JP2023076917A - 画像形成装置、画像形成条件調整方法 - Google Patents

画像形成装置、画像形成条件調整方法 Download PDF

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Abstract

【課題】表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、画像形成条件を精度よく調整可能な画像形成装置、及び画像形成条件調整方法を提供すること。【解決手段】画像形成装置は、シートの撮像画像を取得する第1取得処理部と、前記撮像画像に含まれる画素の階調値のヒストグラムにおいて度数が最も高い極大値となる階調値と度数が二番目に高い極大値となる階調値との差を前記特定値として取得する第2取得処理部と、前記第2取得処理部によって取得される前記特定値に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を調整する調整処理部と、を備える。【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成条件調整方法に関する。
電子写真方式の画像形成装置では、エンボス紙のような表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられることがある。表面に凹凸を有するシートでは、相対的に低い低所部でトナーが付着しにくくなる。そのため、前記画像形成装置では、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、形成画像の画質低下を抑制するために、シートにトナー像を転写する転写部に供給される転写電流などの画像形成条件が調整される。
また、シートの表面形状の検出結果に基づいて、前記画像形成条件を調整する画像形成装置が関連技術として知られている(特許文献1参照)。この画像形成装置では、シートが定電流源に接続された前記転写部によるトナー像の転写位置を通過する際に検出される当該転写部に印加される電圧の変動幅に基づいて、前記画像形成条件が調整される。
特開2020-177161号公報
ところで、表面に凹凸を有するシートでは、表面の高低差が大きくなるほど、前記低所部でトナーが付着しにくくなる。しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置において検出される電圧の変動幅は、シートの表面の高低差、及び当該シートの幅方向における前記低所部と前記低所部よりも高い高所部との割合の両方を反映したものである。そのため、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記画像形成条件を精度よく調整することができない。
本発明の目的は、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、画像形成条件を精度よく調整可能な画像形成装置、及び画像形成条件調整方法を提供することにある。
本発明の一の局面に係る画像形成装置は、画像形成部と、第1取得処理部と、第2取得処理部と、調整処理部とを備える。前記画像形成部は、シートに画像を形成する。前記第1取得処理部は、前記シートの撮像画像を取得する。前記第2取得処理部は、前記第1取得処理部によって取得される前記撮像画像に含まれる画素のうち前記シートの外面における相対的に高い高所部に対応する画素の階調値と当該撮像画像に含まれる画素のうち前記高所部よりも低い低所部に対応する画素の階調値との差を示す特定値を取得する。前記調整処理部は、前記第2取得処理部によって取得される前記特定値に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を調整する。
本発明の他の局面に係る画像形成条件調整方法は、シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置で実行され、第1取得ステップと、第2取得ステップと、調整ステップとを含む。前記第1取得ステップでは、前記シートの撮像画像が取得される。前記第2取得ステップでは、前記第1取得ステップによって取得される前記撮像画像に含まれる画素のうち前記シートの外面における相対的に高い高所部に対応する画素の階調値と当該撮像画像に含まれる画素のうち前記高所部よりも低い低所部に対応する画素の階調値との差を示す特定値が取得される。前記調整ステップでは、前記第2取得ステップによって取得される前記特定値に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件が調整される。
本発明によれば、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、画像形成条件を精度よく調整することが可能である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 図2は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の画像形成部の構成を示す断面図である。 図4は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で取得されるヒストグラムの一例を示す図である。 図5は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で取得されるヒストグラムの一例を示す図である。 図6は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で画像形成条件の調整に用いられる第1テーブルデータの一例を示す図である。 図7は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で画像形成条件の調整に用いられる第2テーブルデータの一例を示す図である。 図8は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で画像形成条件の調整に用いられる第3テーブルデータの一例を示す図である。 図9は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で画像形成条件の調整に用いられる第4テーブルデータの一例を示す図である。 図10は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で画像形成条件の調整に用いられる第5テーブルデータの一例を示す図である。 図11は、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置で実行される第1画像形成条件調整処理の一例を示すフローチャートである。 図12は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 図13は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置で取得されるヒストグラムの一例を示す図である。 図14は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置で取得されるヒストグラムの一例を示す図である。 図15は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置で実行される第2画像形成条件調整処理の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[第1実施形態]
まず、図1及び図2を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100の構成について説明する。
なお、説明の便宜上、画像形成装置100が使用可能な設置状態(図1に示される状態)で鉛直方向を上下方向D1と定義する。また、図1に示される画像形成装置100の紙面左側の面を正面(前面)として前後方向D2を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置100の正面を基準として左右方向D3を定義する。
画像形成装置100は、原稿の画像を読み取るスキャン機能、及び画像データに基づいて画像を形成するプリント機能とともに、ファクス機能、及びコピー機能などの複数の機能を有する複合機である。なお、本発明は、プリンター、ファクス装置、及びコピー機などの画像形成装置に適用されてもよい。
図1及び図2に示されるように、画像形成装置100は、ADF(Auto Document Feeder)1、画像読取部2、画像形成部3、給紙部4、操作表示部5、記憶部6、及び制御部7を備える。
ADF1は、前記スキャン機能による読取対象の原稿を搬送する。ADF1は、原稿セット部、複数の搬送ローラー、原稿押さえ、及び排紙部を備える。
画像読取部2は、前記スキャン機能を実現する。画像読取部2は、原稿台、光源、複数のミラー、光学レンズ、及びCCD(Charge Coupled Device)を備える。
画像形成部3は、前記プリント機能を実現する。具体的に、画像形成部3は、電子写真方式に従って、給紙部4から供給されるシートにカラー又はモノクロの画像を形成する。
給紙部4は、画像形成部3にシートを供給する。給紙部4は、給紙カセット、手差しトレイ、及び複数の搬送ローラーを備える。
操作表示部5は、画像形成装置100のユーザーインターフェイスである。操作表示部5は、制御部7からの制御指示に応じて各種の情報を表示する液晶ディスプレーなどの表示部、及びユーザーの操作に応じて制御部7に各種の情報を入力する操作キー又はタッチパネルなどの操作部を有する。
記憶部6は、不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶部6は、フラッシュメモリー及びEEPROM(登録商標)などの不揮発性メモリー、SSD(Solid State Drive)、又はHDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置である。
制御部7は、画像形成装置100を統括的に制御する。図2に示されるように、制御部7は、CPU11、ROM12、及びRAM13を備える。CPU11は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。ROM12は、CPU11に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め格納される不揮発性の記憶装置である。RAM13は、CPU11が実行する各種の処理の一時記憶メモリー(作業領域)として使用される揮発性又は不揮発性の記憶装置である。CPU11は、ROM12に予め格納された各種の制御プログラムを実行することにより、画像形成装置100を統括的に制御する。
なお、制御部7は、画像形成装置100を統括的に制御するメイン制御部とは別に設けられた制御部であってもよい。また、制御部7は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
[画像形成部3の構成]
次に、図1~図3を参照しつつ、画像形成部3の構成について説明する。ここで、図3は複数の画像形成ユニット20、中間転写ベルト26、及び二次転写ローラー27の構成を示す断面図である。
図1に示されるように、画像形成部3は、4つの画像形成ユニット20、光走査装置25、中間転写ベルト26、二次転写ローラー27、定着装置28、及び排紙トレイ29を備える。また、図2に示されるように、画像形成部3は、電源41、及び撮像部42を備える。
4つの画像形成ユニット20のうち、画像形成ユニット21(図3参照)は、Y(イエロー)のトナー像を形成する。4つの画像形成ユニット20のうち、画像形成ユニット22(図3参照)は、C(シアン)のトナー像を形成する。4つの画像形成ユニット20のうち、画像形成ユニット23(図3参照)は、M(マゼンタ)のトナー像を形成する。4つの画像形成ユニット20のうち、画像形成ユニット24(図3参照)は、K(ブラック)のトナー像を形成する。つまり、画像形成部3は、CMYK各々のトナーを用いてシートに画像を形成する。図1及び図3に示されるように、4つの画像形成ユニット20は、前後方向D2に沿って、画像形成装置100の前方側からイエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの順に併設される。
図3に示されるように、画像形成ユニット20各々は、感光体ドラム31、帯電ローラー32、現像装置33、一次転写ローラー34、及びドラム清掃部35を備える。また、画像形成ユニット20各々は、図1に示されるトナーコンテナ36を備える。
感光体ドラム31は、表面に静電潜像が形成される。例えば、感光体ドラム31は、アモルファスシリコンによって形成された感光層を有する。感光体ドラム31は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて、図3に示される回転方向D4に回転する。これにより、感光体ドラム31は、表面に形成される静電潜像を搬送する。
帯電ローラー32は、予め設定された帯電電圧の印加を受けて、感光体ドラム31の表面を帯電させる。例えば、帯電ローラー32は、感光体ドラム31の表面を正極性に帯電させる。帯電ローラー32によって帯電された感光体ドラム31の表面には、光走査装置25から射出される画像データに基づく光が照射される。これにより、感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。
現像装置33は、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像を現像する。現像装置33は、一対の撹拌部材、マグネットローラー、及び現像ローラーを備える。前記一対の撹拌部材は、現像装置33の内部に収容されたトナー及びキャリアを含む現像剤を撹拌する。これにより、前記現像剤に含まれるトナーは、前記現像剤に含まれるキャリアとの摩擦によって正極性に帯電する。前記マグネットローラーは、前記一対の撹拌部材によって撹拌された前記現像剤を汲み上げて、当該現像剤に含まれるトナーを前記現像ローラーに供給する。前記現像ローラーは、前記マグネットローラーから供給されたトナーを感光体ドラム31との対向位置へ搬送する。また、前記現像ローラーは、予め設定された現像バイアス電圧の印加を受けて、前記対向位置へ搬送されたトナーを感光体ドラム31へ供給する。これにより、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像が可視化(現像)される。なお、現像装置33には、トナーコンテナ36からトナーが供給される。
一次転写ローラー34は、予め設定された一次転写電流の供給を受けて、感光体ドラム31の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト26の外周面に転写する。図3に示されるように、一次転写ローラー34は、中間転写ベルト26を挟んで感光体ドラム31と対向して設けられる。
ドラム清掃部35は、一次転写ローラー34によるトナー像転写後の感光体ドラム31の表面に残存するトナーを除去する。
光走査装置25は、画像形成ユニット20各々の感光体ドラム31の表面へ向けて、画像データに基づく光を射出する。
中間転写ベルト26は、画像形成ユニット20各々の感光体ドラム31の表面に形成されたトナー像が転写される無端状のベルト部材である。中間転写ベルト26は、駆動ローラー26A(図3参照)及び張架ローラー26B(図3参照)によって所定のテンションで張架される。中間転写ベルト26は、不図示のモーターから供給される回転駆動力を受けて駆動ローラー26Aが回転することで、図3に示される回転方向D5に回転する。これにより、中間転写ベルト26は、外周面に形成されたトナー像を二次転写ローラー27による二次転写位置P1(図3参照)へ搬送する。なお、二次転写ローラー27によってトナー像が転写された後の中間転写ベルト26の外周面は、図3に示されるベルト清掃装置26Cによって清掃される。
二次転写ローラー27は、予め設定された二次転写電流の供給を受けて、中間転写ベルト26の外周面に転写されたトナー像を給紙部4から供給されるシートに転写する。図3に示されるように、二次転写ローラー27は、中間転写ベルト26を挟んで駆動ローラー26Aと対向して設けられる。二次転写ローラー27は、予め定められたニップ圧で中間転写ベルト26と接触するように、不図示の付勢部材によって駆動ローラー26Aに向けて付勢される。二次転写ローラー27は、中間転写ベルト26と接触する二次転写位置P1(図3参照)で、中間転写ベルト26に形成されたトナー像をシートに転写する。二次転写ローラー27は、本発明の転写部の一例である。
定着装置28は、二次転写ローラー27によってシートに転写されたトナー像を当該シートに定着させる。図1に示されるように、定着装置28は、定着ローラー28A、及び加圧ローラー28Bを備える。定着ローラー28Aは、不図示のヒーターによって予め設定された定着温度に加熱される。定着ローラー28Aは、予め定められた速度で回転される。加圧ローラー28Bは、予め定められたニップ圧で定着ローラー28Aと接触するように、不図示の付勢部材によって定着ローラー28Aに向けて付勢される。定着ローラー28Aと加圧ローラー28Bとの間には、シートを加熱及び加圧する定着ニップ部P2(図1参照)が形成される。シートに転写されたトナー像は、当該シートが定着ニップ部P2を通過する際に加熱及び加圧されて、当該シートに定着する。定着装置28は、本発明の定着部の一例である。
排紙トレイ29には、定着装置28によってトナー像が定着されたシートが排出される。
電源41は、二次転写ローラー27に前記二次転写電流を供給する定電流源である。電源41は、制御部7によって設定された前記二次転写電流を二次転写ローラー27に供給する。例えば、前記二次転写電流は負極性の電流である。
撮像部42は、二次転写ローラー27による二次転写位置P1(図1参照)を経由して搬送されるシートを撮像する。換言すると、撮像部42は、二次転写位置P1を経由して搬送されるシートの画像を読み取る。具体的に、撮像部42は、前記給紙カセットから二次転写位置P1(図1参照)、及び定着ニップ部P2(図1参照)を経由して排紙トレイ29へ至るシートの搬送経路R1(図1の矢印付きの二点鎖線参照)における二次転写位置P1の下流側で、シートを撮像する。例えば、撮像部42は、図1に示されるように、搬送経路R1における定着ニップ部P2の下流側に設けられる。二次転写位置P1は、本発明の画像形成位置の一例である。なお、撮像部42は、搬送経路R1における定着ニップ部P2の上流側に設けられてもよい。
例えば、撮像部42は、発光部及び受光部を備えるCIS(Contact Image Sensor)である。前記発光部は、搬送経路R1に沿って搬送されるシートの表面へ向けて光を射出する。前記受光部は、前記発光部から射出されてシートの表面で反射した光を受光し、受光量に応じた電気信号を出力する。
撮像部42の前記受光部から出力される電気信号は、不図示のアナログフロントエンド回路でデジタル信号(画像データ)に変換される。例えば、前記アナログフロントエンド回路では、撮像部42の前記受光部から出力された電気信号が、画素各々の色が256階調のRGBで表現された画像データに変換される。前記アナログフロントエンド回路から出力される画像データは、制御部7に入力される。
ところで、画像形成装置100では、エンボス紙のような表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられることがある。表面に凹凸を有するシートでは、相対的に低い低所部でトナーが付着しにくくなる。そのため、画像形成装置100では、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、形成画像の画質低下を抑制するために、前記二次転写電流などの画像形成条件が調整される。
また、シートの表面形状の検出結果に基づいて、前記画像形成条件を調整する画像形成装置が関連技術として知られている。この画像形成装置では、シートが定電流源に接続された転写部によるトナー像の転写位置を通過する際に検出される当該転写部に印加される電圧の変動幅に基づいて、前記画像形成条件が調整される。
ここで、表面に凹凸を有するシートでは、表面の高低差が大きくなるほど、前記低所部でトナーが付着しにくくなる。しかしながら、上述の関連技術に係る画像形成装置において検出される電圧の変動幅は、シートの表面の高低差、及び当該シートの幅方向における前記低所部と前記低所部よりも高い高所部との割合の両方を反映したものである。そのため、上述の関連技術に係る画像形成装置では、前記画像形成条件を精度よく調整することができない。
これに対し、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置100では、以下に説明するように、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、前記画像形成条件を精度よく調整することが可能である。
[制御部7の構成]
次に、図2を参照しつつ、制御部7の構成について説明する。
図2に示されるように、制御部7は、第1取得処理部51、第2取得処理部52、及び調整処理部53を含む。
具体的に、制御部7のROM12には、CPU11を上述の各部として機能させるための第1画像形成条件調整プログラムが予め格納されている。そして、CPU11は、ROM12に格納された前記第1画像形成条件調整プログラムを実行することにより、上述の各部として機能する。
なお、前記第1画像形成条件調整プログラムは、CD、DVD、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部6などの記憶装置に格納されてもよい。また、第1取得処理部51、第2取得処理部52、及び調整処理部53の一部又は全部は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
第1取得処理部51は、シートの撮像画像を取得する。
具体的に、第1取得処理部51は、撮像部42を用いてシートの撮像画像を取得する。
例えば、第1取得処理部51は、予め定められた搬送タイミングが到来した場合に、前記給紙カセットに収容されたシートを搬送経路R1に沿って搬送させる。そして、第1取得処理部51は、撮像部42を用いて、前記搬送タイミングの到来に応じて搬送されるシートを撮像する。
例えば、前記搬送タイミングは、シートに画像を形成する印刷処理の実行指示が入力されたタイミングである。なお、前記搬送タイミングは、操作表示部5において予め定められたユーザーの操作が行われたタイミングであってもよい。
なお、第1取得処理部51は、画像読取部2を用いてシートの撮像画像を取得してもよい。例えば、第1取得処理部51は、操作表示部5において予め定められたユーザーの操作が行われた場合に、画像読取部2を用いて、前記原稿台に載置されたシート又はADF1によって搬送されるシートを撮像してもよい。
第2取得処理部52は、第1取得処理部51によって取得されるシートの撮像画像に含まれる画素のうちシートの外面における相対的に高い高所部に対応する画素の階調値と、当該撮像画像に含まれる画素のうち前記高所部よりも低い低所部に対応する画素の階調値との差を示す特定値を取得する。
具体的に、第2取得処理部52は、シートの撮像画像に含まれる画素の階調値のヒストグラムにおいて度数が最も高い極大値となる階調値と度数が二番目に高い極大値となる階調値との差を前記特定値として取得する。
例えば、第2取得処理部52は、第1取得処理部51によって取得されたシートの撮像画像に含まれる画素のG(緑)の階調値に基づいて、当該撮像画像におけるGの階調値ごとの出現頻度を示すGの階調値のヒストグラムを取得する。具体的に、第2取得処理部52は、Gの階調値ごとに、シートの撮像画像における当該Gの階調値の画素の出現回数を集計することにより、Gの階調値のヒストグラムを取得する。
ここで、図4及び図5に、第2取得処理部52によって取得されるGの階調値のヒストグラムの一例を示す。
図4には、表面に凹凸を有する第1シートが撮像された場合の、第2取得処理部52によって取得されるGの階調値のヒストグラムの一例が示されている。前記第1シートは、表面に平坦部及び多数の凹部を有するシートである。
また、図5には、表面に凹凸を有しない第2シートが撮像された場合の、第2取得処理部52によって取得されるGの階調値のヒストグラムの一例が示されている。
図5に示されるように、第1取得処理部51によって取得された撮像画像が前記第2シートを含む場合には、度数のピーク(極大値)が一つだけ表れる。このピークに対応するGの階調値は、前記第2シートの表面に対応する画素のGの階調値である。
一方、図4に示されるように、第1取得処理部51によって取得された撮像画像が前記第1シートを含む場合には、度数のピーク(極大値)が2つ表れる。2つのピークのうち、度数が高い方のピークに対応するGの階調値は、前記第1シートにおける前記平坦部に対応する画素のGの階調値である。また、2つのピークのうち、度数が低い方のピークに対応するGの階調値は、前記第1シートにおける前記凹部に対応する画素のGの階調値である。
例えば、第2取得処理部52は、取得されるGの階調値のヒストグラムが複数のピークを含む場合は、度数が最も高いピーク(極大値)となる階調値と度数が二番目に高いピーク(極大値)となる階調値との差を、前記特定値として取得する。一方、第2取得処理部52は、取得されるGの階調値のヒストグラムが複数のピークを含まない場合は、前記特定値を取得しない。
なお、第2取得処理部52は、取得されるGの階調値のヒストグラムが3つ以上のピークを含む場合に、最も階調値が高い側に現れるピークに対応する階調値と最も階調値が低い側に現れるピークに対応する階調値との差を、前記特定値として取得してもよい。
また、第2取得処理部52は、第1取得処理部51によってシートの撮像画像が取得された場合に、当該撮像画像に含まれる画素のRGB各々の階調値のうち、R又はBの階調値のヒストグラムを取得してもよい。また、第2取得処理部52は、RGB各々の階調値の平均値のヒストグラムを取得してもよい。
また、第2取得処理部52は、シートの撮像画像に含まれる段差部を示す画像に基づいて、撮像対象のシートに含まれる互いに高さが異なる複数の領域を検出してもよい。この場合、第2取得処理部52は、撮像対象のシートに含まれる複数の領域のうち、画素の階調値が最も高い領域を前記高所部とし、画素の階調値が最も低い領域を前記低所部として、前記特定値を取得すればよい。
調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、画像形成部3の前記画像形成条件を調整する。
具体的に、調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。二次転写位置P1のニップ圧は、本発明の画像形成条件の一例であるとともに、本発明の転写部によるトナー像の転写条件の一例である。
また、調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、二次転写ローラー27に供給される前記二次転写電流を調整する。前記二次転写電流は、本発明の画像形成条件の一例であるとともに、本発明の転写部によるトナー像の転写条件の一例である。
また、調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、定着ローラー28Aの前記定着温度を調整する。前記定着温度は、本発明の画像形成条件の一例であるとともに、本発明の定着部によるトナー像の定着条件の一例である。
また、調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、定着ニップ部P2のニップ圧を調整する。定着ニップ部P2のニップ圧は、本発明の画像形成条件の一例であるとともに、本発明の定着部によるトナー像の定着条件の一例である。
また、調整処理部53は、第2取得処理部52によって取得される前記特定値に基づいて、定着ローラー28Aの回転速度を調整する。定着ローラー28Aの回転速度は、本発明の画像形成条件の一例であるとともに、本発明の定着部によるトナー像の定着条件の一例である。
例えば、調整処理部53は、第2取得処理部52によって前記特定値が取得された場合に、当該特定値に基づいてシートの凹凸深さレベルを判定する。例えば、画像形成装置100では、前記特定値の高さに応じて、前記凹凸深さレベルがレベル1(最も浅い)からレベル6(最も深い)までの6段階で判定される。
また、画像形成装置100では、前記凹凸深さレベルと二次転写位置P1のニップ圧の調整量との対応関係を示す第1テーブルデータTD11(図6参照)が予め記憶部6に格納されている。
調整処理部53は、第1テーブルデータTD11を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する二次転写位置P1のニップ圧の調整量を特定する。そして、調整処理部53は、特定された調整量に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。
また、画像形成装置100では、前記凹凸深さレベルと前記二次転写電流の調整量との対応関係を示す第2テーブルデータTD12(図7参照)が予め記憶部6に格納されている。
調整処理部53は、第2テーブルデータTD12を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記二次転写電流の調整量を特定する。そして、調整処理部53は、特定された調整量に基づいて、前記二次転写電流を調整する。
また、画像形成装置100では、前記凹凸深さレベルと前記定着温度の調整量との対応関係を示す第3テーブルデータTD13(図8参照)が予め記憶部6に格納されている。
調整処理部53は、第3テーブルデータTD13を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記定着温度の調整量を特定する。そして、調整処理部53は、特定された調整量に基づいて、前記定着温度を調整する。
また、画像形成装置100では、前記凹凸深さレベルと定着ニップ部P2のニップ圧の調整量との対応関係を示す第4テーブルデータTD14(図9参照)が予め記憶部6に格納されている。
調整処理部53は、第4テーブルデータTD14を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する定着ニップ部P2のニップ圧の調整量を特定する。そして、調整処理部53は、特定された調整量に基づいて、定着ニップ部P2のニップ圧を調整する。
また、画像形成装置100では、前記凹凸深さレベルと定着ローラー28Aの回転速度の調整量との対応関係を示す第5テーブルデータTD15(図10参照)が予め記憶部6に格納されている。
調整処理部53は、第5テーブルデータTD15を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する定着ローラー28Aの回転速度の調整量を特定する。そして、調整処理部53は、特定された調整量に基づいて、定着ローラー28Aの回転速度を調整する。
なお、調整処理部53は、前記特定値と前記画像形成条件の調整量との関係を示す関係式を用いて、第2取得処理部52によって取得された前記特定値に対応する前記画像形成条件の調整量を取得してもよい。
[第1画像形成条件調整処理]
以下、図11を参照しつつ、画像形成装置100において制御部7により実行される第1画像形成条件調整処理の手順の一例とともに、本発明の画像形成条件調整方法について説明する。ここで、ステップS11、S12・・・は、制御部7により実行される処理手順(ステップ)の番号を表している。なお、制御部7は、前記搬送タイミングが到来した場合に、前記第1画像形成条件調整処理を実行する。
<ステップS11>
まず、ステップS11において、制御部7は、前記給紙カセットに収容されたシートを搬送経路R1に沿って搬送させる。
<ステップS12>
ステップS12において、制御部7は、撮像部42を用いて、ステップS11の処理によって搬送されるシートの撮像画像を取得する。ここで、ステップS12の処理は、本発明の第1取得ステップの一例であって、制御部7の第1取得処理部51により実行される。
<ステップS13>
ステップS13において、制御部7は、ステップS12で取得された撮像画像に基づいて、当該撮像画像に含まれる画素のGの階調値のヒストグラムを取得する。
<ステップS14>
ステップS14において、制御部7は、ステップS13で取得されたGの階調値のヒストグラムが複数のピークを含むか否かを判定する。
ここで、制御部7は、ステップS13で取得されたGの階調値のヒストグラムが複数のピークを含むと判定すると(S14のYes側)、処理をステップS15に移行させる。また、当該ヒストグラムが複数のピークを含まなければ(S14のNo側)、制御部7は、前記第1画像形成条件調整処理を終了させる。
<ステップS15>
ステップS15において、制御部7は、前記特定値を取得する。ここで、ステップS15の処理は、本発明の第2取得ステップの一例であって、制御部7の第2取得処理部52により実行される。
具体的に、制御部7は、ステップS13で取得されたGの階調値のヒストグラムにおいて、度数が最も高いピーク(極大値)となる階調値と度数が二番目に高いピーク(極大値)となる階調値との差を、前記特定値として取得する。
<ステップS16>
ステップS16において、制御部7は、ステップS15で取得された前記特定値に基づいて、前記画像形成条件を調整する。ここで、ステップS16の処理は、本発明の調整ステップの一例であって、制御部7の調整処理部53により実行される。
具体的に、制御部7は、ステップS15で取得された前記特定値に基づいて、前記凹凸深さレベルを判定する。
また、制御部7は、第1テーブルデータTD11(図6参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する二次転写位置P1のニップ圧の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。
また、制御部7は、第2テーブルデータTD12(図7参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記二次転写電流の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、前記二次転写電流を調整する。
また、制御部7は、第3テーブルデータTD13(図8参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記定着温度の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、前記定着温度を調整する。
また、制御部7は、第4テーブルデータTD14(図9参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する定着ニップ部P2のニップ圧の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、定着ニップ部P2のニップ圧を調整する。
また、制御部7は、第5テーブルデータTD15(図10参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する定着ローラー28Aの回転速度の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、定着ローラー28Aの回転速度を調整する。
このように、画像形成装置100では、シートの撮像画像に含まれる画素のうちシートの外面における前記高所部に対応する画素の階調値と、当該撮像画像に含まれる画素のうち前記低所部に対応する画素の階調値との差を示す前記特定値が取得される。そして、取得された前記特定値に基づいて前記画像形成条件が調整される。これにより、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、上述の関連技術に係る画像形成装置と比較して、前記画像形成条件を精度よく調整することが可能である。
また、画像形成装置100では、シートの撮像画像に含まれる画素の階調値のヒストグラムにおいて度数が最も高い極大値となる階調値と度数が二番目に高い極大値となる階調値との差が前記特定値として取得される。これにより、前記撮像画像から撮像対象のシートに含まれる互いに高さが異なる複数の領域を検出して、検出結果に基づいて前記特定値を取得する構成と比較して、簡素な処理で前記特定値を取得することが可能である。
[第2実施形態]
以下、図12を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置200について説明する。
第2実施形態に係る画像形成装置200は、第1実施形態に係る画像形成装置100とは構成が異なる制御部7を備える。なお、制御部7以外の構成は、画像形成装置100と画像形成装置200とで共通である。
図12に示されるように、画像形成装置200の制御部7は、転写処理部61、第1取得処理部62、検出処理部63、第2取得処理部64、及び調整処理部65を含む。
具体的に、制御部7のROM12には、CPU11を上述の各部として機能させるための第2画像形成条件調整プログラムが予め格納されている。そして、CPU11は、ROM12に格納された前記第2画像形成条件調整プログラムを実行することにより、上述の各部として機能する。
なお、前記第2画像形成条件調整プログラムは、CD、DVD、及びフラッシュメモリーなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されており、前記記録媒体から読み取られて記憶部6などの記憶装置に格納されてもよい。また、転写処理部61、第1取得処理部62、検出処理部63、第2取得処理部64、及び調整処理部65の一部又は全部は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものであってもよい。
転写処理部61は、中間転写ベルト26上に形成されるCMYのうちいずれかの第1色の第1トナー層及び前記第1トナー層上に形成されるCMYのうち前記第1色とは異なるいずれかの第2色の第2トナー層を有する特定トナー像をシートに転写する。
例えば、前記第1トナー層は、C(シアン)のトナー像である。また、前記第2トナー層は、M(マゼンタ)のトナー像である。この場合、前記第1色はC(シアン)である。また、前記第2色はM(マゼンタ)である。また、前記特定トナー像は、前記第1色と前記第2色との混色であるB(青)のトナー像である。
例えば、画像形成装置200では、画像形成ユニット22による前記第1トナー層の形成に用いられる第1画像データが予め記憶部6に格納されている。前記第1画像データは、画像形成ユニット22によって中間転写ベルト26上に形成される前記第1トナー層に対応する第1画像を含む。例えば、前記第1画像は、予め定められたサイズの矩形状の画像である。また、前記第1画像は、予め定められた特定濃度を有するC(シアン)の単色画像である。
また、画像形成装置200では、画像形成ユニット23による前記第2トナー層の形成に用いられる第2画像データが予め記憶部6に格納されている。前記第2画像データは、画像形成ユニット23によって前記第1トナー層上に形成される前記第2トナー層に対応する第2画像を含む。例えば、前記第2画像は、前記第1画像と同形状の画像である。また、前記第2画像は、前記特定濃度を有するM(マゼンタ)の単色画像である。
そして、転写処理部61は、画像形成ユニット22、画像形成ユニット23、光走査装置25、中間転写ベルト26、二次転写ローラー27、給紙部4、前記第1画像データ、及び前記第2画像データを用いて、前記特定トナー像をシートに転写する。具体的に、転写処理部61は、画像形成ユニット22の感光体ドラム31に前記第1トナー層を形成し、当該第1トナー層を中間転写ベルト26上に転写する。また、転写処理部61は、画像形成ユニット23の感光体ドラム31に前記第2トナー層を形成し、当該第2トナー層を中間転写ベルト26上に形成された前記第1トナー層の上側に転写する。これにより、中間転写ベルト26上に、前記特定トナー像が形成される。そして、転写処理部61は、中間転写ベルト26に形成された前記特定トナー像を、給紙部4によって搬送されるシートに転写する。これにより、シートには前記特定トナー像における層の上下が逆転したトナー像が形成される。
例えば、転写処理部61は、前記搬送タイミングが到来した場合に、前記給紙カセットに収容されたシートを搬送経路R1に沿って搬送させる。そして、転写処理部61は、前記搬送タイミングの到来に応じて搬送されるシートに前記特定トナー像を転写する。
第1取得処理部62は、シートの撮像画像を取得する。
具体的に、第1取得処理部62は、撮像部42を用いて、転写処理部61によって前記特定トナー像が転写されたシートの撮像画像を取得する。
なお、第1取得処理部62は、画像読取部2を用いてシートの撮像画像を取得してもよい。例えば、第1取得処理部62は、転写処理部61によって前記特定トナー像が転写されたシートが排紙トレイ29に排出された後において予め定められた操作が受け付けられた場合に、画像読取部2を用いて、前記原稿台に載置されたシート又はADF1によって搬送されるシートを撮像してもよい。
検出処理部63は、第1取得処理部62によって取得されるシートの撮像画像に含まれる前記特定トナー像に対応する特定画像を検出する。
例えば、検出処理部63は、シートの撮像画像に含まれる前記特定トナー像と同形状の着色領域(シートの下地色とは異なる色の領域)を前記特定画像として検出する。
第2取得処理部64は、検出処理部63によって検出される前記特定画像に含まれる画素における前記第2色とCMYのうち前記第1色及び前記第2色とは異なる第3色との混色の階調値のヒストグラムの歪度を取得する。
例えば、前記第1色がC(シアン)であって、前記第2色がM(マゼンタ)である場合、前記第3色はY(イエロー)である。この場合、前記第2色と前記第3色との混色は、R(赤)である。
例えば、第2取得処理部64は、検出処理部63によって検出された前記特定画像に含まれる画素のR(赤)の階調値に基づいて、当該特定画像におけるRの階調値ごとの出現頻度を示すRの階調値のヒストグラムを取得する。具体的に、第2取得処理部64は、Rの階調値ごとに、前記特定画像における当該Rの階調値の画素の出現回数を集計することにより、Rの階調値のヒストグラムを取得する。そして、第2取得処理部64は、取得されたヒストグラムに基づいて、当該ヒストグラムの歪度を算出する。
ここで、図13及び図14に、第2取得処理部64によって取得されるRの階調値のヒストグラムの一例を示す。
図13には、前記特定画像が前記第1シートに転写された前記特定トナー像を示す場合の、第2取得処理部64によって取得されるRの階調値のヒストグラムの一例が示されている。
また、図14には、前記特定画像が前記第2シートに転写された前記特定トナー像を示す場合の、第2取得処理部64によって取得されるRの階調値のヒストグラムの一例が示されている。
図14に示されるように、前記特定画像が前記第2シートに転写された前記特定トナー像を示す場合には、Rの階調値のヒストグラムの歪度はほぼ「0」となる。
一方、図13に示されるように、前記特定画像が前記第1シートに転写された前記特定トナー像を示す場合には、Rの階調値のヒストグラムの歪度はプラス側の値となる。この値は、前記第1シートにおける前記平坦部と前記凹部との高低差が大きいほど高くなる。なぜなら、前記凹部においては前記第2トナー層よりも当該凹部との距離が遠い前記第1トナー層の転写が不十分となりやすく、その分シートに転写された前記第2トナー層が露出しやすいからである。
調整処理部65は、第2取得処理部64によって取得される歪度に基づいて、画像形成部3の前記画像形成条件を調整する。
具体的に、調整処理部65は、第2取得処理部64によって取得される歪度に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。
また、調整処理部65は、第2取得処理部64によって取得される歪度に基づいて、二次転写ローラー27に供給される前記二次転写電流を調整する。
例えば、調整処理部65は、第2取得処理部64によって歪度が取得された場合に、当該歪度に基づいて前記凹凸深さレベルを判定する。例えば、画像形成装置200では、歪度の高さに応じて、前記凹凸深さレベルがレベル1(最も浅い)からレベル6(最も深い)までの6段階で判定される。なお、シートの表面における高低差が大きい場合、第2取得処理部64によって取得される歪度がマイナス側の値となることがある。この場合、調整処理部65は、前記凹凸深さレベルが最大(レベル6)であると判定すればよい。
そして、調整処理部65は、第1テーブルデータTD11(図6参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する二次転写位置P1のニップ圧の調整量を特定する。そして、調整処理部65は、特定された調整量に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。
また、調整処理部65は、第2テーブルデータTD12(図7参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記二次転写電流の調整量を特定する。そして、調整処理部65は、特定された調整量に基づいて、前記二次転写電流を調整する。
なお、調整処理部65は、第2取得処理部64によって取得される歪度に基づいて、前記定着温度、定着ニップ部P2のニップ圧、及び定着ローラー28Aの回転速度のいずれか一つ又は複数を調整してもよい。
また、調整処理部65は、歪度と前記画像形成条件の調整量との関係を示す関係式を用いて、第2取得処理部64によって取得された歪度に対応する前記画像形成条件の調整量を取得してもよい。
[第2画像形成条件調整処理]
以下、図15を参照しつつ、画像形成装置200において制御部7により実行される第2画像形成条件調整処理の手順の一例について説明する。なお、制御部7は、前記搬送タイミングが到来した場合に、前記第2画像形成条件調整処理を実行する。
<ステップS21>
まず、ステップS21において、制御部7は、前記給紙カセットに収容されたシートを搬送経路R1に沿って搬送させる。
<ステップS22>
ステップS22において、制御部7は、ステップS21の処理によって搬送されるシートに前記特定トナー像を転写する。ここで、ステップS22の処理は、制御部7の転写処理部61により実行される。
具体的に、制御部7は、画像形成ユニット22の感光体ドラム31に前記第1トナー層を形成し、当該第1トナー層を中間転写ベルト26上に転写する。また、制御部7は、画像形成ユニット23の感光体ドラム31に前記第2トナー層を形成し、当該第2トナー層を中間転写ベルト26に形成された前記第1トナー層の上側に転写する。これにより、中間転写ベルト26に、前記特定トナー像が形成される。そして、制御部7は、中間転写ベルト26に形成された前記特定トナー像を、ステップS21の処理によって搬送されるシートに転写する。
<ステップS23>
ステップS23において、制御部7は、撮像部42を用いて、前記特定トナー像が転写されたシートの撮像画像を取得する。ここで、ステップS23の処理は、制御部7の第1取得処理部62により実行される。
<ステップS24>
ステップS24において、制御部7は、ステップS23で取得されたシートの撮像画像から前記特定画像を検出する。ここで、ステップS24の処理は、制御部7の検出処理部63により実行される。
具体的に、制御部7は、シートの撮像画像に含まれる前記特定トナー像と同形状の着色領域を前記特定画像として検出する。
<ステップS25>
ステップS25において、制御部7は、ステップS24で検出された前記特定画像に含まれる画素における前記第2色と前記第3色との混色の階調値のヒストグラムを取得する。
具体的に、制御部7は、ステップS24で検出された前記特定画像に含まれる画素のRの階調値に基づいて、Rの階調値のヒストグラムを取得する。
<ステップS26>
ステップS26において、制御部7は、ステップS25で取得されたヒストグラムに基づいて、当該ヒストグラムの歪度を取得する。ここで、ステップS25、及びステップS26の処理は、制御部7の第2取得処理部64により実行される。
<ステップS27>
ステップS27において、制御部7は、ステップS26で取得された歪度がゼロとは異なるか否かを判定する。
ここで、制御部7は、ステップS26で取得された歪度がゼロとは異なると判定すると(S27のYes側)、処理をステップS28に移行させる。また、ステップS26で取得された歪度がゼロであれば(S27のNo側)、制御部7は、前記第2画像形成条件調整処理を終了させる。なお、制御部7は、ステップS26で取得された歪度が微小である場合は、当該歪度をゼロであると判定してよい。
<ステップS28>
ステップS28において、制御部7は、ステップS26で取得された歪度に基づいて、前記画像形成条件を調整する。ここで、ステップS28の処理は、制御部7の調整処理部65により実行される。
具体的に、制御部7は、ステップS26で取得された歪度に基づいて、前記凹凸深さレベルを判定する。
また、制御部7は、第1テーブルデータTD11(図6参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する二次転写位置P1のニップ圧の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、二次転写位置P1のニップ圧を調整する。
また、制御部7は、第2テーブルデータTD12(図7参照)を参照して、判定された前記凹凸深さレベルに対応する前記二次転写電流の調整量を特定する。そして、制御部7は、特定された調整量に基づいて、前記二次転写電流を調整する。
このように、画像形成装置200では、中間転写ベルト26上に形成される前記第1色の前記第1トナー層及び前記第1トナー層上に形成される前記第2色の前記第2トナー層を有する前記特定トナー像がシートに転写される。また、当該シートの撮像画像に含まれる前記特定トナー像に対応する前記特定画像に基づいて、前記第2色と前記第3色との混色の階調値のヒストグラムの歪度が取得される。そして、取得される歪度に基づいて、前記画像形成条件が調整される。これにより、表面に凹凸を有するシートが画像の形成に用いられる場合に、上述の関連技術に係る画像形成装置と比較して、前記画像形成条件を精度よく調整することが可能である。
なお、画像形成装置200は、前記特定トナー像が転写されたシートの撮像画像に含まれる前記特定画像に基づいて当該特定画像に対応する歪度を取得するとともに、当該撮像画像に含まれる前記特定画像とは異なるシート領域の画素に基づいて前記特定値を取得してもよい。この場合、画像形成装置200は、取得された歪度及び前記特定値の両方に基づいて、前記画像形成条件を調整すればよい。例えば、画像形成装置200は、取得された歪度に対応する前記凹凸深さレベルと、取得された前記特定値に対応する前記凹凸深さレベルとの単純平均値又は加重平均値に基づいて、前記画像形成条件を調整すればよい。また、画像形成装置200は、取得された歪度及び前記特定値のうち、対応する前記凹凸深さレベルが高い方に基づいて、前記画像形成条件を調整してもよい。
また、画像形成装置200は、前記第1画像形成条件調整処理のステップS11からステップS15までの処理を実行し、ステップS15の処理によって取得される前記特定値に基づいて、前記第2画像形成条件調整処理を実行するか否かを切り替えてもよい。例えば、画像形成装置200は、ステップS15の処理によって取得される前記特定値が予め定められた閾値を超える場合にはステップS16の処理を実行し、当該特定値が前記閾値以下である場合にはステップS16の処理に替えて前記第2画像形成条件調整処理を実行してもよい。また、画像形成装置200は、ステップS15の処理によって取得される前記特定値が前記閾値を超える場合にはステップS16の処理に替えて前記第2画像形成条件調整処理を実行し、当該特定値が前記閾値以下である場合にはステップS16の処理を実行してもよい。また、画像形成装置200は、ステップS15の処理によって取得される前記特定値が前記閾値を超える場合にはステップS16の処理に替えて前記第2画像形成条件調整処理を実行し、当該特定値が前記閾値以下である場合にはステップS16の処理を実行せずに前記第1画像形成条件調整処理を終了させてもよい。
1 ADF
2 画像読取部
3 画像形成部
4 給紙部
5 操作表示部
6 記憶部
7 制御部
20 画像形成ユニット
25 光走査装置
26 中間転写ベルト
27 二次転写ローラー
28 定着装置
41 電源
42 撮像部
51 第1取得処理部
52 第2取得処理部
53 調整処理部
61 転写処理部
62 第1取得処理部
63 検出処理部
64 第2取得処理部
65 調整処理部
100 画像形成装置
200 画像形成装置

Claims (6)

  1. シートに画像を形成する画像形成部と、
    前記シートの撮像画像を取得する第1取得処理部と、
    前記第1取得処理部によって取得される前記撮像画像に含まれる画素のうち前記シートの外面における相対的に高い高所部に対応する画素の階調値と当該撮像画像に含まれる画素のうち前記高所部よりも低い低所部に対応する画素の階調値との差を示す特定値を取得する第2取得処理部と、
    前記第2取得処理部によって取得される前記特定値に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を調整する調整処理部と、
    を備える画像形成装置。
  2. 前記第2取得処理部は、前記撮像画像に含まれる画素の階調値のヒストグラムにおいて度数が最も高い極大値となる階調値と度数が二番目に高い極大値となる階調値との差を前記特定値として取得する、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記画像形成部による画像形成位置を経由して搬送される前記シートを撮像する撮像部を備え、
    前記第1取得処理部は、前記撮像部を用いて前記撮像画像を取得する、
    請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記画像形成部は、前記シートにトナー像を転写する転写部を含み、
    前記画像形成条件は、前記転写部によるトナー像の転写条件を含む、
    請求項1~3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記画像形成部は、前記シートに転写されたトナー像を当該シートに定着させる定着部を含み、
    前記画像形成条件は、前記定着部によるトナー像の定着条件を含む、
    請求項1~4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. シートに画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置で実行される画像形成条件調整方法であって、
    前記シートの撮像画像を取得する第1取得ステップと、
    前記第1取得ステップによって取得される前記撮像画像に含まれる画素のうち前記シートの外面における相対的に高い高所部に対応する画素の階調値と当該撮像画像に含まれる画素のうち前記高所部よりも低い低所部に対応する画素の階調値との差を示す特定値を取得する第2取得ステップと、
    前記第2取得ステップによって取得される前記特定値に基づいて、前記画像形成部の画像形成条件を調整する調整ステップと、
    を含む画像形成条件調整方法。
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