(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
トナーを上記潜像担持体に転移させて、上記潜像担持体の潜像を現像する現像手段と、
上記潜像担持体に形成されたトナー像を直接記録紙に転写するか、中間転写体に転写してから記録紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
トナー像転写後の上記潜像担持体表面または上記中間転写体表面を拡大倍率で撮像する転写後撮像手段と、
ライン画像を含む検知用パターンを形成し、該検知用パターン転写後の上記潜像担持体または上記中間転写体における検知用パターン形成箇所を上記転写後撮像手段で撮像し、上記転写後撮像手段で撮像した撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、トナー部と分類された領域の面積に基づいて、転写残トナーについて定量化し、該定量化した値に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記ライン画像のライン幅が、３ドット以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、
上記制御手段は、上記転写後撮像手段で撮像した撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、上記トナー部に対しクラスタリングを行い、該クラスタリングによって得られた複数のクラスターに基づいて上記撮像画像中の転写残トナーについて定量化することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記検知用パターンが、ベタ画像を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、
上記潜像担持体または上記中間転写体上のトナー像を拡大倍率で撮像する転写前撮像手段を備え、
上記制御手段は、上記潜像担持体または上記中間転写体上の検知用パターンを上記転写前撮像手段で撮像し、撮像された検知用パターンの転写前トナーについて定量化し、該転写前トナーについて定量化した値と、上記転写残トナーについて定量化した値とに基づいて画像形成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、
上記潜像担持体と上記現像手段とを少なくとも備えた作像手段を複数並べて配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、
トナー像転写後の上記潜像担持体表面を撮像する第１転写後撮像手段と、
トナー像転写後の上記中間転写体表面を撮像する第２転写後撮像手段とを備え、
上記制御手段は、上記検知用パターン転写後の上記潜像担体における検知用パターン形成箇所を上記第１転写後撮像手段で撮像し、上記検知用パターン転写後の上記中間転写体における検知用パターン形成箇所を上記第２転写後撮像手段で撮像し、上記第１転写後撮像手段により撮像された一次転写残トナーについて定量化し、上記第２転写後撮像手段により撮像された二次転写残トナーについて定量化し、一次転写残トナーについての定量化値と、二次転写残トナーについての定量化値とに基づいて画像形成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、
上記制御手段は、上記画像形成条件として、上記潜像担持体と上記中間転写体との線速差を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、
上記制御手段は、画像形成条件として一次転写電圧または上記転写手段に流れる一次転写電流を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置は、像担持体である感光体上にトナー像を形成し、これを転写材上に転写し、この転写材上のトナー像を、加熱定着装置を通過させることでトナーを転写材に定着させて装置本体外へと排出する。また、感光体上で形成したトナー像を中間転写体に転写してから、転写材上に転写する中間転写方式の画像形成装置も知られている。
【０００３】
このような画像形成装置における従来の課題として、装置の置かれている環境や、使用され方により転写性が変動し、トナー像の濃度が変わってしまうことや、ライン画像の白抜けといった異常画像が出てしまうことが挙げられる。この課題を解決する方法としては、テストパターンを感光体上に作成し、テストパターン転写後の感光体上の転写残トナーを反射型光学センサで検知し、この検知結果に基づいて、画像形成条件を決定する方法が知られている（例えば、特許文献１、２）。また、テストパターンを中間転写ベルト上に作成し、テストパターン転写後の中間転写ベルト上の転写残トナーを反射型光学センサで検知し、この検知結果に基づいて、画像形成条件を決定する方法も知られている（例えば、特許文献３乃至５）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記反射型光学センサを用いて、転写残トナー量を検知するものでは、転写残トナーが僅かであると、転写残トナー量を検知することができなかった。これは、反射型光学センサは、検知面に光を照射し、検知面から反射した反射光量に基づいて、転写残トナー量を検知しているからである。具体的に説明すると、反射型光学センサの検知領域（光照射領域）に転写残トナーがあると、転写残トナーに当った光は、乱反射し、反射型光学センサの受光素子に入射しない。その結果、反射型光学センサの受光素子に入射する反射光量が、転写残トナーがないときに比べて減り、転写残トナーがないときに比べて、反射型光学センサの出力値が減少する。しかし、検知領域（光照射領域）に僅かしか転写残トナーがないときは、反射型光学センサの受光素子に入射する反射光量が、転写残トナーがないときとほとんど変わらず、反射型光学センサの出力値が、転写残トナーがないときの出力値とほぼ同じ値となってしまう。その結果、「転写残トナーなし」と検知してしまう場合がある。従って、テストパターンを、幅方向（主走査方向）の長さが数十［ｍｍ］のベタパッチからなるテストパターンとした場合は、ベタパッチの転写残トナー量については、反射型光学センサの検知領域（光照射領域）に転写残トナーがある程度あり、反射型光学センサの出力値が、転写残トナーがないときに比べて、ある程度減少するため、感度よく検知することができた。
しかし、テストパターンを、幅方向長さが数ドットで、幅方向長さが数十［μｍ］のライン画像とした場合は、転写残トナーが、検知領域に僅かしかないため、反射型光学センサの出力値が、転写残トナーがないときの出力値とほぼ同じ値となり、テストパターンをライン画像にすると、転写残トナー量については、感度よく検知することができなかった。
【０００５】
ライン画像は、転写性の変動の影響を受けやすく、転写性能の変化によりほんの少しでも転写残トナー量が多くなっただけでも、白抜けといった異常画像を生じてしまう。近年、さらなる高品質な画像を得るために、ライン画像の白抜けが生じないように画像形成条件が制御できる画像形成装置の要請が高まってきている。
しかし、従来の装置においては、上述したように、ライン画像の転写残トナーについて感度よく検知することができないため、装置のライン画像に対する転写性能を精度よく検知することができず、ライン画像に白抜けが生じないよう画像形成条件を制御することができなかった。
【０００６】
本発明は以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、装置のライン画像に対する転写性能を精度よく検知でき、ライン画像に白抜けが生じないよう画像形成条件を制御することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、トナーを上記潜像担持体に転移させて、上記潜像担持体の潜像を現像する現像手段と、上記潜像担持体に形成されたトナー像を直接記録紙に転写するか、中間転写体に転写してから記録紙に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、トナー像転写後の上記潜像担持体表面または上記中間転写体表面を拡大倍率で撮像する転写後撮像手段と、ライン画像を含む検知用パターンを形成し、該検知用パターン転写後の上記潜像担持体または上記中間転写体における検知用パターン形成箇所を上記転写後撮像手段で撮像し、上記転写後撮像手段で撮像した撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、トナー部と分類された領域の面積に基づいて、転写残トナーについて定量化し、該定量化した値に基づいて画像形成条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記ライン画像のライン幅が、３ドット以上であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の画像形成装置において、上記制御手段は、上記転写後撮像手段で撮像した撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、上記トナー部に対しクラスタリングを行い、該クラスタリングによって得られた複数のクラスターに基づいて上記撮像画像中の転写残トナーについて定量化することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記検知用パターンが、ベタ画像を含むことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至３いずれかの画像形成装置において、上記潜像担持体または上記中間転写体上のトナー像を拡大倍率で撮像する転写前撮像手段を備え、上記制御手段は、上記潜像担持体または上記中間転写体上の検知用パターンを上記転写前撮像手段で撮像し、撮像された検知用パターンの転写前トナーについて定量化し、該転写前トナーについて定量化した値と、上記転写残トナーについて定量化した値とに基づいて画像形成条件を制御することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの画像形成装置において、上記潜像担持体と上記現像手段とを少なくとも備えた作像手段を複数並べて配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの画像形成装置において、トナー像転写後の上記潜像担持体表面を撮像する第１転写後撮像手段と、トナー像転写後の上記中間転写体表面を撮像する第２転写後撮像手段とを備え、上記制御手段は、上記検知用パターン転写後の上記潜像担体における検知用パターン形成箇所を上記第１転写後撮像手段で撮像し、上記検知用パターン転写後の上記中間転写体における検知用パターン形成箇所を上記第２転写後撮像手段で撮像し、上記第１転写後撮像手段により撮像された一次転写残トナーについて定量化し、上記第２転写後撮像手段により撮像された二次転写残トナーについて定量化し、一次転写残トナーについての定量化値と、二次転写残トナーについての定量化値とに基づいて画像形成条件を制御することを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの画像形成装置において、上記制御手段は、上記画像形成条件として、上記潜像担持体と上記中間転写体との線速差を補正することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかの画像形成装置において、上記制御手段は、画像形成条件として一次転写電圧または上記転写手段に流れる一次転写電流を制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トナー像転写後の潜像担持体表面または中間転写体表面を拡大倍率で撮像することによって、潜像担持体表面または中間転写体表面の転写残トナーが拡大される。これにより、感光体表面や中間転写表面に僅かしか転写残トナーが存在しなくても、撮像画像から感度よく転写残トナーを検知することができる。その結果、転写後の転写残トナーが僅かなライン画像であっても、撮像画像から転写残トナーを感度よく検知することができ、装置のライン画像に対する転写性能を精度よく検知できる。よって、検知用パターンとして、ライン画像を形成すれば、ライン画像の白抜けが生じない最適な画像形成条件に調整することができる。これにより、ライン画像の白抜けが抑制された高品位な画像を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】実施形態１に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図３】実施形態１に係るプリンタの変形例を示す概略構成図。
【図４】検知用ライン画像のライン幅毎の白抜けと撮像ユニットの検知結果との関係を示す図。
【図５】実施形態２に係るプリンタを示す概略構成図。
【図６】実施形態２に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図７】実施形態３に係るプリンタを示す概略構成図。
【図８】実施形態３に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図９】実施形態３の変形例に係るプリンタの示す概略構成図。
【図１０】実施形態３の変形例に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図１１】実施形態４に係るプリンタを示す概略構成図。
【図１２】実施形態４に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図１３】実施形態５に係るライン画像補正処理の制御フロー図。
【図１４】二値化処理後の撮像画像の一例を示す図。
【図１５】記録紙の画像に濃度ムラが少ないときにおける、転写後の感光体表面を感光体撮像ユニットで撮像したときの撮像画像を示す図。
【図１６】記録紙の画像に濃度ムラが多いときにおける、転写後の感光体表面を感光体撮像ユニットで撮像したときの撮像画像を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施形態１］
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラーレーザプリンタ（以下、「レーザプリンタ」という。）に適用した実施形態１について説明する。
図１は、実施形態１に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
このレーザプリンタは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒用の部材であることを示す。）が、中間転写体としての中間転写ベルト１３の表面移動方向（図１中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。この作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ、潜像担持体としてのドラム状の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ、帯電装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ、現像手段たる現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ、クリーニングブレード７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ、等を備えている。また、各作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの配置は、感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋの回転軸が平行になるように且つ中間転写ベルト１３の表面移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
また、作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの上部には、少なくとも中間転写ベルト１３を備えた転写手段たる転写装置２０が配置されている。転写装置２０は、中間転写ベルト１３の他に、４つの一次転写ローラ６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋ、二次転写ローラ１０、中間転写クリーニングブレード１４などを備えている。中間転写体たる中間転写ベルト１３は、ポリイミド製であり、２つの張架ローラ１５，１６に張架されている。張架ローラ１５，１６のいずれか一方は、駆動源から駆動力が伝達される駆動ローラとして機能する。
【００１１】
各作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいて、不図示の駆動源によって回転駆動される感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの表面が、帯電装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋによって一様に帯電される。その後、不図示の光学ユニットにより、各色に対応した画像情報に基づきレーザ光Ｌｙ，Ｌｃ，Ｌｍ，Ｌｋが走査露光されて感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ表面に潜像が形成される。感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上の潜像は、現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの各色のトナーによって現像されてトナー像として可視像化される。各感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ上のトナー像は、各一次転写ローラ６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋの作用によって反時計回りに回転駆動される中間転写ベルト１３上に順次重ねて転写され、カラー画像が形成される。このときの各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１３上の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト１３の移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。一次転写終了後の感光体３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋは、クリーニングブレード７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋによってその表面がクリーニングされ、次の画像形成に備えられる。
【００１２】
中間転写ベルト１３上のカラー画像は、中間転写ベルト１３の表面移動に伴って二次転写ローラ１０との間の二次転写部に搬送される。不図示の給紙カセットから給送された記録紙は、不図示のレジストローラへ送られる。記録紙は、レジストローラにより所定のタイミングで二次転写部に供給される。そして、中間転写ベルト１３上に形成されたカラー画像が、記録紙上に二次転写され、記録紙上にカラー画像が形成される。本実施形態においては、張架ローラ１６にバイアスを印加し、二次転写ローラ１０で加圧することで中間転写ベルト１３上のカラー画像を記録紙に二次転写している。なお、二次転写ローラ１０にバイアスを印加してもよい。このカラー画像が形成された記録紙は、搬送経路１８を通って、定着装置１１でトナー像が定着された後、不図示の排紙トレイ上に排出される。一方、二次転写終了後の中間転写ベルト１３は、中間転写クリーニングブレード１４によってその表面がクリーニングされる。
【００１３】
また、各作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋにおいて、現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋと一次転写部との間には、トナー濃度およびライン画像の位置を検出するセンサ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋが設けられている。また、中間転写ベルト１３の移動方向最下流に配置されたＫ色の作像手段１Ｋには、転写後撮像手段たる撮像ユニット８が配置されている。撮像ユニット８は、感光体３Ｋ表面移動方向に対して一次転写部よりも下流、かつ、クリーニングブレード７Ｋよりも上流に配置されている。撮像ユニット８は、カメラ８ｂ、マイクロスコープ８ａ、不図示の照明などを備えている。本実施形態においては、カメラ８ｂは、（株）リコーＲ８を用い、マイクロスコープ８ａは、（株）マイクロアドバンス  ＤＳ−１００シリーズを用い、撮影倍率を１００倍に設定している。なお、フォーカス合わせは、カメラ８ｂ内蔵のオートフォーカスを使用した。また、本実施形態は、主走査線方向（感光体軸方向）中央を撮像するよう撮像ユニット８位置が調整されている。なお、撮像ユニット８を、主走査方向に複数設けてもよいし、撮像ユニット８を主走査方向に移動できるようにしてあってもよい。
【００１４】
本プリンタは、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、データ記憶手段たるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、データ記憶手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを具備する図示しない制御部により、各機器の駆動を制御している。この制御部は、図示しない電源スイッチがＯＮされた直後や、所定枚数のプリントを実施する毎に、印刷モードから調整モードへ切り替え、プロセスコントロール処理やライン画像補正処理などを行う。
【００１５】
プロセスコントロール処理では、濃度補正や位置ずれ補正を行う。
プロセスコントロール処理では、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に階調パターン像と、位置ずれ検知像とを形成する。階調パターン像は、互いに異なるトナー付着量（画像濃度）になるように形成された複数のパッチ像で形成されている。位置ずれ検知像は、直角三角形状など、検知像の副走査方向長さ（感光体表面移動方向長さ）が主走査方向に異なるような形状となっている。
【００１６】
感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ上に形成された階調パターン像のパッチ像のトナー付着量が、センサ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋにより検知される。そして、センサが検知した階調パターンの各パッチ像のトナー付着量に基づいて、現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋの現像特性の直線方程式ｙ＝ａｘ＋ｂを求め、この直線方程式における傾きａに基づいて作像手段１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおける帯電装置の印加バイアスや現像バイアスなどの作像条件を調整する。
【００１７】
また、センサ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋの位置ずれ検知像の検知時間を計測する。主走査方向にずれがない場合は、検知時間が基準時間となるが、主走査方向にずれがある場合は、基準時間よりも検知時間が短かったり、長かったりする。そして、基準時間と検知時間との差に基づいて、不図示の光学ユニットの書き込みタイミングを調整する。
【００１８】
上述したプロセスコントロール処理が終了したら、ライン画像補正処理を実行する。
図２は、ライン画像補正処理の制御フロー図である。本実施形態においては、画像形成条件として、感光体３Ｋと中間転写ベルト１３との線速差を補正する。なお、不図示の制御部のＲＯＭには、補正処理時における線速差と、印刷モード時における線速差とを分けて記憶している。
まず、不図示の制御部は、試行回数ｎに１を代入し、試行回数を初期化する（Ｓ１）。次に、ＲＯＭから、下記表１に示すようなテーブルを読み込み、ＲＡＭに記憶する（Ｓ２）。
【００１９】
【表１】
0005382517.tif 000002
【００２０】
表１に示すように、テーブルは、試行回数ｎと設定する線速差の値とが関連付けられており、その後、処理結果がこれらに関連付けられて記憶されていく。なお、中間転写ベルト１３の線速から感光体３Ｋの線速を差し引いた値が、中間転写ベルト１３の線速の何パーセントかを線速差として記述した。次に、ＲＡＭに記憶したテーブルから、ｎ＝１に該当する線速差を読み込み、調整モードにおける線速差を０．３０［％］に設定する（Ｓ３）。本実施形態においては、中間転写ベルト１３の線速を変えることで、線速差を調整し、感光体の線速は、２１０［ｍｍ／ｓｅｃ］で固定した。従って、線速差を０．３０［％］の場合は、中間転写ベルト１３の線速が、２１０．３６［ｍｍ／ｓｅｃ］に調整される。
【００２１】
次に、感光体３Ｋおよび中間転写ベルト１３を少なくとも１回転以上回転させて、中間転写ベルト１３、感光体３Ｋのクリーニング動作を行ったら（Ｓ４）、検知用ライン画像を感光体の主走査方向中央部に作像し、検知用ライン画像を中間転写ベルトに転写する（Ｓ５）。検知用ライン画像の主走査方向の幅は５ドットに設定している。なお、一次転写ローラ６Ｋをクリーニングするクリーニング手段を設けて、中間転写ベルト１３、感光体３Ｋのクリーニング動作のとき、一次転写ローラ６Ｋをクリーニングしてもよい。
【００２２】
次に、感光体表面の検知用ライン画像が形成されていた箇所が、撮像ユニット８と対向するタイミングで、感光体、中間転写ベルトの駆動を停止するとともに、検知用ライン画像の作像を停止する（Ｓ６）。本実施形態においては、検知用ライン画像を連続的に作像することで、感光体の停止タイミングを厳密に制御しなくてもよい。このように、検知用ライン画像を連続的に作像することで、制御が簡素化することができる。また、プロセスコントロールにおいて、主走査方向の位置ずれ補正がなされているので、感光体表面の検知用ライン画像が形成されていた箇所を、撮像ユニット８の撮像範囲に入れることができる。本実施形態においては、感光体の停止は作像開始後２秒後に行った。なお、感光体が停止するまで、検知用ライン画像を作像するのではなく、検知用ライン画像の副走査方向長さを所定の長さにし、最適な感光体停止タイミングを計算し、計算通り正確に感光体を停止させるようにしてもよい。このように制御することによって、トナー消費を抑えることができる。
【００２３】
次に、撮像ユニット８の不図示の照明をオンにし、カメラのオートフォーカス機能によりフォーカスがあわせられる（Ｓ７）。フォーカス合わせが終了したら、終了信号が発信され、終了信号を受け取ったら、カメラ８ｂで撮像を行う。撮影画像はカメラ８ｂから直接ＲＡＭに転送され、ＣＰＵで画像処理が行われる（Ｓ８）。
【００２４】
ここで、撮像画像の画像処理について、説明する。
撮像画像の画像処理としては、
１．ドット毎のＲＧＢの値を用いて定量化（例えば、Ｘ＝（Ｒ＋１）×（Ｇ＋１）×（Ｂ＋１）等
２．予め決められている基準を参照して画像を二値化して定量化
３．画像及び予め決められたルールにより基準を自動決定し画像を二値化
等が可能であり、いずれの方法で画像処理を実施してもよい。
本実施形態においては、上記２．の二値化を利用して定量化を行った。
本実施形態における二値化に際して、参照される基準は、次のようにして得たものである。まず、Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ社のＩｍａｇｅ  Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓを用いてサンプル画像を表示し、目視でトナーと判定した箇所の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値を記憶していく。このようにして、記憶していった複数の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値をＲＯＭに記憶し、基準として用いた。
画像処理は、得られた撮像画像をピクセル毎に分割し、ピクセルの（Ｒ，Ｇ，Ｂ）値が、基準としてＲＯＭに記憶されている複数の（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値のいずれかに該当するか否をチェックする。該当する（Ｒ，Ｇ，Ｂ）があった場合は、そのピクセルを「トナー部」とし、該当しない場合は、「非トナー部」として処理する。これを全てのピクセルに対して行い、得られた撮像画像は自動的にトナー部と非トナー部とに分けられ、二値化処理される。次に、制御部は、二値化処理された撮像画像から、トナー部の面積を演算し、これを転写残トナー面積Ｗとした。このＷから、転写残トナー面積率Ｘを演算した（Ｘ＝Ｗ／（撮像画像面積）。また、転写残トナー面積率Ｘを、光学書き込み面積に基づいて、演算してもよい（Ｘ＝Ｗ／（光学書き込み面積）。
【００２５】
次に、検知用ライン画像の転写残トナーを定量化した転写残トナー面積率Ｘから、画像品質に問題がないかを判定する。判定する方法は演算した転写残トナー面積率Ｘと上限値Ｘｒｅｆを比較することで行う（Ｓ９）。なお、Ｘｒｅｆは事前に検討し設定した値であり、本実施例においては、０．０５０に設定した。また、光学書き込み面積に基づいて、転写残トナー面積率Ｘを演算する場合は、Ｘｒｅｆは、０．０４０に設定する。
転写残トナー面積率Ｘが上限値Ｘｒｅｆよりも小さい場合（Ｓ９のＹＥＳ）、ライン画像に白抜けが生じることなく品質に問題がないと判定し、印刷モードの線速差を現在の調整モードの線速差（０．３０％）に設定（Ｓ１０）し、調整モードから印刷モードへ切り替える（Ｓ１１）。
【００２６】
一方、転写残トナー面積率Ｘが上限値Ｘｒｅｆ以上の場合（Ｓ９のＮＯ）、ライン画像に白抜けが生じる可能があり、品質に問題がある可能性が高いと判定する。そして、得られた転写残トナー面積率Ｘの値をＲＡＭに記憶した表１のテーブル（以下メモリ上テーブルという）のｎ＝１の行に記憶する（Ｓ１２）。次に、制御部は、試行回数ｎが、表１における最大の試行回数（ｎ＿ｍａｘ＝５）であるか否かをチェックする（Ｓ１３）。試行回数ｎが、最大の試行回数（ｎ＿ｍａｘ＝５）でない場合（Ｓ１４）、試行回数ｎをインクリメント（Ｓ１５）し、線速差を表１のテーブルに基づき、対応する試行回数の線速差に更新（Ｓ１６）し、再び、Ｓ４以降のステップを実行する。
【００２７】
いま、試行回数ｎは１であり、最大の試行回数ではないので、試行回数ｎを２に更新し、試行回数２のときの線速差０．３５％となるように、中間転写ベルト１３の線速を調整して、検査用ライン画像の転写残トナー量である転写残トナー面積率Ｘを演算する。そして、線速差０．３５％ときの転写残トナー面積率ＸがＸｒｅｆより小さければ試行回数ｎ＝２の場合の線速差０．３５［％］を印刷モードの線速差に設定し、調整モードから印刷モードに切り替える。一方、線速差０．３５％ときの転写残トナー面積率Ｘも、Ｘｒｅｆ以上であれば、メモリ上テーブルに線速差０．３５％ときの転写残トナー面積率Ｘを記憶し、３回目の試行回数を実行する。このようにして転写残トナー面積率ＸがＸｒｅｆより小さい条件を見つけるまでループする。
【００２８】
一方、試行回数ｎが、表１における最大の試行回数（ｎ＿ｍａｘ＝５）である場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、すなわち、試行回数が５回目のときは、下記表２に示すようにメモリ上テーブルの測定値Ｘが全て埋まった状態になっている。このとき、制御部は、メモリ上テーブルを参照して、最小の転写残トナー面積率Ｘの値に対応する線速差を取得し、この取得した線速差を印刷モードにおける線速差に設定する（Ｓ１４）。表２においては、試行回数が２回目ときの転写残トナー面積率Ｘが最も小さいので、印刷モードにおける線速差を０．３５［％］に設定する。
【００２９】
【表２】
0005382517.tif 000003
【００３０】
このように、本実施形態においては、感光体上の転写残トナーを検知する検知手段として、拡大倍率で撮像する撮像ユニットを用いることにより、主走査方向の幅が、数ドットのライン画像の転写残トナーを定量化することができる。よって、ライン画像の転写残トナーを定量化した転写残トナー面積率Ｘから、ライン画像に白抜けが生じないような最適な線速差に設定することができる。なお、印刷モード実行時においては、感光体３Ｋの線速を調整することによって、ライン画像補正処理で設定した線速差に設定する。また、上述では画像形成条件として線速差を制御して、ライン画像の白抜けを抑制しているが、例えば、一次転写電流、一次転写電圧等を、ライン画像の白抜けを抑制する転写条件として制御してもよい。また、ライン画像の転写残トナーを定量化した転写残トナー面積率Ｘに基づいて、帯電バイアス、書き込みＬＥＤの出力、現像バイアスなどの作像条件を制御し、ライン画像のトナー付着量を調整することによって、ライン画像に白抜けが生じないようにしてもよい。また、上述では、転写残トナー面積率Ｘが、Ｘｒｅｆより小さい場合、そのときの線速差を印刷モードの線速差に設定し、調整モードを終了しているが、５回試行を行い、最小の転写残トナー面積率Ｘの試行回数に対応する線速差に設定してもよい。
【００３１】
また、上述では、黒のライン画像の白抜けを目的としたため、図１のように作像手段１Ｋにのみ撮像ユニット８を設置したが、図３に示すように、全ての作像手段に撮像ユニットを設置して全色のライン画像の白抜けを抑制するようにしてもよい。また、この場合のライン画像補正処理は、全ての作像手段で平行して行う。また、この場合は、中間転写ベルトの線速を一定し、各感光体の線速を調整することで、設定した線速差にする。これにより、各作像手段でそれぞれ独立して設定した線速差で、試行を行うことができる。そして、全ての作像手段について、印刷モードにおける線速差が決まったところで調整モードを終了すればよい。また、この場合、先に印刷モードにおける線速差が決まった作像手段についても、継続して試行を行い最小のＸを与える線速差を見つけるよう制御してもよい。また、上述では、感光体上のトナー像を一旦中間転写ベルト１３に転写してから、記録紙に転写する中間転写タンデム方式の画像形成装置について説明したが、感光体上のトナー像を直接記録紙に転写する直接転写タンデム方式の画像形成装置にも適用できる。
【００３２】
次に、検知用ライン画像の主走査方向の幅について、説明する。
検知用ライン画像の幅によって、検知感度が大きくことなることが実験によりわかった。
実験は、まず、それぞれ画像形成条件を変えて、５ドット幅のライン画像を出力し、目視で白抜けレベルを評価し、各白抜けレベルの画像形成条件を調べた。なお、白抜け評価基準は、下記のとおりである。そして、各白抜けレベルの画像形成条件で、検知用ライン画像のドット幅を変更して、白抜けレベルと、演算した転写残トナー面積率Ｘとの関係を調べた。その結果を、表３、図４に示す。
［評価基準］
５：白抜けなし
４：白抜けがわずかにあるが、肉眼ではほぼわからない
３：肉眼でわかる白抜けがある
２：白抜けが目立つ
１：白抜けによりラインが判別できない部分がある
【００３３】
【表３】
0005382517.tif 000004
【００３４】
表３、図４からわかるように、検知用ライン画像が、１ドット幅では、白抜けレベル１か否かの判定ができる程度の感度しかなく、２ドット幅にすることで、多少感度は上昇するが、白抜けレベルを５段階で評価できるほどの感度はない。
一方、検知用ライン画像が、３ドット幅以上であれば、白抜けレベルを上述の５段階評価できる感度が得られ、このましい。
【００３５】
［実施形態２］
次に、上記実施形態１の場合と同様に、本発明を画像形成装置であるプリンタに適用した他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。なお、本実施形態２のプリンタは、基本的には実施形態１と同様の構成を備えている。そのため、基本的な構成は実施形態１と同じなので説明を省略する。
【００３６】
図５は、実施形態２に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
図に示すように、実施形態２に係るプリンタは、撮像ユニット８が、中間転写ベルト１３上で、中間転写ベルト表面移動方向に対して二次転写部より下流で、中間転写クリーニングブレード１４より上流の位置に配置されている。
【００３７】
図６は、実施形態２におけるライン画像補正処理の制御フロー図である。
実施形態１と同様、プロセスコントロール終了後、試行回数ｎに１を代入し、試行回数を初期化して、下記表４に示すようなテーブルを読み込み、ＲＡＭに記憶する（Ｓ１０１〜Ｓ１０２）。
【００３８】
【表４】
0005382517.tif 000005
【００３９】
表４に示すように、実施形態２においては、二次転写電流を補正するので、テーブルは、試行回数ｎと設定する二次転写電流の値とが関連付けられている。そして、テーブルに基づきｎ＝１に該当する２次転写電流に設定し、感光体主走査方向中央部に、検知用ライン画像を形成する。実施形態２においても、検知用ライン画像を連続的に作像し、中間転写ベルトの停止を厳密に制御しなくても、中間転写ベルト上の転写残検知用ライン画像を撮像ユニットの撮影範囲に入れることができるようにしている。そして、検知用ライン画像の作像開始から８秒後に現像を停止し、作像開始から９秒後に中間転写ベルト１３を停止する（Ｓ１０５〜Ｓ１０６）。実施形態１よりも停止期間が長くなっているのは、撮像ユニット８の撮像位置が変わったためである。本実施形態においては、検知用ライン画像は、最下流のＫ色の作像手段を用いて作像した。最下流のＫ色の作像手段を用いて作像することによって、検知用ライン画像の作像を開始してから、転写残検知用ライン画像が、撮像ユニット８の撮像位置へくるまでの時間が他の色の作像手段で作像した場合に比べて短くすることができ、ライン画像補正処理の時間を短くでき、好ましい。なお、他の色の作像手段で検知用ライン画像を作像してもよい。
【００４０】
その後、実施形態１と同様、撮像ユニット８で中間転写ベルト表面の検知用ライン画像が載っていた箇所を拡大倍率で撮像し、撮像画像を画像処理して、転写残トナー面積率Ｘを演算する（Ｓ１０７〜Ｓ１０８）。そして、転写残トナー面積率Ｘが、Ｘｒｅｆよりも小さければ（Ｓ１０９のＹＥＳ）、そのときの二次転写電流を印刷モード時の二次転写電流に設定し（Ｓ１１０）、転写残トナー面積率Ｘが、Ｘｒｅｆ以上のとき（Ｓ１０９ＮＯ）は、２回目の試行回数に対応する２次転写電流に設定し、２回目の試行を実行する（Ｓ１１２〜Ｓ１１６）。なお、Ｘｒｅｆは実施形態１よりも厳しい条件であるＸｒｅｆ＝０．０４５とした。これは事前の実験から、本画像形成装置は一次転写よりも２次転写の方が、ライン画像の白抜けに影響を与えやすかったためである。ただし、Ｘｒｅｆを実施形態１と同じ値にしてもライン画像の白抜けを抑制できる。
【００４１】
このように、中間転写ベルト上の転写残トナーを拡大倍率で撮像する撮像ユニットを用いることでも、主走査方向の幅が、数ドットのライン画像の二次転写後における転写残トナーを定量化することができる。よって、ライン画像の転写残トナーを定量化した転写残トナー面積率Ｘから、ライン画像に白抜けが生じないような最適な二次転写電流に設定することができる。
【００４２】
［実施形態３］
次に、本発明を、上記実施形態１及び２の場合と同様に、画像形成装置としてのプリンタに適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態３」という。）について説明する。本実施形態３のプリンタは、基本的には実施形態１、２と同様の構成を備えているので、以下、相違点のみを説明する。
【００４３】
図７は、実施形態３に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
図に示すように、実施形態３に係るプリンタは、二次転写前の中間転写ベルト上の検知用ライン画像を撮像する転写前撮像ユニット８Ｂと、二次転写後の中間転写ベルト上の転写残検知用ライン画像を撮像する転写後撮像ユニット８Ａとを有している。転写前撮像ユニット８Ｂは、中間転写ベルト１３の表面移動方向に対して、最下流の作像手段１Ｋより下流で、二次転写部よりも上流の位置に配置されている。転写後撮像ユニット８Ａは、中間転写ベルト表面移動方向に対して二次転写部より下流で、中間転写クリーニングブレード１４より上流の位置に配置されている。
【００４４】
図８は、実施形態３におけるライン画像補正処理の制御フロー図である。
実施形態２と同様、プロセスコントロール終了後、試行回数ｎに１を代入し、試行回数を初期化して、上記表４と同様なテーブルを読み込み、ｎ＝１に該当する２次転写電流に設定する。そして、感光体主走査方向中央部に、検知用ライン画像を作像する（Ｓ２０１〜Ｓ２０５）。そして、検知用ライン画像の作像開始から９秒後に現像を停止し、中間転写ベルト１３を停止する（Ｓ１０６）。実施形態３においては、実施形態２と異なり、検知用ライン画像の現像の停止を中間転写ベルトの停止と同じにした。これは、最下流の作像手段で作られた検知用ライン画像を転写前撮像ユニット８Ｂで撮像するためである。すなわち、検知用ライン画像の現像を中間転写ベルトの停止と同時にすることによって、中間転写ベルトの停止を厳密に行わなくても、転写前撮像ユニットの撮像位置に検知用ライン画像を入れることができるのである。
【００４５】
その後、転写前撮像ユニット８Ｂで中間転写ベルト上の検知用ライン画像を拡大倍率で撮像するとともに、転写後撮像ユニット８Ａで中間転写ベルト上の転写残検知用ライン画像を拡大倍率で撮像する。そして、転写前撮像画像と、転写後撮像画像とをそれぞれ画像処理を行い、それぞれトナー部面積を演算する。そして、転写前撮像画像から演算した二次転写前トナー面積と、転写後撮像画像から演算した二次転写残トナー面積とから、転写率Ｙを演算する（Ｙ＝［（二次転写前トナー面積）−（二次転写残トナー面積）］／（撮影領域面積））。
【００４６】
転写率Ｙが、Ｙｒｅｆよりも大きければ（Ｓ２０９のＹＥＳ）、そのときの二次転写電流を印刷モード時の二次転写電流に設定し（Ｓ２１０）、転写率Ｙが、Ｙｒｅｆ以下のとき（Ｓ２０９ＮＯ）は、２回目の試行回数に対応する２次転写電流に設定し、２回目の試行を実行する（Ｓ２１２〜Ｓ２１６）。なお、Ｙｒｅｆの値は０．１２０とした。
【００４７】
実施形態３においては、転写前撮像ユニット８Ｂで中間転写ベルト上の検知用ライン画像を撮像することによって、２次転写部の転写率Ｙを算出することができ、２次転写部の転写性を正確に把握することができる。これにより、ライン画像の白抜けを抑制するこのできる最適な二次転写電流を設定することができる。
また、実施形態３においては、一次転写関連の制御パラメータを、同時に補正することができる。この場合は、テーブルには、試行回数と、一次転写電流と、二次転写電流とが関連付けられており、試行回数毎に、一次転写電流と、二次転写電流とを変更するのである。一次転写電流は、二次転写前トナー面積に基づいて評価して、最適な一次転写電流に設定する。一方、二次転写電流については、上述した転写率Ｙで評価するので、転写前トナー面積に変動があっても、影響はほとんどない。これにより、一次転写電流、二次転写電流ともに、ライン画像に対して最適な値に設定することができる。
【００４８】
［変形例］
次に、実施形態３の変形例について説明する。
図９は、実施形態３の変形例に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
図に示すように、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト１３に対して接離させる不図示の接離手段を設けている。また、この変形例においては、中間転写ベルト表面移動方向に対して二次転写部より下流で、中間転写クリーニングブレード１４より上流の位置に撮像ユニット８を配置しており、この撮像ユニット８で、二次転写前の検知用ライン画像と、二次転写後の転写残検知用ライン画像を検知する。
【００４９】
図１０は、実施形態３の変形例に係るライン画像補正処理の制御フロー図である。
この変形例においては、試行回数ｎ＝１に該当する２次転写電流に設定（Ｓ３０１〜Ｓ３０３）したら、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト１３から離間させる（Ｓ３０４）。その後、検知用ライン画像の作像開始から８秒後に現像を停止し、作像開始から９秒後に中間転写ベルト１３を停止し、撮像ユニット８で二次転写前の検知用ライン画像を撮像し、撮像した転写前画像を画像処理して、二次転写前トナー面積を演算する（Ｓ３０６〜Ｓ３０９）。次に、感光体、中間転写ベルトを回転させ、感光体３Ｋ上の検知用ライン画像の転写残トナーをクリーニングブレード７Ｋで清掃し、中間転写ベルト上の検知用ライン画像を中間転写クリーニングブレードで清掃する（Ｓ３１０）。次に、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト１３に当接させ（Ｓ３１１）て、再び、検知用ライン画像の作像する（Ｓ３１２）。次に、検知用ライン画像の作像開始から８秒後に現像を停止し、作像開始から９秒後に中間転写ベルト１３を停止し、撮像ユニット８で転写残検知用ライン画像を撮像する。次に、撮像した転写後画像を画像処理して、二次転写後トナー面積を演算し、先程演算した二次転写前トナー面積と、二次転写後トナー面積とから転写率Ｙを演算する（Ｓ３１３〜Ｓ３１５）。そして、実施形態３同様、転写率Ｙが、Ｙｒｅｆよりも大きければ（Ｓ３１６のＹＥＳ）、そのときの二次転写電流を印刷モード時の二次転写電流に設定し（Ｓ３１７）、転写率Ｙが、Ｙｒｅｆ以下のとき（Ｓ３１６のＮＯ）は、２回目の試行回数に対応する２次転写電流に設定し、２回目の試行を実行する（Ｓ３１９〜Ｓ３２２）。２回目以降の試行は、転写後画像のみを撮像するようにし、１回目の試行で撮像した転写前画像から求めた二次転写前トナー面積を用いて、２回目以降の試行における転写率Ｙを演算した。これは調整にかかる時間を減らすための工夫であり、制御パラメータが二次転写電流であるため、中間転写ベルト１３上の二次転写前検知用ライン画像は制御パラメータに依らず同じであるとしてもライン画像の白抜け抑制の効果を得るのに支障がなかったためである。もちろん、２回目以降の試行においても、Ｓ３０４〜Ｓ３０９のステップを実行して、二次転写前トナー面積を求めてもよい。こうすることによって、二次転写前検知用ライン画像のバラつきも含めた転写率Ｙを算出することができるため、より正確にライン画像補正処理を行う事ができる。また、一次転写関連の制御パラメータを、同時に補正する場合は、各条件で中間転写体上二次転写前検知用ライン画像を取る必要がある。よって、この場合は、２回目以降の試行においても、Ｓ３０４〜Ｓ３０９のステップを実行して、二次転写前トナー面積を求めるよう制御を行う。
【００５０】
［実施形態４］
次に、本発明を、上記実施形態１乃至３の場合と同様に、画像形成装置としてのプリンタに適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態４」という。）について説明する。本実施形態４のプリンタも、基本的には実施形態１と同様の構成を備えているので、以下、相違点のみを説明する。
【００５１】
図１１は、実施形態４に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
図に示すように、実施形態４に係るプリンタは、Ｋ色の感光体３Ｋ上の転写残トナーを撮像する感光体撮像ユニット８１と、二次転写後の中間転写ベルト１３上の転写残トナーを撮像する中間転写撮像ユニット８２とを有している。感光体撮像ユニット８１は、感光体３Ｋ表面移動方向に対して一次転写部よりも下流、かつ、クリーニングブレード７Ｋよりも上流に配置されている。中間転写撮像ユニット８２は、中間転写ベルト表面移動方向に対して二次転写部より下流で、中間転写クリーニングブレード１４より上流の位置に配置されている。
【００５２】
図１２は、実施形態４におけるライン画像補正処理の制御フロー図である。
この実施形態４においては、制御パラメータとして、線速差と二次転写電流とを補正するものである。
実施形態１と同様、プロセスコントロール終了後、線速差試行回数ｎに１を代入し、試行回数を初期化して、上記表１と同様なテーブルを読み込み、ｎ＝１に該当する線速差に設定する（ＳＳ４０１〜Ｓ４０３）。そして、感光体主走査方向中央部に、検知用ライン画像を作像し、検知用ライン画像の作像開始から２秒後に現像を停止し、中間転写ベルト１３を停止する（Ｓ４０４〜Ｓ４０５）。次に、感光体撮像ユニット８１で一次転写後の感光体上の転写残検知用ライン画像を撮像し、撮像した感光体転写残画像を画像処理して、一次転写残トナー面積率Ｘを演算し、演算した一次転写残トナー面積率Ｘをメモリ内テーブルに記憶する（Ｓ４０６〜Ｓ４０９）。これをメモリ内テーブルに記憶されている全ての線速差に対して一次転写残トナー面積率Ｘの取得を行う。全ての線速速に対して一次転写残トナー面積率Ｘの取得を終えたら（Ｓ４１０のＹＥＳ）、メモリ内テーブルを一次転写残トナー面積率Ｘの小さいものから順番に並べていき、番号ｎについても付け直す。具体的には上記表２のテーブルは下記表５のように修正される。
【００５３】
【表５】
0005382517.tif 000006
【００５４】
次に、線速差の試行回数ｎと電流値の試行回数ｍの両方に１を入れて初期化し、上記表５に示す線速差テーブルと、上記表４のような転写電流テーブルとを用いて下記に示す表６に示すような線速差−転写電流テーブルを作成し、この線速差−転写電流テーブルをＲＡＭに記憶する（Ｓ４１４）。なお、表６の形式のテーブルを初めから用意しておき、全ての線速速に対して一次転写残トナー面積率Ｘの取得を終えたらこの線速差−転写電流テーブルを一次転写残トナー面積率Ｘについてのソートを行ってもよい。
【００５５】
【表６】
0005382517.tif 000007
【００５６】
次に、ＲＡＭに記憶された表６に示すテーブルから、線速差試行回数ｎ＝１に該当する線速差（０．３５％）、電流値試行回数ｍ＝１に該当する二次転写電流（−４２［μＡ］）を取得し、設定する（Ｓ４１６）。その後、実施形態２と同様にして、中間転写撮像ユニット８２で、二次転写後の転写残検知用ライン画像を撮像し、二次転写残トナー面積率Ｚを算出する（Ｓ４１７〜Ｓ４２１）。そして、算出した二次転写残トナー面積率Ｚが、Ｚｒｅｆよりも小さければ（Ｓ４２２のＹＥＳ）、そのときの二次転写電流と線速差とを印刷モード時の二次転写電流と線速差に設定する（Ｓ４２３）。また、二次転写残トナー面積率Ｚが、Ｚｒｅｆ以上のとき（Ｓ４２３ＮＯ）は、表６のテーブルのｎ＝１、ｍ＝１に対応する箇所に二次転写残トナー面積率Ｚを記憶して（Ｓ４２５）、電流値試行回数ｍ＝２に対応する二次転写電流に設定（Ｓ４２６のＮＯ、Ｓ４３３、Ｓ４３４）し、Ｓ４１７以降のステップを実行する。本例では、Ｚｒｅｆを０．０４５とした。
【００５７】
一方、電流値試行回数ｍ＝１〜５、いずれも二次転写残トナー面積率ＺがＺｒｅｆ以上である場合（Ｓ４２６のＹＥＳ）は、線速差の試行回数をｎ＝２にし、電流値試行回数を初期化（ｍ＝１）する（Ｓ４２７のＮＯ、Ｓ４３１）。そして、ｎ＝２に対応する線速差、ｍ＝１の二次転写電流値に設定（Ｓ４３２）して、Ｓ４１７以降のステップを実行する。
【００５８】
一方、全ての条件（線速差５条件×転写電流５条件の合計２５条件）に対して評価を行ったにもかかわらずＺ＜Ｚｒｅｆを満たす条件が見つからなかった場合（Ｓ４２７のＹＥＳ）は、表６に示すテーブルから、Ｘ＜Ｘｒｅｆを満たした条件があるかチェックする（Ｓ４２８）。Ｘ＜Ｘｒｅｆを満たす条件があった場合（Ｓ４２８のＹＥＳ）、その中で最も小さいＺを与えた線速差、二次転写電流の組み合わせを探し、それを印刷モードにおける線速差と二次転写電流にする（Ｓ４２９）。なお、本例では、Ｘｒｅｆを０．５０とした。
【００５９】
一方、表６に示すテーブルに、Ｘ＜Ｘｒｅｆを満たした条件がなかった場合（Ｓ４２８のＮＯ）、次の処理（図１２における基準２）を実行して、印刷モードにおける線速差と二次転写電流を決める。
【００６０】
（線速差・二次転写電流設定処理）
以下、全ての条件が、Ｚ＜Ｚｒｅｆ，Ｘ＜Ｘｒｅｆを満たさなかった場合における線速差と二次転写電流との設定は、次のようにして行う。
横軸一次転写残トナー面積率Ｘ，縦軸二次転写残トナー面積率Ｚの平面において、座標（Ｘｒｅｆ，Ｚｒｅｆ）となる点をＰとする。各条件の（Ｘ，Ｚ）に対してＰとのユークリッド距離を求めて、この距離が最小となる条件を最適な組み合わせであるとする。
【００６１】
上述では、まず、Ｚ＜Ｚｒｅｆ，Ｘ＜Ｘｒｅｆとなる条件を優先的に探し、この条件を満たさなかった場合は、中間転写ベルト上の転写残トナー量が規定値以下になる条件が優先される制御を行ったが、これに限られない。例えば、上述とは逆に、最初、全ての電流値に対応する二次転写残トナー面積率Ｚを求め、これを小さい順に並び替えを行い、最初に一次転写残トナー面積率Ｘについて評価を行い、全ての一次転写残トナー面積率Ｘが、Ｘｒｅｆのときは、二次転写残トナー面積率ＺがＺｒｅｆよりも小さい条件を探すよう制御してもよい。すなわち、この場合は、Ｚ＜Ｚｒｅｆ，Ｘ＜Ｘｒｅｆを満たす条件がなかった場合は、感光体３Ｋ上の転写残トナーが規定値以下になる条件が優先される制御である。また、全ての条件に対して評価を行い、その後、横軸一次転写残トナー面積率Ｘ，縦軸二次転写残トナー面積率Ｚの平面において、座標（Ｘｒｅｆ，Ｚｒｅｆ）となる点をＰと、各条件の（Ｘ，Ｚ）に対とのユークリッド距離が最小となる条件を最適な組み合わせとして設定してもよい。
【００６２】
本実施形態においては、一次転写の制御パラメータである線速差と、二次転写の制御パラメータである二次転写電流とを補正するので、ライン画像の白抜けをより一層抑制することができる。
【００６３】
［実施形態５］
次に、本発明を、上記実施形態１乃至４の場合と同様に、画像形成装置としてのプリンタに適用した更に他の実施形態（以下、本実施形態を「実施形態５」という。）について説明する。本実施形態５のプリンタも、基本的には実施形態４と同様の構成を備えているので説明は省略する。
【００６４】
実施形態５においては、ライン画像補正処理において、検知用画像として、検知用ライン画像のほかに、検知用ベタ画像を作像し、検知用ライン画像の撮像画像と、検知用ベタ画像の撮像画像とを用いた。また、画像処理も上記実施形態１〜４と異ならせた。
【００６５】
図１３は、実施形態５におけるライン画像補正処理の制御フロー図である。
実施形態５におけるライン画像補正処理の制御フローは、基本的に実施形態４におけるライン画像補正処理の制御フローとほぼ同じである。実施形態の５においては、検知用ライン画像を作像して、感光体撮像ユニット８１で、転写残検知用ライン画像を撮像した後、検知用ベタ画像を作像して、感光体撮像ユニット８１で、転写残検知用ベタ画像を撮像する。そして、次のような画像処理を行って、一次転写残トナー最大面積率Ｘｍａｘを演算する。
【００６６】
以下、実施形態５における画像処理について説明する。
まず、実施形態１と同様に、得られた撮像画像をピクセル毎に分割し、トナー部と非トナー部とに二値化処理する。次に、トナー部に対しクラスタリングを行う。
ここで、クラスタリングについて説明する。
図１４は、二値化処理後の撮像画像の一例を示す図である。
まず、図１４に示すトナー部Ａについて、トナー部Ａの隣接部にトナー部があるか否かの判定を行う。隣接部の定義はノイマン近傍（上下左右の４方向）でもムーア近傍（上下左右と斜め方向を含めた８方向）でもよい。また、他の定義方法でもよい。以下の説明では、ノイマン近傍を隣接部と定義した場合について、説明する。図１４に示すように、トナー部Ａには、隣接するトナー部Ａ−１が存在する。次に、このトナー部Ａ−１について、トナー部Ａ以外に、隣接部があるか否かの判定を行い、ある場合、そのトナー部（Ａ−２，Ａ−３）について、隣接部があるか否かの判定を行っていき、複数のトナー部からなる集まり（クラスター）を求めていく。図１４に示す例では、上記のようなクラスタリングした結果、６つのクラスターに分割される。また、クラスターとして、平面上の分布を特徴付けるネットワークを導入する等、他の平面上トナー分布を特徴付ける方法で定義してもよい。また、今回は画像の境界部分は固定境界としてクラスタリングを行ったが、計算上周期境界として扱ってクラスタリングを行ってもよい。
【００６７】
上述のようなクラスタリング処理を行った後、制御部は、各クラスターの面積を求め、これらうち、最大のクラスター面積を特定する（図１４に示す例では、（５）のクラスター）。そして、転写残検知用ベタ画像を撮像した撮像画像から求めた最大クラスター面積（以下、ベタ最大クラスター面積という）と、転写残検知用ライン画像を撮像した撮像画像から求めた最大クラスター面積（以下、ライン最大クラスター面積という）とから、一次転写残トナー最大面積率Ｘｍａｘを演算する。
（一次転写残トナー最大面積率Ｘｍａｘ）＝（ベタ最大クラスター面積）＋（ライン最大クラスター面積）
【００６８】
ここで、クラスタリング処理し、クラスターに基づいて、転写残トナーを定量化する理由について説明する。
図１５は、記録紙の画像に濃度ムラが少ないときにおける、転写後の感光体表面を感光体撮像ユニット８１で撮像したときの図である。図１６は、記録紙の画像に濃度ムラが多いときにおける、転写後の感光体表面を感光体撮像ユニット８１で撮像したときの図である。図中黒い部分が、転写残トナーである。
一般に、濃度ムラやライン画像に白抜けが生じるのは転写されずに感光体表面に残る転写残トナーの残り方が不均一であるという特徴がある。逆に、転写時に全体が一様に抜けるのであれば、絵として全体が薄くなる可能性はあるが、濃度ムラや白抜けとはなりにくい。また、この場合であれば像担持体上の付着量を多くするなどにより容易に解決する事ができる。従って、ライン画像の白抜けや濃度ムラを減らすには、転写残トナーにムラがないような条件を探す事が好ましい。
例えば、図１５と図１６のように異なる残り方をする画像形成装置でライン画像を出力し、そのライン画像の白抜けを、目視により５段階評価（５が良く１が悪い）すると図１５が５で図１６が３となり、品質としては大きな差があった。これに対し、図１５、図１６に示す撮像画像に対して画像処理を行い転写残トナー面積率Ｘ（Ｘ＝（転写残トナー面積）／（撮像画像面積））を求めた場合、図１５が、約０．０４で、図１６が、０．１３であった。比にすると、３．２５倍である。
一方、上述したように、図１５、図１６に示す撮像画像に対して画像処理を行いクラスター毎に分割し、最大のクラスターの面積を求めると、図１５が、６．２×１０−４、図１６が４．９×１０−３であり比にすると７．９倍となり、感度が非常に高い。従って、クラスター分割し、それを基に定量化することで、より感度を上げることができ、精度の高い画像形成条件の補正を行うことができる。
【００６９】
そして、全線速差で、一次転写残トナー最大面積率Ｘｍａｘを算出したら、実施形態４と同様に、ｎ＝１の線速差、ｍ＝１の二次転写電流に設定して、検知用画像を作像する。この場合も、検知用ライン画像を作像して、中間転写撮像ユニットで、転写残検知用ライン画像を撮像した後、検知用ベタ画像を作像して、中間転写撮像ユニットで、転写残検知用ベタ画像を撮像する。そして、上述と同様に、二値化処理した撮像画像に対して、クラスタリングを行い、二次転写残トナー最大面積率Ｚｍａｘを演算する。
Ｚｍａｘ＝（ベタ最大クラスター面積）＋（ライン最大クラスター面積）
【００７０】
その後の制御は、実施形態４と同様にして、判定を行い、線速差、二次転写電流を決定する。なお、本実施形態５では、Ｘｒｅｆの値を５．０×１０−３、Ｚｒｅｆの値を２．０×１０−３とした。これは、一例であり、装置の特性などにより適宜設定すればよい。
【００７１】
また、上記Ｘｍａｘ，Ｚｍａｘは、ベタ最大クラスター面積とライン最大クラスター面積とを足し合わせているが、２つの値をかけてもよいし、足し合わせる際に適当な係数をかけるなどしてもよい。また、その他の計算方法で、定量化してもよい。
【００７２】
この実施形態５においては、ベタ画像の転写残トナー、ライン画像の転写残トナーに基づいて、画像形成条件を調整するので、ベタ画像、ライン画像ともに、良好な画像を得ることができる。さらに、実施形態５においては、転写残トナーに対してクラスター毎に分割し、分割したクラスターに基づいて、画像形成条件を調整するので、検知感度が上がり、ライン画像の白抜けが良好に抑制できる最適な画像形成条件に設定することができる。また、ベタ画像の濃度ムラを抑制できる最適な画像形成条件に設定することができる。
【００７３】
次に、本発明者らが行った検証試験について説明する。
検証試験は、温度１０［℃］湿度１５［％］の環境と温度２７［℃］湿度８０［％］の２つの環境において、従来装置と上記実施形態１〜５の装置とで画像を出力し、得られた画像を評価した。従来装置は、温湿度センサを備え、温湿度センサの値に基づいて画像形成条件（転写電流）を変更するものである。また、実施形態１乃至５と同じタイミングで、プロセスコントロールを実施し、実施形態１乃至５と同様に、ベタ濃度をセンサで測定しそれにより画像形成条件（帯電部の電圧）を制御するものである。また、本検証試験では、差がわかりやすいように、潜像を可視化するための現像剤は現像機内で６０分間単体機攪拌し劣化させたものを用いた。出力画像はベタパッチ、５ドット幅のライン、文字であり、それぞれについて白抜けの度合いを以下の５段階で評価した。文字は「轟」を使用した。
［評価基準］
５：白抜けなし
４：白抜けがわずかにあるが、肉眼ではほぼわからない
３：肉眼でわかる白抜けがある
２：白抜けが目立つ
１：白抜けにより判別できない文字がある
【００７４】
【表７】
0005382517.tif 000008
【００７５】
上記表７に示すように、実施形態１〜５の装置いずれも、２７［℃］、８０［％］環境下における、ラインの白抜け、文字の白抜けが改善されていることがわかる。また、実施形態４、５の装置のように、線速差と、２次転写電流とを調整するものは、画像の白抜けを良好に抑制できることがわかる。また、実施形態５のように、ベタ画像の転写残トナー量に基づいて、線速差と２次転写電流とを調整することによって、実施形態４よりも、１０［℃］１５［％］環境下におけるベタ画像の白抜けがより抑制されることがわかる。
【００７６】
以上、本実施形態１乃至５の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体３と、トナーを上記感光体３に転移させて、上記感光体３の潜像を現像する現像手段たる現像装置４と、感光体３に形成されたトナー像を直接記録紙に転写するか、中間転写体たる中間転写ベルト１３に転写してから記録紙に転写する転写手段たる転写装置２０と、トナー像転写後の上記感光体表面または上記中間転写ベルト表面を拡大倍率で撮像する転写後撮像手段たる撮像ユニット８とを備えている。そして、検知用パターンを形成し、検知用パターン転写後の上記感光体３または上記中間転写ベルト１３における検知用パターン形成箇所を上記撮像ユニット８で撮像し、撮像画像に基づき、転写残トナー量検知し、転写残トナー量に基づいて画像形成条件を制御するライン画像補正処理を実行する。
実施形態１乃至５においては、トナー像転写後の感光体表面または中間転写ベルト表面を拡大倍率で撮像する転写後撮像手段たる撮像ユニット８を備えているので、転写残トナーが僅かでも、感度よく検知することができる。これにより、転写残トナーが僅かなライン画像を検知用パターンとして用いて、装置のライン画像に対する転写性能を検知することができ、ライン画像に白抜けが生じない画像形成条件に調整することができる。その結果、ライン画像の白抜けが抑制された高品位な画像を出力することができる。
【００７７】
また、検知用ライン画像の幅を、３ドット以上にすることによって、撮像ユニットの撮像画像に基づいて、ライン画像の白抜けレベルを感度よく検知することができる。
【００７８】
また、撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、トナー部と分類された領域の面積である転写残トナー面積Ｗに基づいて、転写残トナーについて定量化する。かかる構成においては、クラスター毎に分割して、転写残トナーについて定量化する場合に比べて、定量化値を算出するための時間を短縮することができ、ライン画像補正処理の時間を短縮することができる。
【００７９】
また、実施形態５のプリンタのように、撮像画像を複数の領域に分割し、各領域について、トナー部と非トナー部とに分類し、上記トナー部に対しクラスタリングを行い、クラスタリングによって得られた複数のクラスターに基づいて転写残トナーについて定量化してもよい。かかる構成によれば、転写残トナー面積Ｗに基づいて、転写残トナーについて定量化する場合に比べて、ライン画像の白抜けに対する検知感度が高まり、装置のライン画像に対する転写性能を精度よく検知することができる。
【００８０】
また、実施形態５のプリンタのように、クラスターに基づいて転写残トナーについて定量化することで、ベタ画像における濃度ムラも検知することができる。よって、検知用パターンとしてベタ画像を形成することによって、ベタ画像の濃度ムラや斑点状の白抜けも抑制できる画像形成条件に調整できる。その結果、さらに高品位な画像を出力することができる。
【００８１】
また、実施形態３のプリンタのように、転写前撮像手段たる転写前撮像ユニット８Ｂと、転写後撮像手段たる転写後撮像ユニット８Ａとを設け、転写前トナーについて定量化した値である二次転写前トナー面積と、転写残トナーについて定量化した値である二次転写残トナー面積とに基づいて画像形成条件を制御している。このように、二次転写前トナー面積と、二次転写残トナー面積とを用いることで、転写率を求めることができ、二次転写残トナー面積のみに基づいて、装置のライン画像に対する転写性能を検知するものに比べて、検知感度を高めることができる。よって、二次転写残トナー面積のみに基づいて、画像形成条件を調整するものに比べて、ライン画像の白抜けが抑制された画像を出力することができる。
【００８２】
また、実施形態１乃至５のプリンタは、感光体と現像装置とを少なくとも備えた作像手段を複数並べて配置したタンデム型のカラー画像形成装置であるので、フルカラー作像時の生産性を向上させることができる。
【００８３】
また、実施形態４のプリンタのように、トナー像転写後の上記感光体表面を撮像する第１転写後撮像手段たる感光体撮像ユニット８１と、トナー像転写後の中間転写ベルト表面を撮像する第２転写後撮像手段たる中間転写撮像ユニット８２とを設け、一次転写残トナーについての定量化値たる一次転写残トナー面積率Ｘと、二次転写残トナーについての定量化値たる二次転写残トナー面積率Ｚとに基づいて画像形成条件を制御してもよい。
かかる構成によれば、一次転写条件（線速差）と、二次転写条件（二次転写条件）とを調整することが可能となり、より一層、ライン画像の白抜けが抑制された画像を出力することが可能となる。
【符号の説明】
【００８４】
１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ：作像手段
２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ：帯電装置
３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ：各感光体
４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ：現像装置
５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋ：センサ
６Ｙ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｋ：一次転写ローラ
７Ｙ，７Ｃ，７Ｍ，７Ｋ：クリーニングブレード
８：撮像ユニット
８Ａ：転写後撮像ユニット
８Ｂ：転写前撮像ユニット
１０：二次転写ローラ
１３：中間転写ベルト
１４：中間転写クリーニングブレード
２０：転写装置
８１：感光体撮像ユニット
８２：中間転写撮像ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００２−７２７０２号公報
【特許文献２】特開２００２−３２３８０１号公報
【特許文献３】特開２００８−１０７３９８号公報
【特許文献４】特許第３２６４６９５号公報
【特許文献５】特開２０００−２８４５５４号公報
【図１】
0005382517.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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