JP2020148977A - 画像形成装置、及び、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成部において用紙に形成される画像の濃度を補正することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部から搬送される用紙に画像を定着させる定着部と、定着部を通過した用紙を読取り、用紙の読取情報を取得する画像読取り部と、読取情報に基づいて、用紙の形状変化を検出する形状検出部と、形状検出部の検出結果に基づいて、定着部を通過した用紙に形成されている画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う補正処理部とを備える画像形成装置を構成する。【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置、及び、画像形成方法に係わる。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体ドラム（像担持体）に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体ドラムに現像部からトナーを供給することにより、静電潜像を可視化してトナー像を形成する。さらに、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着部で加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

画像を形成する際に、用紙の含水量が大きいと定着部を用紙が通過した際に用紙に含まれる水分が蒸発することにより、用紙が収縮して用紙の形状が変化する場合がある。変化後の用紙の形状は、用紙の搬送方向の前端から後端に向かうほど、収縮量が小さい形状であり、例えば、台形状である。この現象は、用紙の前端から先に定着部に進入することに起因して発生する。このため、用紙の形状変化を抑制するために、用紙の加湿量を調整して、用紙の形状を矯正する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−１６４６２４号公報

ところで、用紙の含水量が大きい場合には、用紙に形成される画像の濃度が薄くなることが知られている。上述の特許文献１に記載の構成では、加湿量を調整するため、さらに用紙の含水量が増大する。このような、含水量の大きい用紙に画像を形成する場合には、画像の濃度がより低下してしまう。

上述した問題の解決のため、本発明においては、画像形成部において用紙に形成される画像の濃度を補正することが可能な画像形成装置、及び、画像形成方法を提供する。

本発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成部と、画像形成部から搬送される用紙に画像を定着させる定着部と、定着部を通過した用紙を読取り、用紙の読取情報を取得する画像読取り部と、読取情報に基づいて、用紙の形状変化を検出する形状検出部と、形状検出部の検出結果に基づいて、定着部を通過した用紙に形成されている画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う補正処理部とを備える。

また、本発明の画像形成方法は、画像形成部が用紙に画像を形成し、定着部が画像形成部から搬送される用紙に画像を定着し、画像読取り部が定着部を通過した用紙を読取って用紙の読取情報を取得し、形状検出部が読取情報に基づいて用紙の形状変化を検出し、補正処理部が、形状検出部の検出結果に基づいて、定着部を通過した用紙に形成されている画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う。

本発明によれば、画像形成部において用紙に形成される画像の濃度を補正することが可能な画像形成装置、及び、画像形成方法を提供することができる。

画像形成装置の全体構成を示す図である。 画像形成装置のハードウエア構成例を示すブロック図である。 用紙の形状変化量の検出方法を説明するための図である。 用紙の前端および後端の含水量の時間変化を示す図である。 用紙の形状変化量の検出方法を説明するための図である。 用紙の形状変化量の検出方法を説明するための図である。 濃度異常の検出方法を説明するための図である。 画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う際のフローチャートである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。 記憶部に記憶されている、形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルである。

以下、本発明を実施するための形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。

〈画像形成装置の実施の形態〉
図１に、画像形成装置１００の全体構成を概略的に示す。また、図２に、画像形成装置１００のハードウエア構成例のブロック図を示す。図１に示すように、画像形成装置１００は、用紙読取り装置２、画像読取り部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、及び、定着部６０を備える。また、図２示すように、画像形成装置１００は、上記構成にさらに、記憶部７２、通信部７１、及び、制御部１０１を備える。

図１に示すように、画像形成装置１００は、用紙Ｓの搬送方向に沿って画像形成部４０の下流側に用紙読取り装置２が接続されている。
画像形成装置１００は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１００は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃから送出された用紙Ｓに二次転写することにより、画像を形成する。

また、画像形成装置１００には、ＹＭＣＫの各色に対応する４つの感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図１に示すように、画像読取り部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１により、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることが可能となる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取り部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

図１及び図２に示すように、操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１０１から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１０１に出力する。

図２に示すように、画像処理部３０は、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１０１の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

図１に示すように、画像形成部４０は、印刷ジョブの設定に基づいて用紙Ｓに画像を形成する。画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム状の金属基体の外周面に、有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層が形成された有機感光体よりなる。

制御部１０１は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３をプロセス速度に応じた一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、例えば帯電チャージャーであり、コロナ放電を発生させることにより、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。

露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。その結果、感光体ドラム４１３の表面のうちレーザー光が照射された画像領域には、背景領域との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、二成分逆転方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分の現像剤を付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

現像装置４１２には、例えば帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流現像バイアス、または交流電圧に帯電装置４１４の帯電極性と同極性の直流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。その結果、露光装置４１１によって形成された静電潜像にトナーを付着させる反転現像が行われる。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に当接され、弾性体よりなる平板状のドラムクリーニングブレード等を有し、中間転写ベルト４２１に転写されずに感光体ドラム４１３の表面に残留するトナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置される駆動ローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

中間転写ベルト４２１は、導電性及び弾性を有するベルトであり、表面に高抵抗層を有する。中間転写ベルト４２１は、制御部１０１からの制御信号によって回転駆動される。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側、つまり一次転写ローラー４２２と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側、つまり二次転写ローラー４２４と当接する側にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング装置４２６は、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面、つまりトナー像が形成されている面側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面つまり定着面の反対の面側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。

上側定着部６０Ａは、定着面側部材である無端状の定着ベルト６１、加熱ローラー６２及び定着ローラー６３を有する。定着ベルト６１は、加熱ローラー６２と定着ローラー６３との間に張架されている。

下側定着部６０Ｂは、裏面側支持部材である加圧ローラー６４を有する。加圧ローラー６４は、定着ベルト６１との間で用紙Ｓを挟持して搬送する定着ニップを形成している。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。

搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対、用紙Ｓを画像形成部４０及び定着部６０を通過させ、画像形成装置１００の機外に排出する通常搬送路５３ｂ等を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。画像形成部４０においては、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により画像形成装置１００外に排紙される。

用紙読取り装置２は、画像形成装置１００から排紙された用紙Ｓに形成されたトナー像（画像）や用紙Ｓの形状を読み取る読取り部２００を有する。読取り部２００は、用紙Ｓから検出した画像の読取情報を画像形成装置１００の制御部１０１にフィードバックする。なお、図１では、画像形成装置１００において、画像読取り装置２内に読取り装置２００が配置されているが、画像形成部４０等と同じ筐体内に読取り部２００が配置されていてもよい。

［制御部］
制御部１０１は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備える。ＣＰＵは、ＲＯＭから処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開したプログラムを実行して画像形成装置１００の各ブロック等の動作を制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリやハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部の装置から送信された画像データ（入力画像データ）を受信し、この画像データに基づいて用紙Ｓに画像を形成する。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

また、制御部１０１には、画像形成部４０において画像が形成された後の用紙Ｓの形状を検出する形状検出部１０５と、画像形成部４０において用紙Ｓに形成された画像の濃度異常を検出する濃度検出部１０６と、画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う補正処理部１０７が組み込まれている。

（形状検出部）
制御部１０１の形状検出部１０５は、用紙読取り装置２で読取った用紙Ｓの読取情報に基づいて、定着部６０を通過した後の用紙Ｓの形状を検出する。用紙Ｓは、定着部６０の定着ニップを通過した際に用紙Ｓに含まれる水分が蒸発することにより収縮して形状が変化する場合がある。用紙Ｓの形状は、用紙Ｓの用紙搬送方向の前端から後端に向かうほど、収縮量が小さくなる。例えば、水分の蒸発によって収縮した後の用紙Ｓの形状は、図３に示すように前端側が短く後端側が長い略台形状である。用紙Ｓの前端は、用紙Ｓの搬送方向の下流側の端部（図３の上端）であり、用紙Ｓの後端は、用紙Ｓの搬送方向の上流側の端部（図３の下端）に対応する。

このような形状変化は、用紙Ｓの前端が先に定着ニップに進入することに起因して発生する。具体的には、用紙Ｓの前端が先に定着ニップに進入することで、前端側から用紙Ｓの水分が蒸発していくが、後端側が定着ニップに進入する際には、既に蒸発した水蒸気に起因して、用紙Ｓの水分が蒸発しにくくなるので、用紙Ｓの前端側と後端側とで収縮量に差異が生じる。

（形状検出方法１）
図４に、用紙Ｓの前端と後端とにおいて、用紙Ｓに含まれる含水量と、水分が蒸発する時間との関係のグラフを示す。図４に示すように、用紙Ｓの前端（実線Ｅ１）は、用紙Ｓの後端（破線Ｅ２）よりも早い時間で、水分が蒸発する。即ち、用紙Ｓの前端の水分蒸発速度は、用紙Ｓの後端の水分蒸発速度よりも大きい。なお、図４では水分蒸発速度を簡易的に一次関数によって示しているが、実際の水分蒸発速度は一次関数ではない。

形状検出部１０５は、用紙読取り装置２で読取った用紙Ｓの読取情報から、用紙Ｓの主走査方向のサイズを、副走査方向における異なる複数の位置でそれぞれ検出する。主走査方向は、用紙搬送方向と直交する方向（図３における横方向）であり、副走査方向は用紙搬送方向と平行な方向（図３における縦方向）である。

形状検出部１０５は、例えば、用紙Ｓの副走査方向の前端側の位置Ａ１における主走査方向の長さＷ１と、副走査方向の後端側の位置Ａ２における主走査方向の長さＷ２との差分を、位置Ａ１と位置Ａ２との副走査方向の距離Ｖで除算する式［（Ｗ２−Ｗ１）／Ｖ］から用紙Ｓの伸縮率を算出する。そして、形状検出部１０５は、算出した用紙Ｓの伸縮率を用紙Ｓの形状変化量として検出する。

（形状検出方法２）
また、形状検出部１０５は、例えば、用紙Ｓに形成された形状測定用のパッチ画像の位置から用紙Ｓの形状変化を検出してもよい。例えば、図５に示すように、用紙Ｓの４隅に、形状測定用の十字型のパッチ画像Ｐを形成する。そして、用紙Ｓの副走査方向の前端側の位置Ｂ１における２つのパッチ画像Ｐ間の主走査方向の距離Ｗ３と、用紙Ｓの副走査方向の後端側の位置Ｂ２における２つのパッチ画像Ｐ間の主走査方向の距離Ｗ４との差分を、位置Ｂ１と位置Ｂ２との主走査方向の距離Ｖ２で除算する式［（Ｗ４−Ｗ３）／Ｖ２］の値から用紙Ｓの伸縮率を算出する。このように、用紙Ｓの伸縮率を算出することができる。

また、図６に示すように、副走査方向の３つ以上の位置に用紙Ｓの形状測定用のパッチ画像を形成し、用紙Ｓの形状変化量を検出してもよい。図６では、用紙Ｓの主走査方向の端部（左端側及び右端側）のそれぞれに、４つずつパッチ画像Ｐが形成されている。この場合にも、副走査方向の位置が共通する左右のパッチ画像Ｐ間の主走査方向の距離と、副走査方向におけるパッチ画像Ｐ間の距離を用いることで、用紙Ｓの形状変化量を検出することができる。具体的には、形状検出部１０５は、パッチ画像Ｐの位置を基に最小二乗法による傾き成分の算出や、最小二乗法による誤差成分の算出を行うことにより、用紙Ｓの形状変化量を検出することができる。この場合には、用紙Ｓの左端及び右端が直線状ではなく、図６に示す例のように曲線状に形成された場合での用紙Ｓの形状変化量の検出に有効である。

（形状検出方法３）
一般的に用紙Ｓは、上述のように水分の蒸発速度が用紙Ｓの後端に向かう程小さくなるため、用紙Ｓの前端の縮みに比べて後端の縮みが少なく、用紙は略台形に変形する。しかしながら、形状検出部１０５は、主走査方向の長さと副走査方向の長さとから台形形状での収縮率を求める以外にも、主走査方向の用紙Ｓの収縮量の平均値や、副走査方向の用紙Ｓの収縮量の平均値を求めることにより、用紙Ｓの形状変化量を検出することができる。

用紙Ｓの収縮量の平均値は、例えば、定着部６０によって収縮する前の用紙Ｓの主走査方向の長さと副走査方向の長さとを予め取得しておく。そして、定着部６０で収縮した後の用紙Ｓの主走査方向の長さ及び副走査方向の長さを複数箇所において検出する。さらに、予め取得しておいた主走査方向の長さ及び副走査方向の長さと、各検出箇所で取得した主走査方向の長さ及び副走査方向の長さとの差分を算出し、差分の平均値を求めることにより、用紙Ｓの形状変化量を検出することができる。

例えば、定着ニップにおいて加熱を行わない白紙排出される用紙Ｓの主走査方向の長さ及び副走査方向の長さを検出し、この白紙排出される用紙Ｓの主走査方向の長さ及び副走査方向の長さを記憶部７２に記憶しておく。そして、画像形成後に定着部６０で加熱された用紙Ｓの主走査方向の長さ及び副走査方向の長さを複数箇所において検出する。さらに、予め取得しておいた白紙排出された用紙Ｓの走査方向の長さ及び副走査方向の長さと、定着部６０で加熱後の主走査方向の長さ及び副走査方向の長さとの差分を算出し、差分の平均値を求めることにより、用紙Ｓの形状変化量を検出することができる。

（濃度検出部）
濃度検出部１０６は、用紙読取り装置２の読取情報に基づいて、用紙Ｓに形成された画像の濃度を、例えば画素毎に検出し、用紙Ｓに形成された画像の濃度異常を検出する。例えば、濃度検出部１０６は、かすれ等のトナーが用紙Ｓに定着しない画像形成不良を濃度異常として検出する。

濃度検出部１０６における、濃度異常の検出を説明するために、かすれによる画像形成不良が発生した画像の例を図７に示す。図７では、用紙Ｓに対して形成されている読取り画像３の一部において、トナーの定着不良によるかすれ部４が発生している。

濃度検出部１０６は、まず、用紙読取り装置２で読取った情報から読取り画像３を複数の領域に分割する。図７では、分割した領域の一例として領域Ａと領域Ｂとを示している。そして、濃度検出部１０６は、分割した領域毎に読取り画像３の濃度を検出する。さらに、各領域で検出した読取り画像３の濃度と、画像データにおける濃度期待値とから、式［濃度変化率（％）＝（読取り画像の濃度−濃度期待値）×１００／濃度期待値］を用いて、各領域の画像データと読取り画像３との濃度変化率を算出する。そして、濃度変化率が所定の値を超える領域を検出することで、この領域において発生しているかすれを検出する。

例えば、図７に示す読取り画像３において、領域Ａの濃度変化率を−８０％と仮定し、領域Ｂの濃度変化率を３％と仮定する。領域Ａにおいては、画像データから推測される領域Ａの濃度期待値に対する読取り画像３から算出される領域Ａの濃度の濃度変化率が−８０％と大きい。このため、濃度検出部１０６は、領域Ａ内でかすれによる濃度異常が発生していることを検出することができる。一方、領域Ｂにおいては、読取り画像３から算出される領域Ｂの濃度と、画像データから推測される領域Ｂの濃度期待値との濃度変化率が３％と小さい。このため、濃度検出部１０６は、領域Ｂ内ではかすれ等による濃度異常の発生を検出しない。

なお、各領域で検出した読取り画像３の濃度は、領域内において画素毎に濃度を合計する、又は、領域内の画素の濃度の平均値から求めることができる。また、濃度期待値は、画像データから推測される読取り画像３の濃度であり、印刷ジョブから入力される画像形成条件で形成した画像を読取った際に、読取り画像３から検出される領域の濃度（合計濃度、又は、平均濃度）の推測値である。

（補正処理部）
制御部１０１の補正処理部１０７は、形状検出部１０５の形状変化量の検出結果に基づいて、定着処理後の用紙Ｓ上の画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う。例えば、補正処理部１０７は、定着後の画像の濃度が目標濃度となるように、画像形成部４０における画像濃度の調整、画像形成部４０や定着部６０での用紙Ｓの搬送速度の調整、及び、定着部６０での定着温度の調整等の補正を行う。

［濃度制御処理］
画像形成装置１００において画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う際の動作例のフローチャートを図８に示す。図８における処理は、制御部１０１が印刷ジョブを実行する指令を受け付けたときに実行される。

図８に示すように、制御部１０１は、ジョブを受け付けると印刷を実行し（ステップＳ１０１）、用紙読取り装置２において画像を形成した用紙の情報を読取り、読取情報を取得する（ステップＳ１０２）。次に、制御部１０１の形状検出部１０５は、読取情報に基づいて、用紙Ｓの形状変化量（伸縮率）を算出して記憶部７２に記憶させる（ステップＳ１０３）。

次に、制御部１０１は、形状検出部１０５で算出した用紙Ｓの形状変化量（伸縮率）から、用紙Ｓに形状変化が発生しているかどうかを判定する（ステップＳ１０４）。用紙Ｓに形状変化が発生していない場合（ステップＳ１０４のＮｏ）には、画像形成条件を変更せずに印刷を継続し（ステップＳ１０９）、本フローチャートによる処理を終了する。

用紙Ｓに形状変化が発生している場合（ステップＳ１０４のＹｅｓ）、制御部１０１の濃度検出部１０６は、形成された画像の濃度を検出し（ステップＳ１０５）、濃度異常が検出されたかどうかを判定する（ステップＳ１０６）。濃度検出部１０６が濃度異常を検出した場合（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、制御部１０１は、画像形成装置１００の操作表示部２０に対して、給紙部５１に収容されている用紙Ｓの交換をユーザーに指示する表示を行い（ステップＳ１０７）、本フローチャートによる処理を終了する。

濃度検出部１０６が濃度異常を検出しない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、制御部１０１は、次ページ以降の用紙に形成される画像の濃度を目標濃度とするための補正を行うかどうかを判定する（ステップＳ１０８）。画像の濃度を目標濃度とするための補正を行わない場合（ステップＳ１０８のＮｏ）には、画像形成条件を変更せずに印刷を継続し（ステップＳ１０９）、本フローチャートによる処理を終了する。

画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う場合（ステップＳ１０８のＮｏ）、補正処理部１０７は、記憶部７２に記憶されている、用紙Ｓの形状変化量と画像の濃度変化率とが対応付けられたテーブルを参照して、画像形成の条件を調整する補正を行う（ステップＳ１１０）。そして、補正処理部１０７によって調整された画像形成の条件において印刷を継続し（ステップＳ１０９）、本フローチャートによる処理を終了する。

［濃度補正制御］
次に、ステップＳ１１０において補正処理部１０７が行う、画像形成の条件を調整する制御について説明する。補正処理部１０７は、画像の濃度を目標濃度とするための補正を、記憶部７２に記憶されている、用紙Ｓの形状変化量と画像の濃度変化率とが対応付けられたテーブルを参照して行う。記憶部７２は、例えば、形状変化量と濃度変化とが対応付けられたテーブルとして、用紙Ｓの形状変化量（伸縮率％）と、この形状変形量における濃度変化率（％）とを対応付けたテーブルと、形状変化量（伸縮率％）に対応付けられた濃度補正値（％）のテーブルとを有する。

（テーブル）
図９〜図１６に、記憶部７２に記憶されている形状変化量と濃度変化量とが対応付けられたテーブルの一例を示す。図９〜図１６に示す形状変化量と濃度変化量とに関するテーブルは、予め用紙Ｓの種類毎に作成されて記憶部７２に記憶されている。また、テーブルは、用紙Ｓの種類の他、定着温度や搬送速度等、各種の画像形成条件毎に記憶部７２に記憶されていてもよい。

図９〜図１３は、用紙Ｓの伸縮率と、用紙Ｓの伸縮率における濃度変化率を示すテーブルである。
図９は、用紙Ｓの伸縮率と、伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。
図１０及び図１１は、画像形成部４０と定着部６０における用紙Ｓの搬送速度と、用紙Ｓの伸縮率と、伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。図１０は、用紙Ｓの搬送速度を所定の値として画像形成及び定着を行った場合の伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。図１１は、用紙Ｓの搬送速度を所定の値から−２０％の値にした場合の伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。
図１２及び図１３は、定着部６０での定着温度と、用紙Ｓの伸縮率と、伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。図１２は、定着温度を所定の温度（１８０℃）とした場合の伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。図１３は、定着温度を所定の温度から−２０℃（１６０℃）とした場合の伸縮率に対応した濃度変化率を示すテーブルである。

図１４〜図１６は、用紙Ｓの伸縮率を基に、補正処理部１０７が行う画像の濃度を目標濃度とするための補正に関するテーブルである。
図１４は、用紙Ｓの伸縮率を基に、補正処理部１０７が画像の濃度を目標濃度とするための濃度補正値を示すテーブルである。
図１５は、用紙Ｓの伸縮率を基に、補正処理部１０７が画像の濃度を目標濃度とするための搬送速度と濃度補正値を示すテーブルであり、搬送速度を所定の値から−２０％の値にした場合の伸縮率に対する濃度補正値を示す。
図１６は、用紙Ｓの伸縮率を基に、補正処理部１０７が画像の濃度を目標濃度とするための定着温度と濃度補正値を示すテーブルであり、定着温度を所定の温度から−２０℃（１６０℃）とした場合の伸縮率に対する濃度補正値を示す。

（制御例１：濃度調整）
補正処理部１０７が、上述のテーブルを用いて、搬送速度や定着温度を調整せずに、濃度調整のみで画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う場合の例について説明する。
例えば、用紙読取り装置２の読取情報を基に、制御部１０１の形状検出部１０５が算出した用紙Ｓの形状変化量（伸縮率％）が０．３％であった場合、補正処理部１０７は、記憶部７２に記憶されている図９に示すテーブルから伸縮率０．３％の際の濃度変化率である−０．６％を読み出す。

次に、補正処理部１０７は、図１４に示すテーブルから伸縮率０．３％の濃度補正値＋０．６％を読み出す。そして、読み出した濃度補正値＋０．６％を用いて、用紙Ｓに形成される画像濃度が＋０．６％分だけ濃くなるように画像形成部４０を制御する。これにより、定着部６０を通過することにより伸縮率０．３％の形状変化をする用紙Ｓを用いる場合において、補正処理部１０７の制御によって、この用紙Ｓに形成される画像の濃度の低下を抑制することができる。

（制御例２：搬送速度調整）
次に、補正処理部１０７が、上述のテーブルを用いて、搬送速度調整と濃度調整とによって画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う場合の例について説明する。この例では、用紙Ｓの搬送速度を所定の値から−２０％にする例について説明する。

例えば、画像形成部４０及び定着部６０における用紙Ｓの搬送速度が所定の値の際に、用紙読取り装置２の読取情報を基に、制御部１０１の形状検出部１０５が算出した用紙Ｓの形状変化量（伸縮率％）が０．３％であった場合、補正処理部１０７は、記憶部７２に記憶されている図１０に示すテーブルから伸縮率０．３％の際の濃度変化率である−０．６％を読み出す。

次に、補正処理部１０７は、図１５に示すテーブルから伸縮率０．３％において、用紙Ｓの搬送速度−２０％と、濃度補正値＋０．２％とを読み出す。そして、読み出した搬送速度−２０％と、濃度補正値＋０．２％とを用いて、用紙搬送速度が所定の値から−２０％となるように用紙搬送部５０を制御し、さらに、用紙Ｓに形成される画像濃度が＋０．２％となるように画像形成部４０を制御する。

なお、上述の方法では搬送速度を所定の値から−２０％とする場合について説明しているが、搬送速度の制御はこれに限定されない。補正処理部１０７は、任意のテーブルから、検出した伸縮率に対応する搬送速度と濃度補正値とを読み出すことにより、画像形成部４０及び用紙搬送部５０の制御を行うことができる。

（制御例３：定着温度調整）
次に、補正処理部１０７が、上述のテーブルを用いて、定着温度調整と濃度調整とによって画像の濃度を目標濃度とするための補正を行う場合の例について説明する。この例では、定着温度を所定の値から２０℃低下させる例について説明する。

例えば、定着部６０における定着温度が所定の値（１８０℃）の際に、用紙読取り装置２の読取情報を基に、制御部１０１の形状検出部１０５が算出した用紙Ｓの形状変化量（伸縮率％）が０．３％であった場合、補正処理部１０７は、記憶部７２に記憶されている図１２に示すテーブルから伸縮率０．３％の際の濃度変化率である−０．６％を読み出す。

次に、補正処理部１０７は、図１６に示すテーブルから伸縮率０．３％において、定着温度１６０℃（−２０℃）と、濃度補正値＋０．２％とを読み出す。そして、読み出した定着温度１６０℃（−２０℃）と、濃度補正値＋０．２％とを用いて、定着温度が所定の値（１８０℃）から１６０℃（−２０％）となるように定着部６０の定着温度を制御し、さらに、用紙Ｓに形成される画像濃度が＋０．２％分だけ濃くなるように画像形成部４０を制御する。

なお、上述の方法では定着温度を所定の値から−２０℃とする場合について説明しているが、定着温度の制御はこれに限定されない。補正処理部１０７は、任意のテーブルから、検出した伸縮率に対応する定着温度と濃度補正値とを読み出すことにより、画像形成部４０及び定着部６０の制御を行うことができる。

また、上述の方法では、補正処理部１０７が行う画像の濃度を目標濃度とするための補正の例として、濃度補正の制御、搬送速度と濃度補正との制御、及び、定着温度と濃度補正との制御について説明しているが、補正処理部１０７の制御はこれに限られない。例えば、補正処理部１０７は、画像の濃度を目標濃度とするための補正として、濃度補正に加えて搬送速度と定着温度とを調整する制御を行ってもよい。また、濃度補正を行わずに、搬送速度と定着温度との少なくともいずれか一方を調整する制御を行ってもよい。さらに、濃度補正、搬送速度、定着温度、及び、これら以外の制御を任意に単独で、または、複数組み合わせた制御を行ってもよい。

以上のように構成された本実施の形態によれば、用紙Ｓの形状変化に基づいて、定着処理後の用紙Ｓ上の画像の濃度が目標濃度となるように画像形成条件を調整し、用紙Ｓに形成される画像濃度の低下を抑制することができる。また、かすれ等の濃度異常が発生する場合には、ユーザーに用紙の交換を指示することにより、画像形成不良の発生を低減することができる。

なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。

２ 用紙読取り装置、３ 読取り画像、４ かすれ部、１０ 画像読取り部、１１ 自動原稿給紙装置、１２ 原稿画像走査装置、１２ａ ＣＣＤセンサー、２０ 操作表示部、２１ 表示部、２２ 操作部、３０ 画像処理部、４０ 画像形成部、４１ 画像形成ユニット、４２ 中間転写ユニット、５０ 用紙搬送部、５１ 給紙部、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ 給紙トレイユニット、５２ 排紙部、５２ａ 排紙ローラー、５３ 搬送経路部、５３ａ レジストローラー対、５３ｂ 通常搬送路、６０ 定着部、６０Ａ 上側定着部、６０Ｂ 下側定着部、６１ 定着ベルト、６２ 加熱ローラー、６３ 定着ローラー、６４ 加圧ローラー、７１ 通信部、７２ 記憶部、１００ 画像形成装置、１０１ 制御部、１０５ 形状検出部、１０６ 濃度検出部、１０７ 補正処理部、２００ 読み取り部、４１１ 露光装置、４１２ 現像装置、４１３ 感光体ドラム、４１４ 帯電装置、４１５ ドラムクリーニング装置、４２１ 中間転写ベルト、４２２ 一次転写ローラー、４２３ 支持ローラー、４２３Ａ 駆動ローラー、４２３Ｂ バックアップローラー、４２４ 二次転写ローラー、４２６ ベルトクリーニング装置

Claims (12)

1. 用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部から搬送される前記用紙に前記画像を定着させる定着部と、
   前記定着部を通過した前記用紙を読取り、前記用紙の読取情報を取得する画像読取り部と、
   前記読取情報に基づいて、前記用紙の形状変化を検出する形状検出部と、
   前記形状検出部の検出結果に基づいて、前記定着部を通過した前記用紙に形成されている前記画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う補正処理部と、を有する
   画像形成装置。
2. 前記形状検出部は、前記読取情報に基づいて前記用紙の形状変化量を検出し、
   前記補正処理部は、前記形状変化量に基づいて、前記定着部を通過した前記用紙に形成されている前記画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記形状変化量に対する前記画像の濃度変化率の関係を記憶する記憶部を備え、
   前記補正処理部は、前記記憶部に記憶された前記形状変化量に対する前記濃度変化率に基づいて、前記画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記読取情報に基づいて前記用紙に形成された画像の濃度を検出する濃度検出部を備え、
   前記濃度検出部は、前記用紙に形成された画像の濃度異常を検出する
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記濃度検出部は、画像データにおける画像全体の濃度平均値から求められる濃度期待値と、前記読取情報から得られた画像全面の濃度平均値との差分から、前記濃度変化率を算出する
   請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記濃度検出部は、前記用紙に形成された画像を複数の領域に分割して領域毎の前記濃度変化率を算出し、各領域の前記濃度変化率を比較して領域間での前記濃度変化率の差分を算出し、前記差分から前記濃度異常を検出する
   請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記補正処理部は、定着後の前記画像の濃度を目標濃度とするための補正として前記定着部の定着温度を制御する
   請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記補正処理部は、定着後の前記画像の濃度を目標濃度とするための補正として前記定着部での前記用紙の搬送速度を制御する
   請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記形状検出部は、前記用紙の主走査方向の長さを副走査方向における複数の位置で検出し、検出した複数の主走査方向の長さの変化量から前記形状変化量を検出する
   請求項１から８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記画像形成部が、前記用紙の所定の位置にパッチ画像を形成し、
    前記形状検出部は、前記パッチ画像の位置に基づいて前記形状変化量を検出する
    請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 前記形状検出部は、最小二乗法を用いて前記形状変化量を検出する
    請求項９または１０に記載の画像形成装置。
12. 画像形成部が、用紙に画像を形成し、
    定着部が、前記画像形成部から搬送される前記用紙に前記画像を定着し、
    画像読取り部が、前記定着部を通過した前記用紙を読取って、前記用紙の読取情報を取得し、
    形状検出部が、前記読取情報に基づいて、前記用紙の形状変化を検出し、
    補正処理部が、前記形状検出部の検出結果に基づいて、前記定着部を通過した前記用紙に形成されている前記画像の濃度が目標濃度となるように補正を行う
    画像形成方法。

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