(57)【要約】【課題】画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成すること。【解決手段】トナー容器２３を有し、感光ドラム１上に形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像ローラ３を有するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を読み取る画像読み取り部２０５０と、テスト画像と画像読み取り部２０５０により読み取られたトナー像とを比較し画像診断を行う画像比較判定部１０４１と、画像不良に応じたテスト画像を決定し、決定されたテスト画像をプロセスカートリッジにより用紙Ｐにトナー像として形成させるテストパターン画像生成部１０４３と、を備え、テストパターン画像生成部１０４３はテスト画像の濃度と画像読み取り部２０５０により読み取られたトナー像の濃度との差が所定の範囲内となるように、トナー容器２３に収容されたトナーの残寿命に応じて（Ｓ５０１，Ｓ５０２）、テスト画像の濃度を変更する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。【選択図】図６
2019200307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、
記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、
画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、
診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、
を備え、
前記テスト画像生成手段は、前記テスト画像の濃度と、前記読み取り部により読み取られた前記トナー像の濃度との比率が所定の範囲内となるように、前記トナー容器に収容された前記トナーの残寿命に応じて、前記テスト画像の濃度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記テスト画像生成手段は、前記トナーの残寿命の減少に応じて増加する画像かぶり濃度の、前記テスト画像の濃度に対する割合が所定値となるように、前記トナーの残寿命に応じて、前記テスト画像の濃度を増加させ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】
感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、
記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、
画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、
診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、
を備え、
前記テスト画像生成手段は、前記トナーの残寿命により生じる画像ムラに応じて、テスト画像の面積を拡大させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記テスト画像生成手段は、前記トナー容器に収容された前記トナーの残寿命が所定の閾値以下の場合には、前記トナーの残寿命が所定の閾値より大きい場合よりも、前記テスト画像の面積を拡大させることにより、画像ムラによる濃度差を平均化することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成手段の画像形成による前記トナーの消費量の累積値と、前記トナー容器の使用開始時のトナー収容量とに、基づいて、前記トナー容器のトナー残量を推定するトナー残量推定手段と、
前記トナー残量推定手段により推定された前記トナー容器のトナー残量と、前記トナー容器の使用開始時のトナー収容量とに基づいて、前記トナーの残寿命を推定する推定手段と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、
記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、
画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、
診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、
を備え、
前記テスト画像生成手段は、現像ゴーストが生じる場合には、テスト画像が画像形成される記録材の枚数に応じて、前記テスト画像を形成する位置又は前記テスト画像の形状を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記テスト画像生成手段は、記録材１枚だけに前記テスト画像を画像形成する場合、又は複数枚の記録材のうちの１枚目の記録材に前記テスト画像を画像形成する場合には、前記記録材の搬送方向の先端に前記テスト画像を画像形成させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記テスト画像生成手段は、複数枚の記録材のうちの２枚目以降の記録材に前記テスト画像を画像形成する場合には、前記テスト画像の記録材の搬送方向の上流側に前記テスト画像と連続する画像が追加されることにより形状が変更されたテスト画像を画像形成させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記現像部は、前記静電潜像に前記トナーを付着させるための現像ローラを有し、
前記追加される画像は、記録材の搬送方向に前記現像ローラの１周分の長さを有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成手段により片面に画像形成された記録材が搬送される両面搬送路を備え、
前記読み取り部は、前記両面搬送路に設けられ、
前記画像形成手段により前記テスト画像が画像形成された記録材は、前記両面搬送路に搬送され、前記記録材上の前記テスト画像は、前記読み取り部により読み取られることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記テスト画像は、予め決定されたテストパターン画像であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記テスト画像は、印刷ジョブの画像データのうち、画像診断に適する濃度を有した画像であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項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、複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置では、次のような画像診断システムが知られている。すなわち、画像形成装置は、テストパターン画像を記録材上に出力し、出力された記録材上の画像をスキャナ等の画像読み取り装置により読み取る。画像診断システムは、画像読み取り装置による読み取り結果と元のテストパターン画像とを比較することによって、画像不良や装置の異常の有無を検知する。例えば特許文献１では、交換部品の交換時期の正確な予測を行うため、テストパターン画像を出力し、出力されたテストパターン画像の読み取り結果と、元のテストパターン画像とを比較して、交換部品の異常の有無を判定する画像診断システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−３４８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、画像形成装置で使用される消耗品である交換部品の使用期間が長くなる（残りの使用可能期間（いわゆる残寿命）が短くなる）につれ、形成される画像に画像不良が発生することがある。例えば、残寿命の短くなった交換部品が原因で、出力されたテストパターン画像に画像不良が生じた場合、出力されたテストパターン画像を画像読み取り装置で読み取った画像に基づいて、画像診断システムが画像診断を行うと、正しい画像診断ができない。また、画像診断では、トナー消費量を抑え、診断にかかる時間をなるべく短くすることが望ましい。そのため、画像診断に使用するテストパターン画像は、面積が小さくて、濃度が薄い（低い）画像が望ましい。
【０００５】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明では、以下の構成を備える。
【０００７】
（１）感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、を備え、前記テスト画像生成手段は、前記テスト画像の濃度と、前記読み取り部により読み取られた前記トナー像の濃度との比率が所定の範囲内となるように、前記トナー容器に収容された前記トナーの残寿命に応じて、前記テスト画像の濃度を変更することを特徴とする画像形成装置。
【０００８】
（２）感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、を備え、前記テスト画像生成手段は、前記トナーの残寿命により生じる画像ムラに応じて、テスト画像の面積を拡大させることを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（３）感光体と、前記感光体を露光して前記感光体上に静電潜像を形成する露光部と、トナーを収容するトナー容器を有し、前記感光体上の前記静電潜像を前記トナーを用いて現像しトナー像を形成する現像部と、前記トナー像を記録材に転写する転写部と、を有する画像形成手段と、記録材上のトナー像を読み取る読み取り部と、画像不良の有無を診断する画像診断を行うためのテスト画像と、前記テスト画像に基づいて記録材上に形成され前記読み取り部により読み取られたトナー像とを比較することにより前記画像診断を行う画像診断手段と、診断する画像不良に応じて前記テスト画像を決定し、決定された前記テスト画像を前記画像形成手段により記録材上にトナー像として形成させるテスト画像生成手段と、を備え、前記テスト画像生成手段は、現像ゴーストが生じる場合には、テスト画像が画像形成される記録材の枚数に応じて、前記テスト画像を形成する位置又は前記テスト画像の形状を変更することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１〜３の画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図２】実施例１〜３の画像形成装置のコントローラ及びエンジンの制御ブロック図
【図３】実施例１〜３の画像診断の制御シーケンスを示すフローチャート
【図４】実施例１の画像かぶりを説明する図
【図５】実施例１のテストパターン画像、及びプロセスカートリッジ寿命、画像かぶり濃度、テストパターン画像濃度、画像かぶりの比率を説明する図
【図６】実施例１の画像診断の制御シーケンスを示すフローチャート
【図７】実施例２の画像ゴースト、及びテストパターン画像を説明する図
【図８】実施例２の画像診断の制御シーケンスを示すフローチャート
【図９】実施例３のテストパターン画像を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
［画像形成装置の構成］
図１は、実施例１で使用する画像形成装置の構成を示す概略断面図である。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式のカラーレーザビームプリンタ１００（以下、プリンタ１００という）である。プリンタ１００は、中間転写ベルト８の矢印Ａで示す回転方向（反時計回り方向）に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた、着脱可能な４連のプロセスカートリッジ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）を備える。なお、各符号の末尾の添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋのイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する構成であることを示す。以下では、特定の感光ドラム１等を指す場合を除き、符号の添え字を省略することとする。各プロセスカートリッジ５は同じ構成を有し、矢印方向（時計回り方向）に回転する感光体である感光ドラム１、帯電ローラ２、現像部である現像ローラ３及びトナー容器２３、クリーニングブレード４（クリーニング手段）、廃トナー容器２４を有する。また、プロセスカートリッジ５の図中下方には、露光装置７が配置され、画像信号に基づいて感光ドラム１に対する露光を行う。
【００１４】
感光ドラム１は画像形成時にはモータ（不図示）により回転駆動され、帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転し、感光ドラム１の表面を所定の極性・電位で一様に帯電する。そして、露光部である露光装置７は、画像信号に基づいて感光ドラム１を露光し、感光ドラム１の表面（感光体上）に静電潜像を形成させる。現像ローラ３に現像電圧電源装置（不図示）から現像電圧が印加されることにより、感光ドラム１上の静電潜像にトナーが付着し、トナー像として現像される。なお、各トナー容器２３内に収容されるトナーは、負帯電の非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。
【００１５】
中間転写ベルトユニットは、無端の中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０、ベルトクリーニングブレード２１、廃トナー容器２２から構成される。また、中間転写ベルト８の内側の各感光ドラム１に対向する位置に、一次転写ローラ６が配設され、一次転写ローラ６には、一次転写電圧電源装置（不図示）により正極性の一次転写電圧が印加される構成である。駆動ローラ９がモータ（不図示）により回転駆動することにより、中間転写ベルト８は図中矢印Ａ方向に回動され、二次転写対向ローラ１０も従動回転する。各感光ドラム１上のトナー像は、対向する一次転写ローラ６に正極性の一次転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト８上に順次、転写され、４色のトナー像が重畳されることにより形成されたフルカラーのトナー像が二次転写ローラ１１に搬送される。中間転写ベルト８に転写されないで感光ドラム１表面に残ったトナーは、クリーニングブレード４により除去され、除去されたトナーは、廃トナー容器２４に蓄えられる。
【００１６】
給搬送装置１２は、記録材である用紙Ｐを収納する給紙カセット１３から用紙Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された用紙Ｐを用紙搬送路５４に搬送する搬送ローラ対１５とを有する。給搬送装置１２から搬送された用紙Ｐは、レジストローラ対１６によって用紙搬送路５４を、転写部である二次転写ローラ１１へと搬送される。二次転写ローラ１１に正極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト８上のトナー像は、搬送された用紙Ｐに転写される。用紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト８上に残ったトナーは、ベルトクリーニングブレード２１により除去され、除去されたトナーは、廃トナー容器２２に蓄えられる。
【００１７】
トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１７に搬送される。定着器１７は、フィルム加熱方式の定着器である。定着器１７は、定着ヒータ３０、定着ヒータ３０の温度を測定する温度センサ３１を内蔵した定着ローラ１８、定着ローラ１８に圧接するための加圧ローラ１９を有している。用紙Ｐ上（用紙上）のトナー像は、定着器１７において加熱及び加圧されることにより用紙Ｐに定着されて、その後、排出ローラ対２０により、画像形成物（プリント済みの用紙など）としてプリンタ１００外（機外）へ排出される。
【００１８】
プリンタ１００では、用紙Ｐの両面印刷が可能であり、両面印刷を行うための両面搬送路５５を備えている。用紙Ｐの両面印刷を行う場合には、定着器１７を通過した、片面が印刷された用紙Ｐの後端が両面フラッパ５０の位置を通過した後に、用紙Ｐの搬送が停止される。そして、両面フラッパ５０のポジションが両面搬送路５５側に切り替えられ、排出ローラ対２０の回転方向を決定する反転クラッチ２０２４（図２参照）により、排出ローラ対２０の回転方向が用紙Ｐを両面搬送路５５へ搬送する方向に切り替えられる。そして、排出ローラ対２０が回転駆動して、用紙Ｐの搬送が再開されると、用紙Ｐは両面搬送路５５へと搬送される。両面搬送路５５に設けられた両面搬送ローラ対５１及び本体合流ローラ対５３により、用紙Ｐは再度、用紙搬送路５４へと搬送され、レジストローラ対１６まで搬送される。そして、用紙Ｐの裏面に表面と同様の画像形成処理が実行され、その後、用紙Ｐは定着器１７を通過した後、排出ローラ対２０により、プリンタ１００の機外へ排出される。
【００１９】
また、プリンタ１００は、両面搬送路５５に画像読み取り部２０５０を備えている。画像読み取り部２０５０は、発光素子（不図示）とＣＩＳ（ＣＯＮＴＡＣＴ  ＩＭＡＧＥ  ＳＥＮＳＯＲ）とを有し、両面搬送路５５に搬送された用紙Ｐ上の画像を読み取るスキャン機能を提供する。用紙Ｐの表面の画像を読み取る場合には、上述した両面印刷の場合と同様に、両面搬送路５５へ用紙Ｐを搬送し、用紙Ｐが両面搬送ローラ対５１を通過したタイミングで、画像読み取り部２０５０は用紙Ｐの表面の画像読み取りを開始する。画像読み取り部２０５０は、両面搬送路５５を搬送される用紙Ｐに発光素子からの光を照射し、用紙Ｐ上の画像からの反射光をＣＩＳが受光することで、画像を読み取り、画像データとして画像読み取り部２０５０内のメモリに蓄積する。画像読み取りが完了した用紙Ｐは、用紙搬送路５４を搬送され、排出ローラ対２０により、プリンタ１００の機外へ排出される。また、プリンタ１００の図中上部に設置された操作部１０１４は、タッチパネルを有し、各種情報を表示するとともに、タッチパネルを介して各種データを入力することができる。
【００２０】
［画像形成装置の制御部の構成］
図２は、本実施例のプリンタ１００の制御部であるコントローラ１０００及びエンジン２０００の構成を示す制御ブロック図である。図２に示すように、プリンタ１００は、コントローラ１０００と、エンジン２０００と、を備えている。コントローラ１０００は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介して接続された外部コンピュータ（不図示）からの印刷ジョブの受信や、エンジン２０００への画像データの送信等を行う。また、エンジン２０００は、画像形成を行う画像出力デバイスである。
【００２１】
コントローラ１０００は、エンジン２０００とＬＡＮ１０１３とに接続され、画像情報やデバイス情報の入出力を行う制御部である。コントローラ１０００は、コントローラ制御部１０１０、ハードディスク装置（ＨＤＤ）１０２０、ラスターイメージプロセッサ１０３０、読み取り画像処理部１０３３、エンジン画像処理部１０３４を有している。更に、コントローラ１０００は、操作部Ｉ／Ｆ（インタフェース）１０１１、ネットワークＩ／Ｆ１０１２を有している。
【００２２】
コントローラ制御部１０１０は、プリンタ１００全体を制御するＣＰＵであり、ワークメモリであるＲＡＭ（不図示）と、コントローラ制御部１０１０を起動するためのブートプログラムが格納されたＲＯＭ（不図示）と、を有している。ＨＤＤ１０２０には、コントローラ制御部１０１０により実行されるシステムソフトウェアや、各種画像データが格納されている。また、画素計測部１０４０、画像比較判定部１０４１、寿命到達判定部１０４２、テストパターン画像生成部１０４３は、ＨＤＤ１０２０に格納されたシステムソフトウェアであり、コントローラ制御部１０１０により実行されることにより実現される機能である。画素計測部１０４０は、印刷する画像データに基づいて、印字率情報を算出する。画像比較判定部１０４１は、印刷を行うビットマップイメージと、印刷後に読み取られたビットマップイメージの濃度値を比較、判定する。寿命到達判定部１０４２は、画像比較判定部１０４１の判定結果に基づいて、プロセスカートリッジ５の残りの使用可能期間である、いわゆる残寿命を判定する。テスト画像生成手段であるテストパターン画像生成部１０４３は、テストパターン画像（テスト画像）を選択したり、画像の形状を変更したり、画像の濃度を補正したりして、自己診断を行うためのテストパターン画像を生成する。
【００２３】
操作部Ｉ／Ｆ１０１１は、操作部１０１４とのインタフェース部であり、コントローラ制御部１０１０は、操作部１０１４のタッチパネルに表示する情報を、操作部Ｉ／Ｆ１０１１を介して、操作部１０１４に出力する。また、操作部１０１４のタッチパネルから入力された情報は、操作部Ｉ／Ｆ１０１１を介して、コントローラ制御部１０１０に入力される。ネットワークＩ／Ｆ１０１２は、ＬＡＮ１０１３に接続され、ＬＡＮ１０１３を介して接続された外部コンピュータ（不図示）等からの印刷ジョブ等の情報の入出力を行う。
【００２４】
ラスターイメージプロセッサ１０３０は、外部コンピュータ等からの印刷ジョブに含まれた画像データであるＰＤＬコードを、エンジン２０００での画像形成を行うために、ビットマップイメージに展開する。エンジン画像処理部１０３４は、ラスターイメージプロセッサ１０３０により展開されたビットマップイメージに対して、補正、解像度変換等を行い、エンジン２０００に送信する画像データに変換する。読み取り画像処理部１０３３は、画像読み取り部２０５０で読み取られた用紙Ｐ上の画像データに対する補正、加工、編集を行う。また、コントローラ１０００のコントローラ制御部１０１０と、エンジン２０００のエンジン制御部２０１０とは、ビデオＩ／Ｆ１１００を介して接続されている。コントローラ制御部１０１０は、ビデオＩ／Ｆ１１００を介して、エンジン制御部２０１０へ画像形成動作等の各種動作指示、及び画像データの送信を行う。
【００２５】
エンジン２０００は、ビデオＩ／Ｆ１１００を介して、コントローラ１０００と接続され、用紙Ｐへの画像形成を行う制御部である。エンジン２０００は、エンジン制御部２０１０、定着制御部２０２０、モータ駆動部２０２１、露光制御部２０２２、画像読み取り部２０５０を有している。
【００２６】
エンジン制御部２０１０は、ビデオＩ／Ｆ１１００を介してコントローラ制御部１０１０と接続されており、コントローラ１０００からの指示に基づいて、エンジン２０００の各装置を動作させ、用紙Ｐへ印刷を行う。エンジン制御部２０１０は、エンジン２０００全体を制御するＣＰＵであり、ワークメモリであるＲＡＭ（不図示）と、エンジン２０００を制御するプログラムが格納されたＲＯＭ（不図示）とから構成されている。トナー残量推測部２０４０、画像読み取り制御部２０４１は、ＲＯＭに格納されたプログラムであり、エンジン制御部２０１０によって実行されることにより実現される機能である。トナー残量推定手段であるトナー残量推測部２０４０は、ピクセルカウント（画像を構成する画素数）に基づいて印刷毎のトナー消費量を算出し、算出したトナー消費量の累積値と、トナー容器２３の使用開始時のトナー収容量とに基づいてトナー残量を推測する。また、トナー残量推測部２０４０は、トナー容器２３内のトナー残量を静電容量に基づいて推測する構成でもよい。また、画像読み取り制御部２０４１は、画像読み取り部２０５０による用紙Ｐ上の画像読み取りの制御を行う。
【００２７】
定着制御部２０２０は、定着器１７への電力供給や定着ヒータ３０の温度を制御する。モータ駆動部２０２１は、プリンタ１００内の感光ドラム１や中間転写ベルト８、加圧ローラ１９等を駆動するためのモータの駆動を制御する。露光制御部２０２２は、感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光装置７の制御を行う。エンジン制御部２０１０は、両面フラッパ５０や反転クラッチ２０２４と接続され、両面印刷時には、両面フラッパ５０を制御して用紙Ｐの搬送路を切り替えたり、反転クラッチ２０２４を制御して、排出ローラ対２０の回転方向を切り替えたりする。このように、エンジン制御部２０１０は、各制御部を制御して、コントローラ１０００からビデオＩ／Ｆ１１００を介して送信される画像データに基づいて、電子写真方式の画像形成プロセスにより、用紙Ｐへトナー像を印刷する。
【００２８】
また、エンジン制御部２０１０は、画像読み取り部２０５０と接続されている。用紙Ｐの表面に印刷された画像を読み取る場合は、エンジン制御部２０１０は、画像読み取り制御部２０４１を制御して、画像読み取り部２０５０による用紙Ｐの画像読み取りを行う。画像読み取り制御部２０４１は、用紙Ｐの搬送方向の先端が両面搬送ローラ対５１を通過し、画像読み取り部２０５０に到達する前に、画像読み取り部２０５０へ読み取りを指示する。そして、エンジン制御部２０１０は、用紙Ｐが画像読み取り部２０５０を通過し、画像読み取り部２０５０による画像読み取りが完了した後、コントローラ制御部１０１０に画像読み取りの完了を通知する。そして、コントローラ制御部１０１０は、画像読み取りの完了通知を受信すると、エンジン制御部２０１０を介して、画像読み取り部２０５０のメモリに蓄積されている読み取られた画像データを取得する。なお、コントローラ１０００及びエンジン２０００の各機能は、コントローラ制御部１０１０及びエンジン制御部２０１０が各種制御プログラムを実行することで実現してもよい。また、コントローラ１０００及びエンジン２０００の機能の一部、又は全ての機能をＡＳＩＣ（特定用途向けの専用回路）が行ってもよい。
【００２９】
［画像診断の制御シーケンス］
本実施例の画像診断は、用紙Ｐの表面にテストパターン画像を印刷し、テストパターン画像が印刷された用紙Ｐを両面搬送路５５に搬送し、画像読み取り部２０５０でテストパターン画像を読み取り、元のテストパターン画像と比較することにより行われる。図３は、画像診断の制御シーケンスを示すフローチャートである。図３の処理は、画像診断の要求があると起動され、コントローラ制御部１０１０により実行される。
【００３０】
ステップ（以下、Ｓとする）１０１では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、画像診断に用いるＰＤＬコードをラスターイメージプロセッサ１０３０によりビットマップイメージに変換する。画像診断に用いるＰＤＬコードは、例えばＬＡＮ１０１３を介して受信した印刷ジョブのＰＤＬコードでもよいし、予めＨＤＤ１０２０に格納されている画像診断用のテストパターン画像のＰＤＬコードでもよい。Ｓ１０２では、コントローラ制御部１０１０は、ラスターイメージプロセッサ１０３０により生成されたビットマップイメージを、画像診断時のテストパターン画像の画像データとして、ＨＤＤ１０２０に保存する。Ｓ１０３では、コントローラ制御部１０１０は、エンジン画像処理部１０３４を制御して、ラスターイメージプロセッサ１０３０により生成されたビットマップイメージを、エンジン２０００で印刷するための画像データに変換する。
【００３１】
Ｓ１０４では、コントローラ制御部１０１０は、画像診断のための印刷指示、すなわち、用紙Ｐへのテストパターン画像の印刷及び印刷されたテストパターン画像（印刷画像）の読み取り指示を、エンジン制御部２０１０に送信する。エンジン制御部２０１０は、コントローラ制御部１０１０から受信したテストパターン画像の画像データに基づいて、用紙Ｐへ印刷する。そして、エンジン制御部２０１０は、印刷した用紙Ｐを両面搬送路５５に搬送し、画像読み取り制御部２０４１を制御して、画像読み取り部２０５０により用紙Ｐに印刷されたテストパターン画像を読み取り、画像読み取り部２０５０のメモリに格納する。エンジン制御部２０１０は、画像読み取り部２０５０によるテストパターン画像の読み取りが終了すると、画像読み取り完了をコントローラ制御部１０１０に通知する。
【００３２】
Ｓ１０５では、コントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０からの印刷画像読み取り完了の通知を受信したかどうか判断し、受信したと判断した場合には処理をＳ１０６に進め、受信していないと判断した場合には処理をＳ１０５に戻す。Ｓ１０６では、コントローラ制御部１０１０は、画像読み取り部２０５０が読み取ったテストパターン画像データの送信指示を、エンジン制御部２０１０に送信する。エンジン制御部２０１０は、テストパターン画像データの送信指示を受信すると、画像読み取り制御部２０４１を制御して、画像読み取り部２０５０のメモリに格納されたテストパターン画像を取得し、コントローラ制御部１０１０に送信する。これにより、コントローラ制御部１０１０は、画像読み取り部２０５０により読み取りが行われたテストパターン画像データ（図中、読み取り結果と記載）を取得する。
【００３３】
Ｓ１０７では、コントローラ制御部１０１０は、画像比較判定部１０４１を制御して、ＨＤＤ１０２０に保存したテストパターン画像の元データのビットマップイメージと、画像読み取り部２０５０により読み取られたビットマップイメージの比較、判定を行う。詳細には、Ｓ１０７では、画像比較判定部１０４１は、ＨＤＤ１０２０から取得したテストパターン画像（印刷画像）のビットマップイメージと、読み取った画像（スキャン画像）のビットマップイメージを、ＲＧＢデータからＣＭＹＫデータに変換する。画像比較判定部１０４１は、印刷画像のＣＭＹＫデータとスキャン画像のＣＭＹＫデータに対して、ＣＭＹＫデータそれぞれの色について平均濃度値を算出する。そして、画像比較判定部１０４１は、それぞれの色に関する平均濃度値を比較することにより判定を行う。なお、画像診断のため、ビットマップイメージの比較が行われる範囲は、画像比較判定部１０４１により決定される。
【００３４】
画像診断の例としては、例えばプロセスカートリッジの寿命到達判定がある。コントローラ制御部１０１０の寿命到達判定部１０４２は、画像比較判定部１０４１での各色の画像の平均濃度値の比較判定結果に基づいて、プロセスカートリッジ５が寿命到達したかどうか判定する。寿命到達判定部１０４２は、プロセスカートリッジ５が寿命到達したと判定した場合には、操作部Ｉ／Ｆ１０１１を介して、操作部１０１４の画面に、該当のプロセスカートリッジ５の交換を促すメッセージを表示する。
【００３５】
また、画像診断のその他の例として、例えば、定着器１７を通過する用紙の端部付近に発生する定着ローラ１８の削れ状態を判定する画像診断がある。この場合には、用紙Ｐに形成されるテストパターン画像は、次のような画像が形成される。すなわち、定着器１７を通過する用紙Ｐの幅方向に対して、用紙Ｐの端部に４０ｍｍ幅、定着ローラ１８の１周分の長さ（９０ｍｍ）より長い９５ｍｍの画像長、画像濃度が２０％の単色のハーフトーンのテストパターン画像が形成される。そして、画像比較判定部１０４１は、印刷されるテストパターン画像のビットマップイメージと、画像読み取り部２０５０により読み取られた画像のビットマップイメージとを比較し画像の白抜けを検出することで、定着ローラ１８の表面の削れ状態の判定を行う。
【００３６】
［画像かぶり］
本実施例では、画像かぶり濃度に応じてテストパターン画像の濃度を変更する制御を行うことにより、画像かぶりの影響を受けることなく、正しい画像診断ができる方法について説明する。まず、プロセスカートリッジ５の使用開始から今までの使用時間（いわゆる寿命）により発生する画像かぶりについて説明する。トナーは、プロセスカートリッジ５のトナー容器２３内で撹拌されており、トナー容器２３の撹拌部材などによる摩擦を受ける。この摩擦により、トナー表面の外添剤が剥離し、トナーの帯電特性が徐々に劣化していく。これにより、同じ現像電圧を現像ローラ３に印加しても、より多くのトナーが感光ドラム１に付着することにより、形成されるトナー像の濃度が大きくなる「画像かぶり」が発生する。画像かぶりによるトナー像の濃度は、プロセスカートリッジ５の使用期間が長くなるにつれ、大きくなる。言い換えれば、プロセスカートリッジ５の残りの使用可能期間（いわゆる残寿命）が短くなるにつれて、画像かぶりによりトナー像の濃度は大きくなる。画像かぶりが発生した場合には、画像形成装置の画像読み取り部２０５０で読み取られるテストパターン画像の濃度は、画像かぶりが生じる分だけ、高い濃度の画像データが取得されることになる。その結果、上述したプロセスカートリッジ５の寿命到達の判定や、定着ローラ１８の表面削れの判定を行う画像診断において、誤った判断が行われることになる。
【００３７】
図４は、画像かぶりを説明する図である。図４（ａ）は、テストパターン画像の濃度を２０％にした場合のテストパターン画像を示す図である。表１は、プロセスカートリッジ寿命、画像かぶり濃度、テストパターン画像濃度、画像かぶりの比率の関係を示す表である。表１において、プロセスカートリッジ寿命［％］は、プロセスカートリッジ５の残りの寿命（残寿命）を１００％（新品時）から２０％毎に、最後は０％（寿命到達時）の６段階で示している。画像かぶり濃度［％］は、プロセスカートリッジ５の残寿命に応じて、増加する印刷画像の画像かぶり濃度の割合を示している。画像かぶり濃度は、プロセスカートリッジ５の寿命が１００％（新品）時には０％であるが、寿命が２０％減少する毎に画像かぶり濃度は０．５％ずつ上昇し、プロセスカートリッジ５の寿命が０％のときには２．５％となる。また、テストパターン画像濃度［％］は、図４（ａ）に示すテストパターン画像濃度２０％を示している。画像かぶりの比率［％］は、テストパターン画像濃度に対する画像かぶり濃度の比率を示している。例えば、プロセスカートリッジ寿命が８０％の場合では、画像かぶり濃度が０．５％、テストパターン画像濃度が２０％なので、画像かぶりの比率は、２．５％（＝（０．５（％）／２０（％））×１００％）となる。同様に、プロセスカートリッジ寿命が６０％、４０％の場合では、画像かぶりの比率は、それぞれ、５％（＝（１（％）／２０（％））×１００％）、７．５％（＝（１．５（％）／２０（％））×１００％）となる。また、プロセスカートリッジ寿命が２０％、０％の場合では、画像かぶりの比率は、それぞれ、１０％（＝（２（％）／２０（％））×１００％）、１２．５％（＝（２．５（％）／２０（％））×１００％）となる。
【００３８】
【表１】
2019200307.tif 000003
【００３９】
図４（ｂ）は、表１をグラフにしたものである。図４（ｂ）において、横軸は画像かぶり濃度［％］を示し、左側の縦軸はテストパターン画像濃度［％］を示し、右側の縦軸は画像かぶりの比率［％］を示す。また、図中の実線で示すグラフは、テストパターン画像濃度［％］を示し、破線で示すグラフは画像かぶりの比率［％］を示す。表１に示すように、例えばプロセスカートリッジ５の寿命（残寿命）が０％のときに画像かぶりが２．５％となる場合には、テストパターン画像濃度に対する画像かぶりの比率は１２．５％と大きな値となる。画像比較判定部１０４１は、スキャン画像の濃度が本来の濃度（２０％）よりも、１２．５％大きい濃度値である３２．５％となり、濃度差が大きいため、上述した画像診断例の判定を正しく行うことができないことになる。
【００４０】
［画像診断時のテストパターン画像の濃度補正］
そこで、本実施例では、プロセスカートリッジ５が新品時には薄い濃度（例えば２０％）のテストパターン画像を使用し、プロセスカートリッジ５の残寿命レベルに応じてテストパターン画像の濃度が濃くなるように補正する。これにより、画像診断時の画像かぶりによる影響を抑制し、誤った画像判断が行われることを回避する。本実施例では、テストパターン画像の濃度に対する画像かぶりの比率が、所定の範囲内である２．５％以下となるように制御を行うものとする。
【００４１】
図５（ａ）は、本実施例でのテストパターン画像の濃度を画像かぶり濃度に応じて変更するテストパターン画像を示す図である。図５（ａ）に示す５種類のテストパターン画像の濃度は、左から順に２０％、４０％、６０％、８０％、１００％である。表２は、プロセスカートリッジ寿命、画像かぶり濃度、テストパターン画像濃度、画像かぶりの比率の関係を示す表である。表の構成は、上述した表１と同様であり、説明を省略する。本実施例では、表２に示すように、画像かぶりの比率が所定値である２．５％以下になるように、テストパターン画像の濃度を補正している。すなわち、プロセスカートリッジ５の残寿命に応じた画像かぶり濃度に基づいて、テストパターン画像の濃度を変更する。例えば、プロセスカートリッジ５の寿命が１００％、８０％のときには、テストパターン画像濃度が２０％でも画像かぶりの比率は２．５％以下となるため、テストパターン画像濃度は２０％で、画像診断が行われる。一方、プロセスカートリッジ５の寿命が６０％の場合には、テストパターン画像濃度が２０％の場合には画像かぶりの比率が５％（表１参照）となるため、テストパターン画像濃度を４０％に変更し、画像かぶりの比率を２．５％にする。同様に、プロセスカートリッジ５の寿命が４０％の場合には、テストパターン画像濃度を２０％とすると画像かぶりの比率が７．５％（表１参照）となるため、テストパターン画像の濃度を６０％に変更し、画像かぶりの比率を２．５％にする。また、プロセスカートリッジ５の寿命が２０％、０％の場合には、それぞれ、テストパターン画像濃度を８０％、１００％（ベタ画像）に変更し、画像かぶりの比率を２．５％にする。
【００４２】
【表２】
2019200307.tif 000004
【００４３】
図５（ｂ）は、上述した表２をグラフにしたものであり、図５（ｂ）の見方は、図４（ｂ）と同様であり、説明を省略する。図中、実線で示すグラフは、テストパターン画像濃度を示すが、画像かぶり濃度がプロセスカートリッジ５の寿命が１００％、８０％に対応する０％、０．５％の場合には、テストパターン画像濃度は２０％である。一方、図５（ｂ）により、画像かぶり濃度が、プロセスカートリッジ５の寿命が６０％、４０％、２０％、０％に対応する１％、１．５％、２％、２．５％の場合には、テストパターン画像濃度は、それぞれ４０％、６０％、８０％、１００％に変更されている。
【００４４】
［画像診断の制御シーケンス］
図６は、上述したテストパターン画像の濃度を画像かぶり濃度に応じて変更して画像診断を行う制御シーケンスを示すフローチャートである。図６の処理は、画像診断の要求があると起動され、コントローラ制御部１０１０により実行される。なお、エンジン制御部２０１０のトナー残量推測部２０４０により推測されたプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内のトナー残量は、エンジン制御部２０１０によりビデオＩ／Ｆ１１００を介して、コントローラ制御部１０１０に通知されるものとする。コントローラ制御部１０１０は、エンジン制御部２０１０よりプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内のトナー残量を通知されると、ＨＤＤ１０２０に格納するものとする。また、ＨＤＤ１０２０には、プロセスカートリッジの残寿命と画像かぶり濃度とを対応付けたテーブルが格納されているものとする。
【００４５】
Ｓ５０１では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、画像かぶり濃度を推定する。推定手段であるテストパターン画像生成部１０４３は、ＨＤＤ１０２０よりプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内のトナー残量を取得し、トナー残量に基づいて、プロセスカートリッジ５の残寿命を推定する。トナー容器２３の使用開始時のトナー収容量に対する、トナー残量の割合をトナーの残寿命とし、本実施例では、プロセスカートリッジ５の残寿命（表１、２参照）とは、トナーの残寿命のことであるとする。そして、テストパターン画像生成部１０４３は、ＨＤＤ１０２０に格納されたプロセスカートリッジの残寿命と画像かぶり濃度とを対応付けたテーブルより、プロセスカートリッジの残寿命に対応する画像かぶり濃度を推定する。Ｓ５０２では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、画像かぶり濃度が０．５％以下（画像かぶり濃度≦０．５％）かどうか判断する。コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３により画像かぶり濃度が０．５％以下であると判断した場合には処理をＳ５０３に進め、画像かぶり濃度が０．５％より大きいと判断した場合には処理をＳ５０４に進める。
【００４６】
Ｓ５０３では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、濃度が２０％のテストパターン画像を選択する。Ｓ５０４では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、表２に基づいて推定した画像かぶり濃度に応じた画像濃度のテストパターン画像を選択し、処理をＳ５０５に進める。
【００４７】
Ｓ５０５では、コントローラ制御部１０１０は、選択したテストパターン画像を用いて画像診断を実施する。なお、Ｓ５０５で実施される画像診断の制御シーケンスは、図３のＳ１０１〜Ｓ１０７の処理であり、ここでの説明は省略する。このとき、画像診断で比較する画像の範囲は上述したテストパターン画像の部分であるため、テストパターン画像の範囲外に生じる画像かぶりの影響を受けることはない。
【００４８】
表２に示すように、プロセスカートリッジ５の残寿命に応じて画像かぶり濃度が増加するが、図６の処理を実行することにより、テストパターン画像濃度に対する画像かぶりの比率は、２．５％以下に制約される。なお、本実施例では、画像かぶりの比率を２．５％以下となるように、テストパターン画像濃度を切り替えているが、例えば画像診断での判定基準に応じて、画像かぶりの比率を変更したり、テストパターン画像濃度に上下限値等の制限を設定してもよい。
【００４９】
本実施例では、画像かぶり濃度は、プロセスカートリッジ５の残寿命に対して線形に変化することを前提に説明した。例えば、予めプロセスカートリッジ５の構成に応じて、プロセスカートリッジ５の残寿命と画像かぶり濃度とを対応付けたテーブルをＨＤＤ１０２０に格納しておく。そして、プロセスカートリッジ５の構成に応じて、ＨＤＤ１０２０に格納されたテーブルから取得した画像かぶり濃度を用いて、テストパターン画像の画像濃度の最適化を行うことも可能である。また、コントローラ制御部１０１０のテストパターン画像生成部１０４３が、例えば定期的にテストパターン画像のべた白部分を画像読み取り部２０５０で読み取り、読み取った画像データに基づいて、画像かぶり量を算出する。そして、テストパターン画像生成部１０４３が、算出した画像かぶり量に対応する、プロセスカートリッジ５の残寿命から画像かぶり濃度を決定するようにしてもよい。
【００５０】
また、本実施例では、テストパターン画像は、予めＨＤＤ１０２０に用意されているものとして説明したが、例えばユーザの印刷ジョブの画像を用いて画像診断を行うことも可能である。その場合、プロセスカートリッジ５の残寿命に応じて、画像読み取り部２０５０により読み取られる画像は、ユーザの印刷ジョブの画像のうち、画像濃度が所定の濃度値以上の画像に限定することにより、画像診断は実施可能である。
【００５１】
以上説明したように、発生する画像かぶり濃度に応じてテストパターン画像の濃度を変更する制御を行うことで、画像かぶりの影響を受けることなく、上述した画像診断の判定を正しく行うことができる。また、画像かぶり濃度が０％のような画像不良が発生しない場合や、画像かぶり濃度が０．５％の画像不良の程度が軽い場合は、テストパターン画像に必要以上に濃い濃度の画像を用いない。そのため、トナー消費量を抑制することができる。
【００５２】
以上説明したように、本実施例によれば、画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成することができる。
【実施例２】
【００５３】
実施例１では、画像かぶりが発生する場合の画像診断について説明した。実施例２では、現像ゴーストが発生する可能性がある場合の画像診断について説明する。なお、画像形成装置の構成、コントローラ１０００及びエンジン２０００の構成は、実施例１と同様であり、同じ構成には同じ符号を使用することで、ここでの説明を省略する。
【００５４】
［現像ゴースト］
本実施例では、現像ゴーストの影響を考慮して、テストパターン画像の位置や形状を変更する制御を行うことにより、現像ゴーストが発生する場合でも正しく画像診断を行うことができる方法について説明する。まず、現像ゴーストについて説明する。トナー粒子に対して、トナー粒子と同極性の帯電系列を有する外添剤を外添した現像剤（トナー）では、現像ローラ３上に複写パターンの履歴である「現像ゴースト」が生じ、これが用紙Ｐに形成される画像上にも現れることがある。図７（ａ）は、現像ゴーストを説明する図であり、矢印方向に搬送される用紙Ｐ上に、濃度が異なるテストパターン画像が印刷された図である。例えば、負帯電性トナーに負帯電性の微粒子を外添して得られた現像剤の場合に生じる現像ゴーストは、図７（ａ）に示すように、ポジゴーストになる。すなわち、図７（ａ）に示す画像は、濃度の薄い部分（図中、Ｘで示す）と濃度の濃い部分（図中、Ｙで示す）で構成されているが、本来画像形成されるべき画像データでは、図中、Ｘ部分は、Ｙ部分と同じ濃度である。ところが、非印字部（テストパターン画像の用紙搬送方向の上流側の白地部分）が続いていたために、画像形成が行われても、現像ローラ３の１周分の距離（Ｌ）は、薄い現像しか行われない部分（図中、Ｘ部分）が生じる。現像ゴーストが発生した場合、画像形成装置の画像読み取り部２０５０で読み取られる画像の濃度は、現像ゴーストが発生している部分については、濃度の薄いものとなる。その結果、前述したプロセスカートリッジ５の寿命到達判定や、定着ローラ１８の削れ状態の判定を行う画像診断において、誤った判断が行われることになる。
【００５５】
［画像診断時のテストパターン画像の補正］
そこで、本実施例では、現像ゴーストが発生する可能性がある場合、現像ゴーストが発生しない位置にテストパターン画像を配置したり、現像ゴーストの影響を受けないようなテストパターン画像に変更するように制御を行う。これにより、画像診断時の現像ゴーストの影響を抑制し、誤った画像判断が行われることを回避することができる。
【００５６】
図８は、現像ゴーストが発生する可能性がある場合にテストパターン画像を変更する制御シーケンスを示すフローチャートである。図８の処理は、現像ゴーストが発生する可能性がある場合で、かつ画像診断の要求があると起動され、コントローラ制御部１０１０により実行される。なお、図８の処理は、現像ゴーストが発生する可能性がある場合に起動される処理であるため、起動時に現像ゴーストの発生の有無についての判断は行っていない。
【００５７】
Ｓ８０１では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３により、画像診断を行う印刷ジョブにおける１枚目の用紙Ｐに対する印刷かどうか判断する。コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３により、１枚目の用紙Ｐに対する印刷であると判断した場合には処理をＳ８０２に進める。一方、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３により、１枚目の用紙Ｐに対する印刷ではない（２枚目以降の用紙Ｐに対する印刷である）と判断した場合には処理をＳ８０３に進める。Ｓ８０２では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、１枚目の用紙Ｐ用のテストパターン画像（図７（ｂ）参照）を選択する。Ｓ８０３では、コントローラ制御部１０１０は、テストパターン画像生成部１０４３を制御して、２枚目以降の用紙Ｐ用のテストパターン画像（図７（ｃ）参照）を選択し、処理をＳ８０４に進める。Ｓ８０４では、コントローラ制御部１０１０は、選択したテストパターン画像を用いて画像診断を実施する。なお、Ｓ８０４で実施する画像診断の制御シーケンスは、図３で説明したＳ１０１〜Ｓ１０７の処理であり、ここでの説明は省略する。このとき、画像診断で比較する画像の範囲は上述したテストパターン画像の部分であるため、テストパターン画像の範囲外に生じる現像ゴーストの影響を受けることはない。
【００５８】
図７（ｂ）は、現像ゴーストが発生する可能性がある場合の画像診断時の１枚目の用紙Ｐに印刷するテストパターン画像の一例を示す図である。用紙１枚（記録材１枚）の印刷の場合、又は複数枚（複数の枚数）の用紙を印刷する連続印刷時の１枚目の用紙の場合には、用紙の搬送方向先端位置に形成される画像には、現像ゴーストは発生しない。そのため、図７（ｂ）に示すように、１枚目の用紙の場合には、テストパターン画像は、用紙の搬送方向の先端位置に配置される。図７（ｃ）は、現像ゴーストが発生する可能性がある場合の画像診断で、複数枚の用紙を印刷する連続印刷時の２枚目以降の用紙Ｐに印刷するテストパターン画像の一例を示す図である。２枚目以降の用紙の場合には、前の用紙の影響で現像ゴーストが発生する可能性がある。そのため、図７（ｃ）に示すように、現像ゴーストを解消するため、現像ローラ３の１周分の距離（Ｌ）の画像を追加して、画像診断用のテストパターン画像と組み合わせた形状のテストパターン画像となっている。図７（ｂ）のテストパターン画像の場合には、画像診断は用紙の先端位置に形成されたテストパターン画像について行われる。一方、図７（ｃ）のテストパターン画像の場合には、画像診断は、現像ローラ３の１周分の距離（Ｌ）の画像（図中、Ｘ部分）ではなく、その後に続いて形成されている画像診断用のテストパターン画像（図中、Ｙ部分）について行われる。
【００５９】
以上説明したように、発生する現像ゴーストの影響を考慮して、テストパターン画像の位置や形状を変更することで、現像ゴーストが発生する場合でも上述した画像診断を正しく行うことができる。また、１枚目の用紙のテストパターン画像のように、画像不良が発生しない位置にテストパターン画像が形成される場合は、２枚目以降の用紙に形成するテストパターン画像のように、現像ゴーストを解消するための追加画像が必要ない。そのため、トナー消費量を抑制することができる。なお、本実施例では、テストパターン画像は、予めＨＤＤ１０２０に格納され、用意されているものとして説明したが、例えばユーザの印刷ジョブの画像を用いて画像診断を行うことも可能である。その場合、画像読み取り部２０５０により読み取られる画像の範囲は、ユーザの印刷ジョブの画像のうち、現像ゴーストの影響を受けない範囲に限定することにより、画像診断を実施することは可能である。
【００６０】
以上説明したように、本実施例によれば、画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成することができる。
【実施例３】
【００６１】
実施例１では画像かぶり、実施例２では現像ゴーストに対する画像診断時の対応について説明した。実施例３では、プロセスカートリッジの残寿命により画像ムラが生じる場合の画像診断時の対応について説明する。なお、画像形成装置の構成、コントローラ１０００及びエンジン２０００の構成は、実施例１、２と同様であり、同じ構成には同じ符号を使用することで、ここでの説明を省略する。
【００６２】
［画像ムラ］
本実施例では、プロセスカートリッジ５の残寿命による画像ムラの影響を受ける場合の画像診断において、テストパターン画像の面積を変更し、画像ムラの影響を軽減する方法について説明する。まず、画像ムラについて説明する。トナーは、プロセスカートリッジ５のトナー容器２３内で撹拌されており、トナー容器２３内の撹拌部材などによる摩擦を受ける。トナーは、この摩擦によりトナー表面の外添剤が剥離し、その結果、帯電特性が徐々に劣化して、同じ濃度の画像形成を行っても、濃い部分と薄い部分の画像ムラが発生する。画像ムラが発生した場合には、画像形成装置の画像読み取り部２０５０による読み取りにおいて、濃度が濃い（高い）部分や薄い（低い）部分が読み取られる。その結果、本来、同じ濃度であるべき画像が異なる濃度の画像と判定され、画像診断を正しく行うことができないこととなる。
【００６３】
［本実施例でのテストパターン画像の選択］
そこで、本実施例では、予めプロセスカートリッジ５の、画像ムラが発生する可能性が生じる残寿命値（所定の閾値）をＨＤＤ１０２０に格納しておく。そして画像診断を実施する際に、コントローラ制御部１０１０の推定手段であるテストパターン画像生成部１０４３は、プロセスカートリッジ５の寿命を推定する。上述したように、トナー残量推測部２０４０により推測されたプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内のトナー残量は、ＨＤＤ１０２０に保存されている。テストパターン画像生成部１０４３は、ＨＤＤ１０２０に保存されているプロセスカートリッジ５のトナー容器２３内のトナー残量を取得し、トナー残量に基づいて、プロセスカートリッジ５の今後の使用可能期間である残寿命を推定する。トナー容器２３の使用開始時のトナー収容量に対する、トナー残量の割合をトナーの残寿命とし、本実施例では、プロセスカートリッジ５の残寿命（表１、２参照）とは、トナーの残寿命のことであるとする。そして、テストパターン画像生成部１０４３は、推定したプロセスカートリッジ５の残寿命値と、ＨＤＤ１０２０に格納されたプロセスカートリッジ５の残寿命値とを比較する。テストパターン画像生成部１０４３は、推定したプロセスカートリッジ５の残寿命値がプロセスカートリッジ５の残寿命値である閾値以下の場合には、画像ムラの影響を軽減させるため、テストパターン画像の面積を拡大する。
【００６４】
図９は、画像ムラがない場合のテストパターン画像（図９（ａ））と、画像ムラが発生する可能性がある場合のテストパターン画像（図９（ｂ））の例を示す図である。本実施例では、画像ムラが発生する可能性がある場合には、テストパターン画像の面積を図９（ａ）から図９（ｂ）のように拡大させることにより、画像ムラによる影響（濃度差）を平均化し、画像ムラの影響を軽減させる。なお、図９（ｂ）のテストパターン画像は、図９（ａ）に示すテストパターン画像の、用紙幅方向（図中、左右方向）の長さはそのままで、用紙搬送方向（図中、上下方向）の長さを拡大させている。このとき、画像診断で比較する画像の範囲は、上述したテストパターン画像の部分であるため、テストパターン画像の範囲外に生じた画像ムラによる影響は受けない。
【００６５】
また、本実施例では、テストパターン画像生成部１０４３が、プロセスカートリッジ５の残寿命から画像ムラの発生の有無を判断した。例えば、ハーフトーンなどの画像を画像読み取り部２０５０で読み取ることにより、読み取り結果に基づいて画像ムラの発生有無を判断してもよい。なお、本実施例では、テストパターン画像は、予めＨＤＤ１０２０に格納され、用意されているものとして説明したが、例えばユーザの印刷ジョブの画像を用いて画像診断を行うことも可能である。その場合、画像読み取り部２０５０により読み取られる画像は、ユーザの印刷ジョブの画像のなかに、画像ムラの影響を軽減できる面積の画像がある場合に限定することにより、画像診断は実施可能である。
【００６６】
以上説明したように、発生する画像ムラの影響を考慮して、テストパターン画像の面積を拡大する制御を行うことで、画像ムラが発生する場合でも画像ムラの影響を軽減し、上述した画像診断の判定を正しく行うことができる。また、プロセスカートリッジの寿命が画像不良が発生しない寿命の場合には、テストパターン画像の面積を拡大させていない通常のテストパーン画像を用いた画像診断が行われる。画像ムラを解消するための画像を用いる必要がないため、トナー消費量や画像読み取り部２０５０によるテストパターン画像の読み取り時間を軽減することができる。
【００６７】
以上説明したように、本実施例によれば、画像診断を正しく行うことができるテストパターン画像を生成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１          感光ドラム
３          現像ローラ
２３        トナー容器
１０４１    画像比較判定部
１０４３    テストパターン画像生成部
２０５０    画像読み取り部
【図１】
2019200307.tif 000005
【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】
2019200307.tif 000012
【図９】
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