(57)【要約】【課題】経時使用により付着するトナー量が変動しても画像品質の劣化を抑え、安定した画像品質が得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】べタパッチとラインからなる画像パターンを、現像ポテンシャル（帯電バイアス、現像バイアス）、露光パワー、露光タイミングの少なくとも１つの作像条件を変化させた条件化にて作像する工程と、作像した画像を読み取る手段とを有しており、読み取ったベタ画像濃度と、ライン幅、ライン幅縦横比、ＭＴＦ、ペアライン解像度、濃度、ライン均一性の少なくとも１つのライン品質とによって最適な作像条件を選択する。【選択図】図５
2014137536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベタパッチとラインからなる画像パターンを、現像ポテンシャル（帯電バイアス、現像バイアス）、露光パワー、露光タイミングの少なくとも１つの作像条件を変化させた条件化にて作像する工程と、
作像した画像を読み取る手段とを有し、
読み取ったベタ画像の濃度と、ライン幅、ライン幅縦横比、ＭＴＦ、ペアライン解像度、濃度、ライン均一性の少なくとも１つのライン品質とによって作像条件を選択することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録媒体の面の場所ごと、ライン種類（縦横、抜きライン、幅）ごと、画像オブジェクトごと、記録モードごと、記録媒体ごと、装置使用環境（温度・湿度）ごと及び作像ユニットごとの少なくとも１つの条件において設定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】
前記画像の作像および検出が記録モード変更時、記録媒体変更時、装置使用環境（温度・湿度）変動時、作像ユニット交換時、所定印刷枚数または走行距離経過時、所定時間経過時、ユーザー指定時のいずれかのタイミングにて実施されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記所定のタイミングで品質のチェックがなされ、予め設定された狙いの範囲から外れた場合に作像条件の再度設定する処理を実施することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像パターンを、記録媒体上で検出する手段と感光体や中間転写ベルトの像担持体上で検出する手段との両方を備え、像担持体上に形成された画像パターンを検出し、予め設定された狙いの範囲から外れた場合には、記録媒体上に作像条件を振った画像パターンを形成して、作像条件の再度設定することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記録媒体の面の場所ごと、ライン種類（縦横、抜きライン、幅）ごと、画像オブジェクトごと、記録モードごと、記録媒体ごと、装置使用環境（温度・湿度）ごと及び作像ユニットごとの作像条件がテーブル形式で画像形成装置内部あるいは、画像形成装置を制御するホストコンピュータ内に保存されており、前記条件に対応して呼び出して適宜参照されることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記条件見直しにおいて、品質の狙いを満たす条件がない場合、装置のメンテナンスを促す処理を実施することを特徴とする請求項１乃至５の何れか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、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、いわゆる電子写真方式による画像形成装置がオフィス中心に幅広く利用されている。この種の装置において、種々の部材の固体ばらつきや経時使用による特性変化、環境変化などによって、紙面上へ付着するトナーの量が変動することがある。かかる変動は、例えば画像の濃度の変動やライン幅の変動といった画像品質の劣化を招くことがある。
【０００３】
このような画像品質の劣化を抑えるため、特許文献１には縦横のペアライン画像を作像して読み取り、画像の濃さからラインの太さを推測し、作像時の露光制御電流を調整する画像形成装置が記載されている。
【０００４】
しかし、ペアライン画像の縦ラインと横ラインは作像の方向が異なるため、例えば、縦ラインが用紙搬送方向と一致する方向で作像されるとした場合、縦ラインの太さは露光ビームの速度差が変動すると変わりやすいが横ラインの太さは影響を受けにくい。感光体の周方向の特性が変動した場合、縦ラインの太さは影響を受けにくいが横ラインの太さは影響を受けやすい。このように、画像品質を左右する因子が異なる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１は露光制御電流によって基本的には露光ビームのスポット径を調整することになるため、上記品質の影響因子が異なる状況で縦横ラインの幅の等しく調整することは難しい。また、ペアラインで露光電流を決定した結果、ベタを印刷する際の濃度が狙いから外れてしまう可能性もある。例えば、ライン幅を補足するため露光スポットを絞るとベタ塗りも薄くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、経時使用により付着するトナー量が変動しても画像品質の劣化を抑え、安定した画像品質が得られる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】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は、ベタパッチとラインからなる画像パターンを、現像ポテンシャル（帯電バイアス、現像バイアス）、露光パワー、露光タイミングの少なくとも１つの作像条件を変化させた条件化にて作像する工程と、作像した画像を読み取る手段とを有し、読み取ったベタ画像濃度と、ライン幅、ライン幅縦横比、ＭＴＦ、ペアライン解像度、濃度、ライン均一性の少なくとも１つのライン品質とによって作像条件を選択することを特徴とする画像形成装置を提案する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、パターンは塗りパターンとラインパターンを読み、それぞれの品質を総合的に見て作像条件を設定するため、その時点で作像エンジンが取れる最良の条件での印刷を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１の画像形成装置の作像ユニットを示す拡大図である。
【図３】画像の品質が変わる画像パターンの例を示す図である。
【図４】作像条件と画像の変動に関して説明する図である。
【図５】作像条件の選定について説明する図である。
【図６】スコアテーブルについて説明する図である。
【図７】スコアを算出する例について説明する図である。
【図８】縦ラインの幅を読み取る例を説明する図である。
【図９】ペアラインパターンの例を示す図である。
【図１０】画像ラインの平均化を説明する図である。
【図１１】ライン幅、濃度、ライン縦横比のスコアをテーブル形式で持たせた例を示す図である。
【図１２】作像条件とスコアをまとめた表である。
【図１３】ライン幅とスコアの関係を説明する図である。
【図１４】ラインと色抜きラインについて説明する図である。
【図１５】ライン幅と色抜きライン幅について説明する図である。
【図１６】作像条件の保持形態の例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を用いて詳細に説明する。
図１は、電子複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの複合機などとして構成される画像形成装置の一例を示す概略断面図である。ここに示した画像形成装置本体１内には、ドラム状の像担持体として構成された第１乃至第４の感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋを有する作像ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋが配置されている。また、感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋに対向して、無端ベルトより成る像担持体としての中間転写ベルト３を有する中間転写ユニットが配置されている。この中間転写ベルト３は、４つのローラ５，６，７，８に巻き掛けられ、その内の１つのローラが図示していない駆動モータにより図１における反時計方向に駆動されることによって、矢印Ａ方向に回転駆動される。
【００１１】
図１に示した画像形成装置は、第１乃至第４の４つの感光体４Ｙ乃至４Ｋを有しているが、感光体の数は４つ以上であってもよい。また、図１に示した画像形成装置は、中間転写ベルト３が４つのローラ５，６，７，８に巻き掛けられているが、このローラの数が少なくとも２つ以上設けるものであれば何個でもよい。
【００１２】
第１乃至第４の感光体４Ｙ乃至４Ｋは、それぞれ中間転写ベルト３の表面に当接しながら、図１における時計方向に回転駆動される。このとき、第１の感光体４Ｙは、帯電装置としての帯電ローラ１０によって所定の極性に帯電され、その帯電面に、光書き込みユニット９から出射した光変調されたレーザービームが照射される。これによって第１の感光体４Ｙに静電潜像が形成され、この静電潜像は、現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。一方、一次転写手段としての一次転写ローラ１２には転写電圧が印加され、これによって感光体４Ｙ上のトナー像が矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト３の表面に一次転写される。トナー像転写後の感光体４Ｙ上に付着する転写残トナーは、クリーニングブレード１３ａを備えたクリーニング装置１３によって除去される。
【００１３】
上述したところと全く同様にして、第２乃至第４の感光体４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、その各トナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて転写される。これにて、中間転写ベルト３上に４色の重ねトナー像が担持される。
【００１４】
一方、画像形成装置本体１の下部には給紙装置１４が配置され、この給紙装置１４は、例えば転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体（図示せず）を収容した給紙トレイ１５と、最上位の記録媒体に接触する給紙ローラ１６とを有している。この給紙ローラ１６の回転によって、給紙トレイ１５の最上位の記録媒体が矢印方向に送り出される。送り出された記録媒体は、タイミング合わせるローラ対１７の回転によって、所定のタイミングで、中間転写ベルト３とこれに対置された二次転写手段としての二次転写ローラ１８との間に給送される。このとき、図示していない電源に接続されている二次転写ローラ１８に転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の重ねトナー像が記録媒体に二次転写される。二次転写ローラ１８は、中間転写ベルト３を介して、ローラ５に対して押圧され、かつ中間転写ベルト３の表面に当接しながら、図１における反時計方向に回転駆動される。かかる二次転写ローラ１８、中間転写ベルト３との間に記録媒体が送り込まれ、中間転写ベルト３上の重ねトナー像が記録媒体に二次転写されるのである。なお、二次転写後の中間転写ベルト３上に残留するトナーはベルトクリーニングユニット１９によってクリーニングされる。
【００１５】
トナー像を転写された記録媒体は、定着装置２０を通過し、このとき熱と圧力の作用によって記録媒体上のトナー像がその記録媒体に定着される。定着装置２０を通った記録媒体は、画像形成装置本体１外の排紙部２１上に排出される。
【００１６】
上記のようにしてフルカラープリントが得られるが、作像ユニット２のいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。  また、モノクロプリントの場合は、４個の作像ユニットのうち、図１の一番右側の画像形成ユニット２Ｋを用いて画像形成を行う。
【００１７】
次に、図２を参照して作像ユニット２をより詳細に説明する。
感光体４は、例えば直径３０乃至９０ｍｍ程度のアルミニウム円筒基体上に感光層を形成したいわゆる有機感光体である。更にその感光層の上にポリカーボネート系の樹脂で保護層を形成したものであり、また、感光層と保護層との間に中間層を設けても良い。
【００１８】
帯電装置は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ１０を備える。帯電ローラ１０は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ１０は、感光体４に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、帯電ローラ１０と感光体４との最近接部における距離が５乃至１００［μｍ］に維持できるよう構成している。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ１０の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体４表面に当接させることで、設定することができる。この間隙のより好ましい範囲は３０乃至６５［μｍ］である。また、帯電ローラ１０には、帯電ローラ１０表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材１０ａが設けられている。帯電ローラ１０には帯電用の電源を接続している。これにより、感光体表面と帯電ローラ表面との間の微小な空隙での近接放電により、感光体表面を均一に帯電する。印加電圧は、本発明においては直流成分であるＤＣ電圧に交流成分であるＡＣ電圧を重畳した交番電圧を用いている。帯電ローラ１０に印加する印加電圧としてＤＣ電圧にＡＣ電圧を重畳させた交番電圧を印加すると、微小ギャップ変動による帯電電位のばらつきなどの影響が抑制されて均一な帯電が可能となる。本実施例においてはＤＣ電圧が−７００Ｖ、ＡＣはピークツウピーク電圧が２ｋＶ、周波数が２ｋＨｚの矩形波のバイアスを印加した。
【００１９】
帯電ローラ１０は、円柱状を呈する導電性支持体としての芯金と、芯金の外周面上に形成された抵抗調整層を有する。帯電ローラ１０の表面は硬質であることが望ましい。ローラ部材としてはゴム部材も使用できるが、ゴム部材もように変形しやすい部材であると感光体４との微小ギャップの均一な維持が困難となり、作像条件によっては帯電ローラ１０の中央部のみが感光体表面に突発的に接触する可能性がある。帯電ローラ１０が感光体表面に局所的・突発的に接触する事によって生じる、トナーの乱れに対応することは困難であるため、非接触帯電方式を使用する場合にはたわみが少ない硬質の部材が望ましい。表面が硬質な帯電ローラ１０の具体例としては、例えば、抵抗調整層を高分子型イオン導電剤が分散する熱可塑性樹脂組成物（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン及びその共重合体等）により形成し、抵抗調整層の表面を硬化剤により硬化皮膜処理されたものが挙げられる。また硬化皮膜処理は、例えば、イソシアネート含有化合物を含む処理溶液に抵抗調整層を浸漬させることにより行われるが、抵抗調整層の表面に改めて硬化処理皮膜層を形成することにより行われてもよい。
【００２０】
現像装置１１は、感光体４と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ１１ａが配置されている。現像スリーブ１１ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ１１ａへ汲み上げるための２つのスクリュー１１ｂが備えられている。現像スリーブ１１ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード１１ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ１１ａに担持される。現像スリーブ１１ａは、感光体４との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体４の潜像面に供給する。なお、図１及び図２においては、二成分現像方式の現像装置１１の構成を示したが、本発明が対象とする画像形成装置は、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
【００２１】
符号２２は潤滑剤塗布装置であり、同装置は固定されたケースに収容された固形潤滑剤２２ｂと、固形潤滑剤２２ｂに接触して潤滑剤を削り取り、感光体４に塗布するブラシローラ２２ａとを備える。固形潤滑剤２２ｂは、直方体状に形成されており、加圧部材２２ｃによってブラシローラ２２ａ側に付勢されている。加圧部材２２ｃは、板バネ、圧縮バネ等のバネがよく、特に図に示すように圧縮バネを好適に用いることができる。また、固形潤滑剤２２ｂはブラシローラ２２ａによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧部材２２ｃで加圧されているために常時ブラシローラ２２ａに当接している。ブラシローラ２２ａは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体４表面に塗布する。ブラシローラ２２ａのブラシ繊維の太さは、３乃至８デニールが好ましく、ブラシ繊維の密度は２万乃至１０万本／ｉｎｃｈ２が好ましい。ブラシ繊維の太さが細すぎると、ブラシローラ２２ａが感光体４表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなり、逆にブラシ繊維が太すぎると繊維の密度を高くすることができなくなる。また、ブラシ繊維の密度が低いと感光体４表面に当接するブラシ繊維の本数が少ないため、潤滑剤を均一に塗布することができない。逆に、ブラシ繊維の密度が高すぎると繊維と繊維の隙間が小さくなり、掻き取った潤滑剤の粉体の付着量が減るため、塗布量が不足してしまう。そこで、毛倒れを起こしにくくするためのブラシ繊維の太さと、潤滑剤の均一な塗布を効率的に行うことができるブラシ繊維の密度とを有する、前記設定範囲のブラシローラ２２ａとする。
【００２２】
固形潤滑剤２２ｂとしては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。
【００２３】
ところで、上記画像形成装置において、作像の要素の初期や経時的な特性ばらつきにより画像の品質は変わるため、本発明では作像条件を振って画像パターンを作像し、それを読み取ることで作像条件の決定・適用を行なうものであり、その説明をする。
【００２４】
上述したように作像の要素の初期や経時的な特性ばらつきにより画像の品質は変わる画像パターンの例を図３に示す。
図３において、ここに示した画像パターンの例では現像ポテンシャル（現像・帯電電位）と感光体への書き込みレーザーの露光パワーと露光タイミングを振ってベタ塗りのパターンと縦横のラインパターンを形成している。なお、以降ではレーザーの走査方向を主走査方向、走査方向と直交方向を副走査方向と予備、主走査方向に伸びるラインを横ライン、副走査方向に伸びるラインを縦ラインと定義して説明する。
【００２５】
図４に示すように、現像ポテンシャルを変えた場合、露光された場所に付着するトナーの量が変わるため、ベタ濃度やライン特性に影響する。レーザーの露光パワーを変える場合、露光スポット径が変わるため、画像の被覆量が変化し、ベタ濃度やライン特性に影響する。レーザーのタイミングは走査方向の立ち上げ立ち下げタイミングの制御を意味し、これにより主走査方向の露光スポット径を変えることができる。これは画像の被服量を変えることになるため、ベタ濃度や縦ラインの特性に影響する。
【００２６】
よって、これらを振った条件でベタ品質とライン特性を評価し、総合的に良い作像条件を選択する。具体的には、予め設定された画像品質の許容値を満たす組み合わせの中から特定の品質が最もよい作像条件を選択する。また、品質が予め設定された基準においてスコア化され、スコアの総合値が最もよい作像条件を選択する。さらにまた、品質が予め設定された基準においてスコア化され、各品質項目が許容値を満たすものの中で、スコアの総合値が最もよい作像条件を選択する。
【００２７】
また、選択する作像条件としてはベタパッチとラインからなる画像パターンを、現像ポテンシャル（帯電バイアス、現像バイアス）、露光パワー、露光タイミングの少なくとも１つの作像条件を変化させた条件化にて作像する。そして、作像した画像を読み取り手段(図示せず)で読み取り、読み取ったベタ画像の濃度を検出して該濃度とライン品質から作像条件を選択するものである。このとき、ライン品質とはライン幅、ライン幅縦横比、ＭＴＦ、ペアライン解像度、濃度、ライン均一性が挙げられ、これらの少なくとも１つをよい画像品質になるような作像条件を選択するものである。
【００２８】
また、条件の選び方についての例を、図５を用いて説明する。
図５の１、２段目は許容値を満たす条件を選定する。予め設定されて品質の許容値を満たす作像条件の組み合わせを選択する。例えば、画像濃度が１．５以上、ライン幅が狙い値±１０％内のように許容値を設定しておき、これを満たす条件を選択する。条件を満たす組み合わせが複数ある場合は、複数の選択肢の中で最も画像濃度が高いものを選択するというように特性の品質項目にウエイトを置いて条件決定すればよい。
【００２９】
図５の３段目は品質をスコア化して総合的に判断する。各画像品質とスコアの関係を示したテーブルを持たせ、読み取った画像品質をスコアに変換し、スコア（総合値でも平均値でも可）の優劣で作像条件を選択する。
【００３０】
図６は画像の濃度値とスコアの関係を示したテーブルの例であり、予め濃度値とスコアの関係をテーブル形式で持たせている。図６は画像の物理量に対してリニアにスコアリングされるテーブルになっているが、スコアのつけ方は特に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、元々の設計の狙い値とばらつきのデータを元に正規分布的に各画質項目にスコアがつくような構成が取れる。なお、狙い値に近いほどスコアが高く、ばらつき上下限でスコアがなくなる。また、テーブル形式でスコアを参照するのではなく、計算式によって物理特性をスコアに変換する構成としてもよい。スコア化することで濃度とライン幅のような異なる次元の品質を同じ定量値として扱い、作像条件を選定することが可能になる。
【００３１】
図５の４段目は許容値を満たす条件の中でスコアが高いものを選択する。スコアが高いものが優先して選択されるのは同じだが、特定の品質項目が許容値を満たせない条件は選択肢から除外される点で２とは異なる。なお、総合値や平均値が高くとも一部の品質がＮＧの場合は選択しない。
【００３２】
次に、上記したライン幅、ライン幅縦横比、ＭＴＦ、ペアライン解像度、濃度、ライン均一性のライン品質について詳しく説明する。
最初に、ライン品質のライン幅、ライン幅縦横比について、スキャナによってラインパターンを読み取り、読み取ったラインパターンから各測定値を求める。測定値は例えば読み取り画像の所定の輝度値におけるラインの幅等を求めればよく、例えば図８は縦ラインの幅を読み取る例である。スキャンしたライン画像をある画素位置に注目し、ある輝度におけるライン幅（画素幅）を読み取る。なお、場所は１箇所でも複数点の平均値や中央値でもかまわない。
【００３３】
ライン幅を規定する輝度値は例えば２値化の手法が利用可能であり、これはライン幅を読む輝度値を決めるためだけに２値化の手法を用いてもよいし、実際に２値化画像を生成してその２値画像のラインの幅を読み取ってもよい。２値化の手法としては、予め設定された固定の閾値を用いる方法や、公知の手法、例えば自動閾値判別法（大津の手法）などを用いてもよい。また、読み取った画像の白地輝度と画像部輝度を見て、ＭＡＸ輝度−α×（ＭＡＸ輝度−ＭＩＮ輝度）のようにダイナミックレンジに対し所定の割合αにある輝度を閾値として処理してもよい。
【００３４】
また、縦ラインと横ラインを作像、読み取りをすれば、その比からライン縦横比が算出可能である。後述するライン縦横比では、縦ライン・横ラインを％で記載している。
ライン品質のＭＴＦについて、ＭＦＴは入力（画像）正弦波をどれだけハードで再現できているかを示す公知の指標である。所定の周期で描かれたペアラインパターン画像を作像してスキャンし、画像をラインのストローク方向にフーリエ変換して周波数空間にする。画像は矩形波なので、公知の計算（Ｃｏｌｔｍａｎｎ補正）を施すことで入力正弦波に対する再現度を示すＭＴＦを求めることができる。図９はペアラインパターンの例であり、ライン幅が太すぎたり細すぎたり、均一性や濃度ムラ等によってエッジが乱れる特性が悪くなる。
【００３５】
ライン品質のペアライン解像度について、ＭＴＦと同じく、一定周期で書かれたラインセットの山と谷がどれだけ再現できているかを評価する指標である。所定周期で書かれたデータの画像を作像し、画像をスキャナで読み取り、画像の山と谷の輝度コントラストがどれだけ取れているかを測定する。こちらも公知の手法が利用可能であるため、簡単に説明をする。まず、画像データをラインのストローク方向に読み取り、ラインの周期で平均化することで、ラインベタ部と地肌のピークが検出できるため、ラインと地肌のコントラストを評価することが可能となる。例えば、ラインの濃度が低い場合、コントラストは低く、解像力が低くなる。また、図１０に示すように、ラインの幅が変動してつぶれ発生したような場合は、平均化処理をした際に山と谷のピーク輝度が互いに近づくためコントラストが狭まり、ライン解像力が悪くなる。なお、ＭＴＦ、ペアライン解像度ともラインの幅や本数は任意である。複数の周期のラインセットを測定して、総合的な品質を見てもよいし、特定の周期のラインセットを評価してもよい。
【００３６】
ライン品質の濃度について、濃度は直接測定できるセンサを用いてもよいし、予めスキャナ輝度と濃度の相関を求めて変換式あるいは変換テーブルを持たせておき、輝度値から濃度を推定して求めてもよい。なお、以上の各種特性値測定はスキャナの例であるが、画像の濃度プロファイル（あるいはそれが推測可能な特性）が取れればよいので、フォトセンサやカメラ等を用いて画像を走査し、測定を行なっても差し支えない。
【００３７】
ライン品質のライン均一性について、種々の定義が可能であるが、１本のラインの均一性をライン均一性と定義した場合、１本のラインに対して複数の位置でライン幅を測定し、そのばらつきを見ればよい。規定の仕方としては、幅のＭＡＸ−ＭＩＮや、σを持って規定する。また、（ＭＡＸ−ＭＩＮ）／Ａｖｅやσ／Ａｖｅのような作像ライン幅に対する変化で規定してもよい。ライン均一性の定義を複数のライン間での均一性と定義した場合は、複数のラインのライン幅を測定し、そのばらつきを上記のＭＡＸ−ＭＩＮやσなどを利用して規定すればよい。これは単一ラインの均一性と複数ラインの均一性はどちらかだけを用いてもよいし、両方をそれぞれ評価してもよい。
【００３８】
次に、品質が予め設定された基準におけるスコア化についてより詳しく説明する。
スコアについては、マシンの総合品質をどう評価するかなので、スコアの分布の仕方や各種測定値にどのような重み付けを持たせて総合スコアを出すかは商品の設計思想にゆだねられる。本実施形態の特徴は、測定値を予め決められた方法によってスコア化し、複数の特性値を総合的に見て、特には経時における作像条件を設定することにあり、スコアリングの方法や判断の仕方が異なっていても問題ない。
【００３９】
実施する例としては、各品質特性値に対して、狙い品質値を中心に上下限品質値に近づくほどスコアが低くなる分布を持たせればよく、これは数式化して算出してもよいが、ここではスコア分布をテーブル形式でパラメータとしてもたせている。例えば、ベタ濃度と縦、横のライン幅、ライン縦横比を例に説明する。
【００４０】
図１１に示す例では、ライン幅、濃度、ライン縦横比のスコアをテーブル形式で持たせており、数字が大きいほど好ましいものとしている。スコアのつけ方については、品質が視覚特性に対して概ねリニアなものであればリニアにつければよい。また、リニアでないものについてはテーブルの区間やスコアの増減の仕方を調整して官能値と評価スコアが概リニアになるように設定しておくことが好ましい。つけ方の例としては、例えば商品の規格の狙い値が最高スコア、上下限が最低スコアになるようにスコアを持たせればよい。
【００４１】
そして、測定した各特性値をスコアテーブルによってスコアに変換する。
図１２は作像条件とスコアをまとめた表である。ここでは現像バイアスとＬＤパワー、ＬＤ露光時間の３つに掛ける３段階を作像条件として振り、そのときのスコアを算出している。総合スコアのよいものを好ましい作像条件として選択することができる。また、作像条件や品質特性に優先順位を持たせておけば、例えばスコアが同順のものが複数あった場合、優先順位の高い条件を選択することができる。例えば、総合点が同点の場合、より濃度スコアが高いものを選択するなどができる。また、各品質が一定スコアを満たさない場合、その作像条件は選択候補からはずしてもかまわない。例えば図１３は各特性のスコアテーブルの段階で、許容的できない品質についてはＮＧを記入している。そして、作像条件を選定する場合はＮＧが含まれる項目がある場合、選択候補からはずす処理をすれば選択にかかる処理手順の軽減や、総合品質はよいが一部品質だけ規格割れするようなことを回避することが可能になる。
【００４２】
作像条件については、テストパターンを作像する段階で条件を振って、条件のパターンを作成してパターンの測定を行えばよい。このとき、パターンは記録媒体に印刷したものをスキャナやセンサ等で読み取ってもよいし、転写ベルト上や感光体上に潜像したパターンをセンサ等で読み取ってもかまわない。
【００４３】
前者は実際に紙に作像するため、実際の出力画像を持って品質を評価できるため精度が高いメリットがある一方で、用紙の出力が必要なため、評価時間や紙の消費が必要になるというデメリットがある。また、後者は用紙を必要とせず装置内部で処理をすることが可能なため、ユーザーへの負担が小さいが、二次転写や定着などの寄与が高い特性については精度が悪いというデメリットもある。よって、前者、後者の何れを使ってもよいし、２つを組み合わせて使用してもよい。例えば、現像バイアスやＬＤ条件など紙が依存しない特性は、感光体や転写ベルト上で評価し、その後に紙印刷後の特性を見て、二次転写条件や定着条件など紙種に依存する条件を選定するような構成としてもよい。
【００４４】
上記した作像条件の設定は、記録媒体・感光体の場所ごと、ライン種類（縦横、色抜きライン、幅）ごと、画像オブジェクトごと、記録モードごと、記録媒体ごと、装置使用環境（温度・湿度）ごと、ユニットごとのうち少なくともいずれか１つにおいてそれぞれ決定、反映することが好ましい。
【００４５】
これら要因について順に説明する。
記録媒体・感光体の場所ごとについて、同じ用紙内、同じ作像条件でも画像の品質が異なる場合がある。例えば感光体に関して、回転の振れや膜厚のばらつきなどが、露光に関しては走査速度ムラなどが起因して同一の作像条件設定でも面内で画質にばらつきが出てしまうことがある。これらは感光体の周囲長単位で特性が出たり、用紙の左右で差が出る場合があるので、予め場所ごとに作像条件を選択・適用する構成をとることで、用紙内の画質のばらつきも防ぐことができる。感光体の周方向の位置は、ローラーの走行距離と径から割り出してもよいし、感光体の端部等にマーキングをしておき、それを検出することで位置を割り出してもよい。検出の仕方としては、メカ的に凹凸形状を設けて検出したり、電気的な接点を設けて検出したり、光学的にマーキングを読み取って検出する方法などを用いることができる。なお、周方向の特性を補正するために、作像条件を選定する際の画像位置と感光体の位置は対応付けて作像条件の選定を行なう必要がある。これは画像と感光体の位置関係をソフト的に対応付けても条件をフィードバックするようにしてもよいし、作像条件の選定をする際に、感光体の位置を所定位置にオフセットさせ、毎回同じ位置で作像するようにしてから条件選定をする構成としてもよい。
【００４６】
次に、ラインの種類について、縦横ラインについては上述した通りである。色抜きラインは、図１４に示すような背景がベタやハーフトーンでライン部が紙地（または別の色）であるラインを意味している。これらについては通常のラインと特性が異なる可能性がある。これはＬＤの露光制御の立ち上げ・立ち下げ時間や、露光スポットの中心と周辺でエネルギーの差が生じる（中心は強く、周辺は弱い）などから、露光のエッジ部分に鈍りが生じるためである。
【００４７】
図１５では、立ち上げ・立ち下げ時間が生じる場合について記載している。ここでは露光の制御時間は通常のラインと色抜きラインで同じであるが、通常のラインと色抜きラインでラインの幅に差が出ていることが分かる。このため、縦横だけでなくラインの種類に応じて条件設定（特には露光タイミング）を調整することが好ましい。
【００４８】
また、入力するラインの幅に対して作像されるラインがリニアに変化しない場合がある。
これは上述した通常のラインと色抜きラインと同様の鈍りが、１ドットラインは１ドットラインの幅に対して１回生じ、ｎドットラインはｎドットラインの幅に対して１回生じるため、作像するラインに対しての比率が異なるためである。よって、ラインの幅に応じて個別に作像条件を設定することがより好ましい。
【００４９】
画像オブジェクトごとの条件は文字、細線、グラフィックなどの画像のオブジェクト種類によって設定するものである。例えば全ての画素に対して露光タイミングを変化させるとライン特性はよいが、文字やグラフィックを構成する画素についてもドットの幅が変わって画質が劣化する場合がある。また、現像ポテンシャルを設定した場合、感光体の軸方向の電位が固定されてしまうため、同じ並びにグラフィックとラインが混在した場合適切な条件を選択できなくなる。
【００５０】
初めからこれらのバランスをとる単一の作像条件を選択する構成としてもよいが、現像ポテンシャルが決定された上でさらに露光条件をオブジェクトごとに設定できる構成とすれば、各オブジェクトの品質をより向上できる可能性がある。例えば、現像ポテンシャルを制御する場合、感光体の軸方向の電位は設定されてしまうため、ライン特性を高めるために設定を抑え目にしてしまった場合、塗り画像の濃度が低めになる可能性がある。このため、条件選択の際にベタ濃度を優先して現像ポテンシャルの選択肢を絞った上で、露光条件をオブジェクトごとに選択し反映される。現像ポテンシャルはベタの濃度を最優先にして決定し、ライン特性は決められた現像ポテンシャルの範囲での露光条件で可能な限り品質を上げる構成を取ることが可能になる。
【００５１】
また、これら画像の種類やモードごとに上記作像条件設定を設定可能なことに意味があり、どう変えるのかについては、そのマシンのエンジン特性に依存するので一概に言えない。わかりやすい例では、記録モードが解像度や線速度などが異なるので、モードごとの画像品質の評価と作像条件の選定、反映をした方は好ましい。ラインに関していえば上記の通り、露光の特性によって通常ラインと色抜きラインまた、ラインの幅によって、デジタルでの幅が同じでも画像上での幅が異なるため、これを個別に評価する。
【００５２】
また、オブジェクトについてもオブジェクトごとにＣＭＭやハーフトーンを変えることは一般的であるため、それぞれのパラメータ条件特性に合わせて画像特性を評価する。また、オブジェクトの選別についてはＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）環境のアプリケーション（例えばＯＦＦＩＣＥ）ではオブジェクト情報が含まれるため、それを利用可能である。その他の条件、例えばコピーなどで画像全体がビットマップ画像になっているような場合には、識別処理をしてオブジェクト分類をしてもよい。これは一般的なコピー機に搭載の技術である公知の像域分離の手法が利用可能である。
【００５３】
条件に応じて処理をするというのは、上述した例でいうと縦ライン幅や横ライン幅の他に色抜きラインや幅の異なるライン品質の項目が加えて総合値を判定することがまず考えられる。それ以外に、個別に品質の最もよい条件を設定可能であれば設定することがより好ましい。例えば、１ｄｏｔライン以下には作像条件Ａが好ましく、２ｄｏｔライン以上には作像条件以上には作像条件Ｂが好ましい場合がある。このとき、１枚の画像中に１ｄｏｔラインと２ｄｏｔラインが混在する場合で個別に作像条件が動かせるものについてはそれぞれに好ましい条件を設定することが好ましい。なお、設定は通常ドライバなどの画像処理ではオブジェクトに応じて画像パラーメータを変えているので、それと同様にオブジェクトの種類ごとにどの作像条件で作像するのかをテーブル形式で持たせておき、それを参照して処理を行えばよい。ただし、現実的には装置の複雑さ、コストアップを招くためすべての項目において個別の作像条件を設定することは難しい。例えば現像バイアスは感光体軸方向全体に一律にかかるため、画像中のオブジェクト個別に設定することは難しいため、感光体の軸方向に１ｄｏｔラインと２ｄｏｔラインが並列した場合、それぞれに異なる現像バイアスをかけることは難しい。しかし、装置の構成にもよるが、ＬＤ露光時間などはＬＤの露光制御時間でソフトウェア的に制御可能なため、オブジェクトの種別と適用したい作像条件のパラメータさえ保持・参照できていれば個別に最適な制御をすることが可能となる。
【００５４】
また、解像度や線速、トナー付着量など記録モードや記録媒体ごとに作像条件の設定を行なうことで、画像形成装置の出力条件に合わせた補正を実施することが可能になる。
さらにまた、温度・湿度などの装置の使用条件が変わると、感光体やトナーの帯電特性等が変化するため、条件に応じた補正を実施適用することが好ましい。
【００５５】
また、図１に示すようなカラー機の場合、複数のステーションから装置が構成されるため、個々のステーションに応じて処理を実施することが好ましい。
なお、以上の設定はそれぞれ個別に調整機構を取ってもよいし、実際に画像パターンを読んで作像条件の選定を実施するのは一部の設定のみで、他の設定は計算式等を用いて推定にて作像条件を決める構成を取ってもよい。
【００５６】
設定したパラメータは、例えば図１６に示すように設定ごとのマトリックス状のテーブルを持たせ、印刷条件に合わせてテーブルの参照先を変えて作像条件を変更すればよい。テーブルは、装置内のメモリやＨＤＤ等に持たせてもよいし、装置を制御するホストコンピュータ内の記録領域に保存し、適宜参照してもよい。
【００５７】
上記作像条件の見直しは所定のタイミングで実施することが好ましい。
所定のタイミングの例としては、記録モード変更時、記録媒体変更時、装置使用環境変動時、作像ユニット交換時（感光体ユニットなど）、所定印刷枚数または走行距離経過時及び所定時間経過時、ユーザー指定時が挙げられる。これらはいずれも作像の条件が変動しやすい環境であるため、このようなタイミングで画像パターンの作像を行い品質が維持できているかチェックすることが好ましい。なお、ユーザー指定時はユーザーの希望で実施する。
【００５８】
なお、作像条件を見直す際には、前回補正時の作像条件で画像パターンを作像・画質チェックすることのみに留めることが好ましい。そして、チェックした画質が狙いの範囲から外れていた場合にのみ、作像条件を振って再度設定する条件選定の処理に移行する構成とした方が、お待たせ時間やトナーや電力の消費を抑えられるため好ましい構成といえる。
【００５９】
さらに、画像パターンを、紙上の特性値と感光体４または中間転写ベルト３上の特性値を両方取得する構成とする。そして、品質チェック時は感光体４または中間転写ベルト３上にて画像チェックを行い、前回から変化がある場合のみ、用紙出力して作像条件の見直しをする構成としてもよい。
【００６０】
この場合、品質チェックは用紙を消費せずに画像形成装置の内部で閉じた処理を行い、条件見直し時は用紙を出力して用紙特性や転写特性も含めて形で条件選定が可能になる。
作像条件選定時に狙いの画質を満たす作像条件が存在しない場合、装置の寿命や故障などが起きている可能性もある。このような狙いの画質が満たせない場合、装置のメンテナンスを促すものである。促し方としては、オペレーションパネルやＰＣドライバ上に装置の清掃やユニットの交換、サポートへの連絡を促す表示したり、ネットワーク等を介して画像形成装置の管理者やサポート元へ情報送信する構成が可能である。なお、この場合、作像条件としては狙いに最も近い条件を設定しておけばよい。
【００６１】
以上により、電子写真作像プロセスにおいて、初期的、経時的な画質の変動に基づいて作像条件を見直し、安定した品質の画像を出力することのできる画像形成装置を提供することが可能になる。
【符号の説明】
【００６２】
２  作像ユニット
３  中間転写ベルト
１０  帯電装置
１１  現像装置
１２  一次転写ローラ
１３  クリーニング装置
２２  潤滑剤塗布装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６３】
【特許文献１】特開２００１−１９４８４５号公報
【図１】
2014137536.tif 000003
【図２】
2014137536.tif 000004
【図３】
2014137536.tif 000005
【図４】
2014137536.tif 000006
【図５】
2014137536.tif 000007
【図６】
2014137536.tif 000008
【図７】
2014137536.tif 000009
【図８】
2014137536.tif 000010
【図９】
2014137536.tif 000011
【図１０】
2014137536.tif 000012
【図１１】
2014137536.tif 000013
【図１２】
2014137536.tif 000014
【図１３】
2014137536.tif 000015
【図１４】
2014137536.tif 000016
【図１５】
2014137536.tif 000017
【図１６】
2014137536.tif 000018