側にて厚紙の通紙位置変化以降の部分が受ける転写電界は、通常の通紙位置を通過する転写材が受ける転写電界とは異なる。その結果、薄紙の先後端、並び厚紙の通紙位置変化以降の部分は、画像形成装置が置かれている環境によらず異常画像（飛び散りなど）が発生し易くなる。

前述した従来技術では、装置の動作環境が低湿度環境であることを検知した場合、或いは原画像データに文字／ライン画像が占める割合が高い場合において、文字やライン画像の飛び散り検査の優先度が高められる。しかし、上記課題に示す様に、薄紙や厚紙に至っては、低湿度環境以外にて十分な検査がなされない。また、原画像データ分析の結果、文字／ライン画像が画像面内のほぼ全域を占める様な場合には、更に面内の検査領域の優先度付けに関する指針が無く、検査精度を落とすか、又は検査効率を落とすことになってしまう。

また、紙の秤量情報に基づいて紙姿勢を予測して異常画像が発生する予測部位を集中的に検査する方法も考えられるが、紙姿勢の予測精度の面で改善の余地がある。即ち、上述したように紙姿勢は紙の剛性に大きく影響され、普通紙とコート紙などでは同一秤量でも剛性に差異がある場合があり、さらに普通の中でも、同一秤量で剛性に差異のある紙が存在する。上記方法では、このような場合に対処することができない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものである。第１の目的は、特に薄紙や厚紙の通紙時に顕著な異常画像を効果的、かつ効率的に検査することができる画像形成装置及びその画質検査方法、並びにプログラムを提供することである。第２の目的は、前記検査結果に基づき、画像調整パラメータを補正することで、異常画像の発生を抑制することができる画像形成装置及びその画質検査方法、並びにプログラムを提供することである。

本発明は上記目的を達成するため、像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置において、前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定手段と、前記判定手段の判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定する手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置の画質検査方法であって、前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定工程と、前記判定工程の判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定する工程とを備えたことを特徴とする。

また、本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置の画質検査方法を実行するための、コンピュータ読み取り可能なプログラムであって、前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定ステップと、前記判定ステップの判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定するステップとを備えたことを特徴とする。

本発明の画像形成装置によれば、転写部における転写材の姿勢に応じて、画像の検査対象部位を決定することができ、異常画像の検査精度、並び検査効率が向上する。また、前記検査対象部位における画質検査の結果に応じて、画像形成条件を調整するようにしたので、転写材の個々の種類に応じた適度な補正が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

［第１の実施の形態］
＜カラー画像形成装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係るタンデム型中間転写方式のカラー画像形成装置の一構成例を示す要部断面図である。

本実施の形態の画像形成装置は、プリンタユニット１００と検品ユニット２００から構成され、プリンタユニット１００は、接触帯電方式或いは２成分接触現像方式の電子写真方式のレーザービームプリンタである。

本実施の形態のプリンタユニット１００には、図１に示すように、４つの画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが画像送り方向に直列に並置されている。各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄには、それぞれ感光ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、クリーニング装置、及び一次転写装置を備えている。像担持体としての感光ドラム（Ｐａ−１〜Ｐｄ−１）の表面上には、画像データに対応した潜像が形成される。

また、各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの感光ドラムと一次転写装置との間を通るように、中間転写体である中間転写ベルト１１が矢印方向に移動可能に配置されている。

各画像形成ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像装置には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの非磁性トナーと磁性キャリアが所定の混合比で混合された現像剤が所定量充填されている。感光ドラム上の潜像を順次各色のトナーで現像してトナー像を形成し、中間転写ベルト１１上にトナー像が一次転写される。

さらに、転写材カセット１５に収容された転写材Ｐが二次転写内ローラ１２ａ及び二次転写外ローラ１２ｂからなる二次転写部１２へ搬送され、二次転写部１２において中間転写ベルト１１上に担持されたトナー像は転写材Ｐへ二次転写される。そして、定着器９にて加熱及び加圧によりトナー像を転写材Ｐに定着する。その後、このようにして画像が印刷された転写材Ｐは、検品ユニット２００へ搬送される。

図２は、二次転写部１２から定着器９に亘る装置の断面構成を示す拡大図である。

レジストレーションローラ（以降、レジローラと称す）１８は、所定のタイミングにて転写材Ｐを二次転写部１２に給紙する。転写前ガイド１９は、レジローラ１８により給紙された転写材Ｐがスムーズに二次転写部１２に送られる様に転写材Ｐの搬送を支持する。二次転写部１２を通過した転写材Ｐは、転写後ガイド３１、搬送ベルト３２、及び定着入口ガイド３３を経て定着器９に送られる。

本実施の形態では、図２に示す通り、二次転写部１２から定着器９にかけての転写材Ｐの搬送経路は略Ｕ字形状にすることで転写材Ｐの安定搬送並び紙先端が定着器９に突入する際に生じ易い二次転写部１２へのショックの影響を抑制緩和できるようにしている。これら画像形成動作は画像印刷用制御部１７により制御される。また、二次転写位置から中間転写ベルト進行方向下流には、クリーニングブレード１４が常時に当接されている。クリーニングブレード１４により、中間転写ベルト１１表面に付着したかぶりトナーや二次転写残トナー等が清掃される。

図１に戻り、プリンタユニット１００から排出された画像形成された転写材Ｐは、検品ユニット２００内へ搬送される。検品ユニット２００内の転写材搬送経路には転写材Ｐの画像形成面に対向してＣＩＳ（コンタクトイメージセンサ）センサユニット２１が配設されている。ＣＩＳセンサユニット２１は、画像形成された転写材がその読み取り位置を通過するタイミングで転写材表面の読み取りを行う。読み取られた画像に基づいて、検査用制御部２６が転写材表面の画質に対する良否の判断を行う。即ち、ＣＩＳセンサユニット２１と検査用制御部２６は、画質検査を行うための検査装置の構成要素である。そして、検査用制御部２６により転写材表面の画質が良品と判断された場合には、転写材搬送経路Ａが選択され、転写材Ｐは排紙トレイ２３に排出される。

また、転写材両面への画像形成を行う両面印刷の両面一面目形成後の場合は、転写材搬送経路Ｃが選択され、両面反転パス１６へ搬送されて転写材Ｐの表面と裏面の反転が行われる。そして、転写材Ｐは再び二次転写部１２へ搬送され、２面目に印刷されるトナー像が転写材Ｐの裏面へ二次転写された後に定着器９により定着される。逆に、検査用制御部２６により転写材Ｐの表面及び裏面に形成された画像が不良品と判断された場合には、転写材搬送経路Ｂが選択され、転写材Ｐはエスケープトレイ２４へ搬送される。これらの転写材の搬送経路切り換えは、搬送経路の分岐点に設けられたフラッパ２５により行われる。

次に、図３及び図４を参照して、ＣＩＳセンサユニット２１の構造を説明する。

図３は、図１中のＣＩＳセンサユニット２１の構造を示す断面図であり、装置全体の正面から見た際のＣＩＳセンサユニット２１の断面を示している。

このＣＩＳセンサユニット２１内で、図３中の２１１がＣＩＳセンサを示している。２１２は原稿照明部であり、ＣＩＳ駆動速度に応じて要求される光量によってＬＥＤやキセノン管等の光源を用いることがある。本実施の形態では、ある程度高速に印刷物を読み取ることを想定し、現状最も光量が稼げるであろうと考えられるキセノン管の２灯方式を採用している。図３中のＰは画像形成された転写材を示し、２１８は転写材検出センサを示している。２１５、２１６、２１７は基準白色板を想定したモデルであり、２１５は転写材が搬送路を通過する際に２１６の基準白色シートに汚れ等の不純物が付かないようにカバーするカバーガラスである。

また、図３中の２１７は白色基準板を貼り付けるための高濃度な均一部材で作られた基準白色板支持部材である。基準白色シート２１６は原稿照明部２１２から転写材へ照射される光量が所定の範囲になるようにするためのものであり、転写材の検査を行っていないときに、基準白色シートからの反射光量を検知して光量調整を行う。また、ＣＩＳセンサユニット２２の転写材通過部の汚れ検知も並行して行う。同様に、２１４はＣＩＳセンサ２１１に対する透明な防塵シートを示し、転写材からの反射光をＣＩＳセンサ２１１に導くためのレンズアレイ２１３表面にゴミが付着するのを防止する働きがある。

図４は、図１中のＣＩＳセンサユニット２１の構造を示す概略図であり、ＣＩＳセンサユニット２１をプリンタユニット１００の方向から見たときの構成を示している。

図４中のＰは、検査が行われる画像形成された転写材をイメージしている。この図４においても、２１２は原稿照明部、２１３はレンズアレイであり、検品される転写材の進行方向に対して垂直方向全域の画像検出ができるようになっている。

次に、図５及び図６を参照して、画像印刷用制御部１７及び検査用制御部２６の構成について説明する。

図５は、図１中の検査用制御部２６の構成を示すブロック図であり、図６は、図１中の画像印刷用制御部１７の構成を示すブロック図である。

図５において、検査用制御部２６は、ＣＰＵ２６１、カメラ画像入力Ｉ／Ｆ２６２、情報ＤＢ２６３、及び検査画像入力Ｉ／Ｆ２６４で構成されている。カメラ画像入力Ｉ／Ｆ２６２は、転写材Ｐの撓み剛性を撮影するための剛性撮影カメラ４２の撮影画像を入力するインターフェースであり、検査画像入力Ｉ／Ｆ２６４は、ＣＩＳセンサユニット２１にて読み取った印刷画像データを入力するインターフェースである。情報ＤＢ２６３は、印刷画像の検査判定のための参照データなど予め画像形成装置が持っておくべき参照情報を記憶しているデータベースである。そして、これらモジュールがＣＰＵ２６１に繋がった構成となっている。また、ＣＰＵ２６１は、画像印刷用制御部１７のＣＰＵ１７１と繋がっている。

図６において、画像印刷用制御部１７は、ＣＰＵ１７１、情報ＤＢ１７３、及び原画像信号Ｉ／Ｆ１７６で構成されている。原画像信号Ｉ／Ｆ１７６は、印刷画像の原画像信号が入力されるインターフェースであり、情報ＤＢ１７３は、画像補正のための補正値など予め画像形成装置が持っておくべき参照情報を記憶しているデータベースである。そして、二次転写高圧電源３４が、ＣＰＵ１７１に繋がった構成となっている。また、ＣＰＵ１７１は、検査用制御部２６のＣＰＵ２６１と繋がっている。

＜検査画像データの取得＞
次に、本実施の形態に係る検査画像データの取得処理について説明する。

本実施の形態の転写材検査用のモジュールは、ＣＩＳセンサユニット２１と検査用制御部２６で構成される。ＣＩＳセンサユニット２１は、ＣＩＳセンサユニット対向部を通過した転写材の画像形成面を読み取り検査画像データを取得する。ＣＩＳセンサユニット内のＣＩＳセンサ２１１による画像読み取りは、画像読み取り位置の直前に設けられた転写材検出センサ２１８からの出力に基づいて、読み取り開始及び終了を検査用制御部２６からの指示により行われる。

転写材Ｐの先端が画像読み取り位置に到達すれば、ＣＩＳセンサ２１１は、転写材後端が画像読み取り位置を通過するまで、所定の時間間隔で画像読み取りを行い、この際に得られた複数のライン状の画像を結合し、検査画像データとして取得する。取得された検査画像データは、検査用制御部２６に出力される。そして、検査用制御部２６は、ＣＩＳセンサユニット２１で取得された検査画像データに基づいて検査を行う。また、図示しない速度検出モジュールで検出された用紙搬送速度に基づいて、画像読み取りの間隔をＣＩＳセンサ２１１に指示する。

このＣＩＳセンサユニット２１は、定着器９より転写材進行方向下流であれば、どこに設けられてもよいが、全体の処理時間短縮のためには、定着器９から近いことが望ましい。また、本実施の形態では、画像読み取り手段としてＣＩＳセンサを用いているが、印刷物の表面を画像として読み取るものであれば、ＣＣＤラインセンサ等、他の装置を用いてもよい。

＜転写材姿勢判定機構＞
前記二次転写部１２の上流側近傍並び下流側近傍における転写材Ｐの姿勢を判定する構成としては、転写材Ｐが二次転写部１２を通過する際の姿勢を直接撮影するための撮像素子を、二次転写部１２の上流側と下流側に各々配置する構成が挙げられる。また、転写材Ｐが二次転写部１２を通過する際の姿勢は、転写材Ｐの物性特性、即ち剛性特性に大きく影響される。よって、別の構成としては、転写材Ｐの剛性特性を検知する構成であっても構わない。また、転写材Ｐの剛性特性は、転写材Ｐの厚みと略相関性が有る。よって、別の構成としては、転写材Ｐの厚みを検知する構成であっても構わない。

また、転写材Ｐの剛性特性は、転写材Ｐのメディア種（普通紙／コート紙など）と坪量（単位面積あたりの重さ）に略相関性が有る。よって、別の構成としては、画像形成装置のＵＩ（User Interface）上に使用する転写材Ｐのメディア種と坪量を入力する転写材情報入力部を備えた構成であっても構わない。ここで、メディア種と坪量の両方を入力した方が望ましい理由は、同一坪量であっても普通紙とコート紙では剛性値が異なるためである。

本実施の形態の画像形成装置においては、転写材姿勢判定機構として、転写材Ｐの剛性特性を検知する剛性検知部を備えた構成を例に採り以下に詳細を説明する。

図７（ａ），（ｂ）は、図１に示した転写材カセット１５付近の構成を示す概略図であり、同図（ａ）は断面図であり、同図（ｂ）は上面図である。

転写材Ｐの剛性特性を検知する剛性検知部は、転写材カセット１５、ピックアップローラ５１、給紙ローラ対５２、５３、撓み剛性検知板４１、剛性撮影カメラ４２、画像印刷用制御部１７、及び検査用制御部２６を備えた構成となっている。

転写材カセット１５に積載された転写材Ｐは、ピックアップローラ５１により、紙搬送方向下流側に位置する給紙ローラ対５２、５３に送られる。給紙ローラ対５２、５３は、転写材Ｐの先端が給紙ローラ対５２、５３のニップ部から１０ｃｍほど紙搬送方向下流側に飛び出した状態で転写材Ｐの搬送を停止させる。この時に、転写材Ｐの剛性特性によって、給紙ローラ対５２、５３のニップ部から突出した部分には図７（ａ）に示す様に撓みが生じる。

その撓み量を把握するために、ある一定間隔で目盛りが刻んである撓み剛性検知板４１、並び転写材Ｐの先端が前記撓み剛性検知板４１の目盛りのどの位置にあるかを撮影するための撓み剛性撮影カメラ４２（図７（ｂ）参照）を備えている。撓み剛性撮影カメラ４２としては、ＣＣＤ或いはＣＭＯＳなどの撮像素子を備えた一般的なデジタル記録方式のカメラで構わない。

撓み剛性撮影カメラ４２による撮影タイミングは、給紙ローラ対５２、５３による転写材Ｐの先端を給紙ローラ対５２、５３のニップ部から１０ｃｍほど紙搬送方向下流側に突出させるための動作終了直後から数秒間経過した以降が望ましい。本実施の形態における撮影タイミングは５秒経過後とした。前記してきた各部材の動作は画像印刷用制御部１７により制御される。

撓み剛性撮影カメラ４２によって撮影された画像は、図５の検品ユニット２００の検査用制御部２６に送られ（カメラ画像Ｉ／Ｆ２６２）、ＣＰＵ２６１にて画像処理されて剛性特性値（以下、剛性値）に変換される。

このような、転写材の剛性検知動作は、転写材カセット１５内への複数種類の転写材混載の場合を考慮して、画像形成動作中の所定タイミング毎に実行されても構わない。また、転写材カセット１５への転写材の補給直後、或いは画像形成の前回転時などの給紙の生産性に影響しないタイミングにて実行されても構わない。

次に、剛性検知部の別の例として、超音波を用いた構成について、図８を参照して説明する。

図８は、図７に示した剛性検知部の別の構成例を示す概念図である。

転写材Ｐは、給紙ローラ対５４、５５並び給紙ローラ対５６、５７により、図８中の矢印Ｐａの方向に搬送されている。この搬送経路途中にて、超音波発信素子６１と受信素子６２を転写材Ｐと接触する様に、各々上流側と下流側に配置する。

画像形成動作中などに、転写材Ｐが超音波発信素子６１と受信素子６２の双方に接する位置に搬送されると、超音波発信素子６１より超音波信号７１が発信される。発信された超音波信号７１は、転写材Ｐの剛性特性に応じて信号が変化する。その変化した信号が、受信素子６２に受信されて、転写材Ｐの剛性特性値が得られる。

本発明の画像形成装置において、図８に示す剛性検知部を用いることも可能であり、その場合には画像形成動作中にも転写材Ｐの剛性検知が可能である。

＜画像検査位置決定フロー＞
本実施の形態における画像検査位置決定処理について、図９を参照して説明する。

図９は、本実施の形態における画像検査位置決定処理を示すフローチャートである。

まず、ＣＰＵ２６１は、転写材Ｐの給紙を行い、前述した剛性検知部により転写材Ｐの剛性値を得る（ステップＳ１）。次に、ＣＰＵ２６１は、得られた剛性値と、検査用制御部２６にて予め記憶されている情報ＤＢ２６３における、剛性値と転写材Ｐのカールの関係性、並び剛性値と二次転写部１２からの転写材Ｐの排出角度の関係性とを比較参照する（ステップＳ２）。

上記した、剛性値と転写材Ｐのカール量との関係を示す特性略図を図１０（ａ）に示し、剛性値と二次転写部１２からの転写材Ｐの排出角との関係を示す特性略図を図１０（ｂ）に示す。本実施の形態の画像形成装置においては、図１０（ａ）に示す様に、「剛性値＜Ｘ１」の時に転写材Ｐにカールが発生する特性があることが判っている。また、図１０（ｂ）に示す様に、「剛性値＞Ｘ２」の時に、転写材Ｐの先端が定着搬送部に到達するタイミングの前後で、転写材Ｐの排出角θが変化することが判っている。また、一般的に「Ｘ１＜Ｘ２」の傾向にある。

従って、ＣＰＵ２６１は、前記得られた剛性値が「Ｘ１＞剛性値」に該当するのか、又は「Ｘ２＜剛性値」に該当するのか、又は前記の両方共に該当しないのかを判定する（ステップＳ３）。ＣＰＵ２６１は、前記ステップＳ３の判定の結果、剛性値が「Ｘ１＞剛性値」に該当するならば、情報ＤＢ２６３で転写材Ｐのカールと画像検査位置の関係性を参照することで画像検査位置を決定する（ステップＳ４、Ｓ７）。

本実施の形態の画像形成装置においては、二次転写部１２上流側において、転写材Ｐのカール量によって、転写材Ｐの面内のどの部分が通常時と異なる通紙位置を通過するのかの特性が判っている。図１１（ａ）がその関係特性を示した略図である。図１１（ａ）において、例えば、転写材Ｐのカール量がＹｃならば、画像進行方向に対して、転写材Ｐの面内における画像先端からＸｃの領域、並び画像後端から画像進行方向上流側に向けてのＸｃの領域に対して、画像検査が行われるべく選択される。

前記ステップＳ３の判定の結果、剛性値が「Ｘ２＜剛性値」に該当するならば、ＣＰＵ２６１は、情報ＤＢ２６３によって転写材Ｐの剛性値と画像検査位置の関係性を参照することで、画像検査位置を決定する（ステップＳ５、Ｓ７）。

そして、ＣＰＵ２６１は、「Ｘ１＞剛性値」と「Ｘ２＜剛性値」以外ならば処理を終了し（ステップＳ６）、つまり検査不要とする。

本実施の形態の画像形成装置においては、二次転写部１２下流側において、転写材Ｐの剛性値によって、転写材Ｐの先端よりどの位置で排出角θが異なるのか（排出角変更点と称す）の特性が判っている。図１１（ｂ）がその関係特性を示した略図である。例えば、転写材Ｐの剛性値がＸｒならば、画像進行方向に対して、転写材Ｐの面内における画像先端からＹｒの位置以降の領域に対して画像検査が行われるべく選択される。

また、前記ステップＳ３の判定の結果、剛性値が「Ｘ１＞剛性値」、及び「Ｘ２＜剛性値」の両方共に該当しない場合には、ＣＰＵ２６１は、検査対象部位は存在しないために処理を終了する（ステップＳ６）。

＜画像検査フロー＞
上述したように取得した検査画像データに基づいて対応する印刷画像の画質検査を行う。検査方法としては、検査画像データ同士を比較してもよいし、検査画像データを対応する原画像データと比較してもよい。また、検査対象の検査画像データのみを用いて検査を行うことも可能である。本実施の形態では、検査画像データを対応する原画像データと比較する方法を採用した。その画像検査フローを図１２を参照して説明する。

図１２は、第１の実施の形態における印刷画像検査のフローチャートである。

検査すべき印刷画像が存在する場合には、前記検査位置決定フローに従って決定された各印刷画像面内の検査位置に対して検査が実行され、良品／不良品の判定がなされる。

まず、転写材への印刷を行う（ステップＳ１１）。次に、前述した通りに画像検査位置が決定された後、ＣＰＵ２６１は、画像検査対象部位に検査すべき画像パターン情報が存在するかどうかを確認する（ステップＳ１２）。この確認は、選択された画像検査位置に対して、原稿画像信号の情報を解析することで行われる。本実施の形態においては、検査すべき画像パターン情報として、比較的画像の飛び散りが目立ち易い文字画像やライン画像を選択したが、パッチ状パターンや中間調ディザパターンを選択しても構わない。

そして、ＣＰＵ２６１は、前記検査すべき画像パターン情報に応じて、画質検査の要否を判断する。即ち、画像検査対象部位に検査すべき画像パターン情報が存在しない場合には画質検査を実行することなく、転写材を排紙トレイ２３へ排出する（ステップＳ１９）。一方、画像検査対象部位に検査すべき画像パターン情報が存在する場合にはステップＳ１６以降で画質検査を実行する。

検査の実行では、ＣＰＵ１７１の制御により、まずセンサ２１８により転写材がＣＩＳセンサユニット２１の位置まで到達したか否かを判断し（ステップＳ１５）、転写材が到達したら、転写材の印刷画像の検査対象部位をＣＩＳセンサユニット２１で読み取る（ステップＳ１６）。次に、ＣＰＵ２６１は、前記ＣＩＳセンサユニット２１で読み取られた画像データを、プリンタユニット１００の画像印刷用制御部１７より送信される原画像データと比較照合する（ステップＳ１７）。

そしてＣＰＵ２６１は、前記比較照合の結果、ある一定の閾値（画像の飛び散り対する許容可能限界を表す数値）に対する大小関係により、検査画像の良品／不良品を判定する（ステップＳ１８）。

不良品と判定された場合には、ＣＰＵ１７１の制御により、印刷画像はエスケープトレイ２４へ排出され（ステップＳ２１）、再印刷される（ステップＳ２２）。一方、良品と判定された場合には、印刷画像は印刷画像は排紙トレイ２３に排出される（ステップＳ１９）。

以上の処理は、１枚の転写材に対してのものであるが、複数枚の転写材に印刷を行った場合は、図１２の処理が繰り返される。

＜第１の実施の形態に係る利点＞
文字やライン画像の飛び散り検査は、スジ画像や汚れ画像の検査に比べて、検査画像の処理量が多く、時間的な負荷が大きい。しかし、前述した様に、印刷画像面内中の注視すべき検査対象部位を特定できることで、効果的、かつ効率的に検査を実行することができるようになった。即ち、本実施の形態によれば、特に薄紙や厚紙において生じ易い転写部における異常画像（画像飛び散り）に関して、転写材の物性情報（剛性特性）を検知し、その検知情報に基づき、印刷画像の面内における注視すべき検査対象部位を特定する。これにより、検証精度、検査効率、並びに紙姿勢の予測精度が向上する。また、ユーザによる秤量情報等の装置入力操作が不要である。

また、本実施の形態の画像形成装置における検品ユニット２００は、当実施の形態中に示した文字画像やライン画像の飛び散りの検査だけでなく、中間調ディザパターン部の飛び散り（一次転写部／二次転写部１２にて発生する異常放電が原因）や、その他一般的な印刷画像の異常（汚れ、スジ、色ズレなど）も検査可能である。

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態においては、第１の実施の形態に示した、飛び散り画像の検査対象部位を特定して印刷画像の検査を実施することに加え、検査結果に基づき画像調整パラメータを補正する例について説明する。なお、装置概要、転写材の剛性検知手段、画像検査位置決定フローに関しては、第１の実施の形態と同様であるために説明を省略する。

＜第２の実施の形態に係る特徴的な構成＞
図１３は、二次転写部１２の周囲の構成を示す概略断面図である。

中間転写ベルト１１は、誘電体樹脂層或いは弾性体層から成る単層ベルト、又はそのような層を含む複合層ベルトである。本実施の形態では、誘電体樹脂層として、表面抵抗率１０１２Ω・ｃｍ（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃５０％ＲＨ）のＰＩ樹脂を採用したが、他の材料や厚みのものでも構わない。二次転写外ローラ１２ｂは、φ１２ｍｍの導電性の芯金と厚さ６ｍｍの中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡弾性層からなる。ローラ硬度（Ａｓｋｅｒ Ｃ）は３０°、抵抗値は、４．９Ｎ（５００ｇ重）の荷重の下で接地に対して該ローラを５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に２０００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められ、その値は約１０８Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。前記弾性層としてＥＰＤＭを用いたが、ＮＢＲ、ヒドリン、ウレタン等の他の導電性弾性材料を用いても構わない。

中間転写ベルト１１を挟んだ二次転写外ローラ１２ｂの対向位置には、二次転写内ローラ１２ａを配置している。二次転写内ローラ１２ａは中実φ１６ｍｍの芯金の表層に２．０ｍｍの低抵抗ソリッドゴム層を設けている。本実施の形態にて使用されている現像剤トナーはネガ帯電極性である。従って、二次転写外ローラ１２ｂには、プラス極性の転写電圧（定電圧制御）を印加できる高圧電源３４を備えている。前記高圧電源３４から出力される転写電圧は画像印刷用制御部１７によりコントロールされている。

＜画像飛び散りの補正方法＞
次に、画像飛び散りの補正方法について、図１４を参照して説明する。

図１４は、第２の実施の形態における、印刷画像の検査並び画像補正処理のフローチャートである。

例えば、転写材Ｐとして薄紙を通紙した場合について、図１５に示す様に前記転写材Ｐの先端付近の画像飛び散りの検査対象領域内に、主走査方向に伸びるライン状の画像パターンＲＧが存在している。

まず、このような内容の印刷画像を、ＣＰＵ１７１の制御により、プリンタユニット１００にて転写材に印刷し（ステップＳ４１）、転写材がＣＩＳセンサユニット２１の位置まで到達したか否かを判断する（ステップＳ４２）。転写材が到達すると、印刷された画像をＣＩＳセンサ２１で読み取る（ステップＳ４３）。ＣＩＳセンサユニット２１で読み取られた画像データは、検査用制御部２６のＣＰＵ２６１に送られ、図１６（ａ）に示す輝度分布情報に表されて分析される（ステップＳ４４）。

輝度分布情報分析は、検査対象画像パターン中のより転写材Ｐの先端に近い領域、或いは後端に近い領域でかつ、検査対象画像パターンの主走査方向３箇所（パターン中央と両端部付近）を選択して実施されることが望ましい。画像の飛び散りは、存在すべきラインパターンの両エッジの外側に不要なトナーが飛び散る現象であり、あたかもエッジがぼやけている様に見える。

このエッジのぼやけの程度は、図１６（ａ）に示すライン両エッジ部の輝度分布のダレの領域、つまり輝度１０％〜９０％の副走査方向の幅を表すＡ１、或いはＡ２と相関がある。また、図１６（ａ）において、輝度≧９０％の副走査方向の幅をＷ１とする。ここで、Ａ１又はＡ２で表される値を飛び散り指数、Ｗ１で表される値をライン幅と定義する。図５に示す情報ＤＢ２６３には、各環境毎（主要環境データと線形保管）、及びライン幅毎（主要ライン幅データと線形保管）に設定されているラインパターンの輝度分布情報（図１６（ｂ）参照）が予め格納されている。

ＣＰＵ２６１は、ＣＰＵ１７１の制御により、情報ＤＢ２６３よりライン幅がＷ１となるリファレンスのラインパターン輝度分布情報を参照して、前記Ａ１又はＡ２と、リファレンス情報の図１６（ｂ）に示すＢ１、又はＢ２とを比較する（ステップＳ４５）。

ここで、仮にＡ２＞Ａ１ならば、検査画像データの飛び散り指数としてはＡ２を選択する。また、リファレンスデータは、転写材Ｐのカールがほぼ発生していない条件にて採取されたデータに基づいて作成されているが、Ｂ１とＢ２の値の大きな方を選択する（ここではＢ１＜Ｂ２とする）。

ＣＰＵ２６１は、Ａ２とＢ２の差分がある閾値Ｔｈ１を超過していれば、その印刷画像は不良品としてエスケープトレイ２４へ排出して画像補正を実施する。Ａ２とＢ２の差分が閾値Ｔｈ１を超過している場合には、その判定結果を、プリンタユニット１００の画像印刷用制御部１７のＣＰＵ１７１へ送る（ステップＳ４７）。

ＣＰＵ１７１は、送られてきた判定情報と、情報ＤＢ１７３に予め格納されている「薄紙の場合の飛び散りと画像補正値の相関情報（図１７（ａ））とを参照（ステップＳ４８）し、二次転写部１２への印加電圧（転写電圧）の補正値を決定する（ステップＳ４９）。つまり、画像形成条件を二次転写部１２に印加する転写電圧で調整する。この転写電圧の補正は、検査対象領域に対して実施される。二次転写部１２への印加電圧の補正後は、印刷画像出力シーケンス（ステップＳ４２）以降の繰り返しとなる。

一方、検査結果の判定シーケンス（ステップＳ４６）にて、Ａ２とＢ２の差分が閾値Ｔｈ１以下ならば、その印刷画像は良品として排紙トレイ２３に排出されて、画像補正は行われずに補正シーケンス終了となる。

本実施の形態では、ラインパターンについて説明したが、文字パターンであっても、図１４の補正シーケンスのステップＳ４３にて、輝度分布情報に表すことで、前記ラインパターンの例と同様に飛び散り判定、並び画像補正を行うことができる。

＜変形例＞
上述した第２の実施の形態の画像補正処理は、「紙カールが発生し易い薄紙」について説明してきたが、剛性値が高い厚紙の場合においても、ほぼ同様のフローに沿って画像補正を行うことができる。厚紙の場合の画像補正処理について、以下に補足説明する。

図１４のシーケンス（ステップＳ４４）にて輝度分布情報分析を行う際には、検査対象パターンの副走査方向下流寄り（転写材Ｐの後端寄り）の領域について、主走査方向３箇所（パターン中央と両端部付近）を選択して実施されることが望ましい。

また、図１４のステップＳ４８にて参照する情報が薄紙の場合とは異なる。ＣＰＵ１７１は、情報ＤＢ１７３に予め格納されている相関特性「厚紙の場合の飛び散りと画像補正値の相関情報（図１７（ｂ）））と判定情報を参照して、二次転写部１２への印加電圧の補正値を決定する（ステップＳ４９）。二次転写電圧補正は、検査対象領域に対して実施される。

次に、図１７（ａ）並び図１７（ｂ）の相関表について補足説明する。

一般的な画像形成装置では、転写材Ｐの坪量種類に応じて、２段階乃至は３段階の二次転写電圧の設定がなされている。２段階とは、普通紙（坪量１１０ｇ／m²紙以下）と厚紙（坪量１１０ｇ／m²紙超過）に対して、転写電圧値が設定されている。３段階とは、普通紙（坪量１１０ｇ／m²紙以下）と中厚紙（坪量１１０ｇ／m²紙超過〜１７０ ｇ／m²紙以下）と超厚紙（坪量１７０ｇ／m²紙超過）に対して、転写電圧値が設定されている。

前記各段階には、坪量設定の幅が存在するために、例えば、普通紙ならば使用頻度の高い６４〜８０ｇ／m²紙を、超厚紙ならば使用頻度の高い１７０〜２００ｇ／m²紙を中心に捉えて転写電圧設定がなされる。紙カールが発生し易い薄紙（６０ｇ／m²紙未満）は、前記普通紙の分類の中でも坪量が小さく薄い紙であり体積抵抗値は比較的低目である。よって、薄紙（６０ｇ／m²紙未満）にとっては、転写電圧は高め設定となっている。

一方、二次転写部１２下流側にて紙搬送途中から排出角θが変わり易い厚紙（２００ｇ／m²紙超過、とりわけ２５０ ｇ／m²紙超過）は、超厚紙の分類の中でも坪量が大きく厚い紙であり、体積抵抗値は比較的高目である。よって、厚紙（２００ｇ／m²紙超過、とりわけ２５０ ｇ／m²紙超過）にとっては、転写電圧は低目設定となっている。

図１７（ａ）の「薄紙の場合の飛び散りと画像補正値の相関性」のグラフは、横軸に飛び散りレベル、縦軸に設定二次転写電圧値から減じるための補正電圧値を表している。前述の通り薄紙（６０ｇ／m²紙未満）にとっては転写電圧は高目に設定されているために、転写電圧を下げる方向には余裕度を持つ。但し、転写電圧を下げ過ぎると転写不良（転写抜け）を生じるために、飛び散りレベルのある値以上からは補正電圧値は一定となっている。

一方、図１７（ｂ）の「厚紙の場合の飛び散りと画像補正値の相関性」のグラフは、横軸に飛び散りレベル、縦軸に設定二次転写電圧値に加算するための補正電圧値を表している。前述の通り厚紙（２００ｇ／m²紙超過、とりわけ２５０ ｇ／m²紙超過）にとっては転写電圧は低目に設定されているために、転写電圧を上げる方向には余裕度を持つ。但し、転写電圧を上げ過ぎると転写不良（再転写）を生じるために、飛び散りレベルのある値以上からは補正電圧値は一定となっている。

＜第２の実施の形態に係る利点＞
第２の実施の形態では、転写材上に出力された画像の検査結果に基づいて画像調整できるために、薄紙、及び厚紙の個々の紙種に応じた適度な補正が可能となる。即ち、テストプリントなど、ユーザが印刷する画像データに対して余分なプリント動作を行わずに、かつ検査画像の判定についても検査領域内における飛び散り現象がより顕著となる部分を限定的に検査できることで高効率な検査ができる様になった。

また、印刷画像に対する検査結果に基づいて画像調整パラメータにフィードバックできるために、薄紙、並び厚紙の種類に応じた適度な画像補正が可能となった。

なお、本実施の形態中に示した文字画像やライン画像の飛び散りの画像の補正だけでなく、中間調ディザパターン部の飛び散り（一次転写部／二次転写部１２にて発生する異常放電が原因）画像に対しても補正することが可能である。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによっても達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。又は、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う場合である。

実施の形態に係るカラー画像形成装置の一構成例を示す要部断面図である。 二次転写部から定着器に亘る装置の断面構成を示す拡大図である。 図１中のＣＩＳセンサユニットの構造を示す断面図である。 図１中のＣＩＳセンサユニットの構造を示す概略図である。 図１中の検査用制御部の構成を示すブロック図である。 図１中の画像印刷用制御部の構成を示すブロック図である。 図１に示した転写材カセット付近の構成を示す概略図である。 図７に示した剛性検知手段の別の構成例を示す概念図である。 第１の実施の形態における画像検査位置決定処理を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における特性図である。 第１の実施の形態における特性図である。 第１の実施の形態における印刷画像検査のフローチャートである。 二次転写部の周囲の構成を示す概略断面図である。 第２の実施の形態における、印刷画像の検査並び画像補正処理のフローチャートである。 検査画像データの一例を示す概念図である。 輝度分布情報の略図である。 補正電圧値を表すグラフである。 転写部から定着部までの通紙状態を示す略図である。

符号の説明

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成ステーション
Ｐａ−１〜Ｐｄ−１ 感光ドラム
１２ 二次転写部
１７ 画像印刷用制御部
２１ ＣＩＳセンサユニット
２４ エスケープトレイ
２６ 検査用制御部
４１ 撓み剛性検知板
４２ 撓み剛性撮影カメラ
１００ プリンタユニット
２００ 検品ユニット
Ｐ 転写材

Claims (7)

1. 像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置において、
   前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定手段と、
   前記判定手段の判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定する手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写材に形成される画像の原画像信号を解析して画像パターン情報を取得する手段と、
   該画像パターン情報に応じて、前記検査装置による画質検査の要否を判断する手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検査装置による画質検査の結果に応じて、画像形成の後の転写材を排出するトレイを変更する手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記検査装置による画質検査の結果に応じて、画像形成条件を調整する手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成条件とは、転写部に印加する転写電圧であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置の画質検査方法であって、
   前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定工程と、
   前記判定工程の判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定する工程とを備えたことを特徴とする画像形成装置の画質検査方法。
7. 像担持体に形成されたトナー像を転写材上に転写する転写部と、転写材上に形成された画像に対する画質検査を行うための検査装置とを備え、電子写真方式で画像形成を行う画像形成装置の画質検査方法を実行するための、コンピュータで読み取り可能なプログラムであって、
   前記転写部における転写材の姿勢を判定する判定ステップと、
   前記判定ステップの判定結果に応じて、前記検査装置による画像の検査対象部位を決定するステップとを備えたことを特徴とするプログラム。

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