(57)【要約】【課題】傷や筋などの画像ノイズが発生する状況下にあっても、当該画像ノイズの影響を受けることなく、画像調整用パターン像の情報を正確に画像形成条件に反映させることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】定着部の下流側に設けられ、定着した画像を用紙の幅方向の全域に亘って検出可能なトナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０を備え、この検出部２２０による画像調整用パターン像の検出に先立って、当該画像調整用パターン像の形成領域内における画像ノイズの有無を判定する。そして、検出部２２０による画像調整用パターン像の検出時に、制御部２１０は、上記の判定結果に基づいて、検出部２２０の検出領域を画像ノイズが発生しない領域に設定し、当該領域での検出部２２０による画像調整用パターン像の検出結果を画像形成部４０の画像形成条件に反映させることによって当該画像形成条件を決定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像調整用パターン像を用いて画像形成条件を決定する画像形成装置であって、
用紙に定着した前記画像調整用パターン像の情報を検出する検出部と、
前記画像調整用パターン像の形成に先立って前記用紙に形成された画像ノイズ検出用パターン像に基づいて、前記画像調整用パターン像に発生する画像ノイズの有無を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記検出部が前記画像調整用パターン像の情報を検出する検出領域を前記画像ノイズが発生しない領域に設定し、当該検出領域で検出された情報を用いて前記画像形成条件を決定する制御部と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記用紙の搬送方向と直交する方向の全域に亘って画素が直線状に配置されたセンサを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像ノイズ検出用パターン像は、前記用紙の全面に亘って形成されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記画像調整用パターン像の形成位置を、基準となる形成領域から前記用紙の搬送方向と直交する方向に変更し、その変更した形成位置に対応して、前記検出部の検出領域を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像調整用パターン像の形成位置を、基準となる形成領域から前記用紙の搬送方向に変更し、その変更した形成位置に対応して、前記検出部の検出タイミングを変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像調整用パターン像は、前記用紙の全面に亘って形成されている
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、静電気を用いて画像の形成を行う特性上、本装置の使用環境における温度、湿度等の環境条件の変動や、感光体や現像剤等の経時的な劣化、即ち耐久性の変化によって画像の濃度や線幅、印字位置が変動してしまうために、安定した画像の形成を行うことができない。
【０００３】
これを防止するために、環境条件の情報や耐久性の情報、さらには、画像調整用パターン像の情報を検出して、画像を形成する条件（以下、「画像形成条件」と記述する）にフィードバックすることにより、形成する画像の安定化を図る制御（以下、「画像安定化制御」と記述する）が行われている（例えば、特許文献１参照）。ここで、「画像調整用パターン像」とは、画像調整のために専用に形成するパターン画像である。この画像安定化制御を行うことにより、画像の形成を不安定にする要因が存在しても、画像を安定して形成することができる。
【０００４】
上記の画像安定化制御として、一般的に、２つの方式が知られている。その１つは、中間転写ベルトの対向部に設置されたトナー濃度センサによって、中間転写ベルト上に形成された未定着の画像調整用パターン像のトナー濃度を検出する方式（以下、「画像安定化制御方式（１）」と記述する）である。もう１つは、定着部以降の用紙搬送部に設置されたトナー濃度センサによって、用紙に定着した画像調整用パターン像のトナー濃度を検出する方式（以下、「画像安定化制御方式（２）」と記述する）である。
【０００５】
比較的安価な画像形成装置には、画像安定化制御方式（１）が採用される場合が多い。ただし、安定化制御方式（１）の場合は、トナー濃度センサが２次転写部の下流側であって、中間転写ベルトと対向するように設置されていることから、２次転写部や定着部で生じた変動分を検出して画像形成条件にフィードバックすることができない。そして、当該変動分については予測しての制御となるため、画質の安定性に欠けるという欠点がある。
【０００６】
一方、比較的高価な画像形成装置では、近年、画像安定化制御方式（２）が採用されてきている。画像安定化制御方式（２）の場合は、画像安定化制御方式（１）では検出することができない、２次転写部や定着部で生じた変動分についても検出して、画像形成条件にフィードバックすることができるため、画像安定化制御方式（１）に比べて高画質化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３９０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、画像安定化制御方式（２）であっても、定着した画像調整用パターン像に予期しない傷や筋などの画像ノイズが存在すると、その画像ノイズの影響を受けた状態で、トナー濃度センサの検出結果が画像形成条件にフィードバックされてしまい、出力画像（形成する画像）に悪影響を及ぼしてしまう。換言すれば、定着した画像調整用パターン像に画像ノイズが存在することにより、画像調整用パターン像の情報が正確に画像形成条件に反映されないことになる。
【０００９】
本発明は、傷や筋などの画像ノイズが発生する状況下にあっても、当該画像ノイズの影響を受けることなく、画像調整用パターン像の情報を正確に画像形成条件に反映させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
画像調整用パターン像を用いて画像形成条件を決定する画像形成装置であって、
用紙に定着した前記画像調整用パターン像の情報を検出する検出部と、
前記画像調整用パターン像の形成に先立って前記用紙に形成された画像ノイズ検出用パターン像に基づいて、前記画像調整用パターン像に発生する画像ノイズの有無を判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記検出部が前記画像調整用パターン像の情報を検出する検出領域を前記画像ノイズが発生しない領域に設定し、当該検出領域で検出された情報を用いて前記画像形成条件を決定する制御部と、
を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成の画像形成装置において、検出部による画像調整用パターン像の情報の検出結果に基づいて、画像形成条件を決定する制御を行う前に、判定部は、画像ノイズ検出用パターン像に基づいて、前記画像調整用パターン像に発生する画像ノイズの有無を判定する。そして、検出部による画像調整用パターン像の検出時に、制御部は、判定部の判定結果を受けて、検出部が画像調整用パターン像の情報を検出する検出領域を、画像ノイズが発生しない領域に設定する。これにより、画像ノイズが発生しない領域での画像調整用パターン像の検出結果が画像形成条件に反映させ、当該画像形成条件が決定されることになる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、画像調整用パターン像の検出を、画像ノイズが発生しない領域で行うことができるために、画像ノイズが発生する状況下にあっても、当該画像ノイズの影響を受けることなく、画像調整用パターン像の情報を正確に画像形成条件に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置のシステム構成の概略を示す全体構成図である。
【図２】画像調整用パターン像の一例であるトナーパッチ像を示す図である。
【図３】トナーパッチ像上に発生する画像ノイズの一例であるたて筋を示すパターン図である。
【図４】トナーパッチ像上に発生する画像ノイズの一例であるよこ筋を示すパターン図である。
【図５】階調補正の概念図である。
【図６】画像ノイズの有無の判定やトナーパッチ像の検出領域の設定などの制御を行う制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】画像ノイズ検出用パターン像の一例である全面ハーフトーンのパターン像を示す図である。
【図８】実施例１についての説明図である。
【図９】実施例１の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例２についての説明図である。
【図１１】実施例２の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例３についての説明図である。
【図１３】実施例３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明や各図において、同一要素または同一機能を有する要素には同一の符号を付して示し、重複する説明は省略する。
【００１５】
［画像形成装置の構成例］
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置のシステム構成の概略を示す全体構成図である。本実施の形態では、複写機に適用する場合を例に挙げている。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式を採用しており、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部６０と、定着部８０と、制御基板９０とを有する。
【００１７】
原稿搬送部１０は、原稿をセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｇを原稿排出トレイ１６に排出する。
【００１８】
画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像データを生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。このランプＬからの照射光に基づく原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されることにより画像データとして作成される。
【００１９】
また、画像読取部３０は、画像読取制御部３６を有している。画像読取制御部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の周知の画像処理を施して、制御基板９０に搭載されたＲＡＭ（不図示）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したデータであってもよい。
【００２０】
用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置である２次転写部６０に搬送される。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、ユーザーによってセットされる、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。
【００２１】
画像読取部３０と用紙収納部２０との間には、画像形成部４０と中間転写ベルト５０が配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するために、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。
【００２２】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有している。したがって、ここでは、第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。
【００２３】
第１の画像形成ユニット４０Ｙは、ドラム状の感光体４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５とを有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによる駆動の下に回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与えることにより感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データ又は外部装置から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して露光を行うことにより感光体４１上に静電潜像を形成する。
【００２４】
現像部４４は、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いて、感光体４１上に形成された静電潜像を現像する。トナーは、画像を形成する粒子である。キャリアは、現像部４４内でのトナーとの混合において摩擦帯電によりトナーに適正な電荷を与える機能と、感光体４１と対向する現像領域にトナーを搬送する機能と、感光体４１上の静電潜像にトナーが忠実に現像できるように現像電界を形成する機能とを持っている。この現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面には、イエローのトナー像が形成される。
【００２５】
なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。
【００２６】
クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。
【００２７】
感光体４１上に付着したトナーは、中間転写体の一例である中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータによる駆動の下に、感光体４１の回転（移動）方向とは逆方向に回転する。
【００２８】
中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと逆極性の電圧を印加させることで、感光体４１上に付着したトナーを中間転写ベルト５０に転写する。
【００２９】
そして、中間転写ベルト５０が回転することで、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が、中間転写ベルト５０の表面に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合うことによってカラー画像が形成される。
【００３０】
また、中間転写ベルト５０には、ベルトクリーニング装置５３が対向している。このベルトクリーニング装置５３は、用紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト５０の表面を清掃する。
【００３１】
中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向の下流には、２次転写部６０が配置されている。この２次転写部６０は、搬送部２３によって搬送されてきた用紙Ｓを中間転写ベルト５０に接触させることにより、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する。
【００３２】
２次転写部６０は、２次転写ローラ６１を有している。２次転写ローラ６１は、対向ローラ５２に圧接されている。そして、２次転写ローラ６１と中間転写ベルト５０が接触する部分は、２次転写ニップ部６２となる。この２次転写ニップ部６２の位置は、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する転写位置である。
【００３３】
２次転写部６０における用紙Ｓの排出側には、定着部８０が設けられている。この定着部８０は、用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる。定着部８０は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２で構成されている。定着上ローラ８１及び定着下ローラ８２は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２との圧接部として定着ニップ部が形成される。
【００３４】
定着上ローラ８１の内部には、加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ８１のローラ部が温められる。そして、定着上ローラ８１のローラ部の熱が用紙Ｓへ伝達されることにより、用紙Ｓ上のトナー像が定着される。
【００３５】
用紙Ｓは、２次転写部６０によってトナー像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ８１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙Ｓには、定着上ローラ８１と定着下ローラ８２とによる加圧と、定着上ローラ８１のローラ部の熱による加熱が行われる。
【００３６】
定着部８０の用紙Ｓの搬送方向の下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部８０を通過した用紙Ｓの搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、用紙Ｓの片面への画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、用紙Ｓの片面への画像形成におけるフェースダウン排紙を行う場合、及び用紙Ｓの両面への画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。
【００３７】
フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって用紙Ｓの表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転された用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。用紙Ｓの両面への画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって用紙Ｓの表裏を反転する。そして、表裏が反転された用紙Ｓは、再給紙路２７によって再び転写位置へ送られる。
【００３８】
一対の排紙ローラ２５の下流側には、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。
【００３９】
［画像安定化制御について］
上述した電子写真方式の画像形成装置１では、形成する画像（出力画像）の濃度が目標濃度になるように、画像形成条件を調整する画像安定化制御が行われる。画像形成条件としては、帯電電圧、露光量、現像バイアス電圧などを例示することができる。この画像安定化制御は、中間転写ベルト５０等の像担持体上や用紙Ｓ等の記録媒体上に画像調整用パターン像を形成し、この形成した画像調整用パターン像の濃度を検出部で検出し、その検出結果を画像形成条件にフィードバックし、画像形成条件に反映させることによって行われる。
【００４０】
画像調整用パターン像は、例えば、パッチ状のトナーパターン像（以下、「トナーパッチ像」と記述する）として中間転写ベルト５０等の像担持体上や用紙Ｓ等の記録媒体上に形成される。ここでは、トナーパッチ像が用紙Ｓに記録される場合について説明する。トナーパッチ像は、トナー像の色に対応した、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のパッチ列からなる。
【００４１】
より具体的には、図２に示すように、トナーパッチ像ＴＰは、ＹＭＣＫの色ごとに、直線状に配列された複数のパッチ（パッチ列）から構成されている。そして、各色のパッチ列は、用紙Ｓ上に互いに隣接して形成される。なお、図２には、図面の簡略化のために、トナーパッチ像ＴＰについて、例えばシアン（Ｃ）とブラック（Ｋ）の２色分のパッチ列を示している。
【００４２】
図２では、シアンのパッチ列の複数のパッチについては破線の四角で図示し、ブラックのパッチ列の複数のパッチについては実線の四角で図示している。そして、各色のパッチ列の複数のパッチは、トナー濃度が用紙Ｓの搬送方向において順に異なるように、即ち、搬送方向において順に薄くまたは濃くなるように配列されている。
【００４３】
トナーパッチ像ＴＰは、用紙Ｓごとに規定される画像形成領域内に形成される。本例では、例えば用紙Ｓの幅方向（即ち、用紙Ｓの搬送方向と直交する方向）における中央部がトナーパッチ像ＴＰの形成領域（画像調整用パターン像の形成領域）となっている。ただし、トナーパッチ像ＴＰの形成領域については、用紙Ｓの画像形成領域内に限られるものではなく、当該画像形成領域外に設定する構成を採ることも可能である。なお、用紙Ｓの幅方向は、画像形成の際の主走査方向でもあり、用紙Ｓの搬送方向は、画像形成の際の副走査方向でもある。
【００４４】
一方、画像調整用パターン像、即ちトナーパッチ像ＴＰの色や濃度等の情報を検出する検出部は、周知の光学的なトナー濃度センサを有する。前にも述べたように、トナー濃度センサの検出結果を画像形成条件に反映させる（フィードバックする）画像安定化制御には、画像安定化制御方式（１）と画像安定化制御方式（２）との２つの制御方式がある。
【００４５】
図１において、画像安定化制御方式（１）は、２次転写部６２の下流側であって、中間転写ベルト５０と対向するように設置されたトナー濃度センサ１１０によって、中間転写ベルト５０上に形成された未定着の画像調整用パターン像のトナー濃度を検出するという方式である。画像安定化制御方式（２）は、定着部８０以降の用紙搬送部に対向するように設置されたトナー濃度センサ１２０によって、用紙Ｓに定着した画像調整用パターン像のトナー濃度を検出するという方式である。
【００４６】
画像安定化制御方式（１）で用いられるトナー濃度センサ１１０は、中間転写ベルト５０上に形成された画像について、ある特定の位置の濃度をスポット的に検出する光学センサである。これに対し、画像安定化制御方式（２）で用いられるトナー濃度センサ１２０は、用紙Ｓに定着した画像の情報を用紙Ｓの幅方向（即ち、用紙Ｓの搬送方向と直交する方向）の全域に亘って検出可能な光学センサである。
【００４７】
具体的には、トナー濃度センサ１２０は、例えば、用紙Ｓの幅方向の全域に亘って画素が直線状に配置されたセンサ（いわゆるラインセンサ）と、用紙Ｓに定着した画像に対して光を照射する光源と、当該光源から発せられた光に基づく、定着した画像からの反射光をラインセンサに導く光学系とを有する構成となっている。ラインセンサとしては、ＣＣＤ型のイメージセンサであってもよいし、ＣＭＯＳ型（ＭＯＳ型を含む）のイメージセンサであってもよい。
【００４８】
この種のトナー濃度センサ１２０は、インラインセンサと呼称される場合がある。トナーパッチ像ＴＰの情報を検出する検出部は、ラインセンサを含むトナー濃度センサ１２０の他に、当該トナー濃度センサ１２０の画素単位のセンサ出力を処理する信号処理部を有し、用紙Ｓに定着した画像に関して、色情報や印字位置情報などを用紙Ｓの幅方向の全域に亘って、即ちスポット的にではなく、エリア的に検出することができる構成となっている。
【００４９】
そして、この検出部は、用紙Ｓの幅方向においてトナーパッチ像ＴＰの情報を検出する検出領域を任意に設定することが可能な構成となっている。具体的には、例えば、ラインセンサの特定の領域の画素を選択して、他の領域の画素を非選択としたり、信号処理部での信号処理の際に、ラインセンサの特定の領域の画素の信号を出力して、他の領域の画素の信号を非出力としたりすることにより、特定の領域を検出領域として設定することができる。
【００５０】
上述したように、定着した画像を用紙Ｓの幅方向の全域に亘って検出可能なトナー濃度センサ１２０を用いる画像安定化制御方式（２）は、例えば２次転写部６０や定着部８０で生じた変動分を含む、より多くの画像の情報を検出し、画像形成条件に反映させることができる。したがって、画像安定化制御方式（２）は、２次転写部６０や定着部８０で生じた変動分を検出できない画像安定化制御方式（１）に比べて高画質化を図ることができる。
【００５１】
本実施の形態に係る画像形成装置１では、画像安定化制御方式（１）および画像安定化制御方式（２）の両方式を採用している。ただし、画像安定化制御方式（１）の採用は必須ではない。すなわち、本発明は、少なくとも画像安定化制御方式（２）を採用する画像形成装置に対して適用することができる。
【００５２】
［画像ノイズについて］
ところで、定着した画像調整用パターン像、即ちトナーパッチ像ＴＰに予期しない傷や筋などの画像ノイズが存在する場合がある。この画像ノイズとしては、例えば、図３に示すように、トナーパッチ像ＴＰ上に用紙Ｓの搬送方向に沿って直線状に発生する、いわゆるたて筋Ｎ１や、図４に示すように、トナーパッチ像ＴＰ上に用紙Ｓの幅方向に沿って直線状に発生する、いわゆるよこ筋Ｎ２などを例示することができる。
【００５３】
たて筋Ｎ１は、例えば、露光部４３の光学系にホコリが付着したり、ベルトクリーニング装置５３のクリーニング部に紙粉が挟まったりすることによって発生する画像ノイズである。よこ筋Ｎ２は、例えば、感光体４１に振れがあったり、現像部４４の現像ヘッドに振れがあったりすることによって発生する画像ノイズである。なお、たて筋Ｎ１やよこ筋Ｎ２は画像ノイズの一例に過ぎず、画像ノイズはこれらに限られるものではない。
【００５４】
このような画像ノイズが定着したトナーパッチ像ＴＰに存在すると、その画像ノイズの影響を受けた状態で、トナー濃度センサ１２０の検出結果が画像形成条件にフィードバックされてしまい、トナーパッチ像ＴＰの情報が正確に画像形成条件に反映されないことになる。
【００５５】
図５は、階調補正の概念図である。図５において、横軸が画像データの入力階調を、縦軸がトナー濃度センサ１２０の濃度検出値をそれぞれ表している。画像ノイズの影響を受けない状態では、図５に実線で示す狙いの階調特性が得られる。そして、トナー濃度センサ１２０の濃度検出値が画像形成条件にフィードバックされることにより、所望の色になるように画像データの補正処理が行われる。
【００５６】
一方、画像ノイズの影響を受ける誤検出があると、実線で示す狙いの階調特性に対して、図５に破線で示すように、トナー濃度センサ１２０の濃度検出値が低階調側では低濃度側にずれ、高階調側では高濃度側にずれる階調特性（誤検出により生じる階調特性）となる。従って、定着したトナーパッチ像ＴＰに画像ノイズが存在し、その影響を受けた状態で、トナー濃度センサ１２０の検出結果が画像形成条件にフィードバックされると、画像データの補正処理が正確に行われないことになる。
【００５７】
そこで、本実施の形態に係る画像形成装置１では、先ず、トナーパッチ像ＴＰの検出に先立って、当該トナーパッチ像ＴＰの形成領域内における画像ノイズ、即ちトナーパッチ像ＴＰに発生する画像ノイズの有無を判定する。
【００５８】
そして、その判定結果に基づいて、トナー濃度センサ１２０を含む検出部がトナーパッチ像ＴＰを検出する検出領域（以下、単に「検出部の検出領域」と記述する）を画像ノイズが発生しない領域に設定し、この設定した領域でのトナーパッチ像ＴＰの検出結果を基に画像形成条件を決定する。具体的には、トナーパッチ像ＴＰの検出部による検出結果を画像形成条件にフィードバックし、当該画像形成条件に反映させるようにする。
【００５９】
図６は、画像ノイズの有無の判定や、トナーパッチ像ＴＰの検出領域の設定などの制御を行う制御系の構成の一例を示すブロック図である。
【００６０】
図６に示すように、本例に係る制御系２００は、画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを含む画像形成部４０と、制御部２１０と、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０とから構成されている。
【００６１】
制御部２１０は、画像形成装置１のシステム全体を制御する制御部でもあり、例えばマイクロコンピュータによって構成することができる。ただし、制御部２１０については、マイクロコンピュータからなる構成に限られるものではなく、ハードウェアからなる構成とすることも可能である。
【００６２】
本実施の形態にあっては、制御部２１０は、トナーパッチ像ＴＰの形成領域内における画像ノイズの有無を判定する判定部としての機能を持ち、その判定結果に基づいて、検出部２２０の検出領域を画像ノイズが発生しない領域に設定する。制御部２１０はさらに、この設定した領域でのトナーパッチ像ＴＰの検出結果を画像形成条件にフィードバックする制御を行う。
【００６３】
検出部２２０は、トナー濃度センサ１２０の他に、当該トナー濃度センサ１２０の画素単位のセンサ出力を処理する信号処理部１２１を有し、用紙Ｓに定着した画像に関して、色情報や印字位置情報などを用紙Ｓの幅方向の全域に亘ってエリア的に検出することができる。
【００６４】
この検出部２２０は、例えば、ラインセンサの特定の領域の画素を選択したり、信号処理部１２１での信号処理の際に、特定の領域の画素の信号を出力したりすることで、用紙Ｓの幅方向における検出領域を任意に設定することが可能な構成となっている。
【００６５】
トナーパッチ像ＴＰの形成領域内における画像ノイズの有無を判定するにあたっては、トナーパッチ像ＴＰを形成し、その検出を行う前に、画像ノイズ検出用パターン像を用紙Ｓに形成するようにする。画像ノイズ検出用パターン像としては、例えば図７に示すような、用紙Ｓの全面に亘って形成される全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを例示することができる。
【００６６】
このような全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを用紙Ｓに形成することで、トナーパッチ像ＴＰを形成し、その検出を行うのに先立って、画像形成領域内、特にトナーパッチ像ＴＰの形成領域内に、たて筋Ｎ１や点状のノイズＮ３などの画像ノイズの有無を把握することができる。そして、これら画像ノイズについては、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０の検出結果を基に判定することができる。
【００６７】
なお、本例では、画像ノイズ検出用パターン像として全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを例示したが、これに限られるものではなく、画像形成部４０における画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの各エンジン特性において画像ノイズが検出できるようなパターン像であればよい。
【００６８】
トナーパッチ像ＴＰの形成領域内における画像ノイズの有無を判定する際に、制御部２１０は、全面ハーフトーンのパターン像ＨＰに基づく検出部２２０の検出結果から、画像ノイズの有無やノイズの種類（たて筋やよこ筋などの形状）の他に、用紙Ｓの幅方向における画像ノイズの位置情報や、用紙Ｓの搬送方向における位置情報を取得することができる。
【００６９】
具体的には、トナー濃度センサ１２０が、用紙Ｓの幅方向の全域に亘って画素が直線状に配置されてなるラインセンサを用いていることから、当該ラインセンサの画像ノイズを検出した画素の位置から、用紙Ｓの幅方向における画像ノイズの位置を検出することができる。また、用紙Ｓの搬送方向における先端の位置を基準としたとき、当該基準位置から画像ノイズの検出位置までの時間および用紙Ｓの搬送速度などから、用紙Ｓの搬送方向における画像ノイズの位置を検出することができる。
【００７０】
制御部２１０は、画像ノイズの位置情報を含む画像ノイズの有無の判定結果に基づいて、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０の検出領域を、画像ノイズが発生しない領域に設定する制御を行う。このとき、例えば図２に示すように用紙Ｓの幅方向における中央の領域がトナーパッチ像ＴＰの基準の形成領域として設定されている場合には、制御部２１０は、画像形成部４０に対して、トナーパッチ像ＴＰの形成領域を画像ノイズが発生しない領域に変更するための制御を行う。
【００７１】
制御部２１０による検出部２２０の検出領域の設定およびトナーパッチ像ＴＰの形成領域の変更の制御が終了すると、画像形成部４０によるトナーパッチ像ＴＰの形成および検出部２２０による用紙Ｓに定着したトナーパッチ像ＴＰの検出が行われる。このとき、画像ノイズが発生しない領域にトナーパッチ像ＴＰが形成され、かつ、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０の検出領域が設定されているため、検出部２２０によって画像ノイズが検出されることはなく、画像ノイズが存在しないトナーパッチ像ＴＰの検出が行われる。そして、制御部２１０は、検出部２２０によるトナーパッチ像ＴＰの検出結果を、画像形成部４０の画像形成条件に反映させることによって当該画像形成条件を決定する。
【００７２】
上述したように、トナーパッチ像ＴＰの形成領域内における画像ノイズの有無を判定し、その判定結果に基づいて検出部２２０の検出領域を画像ノイズが発生しない領域に設定することにより、トナーパッチ像ＴＰの検出を画像ノイズが発生しない領域で行うことができる。これにより、画像ノイズが発生する状況下にあっても、当該画像ノイズの影響を受けることなく、トナーパッチ像ＴＰの情報を正確に画像形成部４０の画像形成条件に反映させ、当該画像形成条件を決定することができる。
【００７３】
以下に、本実施の形態の具体的な実施例について説明する。
【００７４】
（実施例１）
実施例１は、トナーパッチ像ＴＰの形成領域に発生する画像ノイズのうち、特に図３に示すたて筋Ｎ１対策のための実施例である。具体的には、図８に示すように、用紙Ｓの幅方向における中央の領域がトナーパッチ像ＴＰの基準の形成領域３００として設定されている場合において、当該形成領域３００にたて筋Ｎ１が発生する状況下にあると判定したとき、トナーパッチ像ＴＰの形成位置を、用紙Ｓの搬送方向と直交する方向に変更する処理を行う。
【００７５】
具体的には、トナーパッチ像ＴＰとして、例えばシアンとブラックの２色分のパッチ列を形成する場合において、シアンおよびブラックの両パッチ列の形成位置を、間隔を空けて用紙Ｓの搬送方向と直交する方向に変更するようにする。ただし、これは一例であって、シアンおよびブラックの両パッチ列の間隔を空けずにいずれか一方の方向に変更する構成を採ることも可能である。本例の場合、たて筋Ｎ１が発生する位置がシアンのパッチ列であることから、ブラックのパッチ列の形成位置を変更せずに、シアンのパッチ列の形成位置のみを変更するようにしてもよい。
【００７６】
実施例１の具体的な処理の流れについて、図９のフローチャートを用いて説明する。この処理は、制御部２１０による制御の下に実行される。
【００７７】
トナーパッチ像ＴＰの形成および検出に先立って、先ず、全面ハーフトーンのパターン像ＨＰ（図７参照）を画像ノイズ検出用パターン像として形成し（ステップＳ０１）、次いで、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを検出する（ステップＳ０２）。
【００７８】
次に、検出部２２０による検出結果から、画像調整用パターン像であるトナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内に画像ノイズ、特にたて筋Ｎ１が存在するか否かを判定する（ステップＳ０３）。ここでは、ノイズとして許容できる所定レベル以下のノイズについては画像ノイズとして判定しないようにする。したがって、ステップＳ０３の処理では、たて筋Ｎ１について、検出部２２０の検出レベルが上記の所定レベルを超えるか否かの判定を行うことになる。
【００７９】
ステップＳ０３において、トナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内にたて筋Ｎ１が有る（Ｙｅｓ）と判定した場合は、トナーパッチ像ＴＰの形成位置を、用紙Ｓの搬送方向と直交する方向、即ち用紙Ｓの幅方向に変更する処理を行う（ステップＳ０４）。次いで、ステップＳ０４でのトナーパッチ像ＴＰの形成位置の変更に対応して、検出部２２０の検出領域をトナーパッチ像ＴＰの形成位置に変更する処理を行う（ステップＳ０５）。
【００８０】
次に、ステップＳ０４の処理で変更した位置にトナーパッチ像ＴＰを形成し（ステップＳ０６）、次いで、定着部８０の下流側に配置されたトナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって定着したトナーパッチ像ＴＰを検出する（ステップＳ０７）。次に、検出部２２０が検出した濃度検出値から補正量を算出し、当該補正量を画像形成部４０の画像形成条件へフィードバックする（ステップＳ０８）。ここで算出する補正量は、図５に実線で示す狙いの階調特性に対する、検出部２２０が実際に検出する濃度検出値の差分（図中矢印の長さ）に相当する。
【００８１】
なお、ステップＳ０３において、トナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内にたて筋Ｎ１が無い（Ｎｏ）と判定した場合は、直接ステップＳ０６に移行し、基準の形成領域３００（図８参照）にトナーパッチ像ＴＰを形成する。
【００８２】
（実施例２）
実施例２は、トナーパッチ像ＴＰの形成領域に発生する画像ノイズのうち、特に図４に示すよこ筋Ｎ２対策のための実施例である。具体的には、図１０に示すように、用紙Ｓの幅方向における中央の領域がトナーパッチ像ＴＰの基準の形成領域３００として設定されている場合において、当該形成領域３００によこ筋Ｎ２が発生する状況下にあると判定したとき、トナーパッチ像ＴＰの形成位置を、用紙Ｓの搬送方向に変更する処理を行う。
【００８３】
具体的には、トナーパッチ像ＴＰとして、例えばシアンとブラックの２色分のパッチ列を形成する場合において、両パッチ列の特定のトナー濃度のパッチの形成位置によこ筋Ｎ２が発生する状況下にあるときは、当該形成位置を避けるように、トナー濃度が薄い側のパッチ群の形成位置を用紙Ｓの搬送方向に変更する。パッチ群の形成位置の用紙Ｓの搬送方向における変更は、これらパッチ群の形成タイミングをずらすことによって実現することができる。
【００８４】
実施例２の具体的な処理の流れについて、図１１のフローチャートを用いて説明する。この処理は、制御部２１０による制御の下に実行される。
【００８５】
トナーパッチ像ＴＰの形成および検出に先立って、先ず、全面ハーフトーンのパターン像ＨＰ（図７参照）を画像ノイズ検出用パターン像として形成し（ステップＳ１１）、次いで、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを検出する（ステップＳ１２）。
【００８６】
次に、検出部２２０による検出結果から、トナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内に画像ノイズ、特によこ筋Ｎ２が有るか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここでは、ノイズとして許容できる所定レベル以下のノイズについては画像ノイズとして判定しないようにする。したがって、ステップＳ１３の処理では、よこ筋Ｎ２について、検出部２２０の検出レベルが上記の所定レベルを超えるか否かの判定を行うことになる。
【００８７】
ステップＳ１３において、トナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内によこ筋Ｎ２が有る（Ｙｅｓ）と判定した場合は、トナーパッチ像ＴＰの形成位置を、用紙Ｓの搬送方向に変更する処理を行う（ステップＳ１４）。次いで、ステップＳ１４でのトナーパッチ像ＴＰの形成位置の変更に対応して、検出部２２０の検出タイミングをトナーパッチ像ＴＰの形成位置に変更する処理を行う（ステップＳ１５）。
【００８８】
次に、トナーパッチ像ＴＰの形成タイミングを変更することによって、ステップＳ１４の処理で変更した位置にトナーパッチ像ＴＰを形成する（ステップＳ１６）。次いで、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって、ステップＳ１５の処理で変更した検出タイミングにて、定着したトナーパッチ像ＴＰを検出する（ステップＳ１７）。次に、検出部２２０が検出した濃度検出値から補正量を算出し、当該補正量を画像形成部４０の画像形成条件へフィードバックする（ステップＳ１８）。ここで算出する補正量は、図５に実線で示す狙いの階調特性に対する、検出部２２０が実際に検出する濃度検出値の差分（図中矢印の長さ）に相当する。
【００８９】
なお、ステップＳ１３において、トナーパッチ像ＴＰの形成領域３００内によこ筋Ｎ２が無い（Ｎｏ）と判定した場合は、直接ステップＳ１６に移行し、連続したパッチ列からなるトナーパッチ像ＴＰ（図２参照）を形成する。
【００９０】
（実施例３）
実施例１，２では、トナーパッチ像ＴＰの基準となる形成領域３００を定め、画像ノイズの種類に応じて、トナーパッチ像ＴＰの形成位置および検出部２２０の検出領域（検出タイミング）を設定するようにしている。
【００９１】
これに対し、実施例３では、図１２に示すように、画像調整用パターン像であるトナーパッチ像ＴＰを用紙Ｓの全面に亘って形成する一方、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０の検出領域のみを、画像ノイズが発生しない領域に設定する構成を採っている。この構成を採ることで、トナーの消費量が増えるものの、画像ノイズが見つかったとしても、トナーパッチ像ＴＰの形成位置を変更する処理が不要になるとともに、画像ノイズの種類に関係なく、トナーパッチ像ＴＰの検出結果を画像形成条件に反映させる制御を行うことができるメリットがある。
【００９２】
実施例３の具体的な処理の流れについて、図１３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、制御部２１０による制御の下に実行される。
【００９３】
トナーパッチ像ＴＰの形成および検出に先立って、先ず、全面ハーフトーンのパターン像ＨＰ（図７参照）を画像ノイズ検出用パターン像として形成し（ステップＳ２１）、次いで、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって全面ハーフトーンのパターン像ＨＰを検出する（ステップＳ２２）。
【００９４】
次に、検出部２２０による検出結果から、用紙Ｓの画像形成領域内に画像ノイズが有るか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここでは、ノイズとして許容できる所定レベル以下のノイズについては画像ノイズとして判定しないようにする。したがって、ステップＳ２３の処理では、検出部２２０の検出レベルが上記の所定レベルを超えるか否かの判定を行うことになる。また、ステップＳ２３の判定処理では、ノイズの種類や形状などに関係なく、あらゆる画像ノイズの有無の判定が行われる。
【００９５】
ステップＳ２３において、用紙Ｓの画像形成領域内に画像ノイズが有る（Ｙｅｓ）と判定した場合は、検出部２２０の検出領域および検出タイミングを画像ノイズが発生しない領域に変更する処理を行う（ステップＳ２４）。次に、トナーパッチ像ＴＰを用紙Ｓの全面に亘って形成する（ステップＳ２５）。
【００９６】
次に、トナー濃度センサ１２０を含む検出部２２０によって、ステップＳ２４の処理で変更した検出領域や検出タイミングにて、定着したトナーパッチ像ＴＰを検出する（ステップＳ２６）。次に、検出部２２０が検出した濃度検出値から補正量を算出し、当該補正量を画像形成部４０の画像形成条件へフィードバックする（ステップＳ２７）。ここで算出する補正量は、図５に実線で示す狙いの階調特性に対する、検出部２２０が実際に検出する濃度検出値の差分（図中矢印の長さ）に相当する。
【００９７】
ステップＳ２３において、用紙Ｓの画像形成領域内に画像ノイズが無い（Ｎｏ）と判定した場合は、直接ステップＳ２５に移行し、用紙Ｓの画像形成領域内に、本例の場合用紙Ｓの全面に亘ってトナーパッチ像ＴＰを形成する。
【００９８】
なお、上記の実施の形態では、画像形成装置１として複写機に適用した場合を例に挙げて説明したが、この適用例に限られるものではない。すなわち、本発明は、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機、複合機など、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式の画像形成装置全般に対して適用可能である。また、本発明は、給紙ユニットが別ユニットとして設けられ、高速で画像形成を行うことができるいわゆるプロダクションプリント機にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１…画像形成装置、  １０…原稿搬送部、  ２０…用紙収納部、  ３０…画像読取部、  ４０…画像形成部、  ５０…中間転写ベルト、  ５１…１次転写部、  ６０…２次転写部、８０…定着部、  １１０，１２０…トナー濃度センサ、  ２００…制御系、  ２１０…制御部、  ２２０…検出部、  Ｎ１…たて筋、  Ｎ２…よこ筋、  Ｓ…用紙、  ＴＰ…トナーパッチ像
【図１】
2014085546.tif 000003
【図５】
2014085546.tif 000004
【図６】
2014085546.tif 000005
【図９】
2014085546.tif 000006
【図１１】
2014085546.tif 000007
【図１３】
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【図２】
2014085546.tif 000009
【図３】
2014085546.tif 000010
【図４】
2014085546.tif 000011
【図７】
2014085546.tif 000012
【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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