JP5862625B2 - 画像形成装置および画像ノイズ予測方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷物における非画像部分の濃度値を取得し、取得した濃度値に基づき、印刷物中にノイズが発生することを予測する画像形成装置および画像ノイズ予測方法に関する。

従来から、印刷物中のノイズを検出する手法が数多く提案されており、例えば下記の特許文献１に記載されている。特許文献１では、画像形成装置において、画像分割処理部は、検査用画像が形成された記録材（つまり、印刷物）から画像読取部により読み取られた画像を、当該読取画像における副走査方向（或いは主走査方向）の画素列毎の濃度平均に基づいて、各分割領域内における画素列毎の濃度平均の幅が予め定められた濃度幅以下となるように分割する。そして、白抜け検出処理部は、分割領域毎に白抜け検出用閾値を設定して、当該設定した分割領域毎の白抜け検出用閾値に基づいて、分割領域毎にその分割領域内における白抜け（つまり、ノイズ）の有無を判定する。

特開２０１１−１３７８９５号公報

ところで、画像形成装置において連続印刷中、ある印刷物では目視困難であった潜在的なノイズが、後の印刷物において顕在化する場合がある。しかし、従来のノイズ検出方法では、検査用画像が形成された印刷物一頁分に基づき、顕在化したノイズの有無を判定しているだけである。従って、潜在的なノイズが発生している時点でノイズ発生を予測することが困難であった。

それゆえに、本発明の目的は、潜在的なノイズを予測可能な画像形成装置および画像ノイズ予測方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、画像形成装置であって、複数枚の印刷物を順次的に生成し送り出す画像形成部と、前記画像形成部から送り出された印刷物のそれぞれが第一方向に通過するよう構成されており、前記第一方向と異なる第二方向に延在する光を、通過する印刷物のそれぞれに照射して濃度値を検出するセンサ部と、前記センサ部で検出された濃度値に基づき、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）枚以上の印刷物それぞれにおける非画像部分の濃度値を、前記Ｍ枚以上の印刷物のそれぞれにおいて前記第一方向に略平行でかつ前記第二方向位置が同一のライン状部分ごとに積算して濃度積算値を求め、求めた濃度積算値に基づき、前記画像形成部で生成される印刷物にノイズが発生することを予測する制御回路と、を備える。

また、本発明の他の局面は、画像ノイズ予測方法であって、複数枚の印刷物を順次的に生成して送り出す画像形成部と、前記画像形成部で生成された印刷物のそれぞれが第一方向に通過するように構成されており、前記第一方向と異なる第二方向に延在する光を、通過する印刷物のそれぞれに照射して濃度値を検出するセンサ部と、を備えた画像形成装置に適用可能である画像ノイズ予測方法であって、前記センサ部で検出された濃度値に基づき、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）枚以上の印刷物それぞれにおける非画像部分の濃度値を、前記Ｍ枚以上の印刷物のそれぞれにおいて前記第一方向に略平行でかつ前記第二方向位置が同一のライン状部分ごとに積算して濃度積算値を求めるステップと、前記求められた濃度積算値に基づき、前記画像形成部で生成される印刷物にノイズが発生することを予測するステップと、を備える。

上記各局面によれば、潜在的なノイズを予測可能な画像形成装置および画像ノイズ予測方法を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図１Ａに示す印刷物上に発生する筋状ノイズの典型例を示す図である。 図１Ａのインラインセンサ部の詳細な構成を示す図である。 図１Ａに示す制御回路による機能ブロックを示す図である。 図１Ａに示す画像形成装置の処理を示すフロー図である。 連続印刷中に発生しうる筋状ノイズの経時変化を示す図である。 図１に示すインラインセンサ部による照射光量に対する濃度検出値を示す図である。 合成デジタル情報を示す模式図である。 第一変形例の第一構成例に係るインラインセンサ部の詳細な構成を示す図である。 第一変形例の第二構成例に係るインラインセンサ部の詳細な構成を示す図である。 第一変形例の第三構成例に係るインラインセンサ部の詳細な構成を示す図である。 第二変形例に係る画像形成装置の処理を示す模式図である。 第三変形例に係る画像形成装置の処理を示す模式図である。 第四変形例に係る画像形成装置で用いられる基準値の詳細を示す模式図である。 第五変形例に係る画像形成装置で用いられる基準値の詳細を示す模式図である。 第六変形例に係る画像形成装置の処理を示す模式図である。 第七変形例に係る画像形成装置の処理を示す模式図である。

《実施形態》
以下、図面を参照して、一実施形態に係る画像形成装置および画像ノイズ予測方法について詳説する。

《はじめに》
まず、図中のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸について説明する。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する。より具体的には、Ｘ軸は、説明の便宜上、インラインセンサ部５の画像読取り位置をシートが通過する第一方向（搬送方向という場合もある）を示す。Ｙ軸は、インラインセンサ部５から出射される線状光が延在する第二方向（主走査方向という場合もある）を示す。また、Ｚ軸は、画像形成装置１の上下方向を示す。

また、実施形態の説明において、参照符号の後に記載されたアルファベット小文字のａ、ｂ、ｃ、ｄは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）を表す添え字である。例えば、感光体ドラム３１ａは、イエロー用の感光体ドラム３１を意味する。

《画像形成装置の構成・動作》
図１Ａにおいて、画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリもしくはこれら機能を備えた複合機であって、例えば電子写真方式およびタンデム方式により、フルカラー画像をシートＳｈ（例えば、用紙やＯＨＰ用フィルム）に印刷する。このような画像形成装置１には、大略的に、供給部２と、画像形成部３と、定着部４と、インラインセンサ部（以下、単にセンサ部という）５と、排出トレイ６と、制御回路７と、が備わっている。

供給部２には、複数のシートＳｈが積載される。供給部２は、シートＳｈを一枚ずつピックアップして、破線で示す搬送経路（以下、搬送経路ＦＰという）に送り出す。

画像形成部３では、各色用の帯電部（図示せず）によって、回転する感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの周面が一様に帯電させられる。また、帯電した感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの周面には、露光装置（図示せず）によって、対応色の光ビームが照射される。以上の帯電・露光工程によって、感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの周面には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ色の静電潜像が形成される。

画像形成部３ではさらに、各色用の現像手段（図示せず）によって、対応色の静電潜像を担持する感光体ドラム３１ａ〜３１ｄにトナーが供給される。この現像工程によって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ色のトナー像が感光体ドラム３１ａ〜３１ｄの周面上に形成される。

画像形成部３ではさらに、各色のトナー像は、回転する中間転写ベルト３２の同一エリアに順次転写される。このような一次転写により、フルカラーの合成トナー像が中間転写ベルト３２上に形成される。この合成トナー像は、中間転写ベルト３２に担持されつつ二次転写領域３３に向けて搬送される。

ところで、供給部２から送り出されたシートＳｈは、搬送経路ＦＰ上を搬送され、二次転写領域３３に送り込まれる。二次転写領域３３では、送り込まれたシートＳｈに、中間転写ベルト３２上の合成トナー像が転写される（二次転写）。二次転写済みのシートＳｈは、未定着シートＳｈとして定着部４に向けて送り出される。

定着部４は、典型的には、互いに当接して定着ニップを形成する二個の回転体を含んでいる。定着部４は、定着ニップに送り込まれた未定着シートＳｈを、一方の回転体で加熱すると共に他方の回転体で加圧する。このような定着工程により、未定着シートＳｈ上の合成トナー像が定着させられる。このような定着済みのシートＳｈは、印刷物Ｓｈとして、定着部４から、搬送経路ＦＰの下流側に設けられたセンサ部５に送り出される。

センサ部５は、搬送されてきた印刷物Ｓｈの濃度値を検出して制御回路７に出力する。また、センサ部５は、濃度値検出済の印刷物Ｓｈを、搬送経路ＦＰの下流に向けて送り出す。この印刷物Ｓｈは、最終的に、排出トレイ６に排出される。

制御回路７は、マイコン、メインメモリ、不揮発性メモリ等を含んでおり、不揮発性メモリに格納されているプログラムに従って動作することで、上記印刷工程を制御する。また、制御回路７は、センサ部５から受け取った濃度値を処理して、画像形成部３で作成すべき印刷物Ｓｈに筋状ノイズが発生することを予測する。筋状ノイズは、印刷物Ｓｈに現れるノイズ（より具体的には、他の画像部分と比べて濃度が高くなっている部分）において、搬送方向に延在するものである。なお、この画像ノイズの予測方法は後述する。

ここで、筋状ノイズについて具体例を説明する。図１Ｂには、五頁分の印刷物Ｓｈ_a〜Ｓｈ_eに五種類の筋状ノイズＮ_a〜Ｎ_eが示されている。筋状ノイズＮ_aは、印刷物Ｓｈ_aを搬送方向に横切っている。筋状ノイズＮ_bは、印刷物Ｓｈ_bを搬送方向前端から後端まで渡っているが、中央部分で途切れている。筋状ノイズＮ_cは、印刷物Ｓｈ_cを搬送方向に横切る点で筋状ノイズＮ_aと同様であるが、これと比較すると細くなっている点で相違する。印刷物Ｓｈ_d上には、搬送方向に平行は二本の筋状ノイズＮ_dが現れている。印刷物Ｓｈ_e上には、複数の白い筋状ノイズＮ_eが現れている。

出力部８は、例えば表示装置８１を含んでいる。表示装置８１は、制御回路７での予測結果を表示して、画像形成装置１の周辺作業者に通知する。

《インラインセンサ部の詳細な構成》
図２において、センサ部５は、ガイド５１と、光源５２と、反射部材５３と、結像光学系５４と、受光素子５５と、信号処理回路５６と、を含んでいる。

ガイド５１は、搬送経路ＦＰの一部を構成する。このガイド５１には、定着部４からシートＳｈが送り込まれる。ガイド５１は、通過するシートＳｈの姿勢を例えばＸＹ平面に略平行となるように規制しつつ、搬送経路ＦＰの下流の排出トレイ６に向けて送り出す。また、ガイド５１により形成される搬送経路ＦＰには、光照射箇所Ｐ₀が予め設定されている。光照射箇所Ｐ₀は、図２下段に示すように、Ｘ軸方向位置Ｘ₀と、Ｚ軸方向位置Ｚ₀とを有しており、通過する印刷物ＳｈをＹ軸方向に横切るように延在する線状の部分である。

光源５２は、上記光照射箇所Ｐ₀に略平行に、つまり主走査方向に延在するよう配置されている。この光源５２は、例えばＸ軸負方向側から光照射箇所Ｐ₀に直接斜入射する線状光を出射する。光源５２はさらに、Ｘ軸正方向側から反射部材５３を介して光照射箇所Ｐ₀に斜入射するように、線状光を反射部材５３に向けて出射する。

結像光学系５４は、ミラーやレンズを含んでおり、ガイド５１を通過するシートＳｈでの反射光を受光素子５５に結像させる。

受光部５５は、Ｙ軸方向に一次元配列した光電変換素子（例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ））を含んでいる。この受光部５５は、例えばＹ軸方向に６００ｄｐｉの解像度を有する。この受光部５５は、走査周期ごとに、光照射箇所Ｐ₀を搬送方向に通過する印刷物Ｓｈの主走査方向１ライン分の画素濃度値を示すアナログ情報を生成する。なお、この受光部５５は、単色のセンサであっても良いが、例えばＲＧＢのカラーセンサであっても構わない。ＲＧＢのカラーセンサの場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃度値は、後段の信号処理回路５６等でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの濃度値に変換されても構わない。

信号処理回路５６は、受光部５５で生成されたアナログ情報をデジタル情報に順次変換して、制御回路７に順次出力する。

《画像ノイズ予測方法》
図３に示すように、制御回路７は、画像ノイズ予測を行うための機能ブロックとして、抽出部７１と、積算部７２と、予測部７３と、通知部７４と、を含んでいる。

以下、図２〜図４を参照して、上記構成の画像形成装置１における画像ノイズ予測方法について詳細に説明する。

画像形成装置１では、画像形成部３および定着部４によって、印刷物Ｓｈが一頁目、二頁目、…と順次生成されていく。これに応じて、センサ部５は、走査周期ごとに、印刷物Ｓｈの主走査方向１ライン分の画素濃度値を示すデジタル情報Ｉ_DAを生成する。センサ部５は、この処理を、印刷物Ｓｈの搬送方向の長さ分繰り返し、これによって、印刷物Ｓｈ一頁分の画素濃度値を表すデジタル情報Ｉ_DAを生成して制御回路７に出力する（図４；Ｓ０１）。ここで、図３の一点鎖線の枠Ａの内部には、デジタル情報Ｉ_DAを模式的に示すため、印刷物の一頁目と二頁目とが示されている。

制御回路７において、抽出部７１は、センサ部５から順次出力される頁単位のデジタル情報Ｉ_DAの中から、印刷物Ｓｈ一頁分における非画像部分に属するものを抽出する（図４；Ｓ０２）。ここで、非画像部分は、図２下段に示すように、典型的には、画像形成装置１側で決定される印刷物Ｓｈ周縁の余白部分Ｓｈ_mである。他の非画像部分としては、シートＳｈの画像部分Ｓｈ_iではあるが、印刷を行なわない部分であっても構わない。他にも、非画像部分は、余白部分Ｓｈ_mと、画像部分Ｓｈ_iにおける非印刷部分との組み合わせであっても構わない。ここで、図３の一点鎖線の枠Ｂの内部には、枠Ａ内に示す一頁目および二頁目のデジタル情報Ｉ_DAに対し非画像部分抽出を実施したデジタル情報Ｉ_DBが模式的に示されている。

抽出部７１は、抽出した非画像部分のデジタル情報Ｉ_DB、つまり非画像部分の濃度値をメインメモリに格納する（図４；Ｓ０３）。ここで、以下では、非画像部分において、第二方向位置（つまり、主走査方向位置）が略同一であって、第一方向（つまり、搬送方向）に略平行な部分をライン状部分という。本実施形態では、ライン状部分は、例えば、第二方向に一画素分の幅を有するとする。ここで、図２下段には、このようなライン状部分の一例が、参照符号Ｌ_aを付けて示されている。

積算部７２は、抽出部７１で抽出された一頁分の非画像部分に含まれる各ライン状部分の濃度値を、前頁までの同一ライン状部分の濃度値に積算する（図４；Ｓ０４）。ここで、図３の一点鎖線の枠Ｃ内には、第二方向位置に対する画素濃度の積算値の一例が示されている。

次に、予測部７３は、所定頁数分の濃度値が積算されたか否かを判断する（図４；Ｓ０５）。ここで、所定頁数は、少なくともＭ（Ｍは２以上の自然数）以上である。この所定頁数は、単一の印刷ジョブで指定された二頁以上の印刷頁数でも良いし、複数の印刷ジョブのそれぞれで指定された印刷頁数の合計であっても構わない。

Ｓ０５でＮｏと判断すると、予測部７３は、処理をＳ０１に戻す。その結果、次頁の印刷物を対象に、Ｓ０１〜Ｓ０４が行われる。それに対し、Ｙｅｓと判断すると、予測部７３は、異常検出処理を行って、各ライン状部分について所定頁数分の濃度積算値を、予め定められた基準値と比較する（図４；Ｓ０６）。この基準値は、潜在的な筋状ノイズがライン状部分に発生しているか否かを示す指標であり、画像形成装置１の製造者側での実験等により予め求められ、プログラムに設定されている。比較の結果、基準値を超えるライン状部分があれば、異常通知部７４は、このまま印刷工程を継続すると、印刷物Ｓｈに筋状ノイズが発生するという予測結果を、表示装置８１等から出力する（図４；Ｓ０７）。逆に、基準値を超えるライン状部分がなければ、異常通知部７４は、Ｓ０７をスキップして、図４の処理を終了する。

《作用・効果》
前述した通り、連続印刷を実施中、図５のように、ある時点での印刷物Ｓｈ₁において、目視困難で潜在的な筋状ノイズＮ₁が発生しうる。この筋状ノイズＮ₁は、多くの場合、あるライン状部分に低濃度で非連続的に発生する。また、後の印刷物、例えば印刷物Ｓｈ₂，Ｓｈ₃では、同一ライン状部分ではあるが異なる場所に異なる濃度で潜在的なノイズＮ₂，Ｎ₃に発生することがある。さらに連続印刷が進み、何頁か後の印刷物Ｓｈ_nでは、筋状ノイズＮ_nが目視可能に顕在化する。

従来のノイズ検出方法では、上記のような潜在的な筋状ノイズＮ₁〜Ｎ₃は検出されず、連続印刷が進んで印刷物Ｓｈ_nで顕在化して初めて筋状ノイズとして検出されていた。

しかし、画像形成装置１では、Ｍ頁分の印刷物Ｓｈ₁，Ｓｈ₂，…における同一ライン状部分の濃度値が積算される。この積算処理によれば、同一ライン状部分における、低濃度な筋状ノイズや非連続的な筋状ノイズの濃度値が積算される。よって、潜在的な筋状ノイズＮ₁が発生する１枚の印刷物Ｓｈ₁のみを対象に濃度積算値を見ると、大きく突出したピークは見られない（曲線Ｄを参照）。それに対し、Ｍ頁分の印刷物Ｓｈ₁，Ｓｈ₂，…に対し積算処理を実施すると、濃度積算値は、潜在的な筋状ノイズが発生しているライン状部分で突出する（曲線Ｅを参照）。ここで、筋状ノイズが発生していない他のライン状部分では、ランダムにノイズが発生する。かかるランダムノイズについて濃度積算値は実際上、筋状ノイズの濃度積算値と明確に区別可能な程度に小さな値となる。

本画像形成装置１では、上記のような積算処理により、潜在的な筋状ノイズが発生しているライン状部分を基準値を用いて特定し、このライン状部分において将来的に筋状ノイズが顕在化するとみなす。このように、本画像形成装置１によれば、筋状ノイズが印刷物Ｓｈ上で顕在化する前に予測可能となる。

《第一変形例》
上記実施形態では、センサ部５は、印刷物Ｓｈの主走査方向１ラインに対し、固定値の光量の光を照射して、デジタル情報Ｉ_DAを生成していた。しかし、センサ部５によっては、図６に示すように、ある光量Ｌ₁の光を照射した場合には印刷物Ｓｈにおける低濃度部の検出に優れ、別の光量Ｌ₂の光を照射した場合には高濃度部の検出に優れるものがある。センサ部５によるラティチュードが狭い場合には、その使用目的により適正な光量を照射することが好ましい。このセンサ部５を例えば画像形成装置による印刷状態の検査に用いる場合には、このセンサ部５は、低濃度から高濃度で検出できればよい。しかし、本実施形態のように、視認困難な極低濃度の筋状ノイズの検出に用いる場合には、センサ部５は低濃度部で感度よく濃度を検出できればよい。ここで、低濃度部とは、図６中、画像濃度が０以上Ｄ₂以下の部分であり、高濃度部とは、画像濃度がＤ₁以上Ｄ₃以下の部分である。なお、Ｄ₁は、０＜Ｄ₁＜Ｄ₂であり、Ｄ₃は、Ｄ₂＜Ｄ₃である。

上記のような場合、センサ部５は、印刷物Ｓｈにおける主走査方向に同じラインに対し、光量Ｌ₁の光を照射して、第一デジタル情報Ｉ_DA1を生成し、その後、光量Ｌ₂の光を照射して、第二デジタル情報Ｉ_DA2を生成する。ここで、第一デジタル情報Ｉ_DA1は、０以上Ｖ₂以下の濃度検出値からなり、第二デジタル情報Ｉ_DA2は、Ｖ₁以上Ｖ₃以下の濃度検出値からなる。なお、Ｖ₁は、０＜Ｖ₁＜Ｖ₂であり、Ｖ₃は、Ｖ₂＜Ｖ₃である。

その後、信号処理回路５６は、これらデジタル情報Ｉ_DA1，Ｉ_DA2を合成して、０以上Ｖ₃以下の濃度検出値からなる合成デジタル情報Ｉ_DA’として制御回路７に出力するようにしても良い。制御回路７は、かかる合成デジタル情報Ｉ_DA’に基づき、図４の処理を行うことで、見かけ上の濃度検出範囲を広くすることが可能となり、図７に示すように、合成デジタル情報Ｉ_DA’によれば、低濃度の筋状ノイズＮ_Lおよび高濃度の筋状ノイズＮ_Hのそれぞれが潜在化しているライン状部分を正確に特定することが可能となる。また、センサ部５が画像形成装置１による印刷状態の検査にも用いられる場合には、高濃度の画素を正確に検知することができる。以下、上記合成デジタル情報Ｉ_DA’を生成可能なセンサ部５について第一構成例〜第三構成例について説明する。

《第一構成例》
第一構成例に係るセンサ部５_Aは、図８Ａに示すように、センサ部５と比較して、光源５２の周囲に設けられた光量調整用光源５７をさらに備える点で相違する。それ以外に、両センサ部５，５_Aの間に相違点は無いので、図８Ａにおいて図２の構成に相当するものには同一参照符号に付け、それぞれの説明を省略する。

制御回路７は、画像形成装置１の全体的な生産性（つまり、単位時間当たりの印刷枚数）に影響の無い範囲で、印刷物Ｓｈを停止させる。センサ部５_Aは、停止中の印刷物Ｓｈの光照射箇所Ｐ₀に対し、二回光を照射する。一回目は光源５２のみが発光し、受光素子５５は、第一アナログ情報を出力する。二回目は光源５２，５７の両方が発光し、受光素子５５は、第二アナログ情報を出力する。信号処理回路５６は、両アナログ情報からデジタル情報Ｉ_DA1，Ｉ_DA2（図７を参照）を生成した後、合成デジタル情報Ｉ_DA’を生成する。

《第二構成例》
第二構成例に係るセンサ部５_Bは、図８Ｂに示すように、センサ部５と比較して、ガイド５１_Bと、光源５２_Bと、反射部材５３_Bと、結像光学系５４_Bと、受光素子５５_Bと、をさらに含む点で相違する。それ以外に、両センサ部５，５_Bの間に相違点は無いので、図８Ｂにおいて図２の構成に相当するものには同一参照符号に付け、それぞれの説明を省略する。

ガイド５１_Bは、ガイド５１と同様に、搬送経路ＦＰの一部を構成しており、通過するシートＳｈの姿勢を例えばＸＹ平面に略平行となるように規制しつつ、搬送経路ＦＰの下流の排出トレイ６に向けて送り出す。また、ガイド５１_Bで形成される搬送経路ＦＰには、光照射箇所Ｐ₀とは別位置に、光照射箇所Ｐ₁が予め設定されている。光照射箇所Ｐ₁に関しては、Ｘ軸方向位置Ｘ₁と、Ｚ軸方向位置Ｚ₀とが予め定められており、通過するシートをＹ軸方向に横切るように延在する線状の部分である。

光源５２_Bは、上記光照射箇所Ｐ₁に略平行に、つまり主走査方向に延在するよう配置されている。この光源５２_Bは、例えばＸ軸負方向側から光照射箇所Ｐ₁に直接斜入射する線状光を出射する。ここで、光源５２_Bの発光光量は、光源５２のそれよりも大きい。光源５２_Bはさらに、Ｘ軸正方向側から反射部材５３_Bを介して光照射箇所Ｐ₁に斜入射するように、線状光を反射部材５３_Bに向けて出射する。

結像光学系５４_Bは、ミラーやレンズを含んでおり、ガイド５１_Bを通過するシートＳｈでの反射光を受光素子５５_Bに結像させる。

受光部５５_Bは、Ｙ軸方向に一次元配列した光電変換素子を含んでいる。受光部５５_Bは、走査周期ごとに、光照射箇所Ｐ₁を搬送方向に通過するシートＳｈの主走査方向１ライン分の画素濃度値を示すアナログ情報を生成する。

信号処理回路５６は、受光部５５，５５Ｂで生成されかつ印刷物Ｓｈ上で同一ラインの各アナログ情報をデジタル情報Ｉ_DA1，Ｉ_DA2（図７を参照）に順次変換した後、合成デジタル情報Ｉ_DA’を生成して制御回路７に順次出力する。

《第三構成例》
第三構成例に係るセンサ部５_Cは、図８Ｃに示すように、センサ部５と比較して、光源５２の周囲に設けられた光量調整用光源５８と、アクチュエータ５９と、をさらに備える点で相違する。それ以外に、両センサ部５，５_Cの間に相違点は無いので、図８Ｃにおいて図２の構成に相当するものには同一参照符号に付け、それぞれの説明を省略する。

制御回路７は、アクチュエータ５９を駆動させることで、センサ部５_Cの本体部分、より具体的には、光源５２から受光素子５５に至る光学系を、Ｘ軸の正負方向に振動させる。ここで、光学系は、印刷物Ｓｈと概ね同じ速度で、Ｘ軸正方向に移動する。

センサ部５_Cは、相対速度が０の（つまり、センサ部５_Cに対し静止している）印刷物Ｓｈの光照射箇所Ｐ₀に対し、二回光を照射する。一回目は光源５２のみが発光し、受光素子５５は、第一アナログ情報を出力する。二回目は光源５２，５８の両方が発光し、受光素子５５は、第二アナログ情報を出力する。信号処理回路５６は、両アナログ情報からデジタル情報Ｉ_DA1，Ｉ_DA2（図７を参照）を生成した後、合成デジタル情報Ｉ_DA’を生成する。

《第二変形例》
上記実施形態では、制御回路７は、要するに、印刷物Ｓｈの主走査方向位置が同じ画素の濃度値を積算していた（図３の枠Ｃ内を参照）。しかし、図９の左側に示すように、筋状ノイズは、必ずしも、複数頁において同じ主走査方向位置に発生するとは限らず、複数頁において主走査方向に若干ずれた位置ｇに発生することもある。このような場合、図９の曲線Ｆに示すように、複数個のピークが出現することになるため、基準値に到達するまでに時間がかかる。これは、制御回路７が潜在的な筋状ノイズを見つけるまでに時間がかかることを意味する。

上記問題点を解消するために、制御回路７は、図９の右側に示すように、ライン状部分の主走査方向幅を一画素分から複数画素分に広げることが好ましい。制御回路７は、このような幅広のライン状部分に属する画素濃度値を積算する。その結果、図９の曲線Ｇに示すように、筋状ノイズが潜在的に発生しているライン状部分に、単一のピークが出現する可能性が高くなる。その結果、制御回路７は、いち早く、潜在的な筋状ノイズを見つけることが可能となる。

《第三変形例》
上記実施形態では、制御回路７は、表示装置８１に表示することで、予測結果を周辺作業者に知らせていた。しかし、これに限らず、図４のＳ０６でＹｅｓと判断した場合、周辺作業者が潜在的な筋状ノイズを明確に認識できるように、制御回路７は、画像形成部３を制御して、図１０に示すように、画像部分の濃度が略均一な印刷物Ｓｈを生成して排出しても構わない。ここで、略均一な濃度の画像としては、単色のハーフトーン画像や白紙が例示される。

《第四変形例》
図２からも分かるように、印刷物Ｓｈにおける余白部分Ｓｈ_mに関しては、主走査方向の両端部分は、他の部分（つまり、中間部分）と比較して、搬送方向に長くなっている。それゆえ、両端部分では、印刷物Ｓｈの一頁あたりで筋状ノイズの予測に用いられる画素数（つまり、情報量）が相対的に多くなる。かかる両端部分に潜在的な筋状ノイズが発生すると、直ぐに顕在化する場合がある。よって、図４のＳ０６では、上記実施形態のように主走査方向に一定の基準値を用いるよりも、図１１に示すように、主走査方向に変化する基準値を用いることも可能である。本変形例では、基準値は、第一基準値Ｖ_ref1と、第一基準値Ｖ_ref1よりも小さな第二基準値Ｖ_ref2を含んでいる。相対的に大きな第一基準値Ｖ_ref1は、両端部分Ｐ_eについて所定頁数分の濃度積算値との比較に用いられる。それに対し、第二基準値Ｖ_ref2は、中間部分Ｐ_cについて所定頁数分の濃度積算値との比較に用いられる。

《第五変形例》
第五変形例では、基準値は、両端部分Ｐ_eについて所定頁数分の濃度積算値との比較に用いられる第一基準値と、中間部分Ｐ_cについて所定頁数分の濃度積算値との比較に用いられる第二基準値と、を含んでいる点で第四変形例と同様であるが、第一基準値が第二基準値よりも大きくなっている点で相違する。

より具体的には、図１２に示すように、第一基準値をＶ_ref3と、第二基準値をＶ_ref4とする。また、両端部分Ｐ_eの搬送方向への長さをＬ_eとし、中間部分Ｐ_cの搬送方向への長さをＬ_cとする。この仮定下で、基準値Ｖ_ref3，Ｖ_ref4は、Ｖ _ref4 ／Ｖ _ref3 ＝Ｌ_c／Ｌ_eを満たすように設定される。このような基準値Ｖ_ref3，Ｖ_ref4を用いることで、両端部分Ｐ_eであっても中間部分Ｐ_cであっても、筋状ノイズ発生と予測するまでの速さを実質的に同じにすることができる。

《第六変形例》
ところで、本件発明者の知見によると、筋状ノイズは、画像形成装置１が上述の通りカラー機であれば、二次転写ローラの外周面の汚れにより発生する。また、モノクロ機であれば、一次転写後に除去されずに感光体ドラム表面に残留するトナーにより発生する。他にも、以下の表１に示すように、様々な要因で筋状ノイズは発生する。また、各筋状ノイズは、表１に示すように、主走査方向幅が太いもの（例えば１ｍｍ超）および細いもの（例えば１ｍｍ以下）に分類される。

図４のＳ０５では、基準値以上のライン状部分が検出される。ここで、Ｓ０５では、一本のライン状部分（細い筋状ノイズ）が検出される場合もあれば、複数のライン状部分（太い筋状ノイズ）が検出される場合もある。そこで、制御回路７は、図１３に示すように、発生が予測される筋状ノイズの主走査方向幅を導出するために、例えば、検出されたライン状部分およびその周辺のライン状部分の濃度積算値の主走査方向への微分値（Ｙ軸方向への変化量）の絶対値を求める。また、制御回路７は、筋状ノイズの太さ検出用に予め定められている基準値（以下、太さ基準値という）を保持しており、求めた微分値が太さ基準値を超える場合には、細い筋状ノイズが発生すると予測する。そうでない場合には、太い筋状ノイズが発生すると予測する。この太さ予測の結果から、制御回路７は、筋状ノイズの発生要因を推測し、推測結果も併せてＳ０７で表示しても構わない。例えば細い筋状ノイズが発生すると予測した場合には、感光体ドラムの周面に、一次転写後のクリーニング不良に起因するトナーが残留している、もしくは、感光体ドラムの周面に異物が接触している、と推測する。

《第七変形例》
また、印刷枚数に対する濃度積算値の変化パターンからも、筋状ノイズの発生要因を推定することも可能である。具体的には、図１４右側に示すように、ある主走査方向位置において、第一頁，第二頁，第三頁と印刷頁数が増加する前半に、各頁の濃度積算値のピーク値Ｐ₁₁，Ｐ₁₂，Ｐ₁₃が急激に増加し、その後、ピーク値Ｐ₁₄が減少する場合、この主走査方向位置にはクリーニングブレードの目詰まりに起因する筋状ノイズが発生していると推定可能である。また、ある主走査方向位置において、第一頁，第二頁，…と印刷頁数が増加するにつれて、各頁の濃度積算値のピーク値が単調増加する場合、この主走査方向位置には帯電部の汚れに起因する筋状ノイズが発生していると推定可能である。

上記筋状ノイズの発生要因を推定するには、制御回路７は、図４のＳ０４が終わった時点で、つまり一頁分の画素濃度値の積算が終わった時点で、濃度積算値のピーク値を検出し、同一ライン状部分ごとに保持しておく。その後、制御回路７は、Ｓ０６でＹｅｓと判断すると、筋状ノイズが発生していると判断したライン状部分について、頁数に対するピーク値の変化パターンを特定する。その結果、ピーク値が急激に増加した後、徐々に減少するのであれば、クリーニングブレードで目詰まりが発生していると推定し、ピーク値が単調増加しているのであれば、帯電部に汚れが発生していると推定する。

《第八変形例》
また、上記実施形態でも説明した通り、受光部５５は、ＲＧＢのカラーセンサであっても良い。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの濃度値は、信号処理回路５６でＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色の濃度値に変換される。この場合、制御回路７は、色毎に、図４の処理を実行できると共にノイズの発生要因を推定することも可能となる。

《付記》
上記実施形態では、画像形成部３は、シートＳｈ上にトナー像を形成すると説明した。しかし、これに限らず、画像形成部３は、シートＳｈ上にインク像を形成するものでも良い。

上記実施形態では、制御回路７は、筋状ノイズが発生していることを表示装置８１から出力することで、予測結果を周辺作業者に通知していた。しかし、これに限らず、制御回路７は、スピーカから音声出力することで、予測結果を周辺作業者に通知しても構わない。また、制御回路７は、筋状ノイズが発生している印刷物Ｓｈ（つまり、センサ部５による撮影画像）そのものを表示装置８１に表示させても構わない。また、制御回路７は、潜在的な筋状ノイズの検出後、それまで形成していた印刷物Ｓｈとは異なる印刷物（例えば、均一濃度の画像が印刷された印刷物）を生成し排出しても構わない。

また、排出トレイ６が複数個ある場合には、制御回路７は、潜在的な筋状ノイズの検出前後で、印刷物Ｓｈの排出先を変更しても構わない。

本発明に係る画像形成装置および画像ノイズ予測方法は、潜在的なノイズを予測可能であり、複写機、プリンタ、ファクシミリおよびこれら機能を備えた複合機に好適である。

１ 画像形成装置
３ 画像形成部
５ インラインセンサ部
７ 制御回路
７１ 抽出部
７２ 積算部
７３ 予測部
７４ 通知部

Claims (14)

1. 複数枚の印刷物を順次的に生成し送り出す画像形成部と、
   前記画像形成部から送り出された印刷物のそれぞれが第一方向に通過するよう構成されており、前記第一方向と異なる第二方向に延在する光を、通過する印刷物のそれぞれに照射して濃度値を検出するセンサ部と、
   前記センサ部で検出された濃度値に基づき、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）枚以上の印刷物それぞれにおける非画像部分の濃度値を、前記Ｍ枚以上の印刷物のそれぞれにおいて前記第一方向に略平行でかつ前記第二方向位置が同一のライン状部分ごとに積算して濃度積算値を求め、求めた濃度積算値に基づき、前記画像形成部で生成される印刷物にノイズが発生することを予測する制御回路と、を備える、画像形成装置。
2. 前記制御回路は、
   前記センサ部で検出された濃度値から、前記Ｍ枚の印刷物のそれぞれにおける非画像部分の濃度値を取得する抽出部と、
   前記抽出部で得られた各非画像部分の濃度値を、前記第二方向位置が同一のライン状部分ごとに積算して濃度積算値を求める積算部と、
   前記積算部で求められたライン状部分ごとの濃度積算値を、所定基準値と比較し、比較結果に基づき前記画像形成部により形成される印刷物にノイズが発生することを予測する予測部と、を含み、
   前記画像形成装置はさらに、前記予測部の予測結果を表示する表示装置を備える、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記センサ部は、通過する印刷物のそれぞれに、互いに光量の異なる複数の光を照射して、濃度値を複数回検出する、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御回路は、前記センサ部を通過する印刷物を一時的に停止させ、
   前記センサ部は、前記制御回路により一時停止させられた印刷物に対し時間をあけて、互いに光量の異なる複数の光を照射することで、濃度値を複数回検出する、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記センサ部は、通過する印刷物に対し、互いに光量の異なる複数の光を異なる位置から照射することで、濃度値を複数回検出する、請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記非画像部分は、前記Ｍ枚の印刷物それぞれに予め設定されている余白部分である、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記非画像部分は、前記Ｍ枚の印刷物それぞれの画像領域における非印刷部分を含む、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記ライン状部分は、前記第二方向に複数画素分の幅を有する、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記基準値は、第一基準値と、前記第一基準値よりも小さな第二基準値と、を含んでおり、
   前記予測部は、
   前記印刷物において前記第二方向の両端部分に存在するライン状部分に対して積算された濃度値を、前記第一基準値と比較し、
   前記印刷物において前記両端部分の間に存在するライン状部分に対して積算された濃度値を、前記第二基準値と比較する、請求項２に記載の画像形成装置。
10. 前記基準値は、第一基準値と、前記第一基準値よりも小さな第二基準値と、を含んでおり、
    前記第一基準値をＶ_ref3と、前記第二基準値をＶ_ref4とし、前記印刷物において前記第二方向の両端部分に存在するライン状部分の前記第一方向への長さをＬ_eとし、前記印刷物において前記両端部分の間に存在するライン状部分の前記第一方向への長さをＬ_cとすると、Ｖ_ref3，Ｖ_ref4は、Ｖ_ref4／Ｖ_ref3＝Ｌ_c／Ｌ_eを満たすように設定され、
    前記予測部は、
    前記印刷物において前記第二方向の両端部分に存在するライン状部分に対して積算された濃度値を、前記第一基準値と比較し、
    前記印刷物において前記両端部分の間に存在するライン状部分に対して積算された濃度値を、前記第二基準値と比較する、請求項２に記載の画像形成装置。
11. 前記制御回路は、求めた濃度積算値の第二方向への微分値に基づき、ノイズの発生要因を推測する、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
12. 前記制御回路は、印刷枚数に対する濃度積算値のピーク値の変化パターンから、ノイズの発生要因を推測する、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
13. 前記画像形成部は、カラー画像が形成された複数枚の印刷物を順次的に生成し送り出し、
    前記制御回路は、ＲＧＢのカラーセンサで読み取った各ＲＧＢの濃度値をＹＭＣＫの各色の濃度値に変換してＹＭＣＫの色毎に、ノイズの発生要因を推定する、請求項１１または１２に記載の画像形成装置。
14. 複数枚の印刷物を順次的に生成して送り出す画像形成部と、前記画像形成部で生成された印刷物のそれぞれが第一方向に通過するように構成されており、前記第一方向と異なる第二方向に延在する光を、通過する印刷物のそれぞれに照射して濃度値を検出するセンサ部と、を備えた画像形成装置に適用可能である画像ノイズ予測方法であって、
    前記センサ部で検出された濃度値に基づき、Ｍ（Ｍは２以上の自然数）枚以上の印刷物それぞれにおける非画像部分の濃度値を、前記Ｍ枚以上の印刷物のそれぞれにおいて前記第一方向に略平行でかつ前記第二方向位置が同一のライン状部分ごとに積算して濃度積算値を求めるステップと、
    前記求められた濃度積算値に基づき、前記画像形成部で生成される印刷物にノイズが発生することを予測するステップと、を備える画像ノイズ予測方法。