JP2017076031A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像センサー４０に汚れとして付着したトナーの色や、テストトナー像の色にかかわらず、テストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】中間転写ベルト５１の表面上に形成したテストトナー像を画像センサー４０で読み取った結果に基づいて、テストトナー像のトナー付着量を演算手段たる制御部で演算する画像形成装置において、白色基準板１０６を画像センサー４０で読み取って得た画像情報に基づいて、画像センサー４０による読み取りで得られる画像情報の各画素の中から、トナー付着量の算出に用いる画素の位置を選別し、中間転写ベルト５１上のテストトナー像を画像センサー４０で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた位置の画素のデータを用いてトナー付着量を算出するように、制御部を構成した。
【選択図】図５

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

従来より、像担持体の表面に形成されたテストトナー像を画像読取手段で読み取った結果に基づいてテストトナー像のトナー付着量を算出する画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、像担持体たる中間転写ベルト上に形成したＫ（黒）テストトナー像を、ラインセンサー等からなる画像読取手段で読み取った結果に基づいて、Ｋテストトナー像のトナー付着量を算出する。この算出に先立って、画像読取手段によって検知可能なＲ（レッド）光、Ｇ（グリーン）光、Ｂ（ブルー）光の中から、画像読取手段に付着してしまったトナー汚れの影響を最も受け難い光を特定しておく。具体的には、所定の基準板を画像読取手段によって読み取ってＲ受光量、Ｇ受光量、及びＢ受光量を取得する。そして、Ｒ受光量と所定のＲ基準光量との差分、Ｇ受光量と所定のＧ基準光量との差分、及びＢ受光量と所定のＢ基準光量との差分に基づいて、Ｒ光、Ｇ光、及びＢ光のうち、トナー汚れの影響を最も受け難い光を特定しておく。その後、Ｋテストトナー像を画像読取手段で読み取って得たＲ受光量、Ｇ受光量、Ｂ受光量のうち、トナー汚れの影響を最も受け難いものとして予め特定しておいた光に対応するものだけを用いて、Ｋテストトナー像のトナー付着量を算出する。かかる構成によれば、画像読取手段に対してＣ（シアン）トナーやＭ（マゼンタ）トナーなどのカラートナーがトナー汚れとして付着しても、Ｋテストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができるとされている。

しかしながら、この画像形成装置では、画像読取手段に対してＫトナーがトナー汚れとして付着した場合、トナー汚れが画像読取手段によって検知可能なＲ光、Ｇ光、Ｂ光の全ての受光量に大きな影響を及ぼす。このため、Ｋテストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができない。

上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記表面上のトナー像を読み取る画像読取手段と、前記表面上のテストトナー像を前記画像読取手段で読み取った結果に基づいて前記テストトナー像のトナー付着量を算出する演算手段とを備える画像形成装置において、所定の基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報に基づいて、前記画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素の中から、前記トナー付着量の算出に用いる画素の位置を選別し、前記テストトナー像を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた前記位置の画素のデータを用いて前記トナー付着量を算出するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、画像読取手段に汚れとして付着したトナーの色や、テストトナー像の色にかかわらず、テストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができるという優れた効果がある。

実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。 同プリンタの画像センサーを示す概略構成図。 同プリンタの画像センサーを中間転写ベルトの一部とともに示す斜視図。 シャッター部材を開いた状態の同画像センサーを示す概略構成図。 シャッター部材を閉じた状態の同画像センサーを示す概略構成図。 パラメータ補正処理で形成されるテストトナー像を中間転写ベルトとともに示す平面図。 Ｙテストトナー像を画像センサーによって読み取って得られた画像情報によって表現される画像を示す模式図。 同プリンタの制御部によって実施されるパラメータ補正処理の処理フローを示すフローチャート。 第一実施例に係るプリンタによって取得されたＹテストトナー像ＹＩｔの画像情報によって再現される画像を示す模式図。 第二実施例に係るプリンタのパラメータ補正処理において形成されるＹテストパターン像を示す平面図。 検知窓にトナー汚れが付着していない状態で白色基準板を読み取って得た画像情報における各画素の画素値の比を示すグラフ。 Ｙトナーによるトナー汚れが検知窓に付着している状態で白色基準板を読み取って得た画像情報における選別画素ではない画素の画素値の比を示すグラフ。

以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるプリンタに適用した一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。このプリンタは、演算手段たる制御部４１、画像処理部４２、画像形成部４３などを備えている。

制御部４１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とメモリとを有し、画像形成部４３の制御を行う。具体的には、制御部４１は、制御パラメータに従って画像形成部４３に画像を形成させる。この制御パラメータは、画像形成部４３が画像を形成するときに従う条件として用いられる。画像処理部４２は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）とメモリとを有し、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのクライアント装置又はスキャナ装置から入力された画像データに各種の画像処理を施す。

画像形成部４３は、潜像担持体たる感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ、帯電装置８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、露光装置１３、現像装置１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、中間転写ベルト５１、二次転写ベルト６１、定着装置１８などを備えている。

感光体１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄには互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成される。具体的には、感光体１ｄ，１ｃ，１ｂ，１ａ上に、Ｙ（イエロー）トナー像，Ｍ（マゼンタ）トナー像，Ｃ（シアン）トナー像，Ｋ（黒）トナー像が形成される。感光体１ｄ，１ｃ，１ｂ，１ａはドラム状のものであるが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いてもよい。

感光体１ｄ，１ｃ，１ｂ，１ａに対向して、無端ベルト状の中間転写ベルト５１が配置されている。感光体１ｄ，１ｃ，１ｂ，１ａの外周面は、それぞれ中間転写ベルト５１の外周面に当接している。像担持体たる中間転写ベルト５１は、テンションローラ５２、駆動ローラ５３、斥力ローラ５４、入口ローラ５５等の支持ローラ（支持回転体）に巻き掛けられた状態でテンション張架されている。これらの支持ローラのうちの１つである駆動ローラ５３は、駆動源によって回転駆動し、この駆動ローラ５３の回転駆動に伴って中間転写ベルト５１を図中矢印Ａの方向に無端移動せしめる。

中間転写ベルト５１は、多層構造のものでも単層構造のものでもよい。多層構造のベルトとしては、伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂等からなる基層のべルト外周面側をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被服したものが好ましい。また、単層構造のベルトとしては、ＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質からなるものであることが好ましい。

感光体１ｄ，１ｃ，１ｂ，１ａ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像を形成したり、中間転写ベルト５１上に一次転写したりする構成や動作は、トナーの色が異なる点の他がほぼ同様である。よって、以下、Ｙ用の感光体１ｄにＹトナー像を形成し、それを中間転写ベルト５１上に一次転写する構成及び動作について説明し、他の色については説明を省略する。

Ｙ用の感光体１ｄは、図中反時計回り方向に回転駆動する。感光体１ｄの外周面は除電装置からの光が照射されることで、表面電位が初期化される。初期化された前記外周面は、帯電装置８ｄによって所定の極性（実施形態ではマイナス極性）に一様に帯電せしめられる。このようにして帯電せしめられた感光体１ｄの外周面は、露光装置１３から出射される光変調されたレーザービームＬの照射を受けて静電潜像を担持する。

実施形態に係るプリンタでは、露光装置１３としてレーザビームＬを出射するレーザ書き込み方式のものを用いているが、例えばＬＥＤアレイと結像手段とを具備するものを用いてもよい。感光体１ｄに形成された静電潜像は、現像装置１０ｄと対向する現像領域を通過する際に、Ｙトナーが付着せしめられてＹトナー像として現像される。

中間転写ベルト５１のループ側において、感光体１ｄと対向する位置には、Ｙ用の一次転写ローラ１１ｄが配置されている。この一次転写ローラ１１ｄが中間転写ベルト５１の裏面に当接しながらベルトを感光体１ｄに向けて押圧することで、感光体１ｄと中間転写ベルト５１のおもて面とが当接するＹ用の一次転写ニップが形成されている。一次転写ローラ１１ａには、感光体１ｄ上に形成されたＹトナー像のトナー帯電極性とは逆極性（実施形態ではプラス極性）の一次転写バイアスが印加される。この印加によって感光体１ｄと中間転写ベルト５１との間に形成された一次転写電界の作用により、感光体１ｄ上のＹトナー像が中間転写ベルト５１のおもて面に静電的に一次転写される。感光体１ｄの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップを通過した感光体１ｄ表面には、中間転写ベルト５１に一次転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーはクリーニング装置１２ｄによって感光体１ｄの表面から除去される。

４色のトナー像をすべて作像するフルカラーモードにおいては、他の色の感光体１ｃ，１ｂ，１ａについても、同様に、Ｍトナー像、Ｃトナー像及びＫトナー像がそれぞれ形成される。そして、それらのトナー像は、中間転写ベルト５１上に始めに一次転写されたＹトナー像の上に順次重ね合わせて一次転写される。

一方、Ｋトナー像だけを作像する単色モードにおいては、接離機構により、一次転写ローラ１１ｄ，１１ｃ，１１ｂを中間転写ベルト５１の裏面に当接しない待避位置まで待避させる。これにより、中間転写ベルト５１をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１ｄ，１ｃ，１ｂから離間させる。そして、Ｋ用の感光体１ａだけを中間転写ベルト５１に当接させた状態で、Ｋトナー像だけを形成して中間転写ベルト５１上に一次転写する。

プリンタ本体内の下部には、給紙装置１４が配置されている。給紙装置１４は、給紙ローラ１５の回転によって、記録シートＰを図中矢印Ｂの方向へ送り出す。送り出された記録シートＰは、レジストローラ対１６により、所定のタイミングで斥力ローラ５４に巻き掛けられた中間転写ベルト５１の部分と、これに対向配置された二次転写ベルト６１の部分とが当接している二次転写ニップへと給送される。このとき、斥力ローラ５４には転写電圧出力手段としての二次転写電源により所定の二次転写バイアスが印加され、これによって中間転写ベルト５１上のトナー像が記録シートＰに二次転写される。

二次転写ベルト６１は、二次転写ローラ６２と分離ローラ６３とに張架されている。そして、それらローラのうち何れか一方が駆動ローラとして回転駆動することで、二次転写ベルト６１を図中矢印Ｃの方向に無端移動させる。トナー像が二次転写された記録シートＰは、二次転写ベルト６１の外周面に静電的に吸着した状態で、二次転写ベルト６１の走行に伴って搬送される。そして、記録シートＰは、分離ローラ６３に巻き付いた二次転写ベルト６１の部分の曲率によって二次転写ベルト６１の外周面から分離される。その後、二次転写ベルト６１の記録シート搬送方向下流側に配置されている搬送ベルト１７によって更に記録シート搬送方向下流側へ搬送される。そして、定着装置１８を通る際に、熱と圧力の作用によって自らの表面にトナー像が定着せしめられる。定着装置１８を通過した記録シートＰは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を通って機外に排出される。

実施形態に係るプリンタは、画像の濃度または濃度むらを補正するための、画像センサー４０、濃度補正部、読取制御部などを備えている。濃度補正部及び読取制御部は、制御部４１がその機能を兼ね備えている。例えば、濃度補正部及び読取制御部は、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。このプログラムは、単一のプログラムであってもよいし、複数のプログラムであってもよい。

中間転写ベルト５１上に形成されたテストトナー像を光学的に読み取る画像センサー４０は、ベルト移動方向（図中矢印Ａ方向）の最下流に配置された一次転写ローラである一次転写ローラ１１ａよりもベルト移動方向の下流側に配置される。また、画像センサー４０は、二次転写ローラ６２よりもベルト移動方方向の上流側に配置されている。なお、実施形態に係るプリンタでは、中間転写ベルト５１上にテストトナー像を形成し、これを画像センサー４０で読み取るようにしているが、これに限らず、例えば、テストトナー像を記録シートＰに形成し、これを画像センサー４０で読み取るようにしてもよい。

図２は、画像センサー４０を示す概略構成である。同図において、画像センサー４０は、内部に光源１００、レンズアレイ１０１、イメージラインセンサー１０２、透明ガラスからなる検知窓１０４、シャッター部材１０５、白色基準板１０６などを有している。

シャッター部材１０５は、アクチュエーターの駆動によってベルト移動方向に沿って往復移動することが可能になっており、その往復移動に伴って検知窓１０４を開閉する。同図においては、シャッター部材１０５が透明窓１０４の直下から待避して透明窓１０４を開いている状態を示している。

白色基準板１０４としては、東レ株式会社製の白色フィルムであるルミラーＥ２０（商品名）からなるものを例示することができる。白色基準板１０４は両面テープ等によってシャッター部材１０５の裏面に固定されており、シャッター部材１０５と一体となってベルト移動方向に沿って往復移動する。

光源１００としては、発光素子が導光体の端部に設けられたものやＬＥＤアレイなどが使用可能である。光源１００は、白色光を発するものであるが、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光をそれぞれ個別に発する光源をそれぞれ設けてもよい。

レンズアレイ１０１としては、セルフォック（登録商標）レンズを例示することができる。イメージラインセンサー１０２は、アレイ状に配設された複数のイメージセンサーを具備しており、それぞれのイメージセンサーはレンズアレイ１０１によって結像されたＲ（レッド）光、Ｇ（グリーン）光、Ｂ（ブルー）光を個別に受光し、それぞれの光に応じた信号を出力する。イメージラインセンサー１０２としては、ＣＭＯＳセンサーやＣＣＤセンサーなどが用いられる。

画像センサー４０としては、密着型イメージセンサー（ＣＩＳ）からなるものを例示することができる。図３に示されるように、画像センサー４０の長手方向の寸法は、中間転写ベルト５１上のベルト幅方向（図中矢印Ｂで示される方向）の寸法よりも大きくなっており、これによって画像センサー４０はベルト上のテストトナー像の全域を読み取ることができる。なお、画像センサー４０の長手方向の寸法をベルト幅より大きくしなくても、ベルト幅方向における有効画像領域の寸法と同等以上にすれば、画像センサー４０に対してベルト上の画像の全域を読み取らせることができる。

既に説明したように、図２においては、シャッター部材１０５の移動によって検知窓１０４を開いている状態の画像センサー４０を示している。画像センサー４０は、図４に示されるように、このように検知窓１０４を開いた状態で、中間転写ベルト５１上のテストトナー像Ｉｔを読み取ることができる。画像センサー４０によるトナー像の読み取りが行われないときには、図５に示されるように、制御部４１の制御によってシャッター部材１０５が検知窓１０４の直下に移動せしめられて検知窓１０４を閉じる。これにより、検知窓１０４に汚れが付着することを抑えることができる。シャッター部材１０５によって検知窓１０４を閉じた状態では、画像センサー４０により、中間転写ベルト５１上のテストトナー像Ｉｔを読み取ることができないが、シャッター部材１０５の裏面に固定された白色基準板１０６を読み取ることができる。

制御部４１は、所定のタイミングで、制御パラメータを補正するためのパラメータ補正処理を実施する。そして、そのパラメータ補正処理において、Ｙテストトナー像，Ｍテストトナー像，Ｃテストトナー像，Ｋテストトナー像をそれぞれ中間転写ベルト５１上に個別に形成して画像センサー４０によって読み取る。Ｙテストトナー像を画像センサー４０で読み取った結果に基づいて、Ｙテストトナー像のＹトナー付着量を算出し、算出結果に基づいて、Ｙトナー像の画像濃度に影響を与える所定の制御パラメータを補正して、Ｙトナー像について所定の濃度が得られるようにする。Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様にして、Ｍトナー付着量，Ｃトナー付着量，Ｋトナー付着量を算出した結果に基づいて、Ｍトナー像，Ｃトナー像，Ｋトナー像の画像濃度に影響を与える所定の制御パラメータを補正して所定の画像濃度が得られるようにする。

また、制御部４１は、工場出荷後の初回の運転時に、シェーディング補正データ構築処理を実施する。このシェーディングデータ構築処理では、白色基準板１０６を画像センサー４０に読み取らせて得た画像データの各画素のデータに基づいてシェーディング補正データを構築する。具体的には、白色基準板１０６や検知窓１０４に汚れが全く付着していない状態では、理論的には、白色基準板１０６の読み取りによって得られる画像データの各画素が何れも白色として読み取られるはずである。例えば、各画素のＲ，Ｇ，Ｂの階調を８ｂｉｔの自然数で表現し、且つ０〜２５５のうち２００〜２５５を一律に２００として扱って（上限を２００として）０〜２００の２０１階調で階調を表現するとする。この場合、白色基準板１０６や検知窓１０４に汚れが全く付着していなければ、白色基準板１０６を読み取って得た画像データの各画素の画素値が何れも（Ｒ＝２００，Ｇ＝２００，Ｂ＝２００）になるはずである。ところが、実際には、イメージラインセンサーの画像素子の感度誤差や光源１００の発光量のムラなどにより、各画素の画素値に若干のバラツキが発生してしまう。すると、そのままでは濃度ムラが誤検知されてしまう。そこで、この濃度ムラの誤検知を防止するために、全ての画素について白色であると認識するための補正データをシェーディング補正データとして構築する。

次に、実施形態に係るプリンタの特徴的な構成について説明する。
図６は、パラメータ補正処理で形成されるテストトナー像を中間転写ベルト５１とともに示す平面図である。パラメータ補正処理では、ベルト幅方向（図中矢印Ｂ方向）に延在する短冊状のＹテストトナー像ＹＩｔ、Ｍテストトナー像ＭＩｔ、Ｃテストトナー像ＣＩｔ、Ｋテストトナー像ＫＩｔが、ベルト幅方向に所定の間隔をあけて並ぶように形成される。それらテストトナー像は、画像センサー４０によって順に読み取られる。

図７は、Ｙテストトナー像ＹＩｔを画像センサー４０によって読み取って得られた画像情報によって示される画像を再現した模式図である。図６に示されるＹテストトナー像ＹＩｔを形成するための感光体１ａに対する光走査が開始されてから、Ｙテストトナー像ＹＩｔが現像され、中間転写ベルト５１に一次転写され、且つ画像センサー４０との対向位置に進入するまでの時間は所定の値である。光走査の開始からその所定の時間が経過するよりも少し前のタイミングで、画像センサー４０によるＹテストトナー像ＴＩｔの読み取りが開始され、その後、所定時間が経過すると読み取りが終了する。この読み取りによって得られた画像データによって再現される画像が図７に示されるものである。この画像では、所定サイズの画像枠Ｉｆの中に、Ｙテストトナー像ＹＩｔが再現されている。画像枠ＩＦの中におけるＹテストトナー像ＹＩｔの位置には、中間転写ベルト５１や感光体１ａなどの速度誤差などによって多少の誤差があるが、最大誤差が生じたとしても、Ｙテストトナー像ＹＩｔは確実に画像枠Ｉｆの中に収まる。

実施形態に係るプリンタにおいては、画像データについて濃度検知領域Ａ_１が予め設定されている。この濃度検知領域Ａ_１は、図示のように、Ｙテストトナー像ＹＩｔよりも少し小さい矩形状の形状をしており、画像枠Ｉｆの画素マトリクスにおける所定の画素領域として設定されている。Ｙテストトナー像ＹＩｔの画像枠Ｉｆ内における位置が誤差によってずれたとしても、濃度検知領域Ａ_１はその全てがＹテストトナー像ＹＩｔを包含するように、大きさや位置が設定されている。

制御部４１は、パラメータ補正処理を開始すると、各色のテストトナー像を画像センサー４０で読み取るのに先立って、シャッター部材１０５を閉じた状態で白色基準板１０６を画像センサー４０によって読み取る。そして、この読み取りよって得られた画像情報の全画素のうち、濃度検知領域Ａ_１内に存在する画素（以下、検知対象画素という）の全てについてそれぞれ、画素値を記憶する。その画素値は、例えばＲ，Ｇ，Ｂのそれぞれについて濃淡を、上述のように２０１階調で表現するものである。制御部４１はその後、全ての検知対象画素について、先に記憶した画素値と、標準データとを比較する。標準データは、例えば、白色を示す（Ｒ＝２００，Ｇ＝２００，Ｂ＝２００）というデータになっており、検知窓１０４や白色基準板１０６に汚れがなければ、全ての検知対象画素の画素値は同様のデータになる。

制御部４１は、検知対象画素と標準データとについて、Ｒ，Ｇ，Ｂの差分をそれぞれ求める。そして、Ｒ差分，Ｇ差分，Ｂ差分のうち、１つでも所定の標準偏差を超えた検知対象画素については、トナー付着量の算出に使用できないと判定する。これに対し、Ｒ差分，Ｇ差分，Ｂ差分の全てが標準偏差を超えなかった検知対象画素については、トナー付着量の算出に使用できるものとして選別する。以下、検知対象画素のうち、トナー付着量の算出に使用できるものとして選別した画素を、特に選別画素という。

その後、制御部４１は、Ｙテストトナー像ＹＩｔの画像情報を取得すると、その画像情報に含まれる検知対象画素のうち、選別画素と同じ位置の画素（以下、選別位置画素という）だけについて、画素値に基づいてＹトナー付着量を算出する。そして、全ての選別位置画素についてそれぞれＹトナー付着量を算出したら、それらの平均値を求め、その結果をＹテストトナー像ＹＩｔの単位面積当たりのＹトナー付着量とする。Ｍテストトナー像ＭＩｔ，Ｃテストトナー像ＣＩｔ，Ｋテストトナー像ＫＩｔについてもそれぞれ、同様にして単位面積あたりのＭトナー付着量，Ｃトナー付着量，Ｋトナー付着量を算出する。

その後、制御部４１は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれについて、トナー付着量の算出結果に基づいて、所望の画像濃度が得られるように、所定の制御パラメータを補正する。

図８は、制御部４１によって実施されるパラメータ補正処理の処理フローを示すフローチャートである。制御部４１は、パラメータ補正処理を開始すると、まず、画像センサー４０の光源を点灯させた後（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）、画像センサー４０によって白色基準板４０を読み取る（Ｓ２）。そして、その読み取りによって得られた画像情報における濃度検知領域Ａ_１内の各画素の画素値と標準データとの比較結果に基づいて、濃度検知領域Ａ_１内の各画素の中から、トナー汚れの影響を受けない選別画素を選別する（Ｓ３）。次いで、画像センサー４０のシャッター部材１０５を開いた後（Ｓ４）、中間転写ベルト５１上に二次転写したＹテストトナー像ＹＩｔ，Ｍテストトナー像ＭＩｔ，Ｃテストトナー像ＣＩｔ，Ｋテストトナー像ＫＩｔを画像センサー４０で順に読み取る（Ｓ５）。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のそれぞれについて、テストトナー像の読み取りによって得られた画像情報における濃度検知領域Ａ_１内の各画素のうち、選別位置画素のデータだけを用いてトナー付着量を算出する（Ｓ６）。その後、シャッター部材１０５を閉じた後（Ｓ７）、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれについてトナー付着量に基づいて制御パラメータを補正する（Ｓ８）。

かかる構成では、全ての検知対象画素のうち、検知窓１０４や白色基準板１０６のトナー汚れの影響を受けていないものだけを、トナー付着量の算出に使用することができると判定する。そして、テストトナー像を読み取って得た画像情報に含まれる全ての画素のうち、トナー汚れの影響を受けていないと予め判定していおいた画素のデータだけを用いて、トナー付着量を算出する。これにより、検知窓１０４や白色基準板１０６に汚れとして付着したトナーの色や、テストトナー像の色にかかわらず、テストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができる。

なお、制御部４１は、濃度検知領域Ａ_１内の各画素のうち、選別画素として選別しなかった画素（トナー汚れの影響を受けている画素）の数が所定の閾値以上になった場合には、次のような処理を実施する。即ち、検知窓１０４や白色基準板１０６の清掃作業を促すメッセージを操作表示部のディスプレイに表示させるための処理である。かかるメッセージとしては、例えば、「マニュアルの１８頁の手順に従って濃度センサーの清掃作業を行って下さい。」というものを例示することができる。清掃作業にある程度の技量が求められる場合には、「エラー番号００２のエラーが発生しました。サービスセンターに修理を依頼して下さい。」というメッセージでもよい。

次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は実施形態と同様である。

［第一実施例］
図９は、第一実施例に係るプリンタによって取得されたＹテストトナー像ＹＩｔの画像情報によって再現される画像を示す模式図である。第一実施例に係るプリンタの制御部４１は、Ｙテストトナー像ＹＩｔのベルト幅方向に並ぶ１０個の箇所についてそれぞれトナー付着量を個別に算出する。そのために、図示のように、画像センサー４０による読み取りで得られる画像情報について、濃度検知領域Ａ_１〜濃度検知領域Ａ_１０の１０個の領域が予め設定されている。画像センサー４０によって白色基準板１０６を読み取ると、それによって得られた画像情報における１０個の濃度検知領域のそれぞれについて、画素値と標準データとの比較に基づく選別画素の選別を行う。その後、画像センサー４０によってＹテストトナー像ＹＩｔを読み取ると、得られた画像情報の１０個の濃度検知領域のそれぞれについて、選別位置画素だけトナー付着量を算出し、それらの算出結果の平均値を単位面積当たりのトナー付着量とする。Ｍテストトナー像ＭＩｔ，Ｃテストトナー像ＣＩｔ，Ｋテストトナー像ＫＩｔについても、同様にして、１０個の濃度検知領域のそれぞれにおけるトナー付着量を算出する。

第一実施例に係るプリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれにおいて、感光体１、現像装置１２、帯電装置８などの傾きに起因する濃度ムラ勾配が発生することがある。ルト幅方向の一端側から他端側に向けて画像濃度が徐々に濃くなるか、あるいは徐々に薄くなる濃度ムラ勾配である。制御部４１は、パラメータ補正処理において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれについて、１０個の画像濃度領域（Ａ_１〜Ａ_１０）のトナー付着量に基づいて濃度ムラ勾配の有無を判定する。そして、濃度ムラ勾配が発生している場合には、その傾きに基づいて、レーザービームＬによる感光体照射強度（ビーム書込強度）をベルト幅方向（主走査方向）に微調整して濃度ムラ勾配を抑えるためのビーム微調整データを構築する。そして、感光体１に対して静電潜像を書き込む際には、そのビーム微調整データに基づいて制御パラメータとしてのビーム書込強度を主走査方向で微調整する。

かかる構成によれば、パラメータ補正処理を実施することで、濃度ムラ勾配の発生を抑えて、ベルト幅方向に均一な濃度の画像を得ることができる。

［第二実施例］
現像装置１０内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍは一定ではなく、経時的に変化する。そして、帯電量Ｑ／Ｍが変化すると、現像性が変化することから、各種の制御パラメータを一定にした条件で画像濃度が変化してしまう。そこで、第二実施例に係るプリンタは、長期間に渡って画像濃度を安定化させる狙いで、パラメータ補正処理を実施する。

図１０は、第二実施例に係るプリンタのパラメータ補正処理において形成されるＹテストパターン像を示す平面図である。このＹテストパターン像は、ベルト移動方向に並ぶ第一Ｙテストトナー像ＹＩｔ−１、第二Ｙテストトナー像ＹＩｔ−２・・・第十Ｙテストトナー像ＹＩｔ−１０という１０個のＹテストトナー像から構成されている。これらのＹテストトナー像は、互いに異なる現像ポテンシャル（現像バイアスと静電潜像との電位差）の条件で現像されたものであり、第一から第十にかけてトナー付着量が徐々に多くなるようになっている。

パラメータ補正処理において、制御部４１は、１０個のＹテストトナー像のそれぞれについて、第一実施例と同様に１０個の濃度検知領域（Ａ_１〜Ａ_１０）のトナー付着量を個別に算出することが可能である。但し、１０個の画像検知領域のうち、選別画素として選別しなかった画素（トナー汚れの影響を受けている画素）の数が最も少ない画像検知領域についてだけ、トナー付着量を算出し、その結果をＹテストトナー像全体のトナー付着量とする。これにより、選別画素の数が少ないことによるトナー付着量検知精度の低下を抑えることができる。

制御部４１は、１０個のＹテストトナー像のそれぞれについてトナー付着量を算出すると、それらトナー像をそれぞれ個別に現像した際の１０通りの現像ポテンシャルと、１０個のトナー付着量の算出結果とに基づいて現像γを求める。具体的には、最小二乗法により、制御パラメータたる現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す近似直線式を算出し、その近似直線式の傾きを現像γとする。そして、求めた現像γと、トナー付着量の目標値とに基づいて、目標のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルを特定する。その後、プリントジョブ時におけるＹの現像ポテンシャルの値を、先の特定値と同じ値に設定する。

Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋについても、同様にしてトナー付着量の算出結果に基づいて現像γを求め、その結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する。

［第三実施例］
図１１は、検知窓１０４にトナー汚れが付着していない状態で白色基準板１０６を読み取って得た画像情報における各画素の画素値の比を示すグラフである。検知窓１０４にトナー汚れが付着していない場合には、各画素の画素値が（Ｒ＝２００，Ｇ＝２００，Ｂ＝２００）になるので、図示のように、画素値の比（Ｒ：Ｇ：Ｂ）は１：１：１になる。

図１２は、Ｙトナーによるトナー汚れが検知窓１０４に付着している状態で白色基準板１０６を読み取って得た画像情報における選別画素ではない画素の画素値の比を示すグラフである。この画像情報では、選別画素でない画素の画素値がＹトナーからなるトナー汚れの影響を受けている。具体的には、Ｙ色の成分であるＲ光及びＧ光の受光量がＹ色の成分ではないＢ光の受光量よりも多くなることから、ＲやＧの画素値がＢの画素値よりも大きくなる。このため、図示のように、Ｂの比率（０．８）がＲやＧの比率（１）に比べて小さくなる。Ｙについて説明したが、Ｍ，Ｃ，Ｋにおいても、それぞれその色に応じて特定の色の画素値比率が小さくなる。よって、画素値の比に基づいて、トナー汚れの原因になっているトナーの汚れを特定することができる。

トナー汚れの影響を受けている画素であっても、トナー汚れの原因になっているトナーの色とは異なる色については、画素値がトナー汚れの影響を受け難い。そこで、制御部４１は、白色基準板１０６を読み取って得た画像情報に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のそれぞれについて選別画素を個別に選別する。具体的には、実施形態と同様にして、前記画像情報に基づいて濃度検知領域Ａ_１の各画素の中から、選別画素を選別する。次に、選別画素として選別しなかった画素について、画素値の比に基づいてトナー汚れの原因になっているトナーの色を特定する。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、前述の特定色と同じ色については、前記画素を選別画素として選別しないのに対し、他の三色については前記画素を選別画素として選別する。つまり、トナー汚れの影響を受けている画素であっても、トナー汚れの原因になっていない色については、その画素を選別画素として選別する。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、像担持体（例えば中間転写ベルト５１）の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段（例えば感光体１、帯電装置８、露光装置１３、現像装置１２、一次転写ローラ１１等からなるもの）と、前記表面上のトナー像を読み取る画像読取手段（例えば画像センサー４０）と、前記表面上のテストトナー像を前記画像読取手段で読み取った結果に基づいて前記テストトナー像のトナー付着量を算出する演算手段（例えば制御部４１）とを備える画像形成装置（例えばプリンタ）において、所定の基準部材（例えば白色基準板１０６）を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報に基づいて、前記画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素の中から、前記トナー付着量の算出に用いる画素の位置を選別し、前記テストトナー像を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた前記位置の画素のデータを用いて前記トナー付着量を算出するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。

かかる構成では、画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素のうち、画像読取手段のトナー汚れの影響を受けていないものだけを、トナー付着量の算出に使用するものとして選別することが可能である。そして、テストトナー像を読み取って得た画像情報の各画素のうち、予め選別しておいたトナー汚れの影響を受けていない画素のデータを用いて、トナー付着量を算出する。これにより、画像読取手段に汚れとして付着したトナーの色や、テストトナー像の色にかかわらず、テストトナー像のトナー付着量を精度良く求めることができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報と所定の標準データとの比較に基づいて前記位置を選別し、前記トナー付着量を算出するにあたり、前記テストトナー像を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた前記位置の画素のデータだけを用いるように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、基準部材の読み取りによって得られた画像情報と標準データとの比較に基づいて、各画素のうち、トナー汚れの影響を受けていない画素を特定することができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のそれぞれについて、画素のＲＧＢ値と前記標準データのＲＧＢ値とを比較し、その結果に基づいて、前記画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素のそれぞれについて前記トナー付着量の算出に使用し得るか否かを判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、画像情報の各画素のそれぞれについて、画素のＲＧＢ値と標準データのＲＧＢ値との比較により、トナー汚れの影響を受けているか否かを精度良く判定することができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記テストトナー像の前記表面の移動方向（例えば矢印Ａ方向）と直交する方向（例えば矢印Ｂ方向）における複数箇所についてそれぞれ前記トナー付着量を算出するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、テストトナー像の複数箇所のそれぞれについて、画像読取手段のトナー汚れの影響を受けずに、トナー付着量を精度良く算出することができる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記複数箇所の前記トナー付着量の算出結果に基づいて、前記直交する方向の画像濃度を均一化するための制御パラメータの補正を実施するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像手段の傾きなどに起因する画像ムラの発生を抑えることができる。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｃ〜Ｅの何れかにおいて、前記各画素のそれぞれについて、前記トナー付着量の算出に使用し得るか否かをＹトナー付着量、Ｍトナー付着量、Ｃトナー付着量、Ｋトナー付着量の各色トナー付着量についてそれぞれ個別に判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、ある一色のトナー汚れの影響を受けている画素であっても、他色のトナー汚れの影響を受けない画素については、その画素のデータを利用して他色のトナー付着量を算出することができる。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｃ〜Ｆの何れかにおいて、前記画素のＲ値と前記標準データのＲ値との差分、前記画素のＢ値と前記標準データのＢ値との差分、及び前記画素のＧ値と前記標準データのＧ値との差分のうち、何れか一つでも標準偏差を超えた画素を、前記トナー付着量の算出に使用できない画素であると判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナー汚れの影響を受けている画素を精度良くトナー付着量の算出に使用できないと判定することができる。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ａ〜Ｈの何れかにおいて、前記トナー付着量の算出に使用できないと判定した画素の数に基づいて、前記画像読取手段又は前記基準部材の清掃作業を促すメッセージをユーザーに報知するための処理を実施するように、前記演算手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、トナー汚れの進行によってトナー付着量を精度良く算出することが困難になった場合に、そのトナー汚れの解消を促して、算出精度の向上を図ることができる。

１：感光体（トナー像形成手段の一部）
８：帯電装置（トナー像形成手段の一部）
１１：一次転写ローラ（トナー像形成手段の一部）
１２：現像装置（トナー像形成手段の一部）
１３：露光装置（トナー像形成手段の一部）
４０：画像センサー（画像読取手段）
４１：制御部（演算手段）
５１：中間転写ベルト（像担持体）
１０６：白色基準板（基準部材）

特開２０１４−２１２４８号公報

Claims (8)

1. 像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記表面上のトナー像を読み取る画像読取手段と、前記表面上のテストトナー像を前記画像読取手段で読み取った結果に基づいて前記テストトナー像のトナー付着量を算出する演算手段とを備える画像形成装置において、
   所定の基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報に基づいて、前記画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素の中から、前記トナー付着量の算出に用いる画素の位置を選別し、前記テストトナー像を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた前記位置の画素のデータを用いて前記トナー付着量を算出するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   前記基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報と所定の標準データとの比較に基づいて前記位置を選別し、前記トナー付着量を算出するにあたり、前記テストトナー像を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のうち、先に選別しておいた前記位置の画素のデータだけを用いるように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   前記基準部材を前記画像読取手段で読み取って得た画像情報の各画素のそれぞれについて、画素のＲＧＢ値と前記標準データのＲＧＢ値とを比較し、その結果に基づいて、前記画像読取手段による読み取りで得られる画像情報の各画素のそれぞれについて前記トナー付着量の算出に使用し得るか否かを判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記テストトナー像の前記表面の移動方向と直交する方向における複数箇所についてそれぞれ前記トナー付着量を算出するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   前記複数箇所の前記トナー付着量の算出結果に基づいて、前記直交する方向の画像濃度を均一化するための制御パラメータの補正を実施するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３乃至５の何れかの画像形成装置において、
   前記各画素のそれぞれについて、前記トナー付着量の算出に使用し得るか否かをＹトナー付着量、Ｍトナー付着量、Ｃトナー付着量、Ｋトナー付着量の各色トナー付着量についてそれぞれ個別に判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項３乃至６の何れかの画像形成装置において、
   前記画素のＲ値と前記標準データのＲ値との差分、前記画素のＢ値と前記標準データのＢ値との差分、及び前記画素のＧ値と前記標準データのＧ値との差分のうち、何れか一つでも標準偏差を超えた画素を、前記トナー付着量の算出に使用できない画素であると判定するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項２乃至７の何れかの画像形成装置において、
   前記トナー付着量の算出に使用できないと判定した画素の数に基づいて、前記画像読取手段又は前記基準部材の清掃作業を促すメッセージをユーザーに報知するための処理を実施するように、前記演算手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。

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