(57)【要約】【課題】  画質の劣化が発生した個所を特定することができるようにする。【解決手段】  第１の画質センサ１０ａは現像工程後の感光体６１上、第２の画質センサ１０ｂは画像転写位置以後の中間転写ベルト（中間転写体）５上、第３の画質センサ１０ｃは紙転写位置以後及び定着工程以前の紙搬送経路２８上、第４の画質センサ１０ｄは定着工程以後の紙搬送経路２８上の画質をそれぞれ検出できるように設置されている。第１及び第２の画質センサ１０ａ，１０ｂの間、第２及び第３画質センサ１０ｂ，１０ｃの間、第３及び第４の画質センサ１０ｃ，１０ｄとの間には各々一種類の作像工程、すなわち、一次転写工程、二次転写工程及び定着工程が含まれており、その作像工程の前後の画質センサ１０ａ−１０ｄの出力を比較することにより、その作像工程で画質劣化が生じているか否かを判断する。【選択図】        図１２
2005084395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された画像パターンの濃度ムラを複数位置で検出し、この検出された濃度ムラに基づいて画質を検出する画質検出手段と、
前記画質検出手段によって検出された画質を比較し、その比較結果に基づいて画質劣化の生じている作像工程を判断する判断手段と、
を備えていることを特徴とする画質検出装置。
【請求項２】
前記判断手段は、前記複数位置の２つを選択し、当該２つの位置における画質を比較することを特徴とする請求項１記載の画質検出装置。
【請求項３】
前記複数の画質検出手段が、画像パターンの濃度ムラを光学的に検出するための光学的検出部と、この光学的検出部を制御するとともに、前記光学的検出部の検出出力に基づいて画質を評価する制御演算部とからなることを特徴とする請求項１記載の画質検出装置。
【請求項４】
前記光学的検出部が作像工程の複数位置に設けられていることを特徴とする請求項３記載の画質検出装置。
【請求項５】
前記複数位置の１つが、現像工程後の感光体に対向する位置であることを特徴とする請求項４記載の画質検出装置。
【請求項６】
前記複数位置の１つが、画像転写位置以後の中間転写体に対向する位置であることを特徴とする請求項４記載の画質検出装置。
【請求項７】
前記複数位置の１つが、紙上に画像を転写する紙転写位置以降及び定着工程以前の紙搬送経路に対向する位置であることを特徴とする請求項４記載の画質検出装置。
【請求項８】
前記複数位置の１つが、定着工程以後の紙搬送経路に対向する位置であることを特徴とする請求項４記載の画質検出装置。
【請求項９】
前記判断手段により前記画質劣化が生じていると判断された作像工程の画質が入力され、画質の劣化の度合が所定範囲内に納まるように前記作像工程における作像条件を変更する制御手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の画質検出装置。
【請求項１０】
前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が静電潜像形成工程及び現像工程である場合、前記変更する作像条件が現像剤担持体の線速、現像ポテンシャル、及び地肌ポテンシャルのいずれかであることを特徴とする請求項９記載の画質検出装置。
【請求項１１】
前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含む転写工程である場合、前記変更する作像条件が転写バイアス、転写部の加圧力のいずれかであることを特徴とする請求項９記載の画質検出装置。
【請求項１２】
前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が定着工程である場合、前記変更する作像条件が定着温度、定着部の加圧力、及び定着部の紙搬送線速のいずれかであることを特徴とする請求項９記載の画質検出装置。
【請求項１３】
前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が静電潜像形成工程、現像工程、中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含む場合、前記制御手段により作像条件を画質が向上するように所定回数変更しても前記画質劣化の度合が所定範囲に納まらないときには、前記制御手段は現像剤を入れ替えることを特徴とする請求項９記載の画質検出装置。
【請求項１４】
前記制御演算部は複数の前記光学的検出部に対してそれぞれ制御信号を出力し、前記光学的検出部からそれぞれ検出信号を受け取ることを特徴とする請求項３記載の画質検出装置。
【請求項１５】
請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の画質検出装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記画質検出手段は、検出した画質情報を画像形成装置本体の制御部に出力し、前記制御部は画質の状態を画像形成装置本体の表示部に表示することを特徴とする請求項１５記載の画像形成装置。
【請求項１７】
像担持体上に画質測定用パターンを形成する第１の工程と、
複数の作像工程の少なくとも１つを挟んで複数位置に配置された画質検出手段により第１の工程で形成した画質測定用パターンの画質を測定する第２の工程と、
第２の工程において前記作像工程を挟んだ２つの位置で測定された画質の劣化の度合が許容範囲内にあるかどうかを判定する第３の工程と、
第３の工程で許容範囲にないと判定されたときに、作像条件を変更したフィードバック制御が所定回行われてたかどうかを判定する第４の工程と、
第４の工程で所定回行われていない場合に、前記作像工程において画質の劣化の度合が前記許容範囲に入るように作像条件を変更する第５の工程と、
を備えていることを特徴とする画質制御方法。
【請求項１８】
前記第４の工程で所定回行われていた場合に、現像剤またはトナーの入れ替え動作を行わせる第６の工程を更に備えていることを特徴とする請求項１７記載の画質制御方法。
【請求項１９】
前記第４の工程で所定回を越えて行われていた場合に、異常と判断して処理を終える第７の工程を更に備えていることを特徴とする請求項１７記載の画質制御方法。
【請求項２０】
前記作像工程が、静電潜像形成工程、現像工程、中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含んでいることを特徴とする請求項１７ないし１９のいずれか１項に記載の画質制御方法。
【請求項２１】
前記作像工程が定着工程を含む場合には、前記第５の工程で定着温度、定着加圧力、紙搬送線速の少なくとも１つを変更することを特徴とする請求項１７記載の画質制御方法。
【請求項２２】
請求項１または２記載の画質検出装置における判断手段の機能をコンピュータによって実現するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２３】
請求項３記載の画質検出装置における制御演算部の機能をコンピュータによって実現するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２４】
請求項９ないし１３のいずれか１項に記載の画質検出装置における制御手段の機能をコンピュータによって実現するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２５】
請求項１７ないし２１のいずれか１項に記載の画質制御方法をコンピュータによって実現するための手順を備えていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項２６】
請求項２２ないし２５のいずれか１項に記載のコンピュータプログラムのプログラムデータがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録されていることを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像担持体上に形成される画像の画質、特に画質の劣化を検出する画質検出装置、この画質検出装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置、画質検出方法、この画質検出方法を実現するためのコンピュータプログラム及びこのコンピュータプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像品質を客観的に評価するパラメータとして粒状度（性）が注目されてきている。一言で言うと“画像のざらつき”であるが、普通の濃度センサではこのような特性は検知できない。“画像のざらつき”における画像の濃度ムラピッチが非常に狭いためである。このような画像濃度ムラを検知するためには、微小な画像濃度ムラに合わせた微小スポット濃度を測定できる濃度センサが必要となってくる。スポット径を絞った微小領域濃度検知に関する発明は、これまでに特許文献１および２を含めいくつか知られている。
【０００３】
すなわち、像担持体上に形成されたパッチパターンに対して比較的大きなスポット光（スポット径は数ミリメートル以上）を照射した時の反射光量を検知することによって、そのパッチパターンに付着しているトナー量を検知することができる。そして、前記トナー量の検知結果に応じて静電潜像条件や現像条件などの画像形成条件を制御する方法も広く知られており、実際の商品においても適用されている。この検知方法を用いる場合には、階調パターンの各濃度パッチにおけるトナー付着量を検知することにより、そのときの画像形成条件における階調性並びにベタ濃度を知ることができる。そのため、もしこれらの値が規定範囲から外れている場合には、その結果に応じて適切な階調性を得るように、また、適切なベタ濃度になるように画像形成条件の制御を行って、前記階調性およびベタ濃度を修正することができる。
【０００４】
一方、画質を構成するものには、前記階調性およびベタ濃度だけでなくその他の多くの要素があることが知られている。その中でも特に画質を大きく左右してしまう要素として「粒状性（人間の視覚に訴える画像ざらつき感）」が挙げられる。電子写真プロセスにおける高画質化実現のためには、この粒状性を低い状態で維持する技術が必須となっている。この粒状性は初期的な画像形成条件によって決定されるところも大きいが、それに加えて経持的に変化（悪化）してしまうことが知られている。この経時変化の原因としては、温湿度などの環境変動に起因するものもあれば、現像剤や感光体などの劣化に起因するものもある。したがって、経持に渡って高画質の画像を維持し続けるためには、何らかの手段により粒状性もしくは粒状性と強い相関のある画質を検知し、その検知結果に基づいて画像形成条件を変更することが必要である。
【０００５】
しかし、粒状性に注目して画質検知を行えるような手段に関してはこれまでに報告がなされていない。粒状性は画像の形成されている平面空間における濃度ムラであり、人間の視覚特性を考慮した場合には
約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
をピークとして
０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
の範囲の空間周波数を有する濃度ムラにより粒状性が決定され、特に、
約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
をピークとして
約０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
の範囲の空間周波数を有する濃度ムラが、特に問題となる。
【０００６】
したがって、このような人間の視覚特性に関連のある粒状性情報を得るには、前述の空間周波数で存在する濃度ムラを検出する手段と、この手段によって検出された濃度ムラ信号を空間周波数特性に変換する手段とが必要となる。
【０００７】
一方、パッチパターン内の微細な濃度ムラを検出する手段として、特許文献１に開示された発明が公知である。この発明は、パッチパターンの広い領域に照明光を照射し、そこからの反射光を高解像度のＣＣＤによって読み取り、読み取ったパッチパターンからの反射光に基づいて微細な画像欠陥に関わる信号を得ようとしている。また、この特許文献１の発明においては、演算処理過程で空間伝達関数（ＭＴＦ）を演算する工程を備えてはいるが、この演算においては画像ムラの空間周波数特性に関わる情報を得ることができないために粒状性もしくは粒状性と大きな相関のある情報を得ることができない。さらに、この公知例では、「転写中抜け」といった微細な異常画像の検出あるいは鮮鋭性の検出に基づいて画像形成条件を制御するようにはしているが、粒状性を考慮して画像形成条件を制御しているわけでない。
【０００８】
粒状性は、微小領域の濃度を連続して測定していくことにより濃度ムラ情報を得て、それを演算することにより所望の画質情報（粒状性、鮮鋭性）を算出することにより求めている。また、画質情報を得るための画像パターンはハーフトーン程度の画像であることが多く、その画像パターンの隙間から見える下地の影響をかなり受けることになる。下地の光学的反射特性（濃度情報も含む）が均一であれば問題ないのであるが、下地となる中間転写ベルトや紙搬送ベルト等の表面特性は、摺擦痕に代表されるキズやトナー粒子固着の色ムラ等により経時的かつ位置的に変化していってしまう。
【０００９】
また、特許文献２には、スリット状のパターンを像担持体上に形成するパターン形成手段と、このパターン形成手段により形成されたパターンを現像器内の現像剤で現像したパターン画像の反射光量を前記像担持体の微小領域上で検出する検出手段と、この検出手段から出力される前記パターン画像の反射光量変動パターン情報に基づいて画像形成状態を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づいて前記画像形成状態を補正する補正手段とを備え、フィードバック制御を行うようにしたものである。
【特許文献１】特開平０６−０２７７７６号公報
【特許文献２】特開平０７−０２０６７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように特許文献１記載の発明では、像担持体上に所定パターンを形成し、微小領域の反射光量検出手段によって、このパターンの微小領域反射光量変動パターン情報を得、これを演算解析することによりフィードバック制御している。しかし、検出しているのは微小領域の濃度であって、その微小領域の画像の粒状性（トナーの付着した状態）については検出することはできない。また、設置個所に関しては感光体上、中間転写体上、転写搬送ベルト上、等の例を示しているが、いずれにおいてもセンサ設置の概念は装置内に１個のみである。したがって、その設置場所における経時的な微小領域の濃度変動は検知できるが、どの作像工程が濃度変動の主要因になっているかは特定できない。それゆえ、フィードバック制御の精度に欠けることは否めない。
【００１１】
特許文献２記載の発明ではスリット状のパターンを形成した上で、このパターンの微小領域濃度を検知し、画像形成条件へフィードバックするというもので、パターンに特徴を持たせている以外は、基本的に特許文献１に開示された発明と同一である。センサは装置内に１個のみ設置されている。したがって、特許文献１記載の発明と同様に粒状性を検知することができず、また、フィードバック制御の精度に欠けるということになる。
【００１２】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたもので、その目的は、画質（画像の粒状性）の劣化が発生した個所を特定することができるようにすることにある。
【００１３】
また、他の目的は、画質（画像の粒状性）の劣化が発生した個所が特定できたときに、その劣化を最小限に抑えることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するため、第１の手段は、像担持体上に形成された画像パターンの濃度ムラを複数位置で検出し、この検出された濃度ムラに基づいて画質を検出する画質検出手段と、前記画質検出手段によって検出された画質を比較し、その比較結果に基づいて画質劣化の生じている作像工程を判断する判断手段とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
第２の手段は、第１の手段において、前記判断手段は、前記複数位置の２つを選択し、当該２つの位置における画質を比較することを特徴とする。
【００１６】
第３の手段は、第１の手段において、前記複数の画質検出手段が、画像パターンの濃度ムラを光学的に検出するための光学的検出部と、この光学的検出部を制御するとともに、前記光学的検出部の検出出力に基づいて画質を評価する制御演算部とからなることを特徴とする。
【００１７】
第４の手段は、第３の手段において、前記光学的検出部が作像工程の複数位置に設けられていることを特徴とする。
【００１８】
第５の手段は、第４の手段において、前記複数位置の１つが、現像工程後の感光体に対向する位置であることを特徴とする。
【００１９】
第６の手段は、第４の手段において、前記複数位置の１つが、画像転写位置以後の中間転写体に対向する位置であることを特徴とする。
【００２０】
第７の手段は、第４の手段において、前記複数位置の１つが、紙上に画像を転写する紙転写位置以降及び定着工程以前の紙搬送経路に対向する位置であることを特徴とする。
【００２１】
第８の手段は、第４の手段において、前記複数位置の１つが定着工程以後の紙搬送経路に対向する位置であることを特徴とする。
【００２２】
第９の手段は、第１の手段において、前記判断手段により前記画質劣化が生じていると判断された作像工程の画質が入力され、画質の劣化の度合が所定範囲内に納まるように前記作像工程における作像条件を変更する制御手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２３】
第１０の手段は、第９の手段において、前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が静電潜像形成工程及び現像工程である場合、前記変更する作像条件が現像剤担持体の線速、現像ポテンシャル、及び地肌ポテンシャルのいずれかであることを特徴とする。
【００２４】
第１１の手段は、第９の手段において、前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含む転写工程である場合、前記変更する作像条件が転写バイアス、転写部の加圧力のいずれかであることを特徴とする。
【００２５】
第１２の手段は、第９の手段において、前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が定着工程である場合、前記変更する作像条件が定着温度、定着部の加圧力、及び定着部の紙搬送線速のいずれかであることを特徴とする。
【００２６】
第１３の手段は、第９の手段において、前記画質劣化が生じていると判断された作像工程が静電潜像形成工程、現像工程、中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含む場合、前記制御手段により作像条件を画質が向上するように所定回数変更しても前記画質劣化の度合が所定範囲に納まらないときには、前記制御手段は現像剤を入れ替えることを特徴とする。
【００２７】
第１４の手段は、第３の手段において、前記制御演算部は複数の前記光学的検出部に対してそれぞれ制御信号を出力し、前記光学的検出部からそれぞれ検出信号を受け取ることを特徴とする。
【００２８】
第１５の手段は、第１ないし第１４の手段に係る画質検出装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２９】
第１６の手段は、第１５の手段において、前記画質検出手段は、検出した画質情報を画像形成装置本体の制御部に出力し、前記制御部は画質の状態を画像形成装置本体の表示部に表示することを特徴とする。
【００３０】
第１７の手段は、像担持体上に画質測定用パターンを形成する第１の工程と、複数の作像工程の少なくとも１つを挟んで複数位置に配置された画質検出手段により第１の工程で形成した画質測定用パターンの画質を測定する第２の工程と、第２の工程において前記作像工程を挟んだ２つの位置で測定された画質の劣化の度合が許容範囲内にあるかどうかを判定する第３の工程と、第３の工程で許容範囲にないと判定されたときに、作像条件を変更したフィードバック制御が所定回行われてたかどうかを判定する第４の工程と、第４の工程で所定回行われていない場合に、前記作像工程において画質の劣化の度合が前記許容範囲に入るように作像条件を変更する第５の工程とを備えていることを特徴とする。
【００３１】
第１８の手段は、第１７の手段において、前記第４の工程で所定回行われていた場合に、現像剤またはトナーの入れ替え動作を行わせる第６の工程を更に備えていることを特徴とする。
【００３２】
第１９の手段は、第１７の手段において、前記第４の工程で所定回を越えて行われていた場合に、異常と判断して処理を終える第７の工程を更に備えていることを特徴とする。
【００３３】
第２０の手段は、第１７ないし第１９の手段において、前記作像工程が、静電潜像形成工程、現像工程、中間転写工程、紙転写工程のいずれかを含んでいることを特徴とする。
【００３４】
第２１の手段は、第１７の手段において、前記作像工程が定着工程を含む場合には、前記第５の工程で定着温度、定着加圧力、紙搬送線速の少なくとも１つを変更することを特徴とする。
【００３５】
第２２の手段は、第１または第２の手段に係る画質検出装置における判断手段の機能をコンピュータによって実現するための手順をコンピュータプログラムが備えていることを特徴とする。
【００３６】
第２３の手段は、第３の手段に係る画質検出装置における制御演算部の機能をコンピュータによって実現するための手順をコンピュータプログラムが備えていることを特徴とする。
【００３７】
第２４の手段は、第９ないし第１３の手段に係る画質検出装置における制御手段の機能をコンピュータによって実現するための手順をコンピュータプログラムが備えていることを特徴とする。
【００３８】
第２５の手段は、第１７ないし第２１の手段に係る画質制御方法をコンピュータによって実現するための手順をコンピュータプログラムが備えていることを特徴とする。
【００３９】
第２６の手段は、第２２ないし第２５の手段に係るコンピュータプログラムのプログラムデータがコンピュータによって読み取られ、実行可能に記録媒体に記録されていることを特徴とする。
【００４０】
なお、以下の実施例では、前記判断手段は画像形成装置ＭＦＰの制御部ＣＯＮに対応するが、前記制御演算手段に同様の機能を持たせることも可能である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、像担持体上に形成された画像パターンの濃度ムラを複数個所で検出し、前記個所の画質のを比較して画像劣化の生じている作像工程を判断するので、画質の劣化が発生する個所を特定することができる。
【００４２】
また、画質（画像の粒状性）の劣化が発生した個所が特定できたときに、その個所に対応する作像工程の作像条件を変更し、フィードバック制御を行うので、画質の劣化を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００４４】
１．  全体構成
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置全体の概略構成を示す図、図２は本発明の実施形態に係る潜像担持体としての感光体ドラムをタンデム配列した乾式二成分現像方式のフルカラー作像装置の画像形成部を示す図である。
【００４５】
図１において、本実施形態に係るタンデム型のカラー画像形成装置ＭＦＰの略中央に画像形成部１が配置され、この画像形成部１のすぐ下方には給紙部２が配置され、給紙部２には各段に給紙トレイ２１が設けられている。また、画像形成部１の上方には、原稿を読み取るスキャナ部３が配設されている。画像形成部１の用紙搬送方向下流側（図示左側）には排紙収納部、所謂排紙トレイ４が設けられ、排紙された画像形成済みの記録紙が積載される。
【００４６】
画像形成部１では、図２に示すように無端状のベルトからなる中間転写ベルト５の上方に、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）用の複数の作像ユニット６が並置されている。各々の作像ユニット６では、各色毎に設けられたドラム状の感光体（感光体ドラム）６１の外周に沿って、帯電チャージャ６２、露光部６５、現像ユニット６３、クリーニングユニット６４、イレーサ（ＱＬ）６７などが配置されている。帯電チャージャ６２は、感光体６１の表面に帯電処理を行い、露光部６５では、画像情報を感光体６１表面にレーザ光で照射する書込ユニット７からのレーザ光が照射される。現像ユニット６３は、感光体６１の表面に露光されて形成された静電潜像をトナー現像して可視化し、クリーニングユニット６４は転写後に感光体６１の表面に残留したトナーを除去回収する。
【００４７】
作像プロセスとしては、中間転写ベルト５上に各色毎の画像が作像され、中間転写ベルト５上に４色が重畳されて１つのカラー画像が形成される。その際、最初に、イエロー（Ｙ）の作像部で、イエロー（Ｙ）のトナーを現像し、中間転写ベルト５に一次転写装置（ローラ）６６によって転写する。次に、シアン（Ｃ）の作像部で、シアンのトナーを現像し、中間転写ベルト５上に転写しする。次に、マゼンタ（Ｍ）の作像部で、マゼンタのトナーを現像し、中間転写ベルト５に転写し、最後に、ブラック（Ｋ）のトナーを現像し、中間転写ベルト５上に転写し、４色が重畳されたフルカラーのトナー画像が形成される。そして、中間転写ベルト５上に転写された４色のトナー像は、給紙部２から給紙されてきた記録紙２０に二次転写装置（ローラ）５１で転写され、定着ユニット８によって定着された後、排紙ローラによって排紙トレイ４に排紙され、あるいは両面ユニット９に搬送される。両面印刷時は、搬送経路は分岐部９１で分岐され、両面ユニット９を経由して、記録紙２０は反転される。そして、レジストローラ２３で用紙のスキューが補正され、表面への画像形成動作と同様にして裏面への画像形成動作が行われる。一方、フルカラーのトナー像が転写された後、中間転写ベルト５の表面に残留したトナーはクリーニングユニット５２によって除去回収される。なお、符号９２は両面ユニット９からの際給紙反転経路である。また、図２では、各部の符号の後に色を表すＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋを付けて各色の作像部を区別している。
【００４８】
給紙部２は、給紙トレイ２１に未使用の記録紙２０が収容されており、最上位の記録紙２０がピックアップローラ２５によってピックアップされ、給紙ローラ２６の回転により、縦搬送路２７を介してレジストローラ２３側へと搬送される。レジストローラ２３は記録紙２０の搬送を一時止め、中間転写ベルト５上のトナー像と記録紙２０の先端との位置関係が所定の位置になるよう、タイミングをとって記録紙２０を送り出す。
【００４９】
スキャナ部３では、コンタクトガラス上に載置される原稿の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーを搭載した第１および第２の走行体が往復移動する。この走行体により走査された画像情報は、レンズによって後方に設置されているＣＣＤの結像面に集光され、ＣＣＤによって画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理される。そして、画像処理された信号に基づいて、書込ユニット７内のレーザダイオードＬＤの発光により感光体６１の表面に光書き込みが行われ、静電潜像が形成される。ＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体６１に至る。また、スキャナ部３の上部には、原稿を自動的にコンタクトガラス上に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３６が取り付けられている。
【００５０】
なお、本実施形態に係るカラー画像形成装置は、前述のように光走査して原稿を読み取り、デジタル化して用紙に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能の他に、図示せぬ制御装置により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を用紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置である。どの機能によって形成された画像も同様の画像形成プロセスによって記録紙２０上に画像が形成され、すべて１つの排紙トレイ４に排紙され、収納される。画質劣化を検知して画質の劣化が確認された場合には適切な作像条件制御を自動的に行うことができるために、現像剤や感光体などを即座に交換する必要が無く、現像剤や感光体などの寿命を極限まで長くすることができる。
【００５１】
なお、図１では、本発明に係る画像形成装置の一例として４連タンデム型中間転写方式のフルカラー機が図示されているが、これは画像形成装置の代表例として描いているだけであり、４連タンデム型直接転写方式や１ドラム型中間転写方式などのフルカラー機でも良いし、直接転写方式のモノクロ機に、あるいは他の方式の画像形成装置においても本発明は適用できる。
【００５２】
２．  画質
図３及び図４は６００ｄｐｉ書き込み系を有する前記図１及び図２の画像形成装置によって記録紙２０上に形成された網点画像（１つの網点の大きさは「２ピクセル×２ピクセル」）の拡大写真（記載上の都合により便宜上、写真撮影時に２値化処理を施している）であり、図３は初期の画像ＰＴ１を、図４はある条件において非常に長期に渡りプリントを行った後での画像ＰＴ２を示す。図３に示すように初期的には均一であったハーフトーン画像ＰＴ１が、長期の作像過程における現像剤や感光体の劣化などの諸要素により、ざらつき感のあるハーフトーン画像ＰＴ２となってしまっている。このようなざらつき感は微細な濃度ムラの空間周波数特性として数値化することができ、例えば「粒状度」といった特性値として表現される。
【００５３】
すなわち粒状度の高い（粒状性の悪い）画像はざらつき感の大きな画像を示し、粒状度の低い（粒状性の良い）画像はざらつき感の少ない均一な画像を示す。しかし、濃度ムラの全てが視覚に訴えるざらつき感となる訳ではなく、プリント画像の画質に関しては人間が目視した時にざらつき感を感じなければ良い。濃度ムラに関する平均的な被験者による視覚の空間周波数特性を図５に示す。このように、人間の視覚により濃度ムラを感じる空間周波数は、前述のように約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとして
０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
の範囲の空間周波数領域に限定されることが知られている。
【００５４】
３．  画質検出装置
図６は画像の微細な濃度ムラを測定する画質検出装置の概略構成を示す図である。同図において、画質検出装置１００は、光反射型センサ（フォトリフレクタ）１１０と、この光反射型センサ１１０からの電気信号を増幅する増幅回路１２０と、この増幅回路１２０によって増幅された信号に基づいて所定の演算処理を行う演算手段としての演算回路１３０と、この演算回路１３０からの演算出力に基づいて光書き込み制御のための信号を生成する信号生成手段としての信号生成回路１４０とからなる。前記光反射型センサ１１０は、光源としてのＬＥＤ（発光ダイオード−発光素子）１０１と、ＬＥＤ１０１からの出射光を所定のビーム径の光ビームに集光する集光レンズ１０２と、像担持体１５０上の画像パターン１５１からの反射光を受光して電気信号に変換する光電変換素子（受光素子）１０３と、光電変換素子１０３の結像面に前記画像パターン１５１からの反射光を結像させる結像レンズ１０４とからなる。光反射型センサ１１０は、図７の走査方向の距離（ビーム径）と光量との関係を示す特性図から分かるように照射ビーム径を絞ってスポット光ＳＰとした光反射型センサを用いる。
【００５５】
光反射型センサ１１０は、ＬＥＤ１０１からなる光源からの照射ビームを集光レンズ１０２によって集光し、像担持体１５０上に形成された画像パターン１５１面における円形ビーム径がおおよそ４００［μｍ］になるようにしている。ここから反射する光はフォトダイオードなどの光電変換素子１０３によって検出され、画像パターン１５１内のトナー粒子１５２の付着ムラは光電変換素子１０３へ入射する光量変動として捕らえることができる。
【００５６】
トナー付着量に応じた光量変動を捕らえる方法としては、トナー粒子と像担持体表面における正反射特性もしくは乱反射特性の違いによって検出する方法や、トナー粒子と像担持体表面の反射分光特性の違いによって検出する方法などがあり、これらを組み合わせることでより感度の高い検出を行うこともできる。正反射特性もしくは乱反射特性の違いを利用する場合には、一般にトナー像は乱反射特性が強いことから、像担持体１５０表面は光沢度が高く正反射特性の強い材質とするのが好ましい。また、反射分光特性の違いによって検出する場合には、トナー粒子５２の反射分光特性と像担持体１５０表面の反射分光特性とが大きく異なる光源波長を用いることが好ましい。図６の測定装置は、８７０［ｎｍ］の発光波長を有するＬＥＤ１０１を用い、トナー粒子１５２と像担持体１５０表面との乱反射特性の違いを利用した検知方法を実施する例である。ビーム径に関しては図５に示したような人間の視覚の空間周波数特性において最も感度の高い約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の濃度ムラが検知できるように、少なくともスポット光ＳＰの走査方向に関するビーム径（図７のｄ１）は１［ｍｍ］以下とする必要がある。このビーム径ｄ１は、図５における空間周波数が最大となる値１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の逆数である１［ｍｍ］から導かれ、この実施形態では、ビーム径（ｄ１）は、およそ４００［μｍ］としている。前記ビーム径ｄ１は、ビーム照射面における前記スポット光ＳＰの単位面積当たりのパワーが最大値の１／ｅに低下する光ビームの両側の点の間の距離でここでは定義している。
【００５７】
前述の図２は図６の光反射型センサ（画質センサ）１０を現像工程直後の中間転写ベルト５に対向させて設置した画像形成装置の作像プロセスの構成の一例を示す図である。スポット光ＳＰによる感光体６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋ上の画像の走査は感光体６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋの回転駆動によってなされ、図３または図４に示したような画像ＰＴ１，ＰＴ２を用紙搬送方向（図においては長手方向）に走査したときの反射光の出力を検出する。この反射光の前記増幅回路２０からの光量（電圧）変動の状態を図８に示す。このときのスポット光ＳＰの走査条件は、走査速度が２００［ｍｍ／ｓ］、走査距離が約１１［ｍｍ］、データのサンプリング周期が７５［μｓ］、すなわち、画像上でのサンプリング間隔は約１５［μｍ］ピッチであり、平均処理工程などを含まない１回の走査のみである。なお、図８の光量平均値を求めることによってパターンに付着するトナー粒子１５２の平均付着量を算出することもできる。
【００５８】
４．  視覚ノイズ（画質）
４．１  ノイズ量の算出
図８に示した時間をパラメータとして光量を出力する出力状態のままでは、画像濃度ムラの空間周波数特性が読み取れないため、前記演算回路１３０によって空間周波数特性を算出する。空間周波数特性の算出においては、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）等の公知の手法を適用するのが処理速度的にも好ましい。高速フーリエ変換による変換結果を図９に示す。なお、図９の６［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］に見られるピークは図３および図４のドットパターンの繰り返し周波数によるものである。
【００５９】
図５から分かるように視覚特性は１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］付近の空間周波数をもつ濃度ムラに非常に敏感であることから、例えば図９における１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］付近のノイズ量を比較することにより、図４に示したパターン（画像ＰＴ２）の図３のパターン（画像ＰＴ１）に対する画質低下度を知ることができる。このように画質の低下が検知された場合には、適切な画像形成条件の制御を促すよう図６の測定装置における信号生成回路４０により信号の生成を行う。この信号を受けて、図６に示した画像形成装置ＭＦＰの制御回路ＣＯＮによって画像形成条件を自動的に制御し、可能な限り正常な画質に復元できるような自動制御を行う。
【００６０】
自動制御のみでは画質の復元が不可能と判断された場合には、制御回路ＣＯＮは、図示しない表示装置に現像剤や感光体等のパーツの交換を指示し、前記パーツの交換を促す。これらの手続きにより現像剤や感光体などの寿命を最大限に延ばすことができる。また、最低限必要なパターンの大きさが、約１［ｍｍ］×約１０［ｍｍ］程度であるため、パターン画像形成によって消費されてしまうトナー量も最小レベルに抑えることができる。
【００６１】
なお、図２の例では中間転写ベルト５表面の画質を検知するようにスポット光ＳＰが照射されているが、感光体６１Ｙ，６１Ｃ，６１Ｍ，６１Ｋ表面や記録媒体２０に形成された画像に対してスポット光ＳＰを照射するように構成することもできる。
【００６２】
４．２  視覚ノイズ量の算出
図９の空間周波数特性を得た後に、前記演算回路１３０によって前記空間周波数特性に対して図５に示した視覚空間周波数特性の重み付けを行い、視覚ノイズ量を求める。図１０は、この視覚ノイズ量と空間周波数との関係を示す図で、演算回路１３０の視覚ノイズ量の出力状態を示している。この重み付けは図９の特性に対して図５の特性を乗算することによって行う。この演算により、視覚に訴える空間周波数特性のみを抽出することができるため、狙いとする画質の検知が容易に行える。また、本実施形態では６［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］付近に出現していた画像パターン構造による信号分を除去することが可能となるので、注目している画質に関係のない情報を除去することもできる。このように画質に関係のない情報を除去することができると、誤検知の発生をほとんどなくすことができる。
【００６３】
４．３  視覚ノイズの総量
図１０に示した視覚ノイズ量を演算回路１３０を用いて０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分すると、図１１に示すように視覚ノイズの総量が算出される。この値により視覚に訴えるほぼ全ての空間周波数領域において総合的な画質変化を知ることができる。
【００６４】
なお、後述の画質評価パターンは５０％程度のハーフトーン画像を使用するのが良い。これは粒状性が目立ちやすいからである。まず、図６に示したような単眼センサの場合には画像パターン上、副走査方向の濃度変動連続データ、ラインセンサの場合には主副両走査方向の濃度変動連続データを収集する。モノクロセンサの場合にはある特定波長（色）のみの連続データ、カラーセンサの場合には複数波長（色）の連続データが収集される。この収集された連続データを前述のようにしてフーリエ変換して濃度変動のパワースペクトラムを得る。このパワースペクトラムの平方根（変動の振幅）に視覚の空間周波数特性（ＶＴＦ）を乗算し、前述のように周波数領域において視覚特性に基づいた濃度変動の重み付けを行う。この重み付けされた濃度変動量を積分することによって、粒状度を求める。これは濃度基準の粒状度の求め方であるが、最近は人間の視覚とのリニアリティーが良い明度の粒状度も採用されている。よって明度の粒状度を求める場合には、最初に濃度データを明度データに変換しておく必要がある。またカラー粒状度を求める場合には、明度情報に色度情報も加えて粒状度を算出する。以上が濃度変動データからの、粒状性情報の求め方である。このようにして求められた粒状性情報に基づいてフィードバック制御をかけることにより、粒状性の安定した画像を連続出力することができる。
【００６５】
濃度ムラに基づいて画質を検知するためのパターンは前述の図３に示すようなパターン以外に例えば最小単位が６００ｄｐｉのドットを２ピクセル×２ピクセルで１つの単位とし、スポット光ＳＰの走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１を例えばおよそ１７０［μｍ］（空間周波数ｆ１はおよそ５．９［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］）とすると、前述のように４００［μｍ］程度のビーム径を有するスポット光ＳＰによって走査を行った場合には、図９のように６［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］付近の空間周波数にスペクトルが現れる。この画像パターンそのものに起因するスペクトルが画質検知信号検知領域と重複してしまうのを避けるためには、走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１は２５０［μｍ］よりも小さく、好ましくは２００［μｍ］よりも小さくする必要がある。そこで、ここではｚ１＝１７０［μｍ］としている。
【００６６】
また、濃度ムラに基づいて画質の検知を行う場合には、例えば後述のように中間転写ベルト２００上に下層がベタ画像で上層がハーフトーン画像となるように複数色を重ねて画像パターンを形成し、前記画像パターンに対してスポット光ＳＰを照射し、前記画像パターンをスポット光ＳＰにより走査して画像パターンから反射する光量を検知し、検知された光量に基づいて空間周波数特性に基づく画質を検出するようにすることもできる。このようにすると、Ｓ／Ｎ比を高めることができる。すなわち、下層がベタ画像で、上層にハーフトーン画像が形成されるようなパターンが形成できるような条件であれば、Ｓ／Ｎ比の点から見て好ましいが、感光体６１で画質検知を行う場合には、下層のベタ画像を形成することはできないので、このようなパターンを形成することはできない。そこで、通常、ベタ画像を形成することなく、検知パターンを像担持体上に直接形成する方法がとられる。
【００６７】
いずれにしても、画質の検知を行うために前記像担持体上に画像パターンを形成する手順と、前記画像パターンに対してスポット光を照射する手順と、前記画像パターンを前記スポット光により走査して前記画像パターンから反射する光量を検知する手順と、前記検知された光量に基づいて画質を検出する手順とを備えたコンピュータプログラムにより画質検知機能を実現することも可能であり、このようなコンピュータプログラムはコンピュータによって読み取り可能に記録された記録媒体から、あるいはネットワークを介してサーバなどからダウンロードされて使用される。
【００６８】
なお、この制御は画質検知装置１００の信号生成回路１４０からの出力信号に基づいて画像形成装置ＭＦＰの制御回路ＣＯＮのＣＰＵが実行する。ＣＰＵは、図示しないＲＯＭあるいはダウンロードされたプログラムに基づいて図示しないＲＡＭをワークエリアとして使用しながら各処理を実行する。プログラムデータは図示しないネットワークを介してサーバから、あるいは図示しない記録媒体駆動装置を介して例えばＣＤ−ＲＯＭやＳＤカードなどの記録媒体から図示しないハードディスクなどの記憶装置にダウンロードされ、あるいはバージョンアップが行われる。
【００６９】
５．画質検出装置の配置位置と画質劣化検出
図１２は、画質検出装置（検出ヘッド−画質センサ）を画像形成装置内に複数個設置した例を示す図である。この図は、図１から作像部（現像〜定着）のみを抜き出して描いた（図２に対して定着ユニット８及び用紙に対して画像を転写する二次転写ローラ５１を追加した）図であり、光学的検出手段としての第１の画質センサ１０ａは現像工程後の感光体６１上、第２の画質センサ１０ｂは画像転写位置以後の中間転写ベルト（中間転写体）５上、第３の画質センサ１０ｃは紙転写位置以後及び定着工程以前の紙搬送経路２８上、第４の画質センサ１０ｄは定着工程以後の紙搬送経路２８上の画質をそれぞれ検出できるように設置されている。第１及び第２の画質センサ１０ａ，１０ｂの間、第２及び第３画質センサ１０ｂ，１０ｃの間、第３及び第４の画質センサ１０ｃ，１０ｄとの間には各々一種類の作像工程、すなわち、一次転写工程、二次転写工程及び定着工程が含まれており、その作像工程の前後の画質センサ１０ａ−１０ｄの出力を比較することにより、その作像工程で画質劣化が生じているか否かを判断できる。この比較を作像工程ひとつひとつに行っていくことにより、画質劣化の生じている作像工程を判断できることになる。
【００７０】
第１の画質センサ１０ａは、現像工程後の感光体６１Ｋ上の画質を検知するように設置されている。図１２においては、第１の画質センサ１０ａを第４ユニット（最も下流側のＫの現像工程）にしか描いていないが、これは代表例として描いているだけであり、画質を検出したいユニット６Ｙ，６Ｃ，６Ｍには各々設置されることになる。したがって、第１ないし第３ユニットの各現像ユニット６３Ｙ，６３Ｃ，６３Ｍと一次転写ローラ６６Ｙ，６６Ｃ，６６Ｍとの間にそれぞれあるいは適宜第１の画質センサ１０ａが設置される。
【００７１】
第１の画質センサ１０ａの上流には現像ユニット６３Ｋが設置されており、現像工程においては、感光体６１Ｋ上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化するという動作が行われている。つまりこの工程で初めてトナー像が形成される訳であり、トナー像の画質を測定するセンサとしては、第１の画質センサ１０ａは最上流の位置に設置されているということになる。第１のこの画質センサ１０ａで検知された画質変動は、現像工程及びそれより上流（静電潜像形成工程）において発生した画質変動だと判断できるので、第１の画質センサ１０ａによって検出された画質の変動に応じて静電潜像形成条件及び現像条件へフィードバック制御をかけることになる。なお、ここでは第４ユニットを例にとっているのでＫの一次転写における画質が検知されるが、前述のように各色のユニット毎に検知することができることはいうまでもない。ここではＫで代表して説明する。
【００７２】
図１３は、この第１の画質センサ１０ａと画像パターン１５１との関係を概念的に示す図である。第１の画質センサ１０ａでは、ＬＥＤ１０１から投光される光の波長は、感光体６１の感度領域外の光である必要があるため赤外光である。受光素子１０３によって検知される検知光は、正反射光であっても拡散光であってもよい。正反射光を検知する場合には、感光体６１から反射される光量を遮ることによりトナー付着量の変動を検知する。拡散光を検知する場合には図６にも示す像担持体１５０（感光体６１に同じ）上に形成された画像パターン（トナー）１５１表面から拡散反射される光量を検知することによりトナー付着量の変動を検知する。
【００７３】
第２の画質センサ１０ｂは、中間転写ベルト（体）５上の画質を検知するように設置されている。この位置の画質を検知し、第１の画質センサ１０ａで検出された画質と比較することにより、中間転写工程での画質劣化度合を把握することができる。その劣化度合に応じて、中間転写のバイアス条件及び加圧条件などにフィードバックをかけることにより、中間転写工程での画質劣化を低減できる。また、第２の画質センサ１０ｂが中間転写ベルト５上に１個のみ設置されているのに対し、画質センサ１０が全色に設置されれば４個となる。この場合の画質比較としては、単色パターンを順次出力していき、その単色パターンに対する各色画質センサ１０ａの出力と第２の画質センサ１０ｂの出力を比較し、各色の中間転写工程にフィードバック制御をかけることになる。なおこの場合、第２の画質センサ１０ｂは各色検知可能であることが必要条件となる。
【００７４】
図１４は、この第２の画質センサ１０ｂと画像パターン１５１との関係を概念的に示す図である。第２の画質センサ１０ｂでは、ＬＥＤ１０１から投光される光の波長は中間転写ベルト５が感光するわけではないので、可視光でも赤外光でもよい。反射光は、中間転写ベルト５の色、中間転写ベルト５の表面反射特性により正反射光、拡散光のいずれかが検知される。その場合、以下のような組み合わせが好ましい。
【００７５】
ａ）中間転写ベルト色と画像色とが等しくない場合
ａ−１）中間転写ベルトのベルト面が全反射に近い場合
カラー：トナー色に感度があり、ベルト色に感度がない波長帯域の光源を用い、その拡散反射光を検知する。  
黒：投光波長に関係なく正反射光を検知する。  
ａ−２）中間転写ベルトのベルト面が乱反射面の場合
カラー、黒：ベルト色とトナー色に感度差のある波長帯域の光源を用い、その正反射光あるいは拡散反射光を検知する。  
ｂ）中間転写ベルトの色と画像色とがほぼ等しい場合
ｂ−１）中間転写ベルトのベルト面が全反射に近い場合
カラー：トナー、ベルトの両者に感度のある波長帯域の光源を用い、その正反射光あるいは拡散反射光を検知する。または、トナー、ベルトの両者に感度のない波長帯域の光源を用い、その正反射光を検知する。  
黒：投光波長に関係なく正反射光を検知する。  
ｂ−２）中間転写ベルトのベルト面が乱反射の場合
カラー、黒：乱反射の度合いにより、正反射光あるいは拡散光のいずれかを検知する。
【００７６】
なお、ａ−１）及びｂ−１）は、中間転写ベルトとして黒の光沢ベルトを想定していることから導き出されたもので、この条件が変われば、また、その条件に応じて検知波長や反射光の種類として最適なものが選択される。
【００７７】
第３の画質センサ１０ｃは、紙転写工程（二次転写ローラ５１）直後の位置に設置され、紙上に転写された未定着画像の画質検知可能となっている。ここで検出された画質を第２の画質センサ１０ｂで検知された中間転写ベルト５上の画質と比較することにより、紙転写工程での画質劣化度合が判断できる。また、この情報を紙転写のバイアス条件や加圧条件などにフィードバックすることにより、紙転写工程での画質劣化を低減できる。
【００７８】
図１５は、この第３の画質センサ１０ｃと画像パターン１５１との関係を概念的に示す図である。第３の画質センサ１０ｃでは、ＬＥＤ１０１から投光される光の波長は可視光であり、検知光は正反射光あるいは拡散光のいずれかである。すなわち、カラーでは、パターンを形成したトナーのトナー色に感度のない可視光を正反射光で検知する。黒では、可視光を正反射光で検知する。カラーの場合も黒の場合も拡散光を検知するようにしてもよいが、コントラストが小さくなる分、検知感度が落ちてしまうと考えられる。それゆえ、感度を考慮すると前者の方が好ましい。
【００７９】
第４の画質センサ１０ｄは定着工程（定着ユニット８）直後の位置に設置され、紙上定着画像の画質を検知することができるようになっている。ここでは、第３の画質センサ１０ｃで検知された定着前画質と定着後画質を比較することにより、定着工程における画質劣化の度合を判断できる。この画質劣化情報を定着条件にフィードバックすることにより、定着工程における画質劣化を低減できる。
【００８０】
図１６は、この第４の画質センサ１０ｄと画像パターン１５１との関係を概念的に示す図である。第４の画質センサ１０ｄでは、ＬＥＤ１０１から投光される光の波長は可視光であり、検知光は拡散光である。すなわち、カラーでは、パターンを形成したトナー色に感度のない可視光を拡散光で検知する。黒では、可視光を拡散光で検知する。第４の画質センサ１０ｄの場合、正反射光を検知すると、コントラストが得られない可能性があるため、拡散光検知としている。
【００８１】
このように第１ないし第４の画質検知センサ１０ａ−１０ｄを各作像構成の前後に配置し、各作像工程において画質劣化が生じているか否かを判断し、画質劣化要因になっている工程に対して画質に関するフィードバック制御を行うことによって、各工程における画質劣化の度合を低減し、最終出力紙上の画質劣化度合を低減することが本発明の主旨である。
【００８２】
６．現像工程における粒状度の調節
図１７は、感光体６１及びその周辺の構成部材を含めた感光体（画像形成）ユニット６の構成図である。このユニットの動作は１の全体構成で説明した通りである。ここでは、図１２に示した第１の画質センサ１０ａによって、画質劣化の原因になっている工程が静電潜像形成工程及び現像工程だと判断された場合、フィードバック制御を行うために少なくとも現像剤担持体（現像ローラ）６３ａの線速を変化させることができる。この場合の現像剤担持体６３ａは、図１３のように現像ユニット６３の上部の感光体６１と対向する個所に現像ユニット６３から露出するように設置されている。現像剤担持体６３ａは感光体６１と対向して設置され、通常その内部に固定のマグネットが配置されており、その磁界によって現像ユニット６３内の現像剤を汲み上げ、現像剤担持体６３ａ上に現像剤穂を形成し、感光体６１とのニップ部において現像動作を行っている。実際の現像動作は、この現像剤穂が感光体６１に形成された静電潜像に摺擦し、現像バイアス６８により現像材担持体６３ａからトナーを静電潜像上に付着させることによって行われている。なお、図１７において、符号６３ｃはトナー供給ローラ、６３ｂはトナー撹拌ローラである。
【００８３】
現像剤担持体６３ａの線速を変化させることは、この現像剤穂の摺擦速度を変化させることに相当し、現像剤穂が単位時間において静電潜像の単位面積に摺擦する回数を変化させることになる。現像剤穂の摺擦回数が増えると、既に静電潜像上に形成されたトナー像上を、後から回ってきた現像剤穂が摺擦していく回数が増えるため、例えばトナー像の表面が凸凹していた場合にはそれを均し、トナーが欠損していたりするとの欠損していたエリアに更にトナーが充填され、トナー像を整形していくという機能を有すると考えられている。そのため、現像剤担持体６３ａの回転速度を調節することによってこの機能の効果が変化し、現像工程後の粒状度を調節することが可能となる。
【００８４】
７．現像ポテンシャル
図１８は、ポテンシャルの概念を説明する図である。図１７も参照して動作を説明すると、まず帯電チャージャ６２の働きによって感光体６１上が一様に帯電される。この時の電位が図１４中の“感光体上暗部電位”であり、この電位は図１３中の帯電グリッドバイアス（現像バイアス）６８によって制御される。その表面を一様に帯電された感光体は、露光部６５において書込データに応じて露光されて静電潜像を形成する。この時、最大書込値で露光された位置の電位を図１４中“感光体上明部電位”と呼ぶ。その後、現像剤担持体６３ａと感光体６１のニップ部に回ってきた静電潜像に現像剤穂が摺擦され、かつ現像バイアス６８が印加されることによって、静電潜像上にトナーが付着して顕像化される。この時に印加される現像バイアス６８と感光体上明部電位の電位差が現像ポテンシャル、現像バイアスと感光体上暗部電位との電位差が地肌ポテンシャルである。
【００８５】
図１８中に、現像されるトナーを図示しているが、現像ポテンシャルの値によって感光体上静電潜像部に付着するトナー量が決定される。この現像能力の増減によって、静電潜像の現像具合が変化して画質が変動することが分かっている。これに対して地肌ポテンシャルは、静電潜像部以外の地肌と呼ばれる領域に対するトナー付着量を制御する働きがある。地肌部には基本的にはトナーは付着してはいけないが、どうしても付着してしまうトナーが存在し、その様なトナーが“チリ”と呼ばれている。地肌ポテンシャルの増減によってこの“チリ”の量が変化することが分かっており、これによって画質が影響されると考えられている。実際に両ポテンシャルを単独で変動させた場合に得られた画質変化グラフを図１９に示す。このグラフにより、各ポテンシャルを単独で変動させた場合に画質を変化させるこが可能であることが理解できる。よって、前述の画質検出装置１００により、画質劣化が生じている工程が静電潜像形成工程及び現像工程であると判断された場合、現像ポテンシャルを変化させることによって、また、地肌ポテンシャルを変化させることによって画質劣化の低減を図ることが可能となる。なお、図１９ａ）は現像ポテンシャルと粒状性（画質）との関係を示し、図１９ｂ）は地肌ポテンシャルと粒状性（画質）との関係を示す。
【００８６】
８．一次転写部及び二次転写部
図２０は中間転写部（一次転写（ローラ）部）の構成、図２１は紙転写部（二次転写（ローラ）部）の構成の一例をそれぞれ示す図である。これらの図は図１に示したような構成の画像形成装置を前提に描いているが、装置構成によっては中間転写ベルトがなく、感光体から直接紙に転写する形式のものもある。
【００８７】
転写工程においては、通常、高効率転写を実現するために電気的な力と物理的な力を併用している。電気的な力とは、図２０及び図２１に示す“中間転写バイアス”６９及び“紙転写バイアス”７０のことであり、物理的な力とはそれぞれ中間転写ローラ、紙転写ローラの加圧力７１のことである。それぞれ、画質フィードバック制御のために前者（中間転写バイアス６９、紙転写バイアス７０）および／または後者（中間転写ローラ、紙転写ローラの加圧力７１）を変化させる。両者ともに転写効率に影響を与えるパラメータであり、それに伴って画質にも影響を与える。よって、転写工程で画質劣化が生じている場合には、転写バイアス６９，７０及び転写部加圧力７１の双方若しくは一方を変化させることによって、画質劣化を低減することができる。
【００８８】
実際に、転写バイアス６９，７０及び加圧力７１によって画質がどの様に変化するかということになると、転写部の構成、トナーの性質にも左右されるので、その装置によって特性は異なる。ただし、定性的には両者ともに最適値があって、そこから隔たると画質が劣化していくというプロファイルになると考えられる。この最適値が環境変動やトナーの劣化などの外乱によって変化するので、それに合わせて転写バイアスや加圧力を制御する必要がある。なお、転写バイアス（定電圧若しくは定電流）の値はパワーパックへのコマンド指令で制御可能であり、加圧力の制御機構はここでは限定しないが、例えば加圧スプリングによる加圧力をカムやボールねじ等によって制御するように構成することができる。
【００８９】
９．定着ユニット
図２２は定着ユニット８の構成の一例を示す図である。この定着ユニット８は、上側の定着ローラ８１、下側の加圧ローラ８２によって構成されており、各ローラ８１，８２内部に設置されたヒータ８３によって各ローラ８１，８２が個別に加熱されるようになっている。ただし、この構成は一例であり、これ以外にもヒータが片側しかなかったり、片方若しくは両方が定着ベルトだったりする構成もある。どのような構成であっても、定着ユニット８には加熱源及び温度を検知する温度センサ（図２２においてはサーミスタ８４ａ，８４ｂ）が設置されており、温度を測定しながら加熱源へのフィードバック制御を行い、一定温度を実現するという構成になっている。
【００９０】
定着工程が画質へ大きな影響を与えることが分かってきている。それは、定着という工程がトナーを融かして紙に押し付けるという動作をしているためであり、トナーの溶融具合、紙への押し付け具合によって、画像の光沢が変わったり、ドットのつぶれ方が変わったりするからである。定着温度が変動すると、トナーの溶融具合が変化し、画像の光沢が変わることはよく知られており、この光沢変動と共に人間の感じる画質も変動することが分かってきている。そこで、逆に環境変動やトナー特性変動等によってトナーの溶融具合が変化した影響で画質が劣化した場合、定着温度を変化させることによって画質劣化度合を低減できることが分かる。また、同様にドットのつぶれ方が変化して画質が劣化した場合、定着部の加圧力８９を変化させることによって画像劣化度合を低減させることも可能である。また、定着ユニット８における紙搬送線速を変化させてもよい。このように紙搬送線速を変化させる場合、トナー単位体積に与える熱量を変化させるという意味では定着温度制御と同様の機能を有し、トナー像への加圧具合を変化させるという意味では加圧力制御の機能も有している。これらの機能が及ぼす効果は、定着ユニット８の構成によっても変わってくるので、その構成に応じて適宜フィードバック制御に利用する。
【００９１】
なお、図２２において定着ローラ８１の表面には用紙との剥離性を確保するために定着ローラ表面にオイルを塗布するためのオイルローラ８５と、塗布したオイルの層厚を均一にするためのブレード８６と、定着ローラ８１の表面に塗布されたオイルおよび定着ローラ８１に付着したトナーや汚れを清掃するためのクリーニングローラ８７が設けられている。また、加圧ローラ８２側には、加圧ローラ８２表面に付着した汚れを清掃するクリーニングローラ８８が設けられている。
【００９２】
定着ユニット８の構成は様々なものがあり、図２３はその中の一例であるベルト定着装置の要部のみを示している。図２３においては、図２２のようにローラ周辺の各構成部材は省略しているが、同様な部材が設置されている。このような形式の定着ユニット８は上側に図２２の定着ローラ８１に代えて加熱ローラ８１ｂとテンションローラ８１ｃとの間に張設された定着ベルト８１ａが設けられ、この定着ベルト８１ａに加熱ローラ８１ｂから熱量が与えられる。紙搬送経路を搬送されてきた未定着画像を載せた記録紙は、定着ベルト８１ａから熱量を与えられ、かつ定着ベルト９１ａのベルトテンションと加圧ローラ８２との圧力によって定着される。加圧ローラ８２には熱源が入っている場合と入っていない場合とがあるが、この図においては入っている構成としている。また、加圧ローラ８２に対して定着ベルト８１ａを挟んで対向した位置に、加圧対向ローラが設置されている場合もある。この場合は、定着ベルト８１ａの背後側で定着ベルト８１ａを保持することから、用紙に対するより高い加圧力を得ることができる。このような構成の定着ユニット８において、フィードバック制御を行うために少なくとも定着温度を変化させる場合には、加熱ローラ８１ｂと加圧ローラ８２の熱源の温度を制御し、変化させれば良い。また、定着ユニット８の加圧力を変化させる場合には、加圧ローラ８２の加圧力を調整する、テンションローラ８１ｃによるベルトテンションを調整するなどの方法が取られる。また、前記加圧対向ローラの加圧力を調整するという方法を取ることもできる。紙搬送線速を変化させる場合には、各ローラの回転速度を変化させれば良い。どの様な構成の定着ユニット８においても、図２２に示した定着ローラ方式のものと同様に制御することにより画質劣化を低減することが可能となる。
【００９３】
１０．制御構成
図２４は画質検出装置１００の制御構成を示すブロック図であり、図６の画質検出装置１００の画質検出装置の基本単位を表しており、１個の制御・演算部２００に１個の検出ヘッド２１０が接続されている。ここでは、制御・演算部１００は、増幅回路１２０、演算回路１３０および信号生成回路１４０からなり、画像形成装置ＭＦＰに搭載された制御部（回路）ＣＯＮと接続されている。また、検出ヘッド２１０は、ＬＥＤ（発光素子）１０１、集光レンズ１０２、光電変換素子（受光素子）１０３および結像レンズ１０４からなる。なお、検出位置に画質検出装置１００を配置するとは、少なくとも検出ヘッド１００を図１２に示した各位置に配置することを意味している。
【００９４】
制御・演算部２００には、画像形成装置ＭＦＰ本体の制御部（回路）ＣＯＮから画質検出のための制御命令２０１が送られ、これを受けて制御・演算部２００は検出ヘッド部２１０を駆動状態に制御する。検出ヘッド部２１０の投光部は常時点灯でも良く、これならば制御信号は必要ない（常時点灯なので読み取りたい時に読み取るだけ）が、昨今のエネルギー低減活動及び投光部の発行素子の寿命を考えると、使用時のみ点灯が望ましい。この場合は制御信号２０２が必要であり、制御信号２０２に応じて投光部が点灯することになる。投光部（ＬＥＤ１０１）が点灯した状態であれば、受光部（受光素子１０３）は読み取り可能状態であり、検知用パターンのタイミングに合わせて濃度ムラデータを読み取っていく。この読み取った生データ２０３をそのまま制御・演算部２００に送り、画質演算用ＩＣ（演算回路１３０）によって画質情報２０４へ変換する。この画質情報２０４が画像形成装置ＭＦＰ本体の制御部（回路）ＣＯＮへ送信され、画質に関するフィードバック制御を行うことになる。
【００９５】
図２５は、検出ヘッド２１０を複数個配置し、制御・演算部２００を共通利用する制御構成の一例を示すブロック図である。制御・演算部２００は図２０の例と同様に画像形成装置ＭＦＰの本体制御部ＣＯＮからの制御命令２０１を受けて制御信号２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃを各検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃを制御する機能と、検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃから送られてくる濃度ムラの生データ２０３を画質情報２０４へ変換する。
【００９６】
画質情報へ変換する演算回路１３０は画質演算用ＩＣから構成される。この画質演算用ＩＣはＤＳＰやＡＳＩＣ等のコストの高いＩＣを利用せざるを得ず、複数個配置するとそれだけでコスト高になってしまう。そこで、ここでは画質演算用ＩＣを１個のみの設置とし、複数の検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃで共用するようにしている。その際、各検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃでの画像検出タイミングが重ならないことを前提にしており、アクティブになっている検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃのみから濃度ムラ生データ２０３が制御・演算部２００へ流れ込んでくるので、この生データ２０３を画質演算用ＩＣで画質に変換し、画像形成装置ＭＦＰ本体の制御部ＣＯＮへ送信する。
【００９７】
これに対して、各検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃでの画像検出タイミングが重なることを前提にした場合には、図２６に示すように構成する。すなわち、この図２２の構成では、制御・演算部２００に生データ２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃを一次保存するためのメモリ２００ａ，２００ｂ，２００ｃが設置されている。このメモリ２００ａ，２００ｂ，２００ｃに各検出ヘッド２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃで検出した濃度ムラデータの生データ２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃを一時的に保存した上で、制御・演算部２００に１個のみ搭載されている画質演算用ＩＣで順次画質情報に変換していく。この処理によって、画質演算用ＩＣを複数個設置する必要がなく、コスト高を回避することができる。
【００９８】
１１．画質制御
図２７ないし図３１は画像形成装置ＭＦＰ本体制御部ＣＯＮで第１ないし第４の画質センサ１０ａ−１０ｄを使用して行われる画質制御（フィードバック制御）の制御手順を示すフローチャートである。
【００９９】
図２７に第１および第２の画質センサ１０ａ，１０ｂによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示す。この制御手順では、まず、画質測定用パターンを形成し（ステップＳ１０１）、第１および第２の画質センサ１０ａ，１０ｂにより微小領域の画像濃度の変化を測定し、前述のようにして粒状度（画質）を測定する（ステップＳ１０２）。次いで、第１および第２の画質センサ１０ａ，１０ｂで検出した粒状度（画質）の差（ΔＳ）が予め設定された許容範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ１０３）。許容範囲にあれば、画質制御のルーチンから抜ける。許容範囲になければ、中間転写バイアス値および／または転写加圧力の調整の繰り返し回数をチェックする（ステップＳ１０４）。所定の範囲に画質が納まるまで中間転写バイアス値および／または転写加圧力の調整を繰り返すが、この繰り返しの最大回数は機械によって設定されており、ここではその回数をｎとすると、ステップＳ１０４では前記繰り返し回数がｎ未満かどうかをチェックする。ｎ回未満であれば再度中間転写バイアス値および／または転写加圧力を調整し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。ステップＳ１０４でｎ回未満でなければ、さらに、ｎ回目であるかどうかをチェックし（ステップＳ１０６）、ｎ回目であれば、現像剤の入れ替え動作を行って（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０１に戻り、それ以降の処理を繰り返す。ｎ回目でなければｎ回以上となっているので、何らかの異常が発生しているものとして、異常終了とする。
【０１００】
なお、前述の図１２では黒（Ｋ）の画像形成ユニットの前後に第１および第２の画質センサ１０ａ，１０ｂを設けているが、各色の画像形成ユニットについても同様である。その際、第２の画質センサ１０ｂは、最後段の画像形成ユニットの下流側でよい。
【０１０１】
この処理手順では、一次転写工程における画質劣化を検知した場合、画質劣化度が小さいうちはリアルタイムで制御できる中間転写バイアス、転写加圧力で画質の回復を試みる。しかし、画質劣化の度合いが大きくなり、画質劣化数値ΔＳが閾値βより大きくなった時点で、すなわち、
ΔＳ＞β
となった時点で現像剤の入れ替えによる画質回復を試みる。これは転写での画質劣化に現像剤の帯電特性が大きく影響しているためである。
【０１０２】
この現像剤の入れ替えは、トナーのみの入れ替えと、トナーとキャリアを含めた現像剤の入れ替えの２つがある。トナーのみの入れ替えでは、効果が薄いと分かっている場合には、キャリアを含めた現像剤の入れ替え動作をステップＳ１０７では行う。入れ替えを行っても画質が回復しない場合には、異常終了とする。
【０１０３】
図２８に第２および第３の画質センサ１０ｂ，１０ｃによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示す。この制御手順では、まず、画質測定用パターンを形成し（ステップＳ２０１）、第２および第３の画質センサ１０ｂ，１０ｃにより微小領域の画像濃度の変化を測定し、前述のようにして粒状度（画質）を測定する（ステップＳ２０２）。次いで、第２および第３の画質センサ１０ｂ，１０ｃで検出した粒状度（画質）の差（ΔＳ）が予め設定された許容範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ２０３）。許容範囲にあれば、画質制御のルーチンから抜ける。許容範囲になければ、紙転写バイアス値および／または転写加圧力の調整の繰り返し回数をチェックする（ステップＳ２０４）。この場合も、所定の範囲に画質が収まるまで紙転写バイアス値および／または転写加圧力の調整を繰り返す。この繰り返しの最大回数ｎは機械によって設定されており、ステップＳ２０４では前記繰り返し回数がｎ未満かどうかをチェックする。ｎ回未満であれば紙転写バイアス値および／または転写加圧力を調整し（ステップＳ２０５）、ステップＳ１０１からの処理を繰り返す。ステップＳ２０４でｎ回未満でなければ、さらに、ｎ回目であるかどうかをチェックし（ステップＳ２０６）、ｎ回目でなければ何らかの異常が発生しているものとして、異常終了とし、ｎ回目であれば、現像剤の入れ替え動作を行って（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０１に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【０１０４】
この処理手順では、二次転写工程における画質劣化を検知した場合、画質劣化度が小さい内はリアルタイムで制御できる中間転写バイアス、転写加圧力で画質の回復を試みる。しかし、画質劣化の度合いが大きくなり、画質劣化数値ΔＳが閾値γより大きくなった時点で、すなわち、
ΔＳ＞γ
となった時点で現像剤の入れ替えによる画質回復を試みる。これは転写での画質劣化に現像剤の帯電特性が大きく影響しているためである。
【０１０５】
この現像剤の入れ替えは、トナーのみの入れ替えと、トナーとキャリアを含めた現像剤の入れ替えの２つがある。トナーのみの入れ替えでは、効果が薄いと分かっている場合には、キャリアを含めた現像剤の入れ替え動作をステップＳ２０７では行う。入れ替えを行っても画質が回復しない場合には、異常終了とする。
【０１０６】
図２９に第３および第４の画質センサ１０ｃ，１０ｄによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示す。この制御手順では、まず、画質測定用パターンを形成し（ステップＳ３０１）、第３および第４の画質センサ１０ｃ，１０ｄにより微小領域の画像濃度の変化を測定し、前述のようにして粒状度（画質）を測定する（ステップＳ３０２）。次いで、第３および第４の画質センサ１０ｃ，１０ｄで検出した粒状度（画質）の差（ΔＳ）が予め設定された許容範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ３０３）。許容範囲にあれば、画質制御のルーチンから抜ける。許容範囲になければ、定着温度調整、定着加圧力調整、紙搬送線速調整の少なくともいずれか１つを調整した回数がｎ回未満かどうかをチェックし、ｎ回未満であれば、再度ステップＳ３０１に戻って、それ以降の処理を繰り返しｎ回未満でなければ、すなわちｎ回調整を繰り返しても許容範囲内にはいっていないならば、異常と判断して処理を終える。
【０１０７】
この処理手順では、定着工程における画像劣化を検知した場合、画質制御機能を持つ付与熱量の変化で画質回復を試みる。点検的には、定着温度そのものを変化させる。副次的には加圧力、用紙搬送線速を変化させて付与熱量を調整することによっても同様の効果を得ることができる。この制御では、画像の光沢も変化してしまうので、画像の光沢の変化を好まないユーザには、この制御は導入することができない。
【０１０８】
この定着熱量による画質制御によっても画質が所定の範囲に戻らなかった場合、すなわち画質が所望量回復しなかった場合には異常終了とし、前述の２つの制御とは異なり、現像剤の入れ替え動作を行わない。これは、定着工程については剤リフレッシュの効果がほとんどないためである。
【０１０９】
図３０に第１および第３の画質センサ１０ａ，１０ｃによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示す。この制御手順では、まず、画質測定用パターンを形成し（ステップＳ４０１）、第１および第３の画質センサ１０ａ，１０ｃにより微小領域の画像濃度の変化を測定し、前述のようにして粒状度（画質）を測定する（ステップＳ４０２）。次いで、第１および第３の画質センサ１０ａ，１０ｃで検出した粒状度（画質）の差（ΔＳ）が予め設定された許容範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ４０３）。許容範囲にあれば、画質制御のルーチンから抜ける。許容範囲になければ、中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）の調整の繰り返し回数をチェックする（ステップＳ４０４）。所定の範囲に画質が収まるまで中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）の調整を繰り返すが、この繰り返しの最大回数ｎは前述のように機械によって設定され、ステップＳ４０４では前記繰り返し回数がｎ未満かどうかをチェックする。ｎ回未満であれば中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）をデータテーブルを参照して調整し（ステップＳ４０５）、ステップＳ４０１からの処理を繰り返す。
【０１１０】
ステップＳ４０４でｎ回未満でなければ、さらに、ｎ回目であるかどうかをチェックし（ステップＳ４０６）、ｎ回目であれば、現像剤の入れ替え動作を行って（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０１に戻り、それ以降の処理を繰り返す。ｎ回目でなければ何らかの異常が発生しているものとして、異常終了する。
【０１１１】
この処理手順では、一次、二次転写工程を含んだ工程における画質劣化を検知した場合、画質劣化度が小さい内はリアルタイムで制御できる中間転写バイアス、紙転写バイアス、転写加圧力で画質の回復を試みる。一次、二次へフィードバック比率は予め作成したデータテーブルを参照して変化させる。片方の工程のみへフィードバックする場合と、両工程へ同時にフィードバックする場合があるからである。
【０１１２】
しかし、画質劣化の度合いが大きくなり、画質劣化数値ΔＳが閾値δより大きくなった時点で、すなわち、
ΔＳ＞δ
となった時点で現像剤の入れ替えによる画質回復を試みる。これは転写での画質劣化に現像剤の帯電特性が大きく影響しているためである。
【０１１３】
この現像剤の入れ替えは、トナーのみの入れ替えと、トナーとキャリアを含めた現像剤の入れ替えの２つがある。トナーのみの入れ替えでは、効果が薄いと分かっている場合には、キャリアを含めた現像剤の入れ替え動作をステップＳ４０７では行う。入れ替えを行っても画質が回復しない場合には、異常終了とする。
【０１１４】
図３１に第１および第４の画質センサ１０ａ，１０ｄによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示す。この制御手順では、まず、画質測定用パターンを形成し（ステップＳ５０１）、第１および第４の画質センサ１０ａ，１０ｄにより微小領域の画像濃度の変化を測定し、前述のようにして粒状度（画質）を測定する（ステップＳ５０２）。次いで、第１および第４の画質センサ１０ａ，１０ｄで検出した粒状度（画質）の差（ΔＳ）が予め設定された許容範囲内にあるか否かをチェックする（ステップＳ５０３）。許容範囲にあれば、画質制御のルーチンから抜ける。許容範囲になければ、中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）の調整の繰り返し回数をチェックする（ステップＳ５０４）。所定の範囲に画質が収まるまで中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）の調整を繰り返すが、この繰り返しの最大回数ｎは前述のように機械によって設定され、ステップＳ５０４では前記繰り返し回数がｎ未満かどうかをチェックする。ｎ回未満であれば中間転写バイアス値および／または紙転写バイアス値（あるいは中間転写加圧力、転写加圧力）をデータテーブルを参照して調整し（ステップＳ５０５）、ステップＳ５０１からの処理を繰り返す。
【０１１５】
ステップＳ５０４でｎ回未満でなければ、さらに、ｎ回目であるかどうかをチェックし（ステップＳ５０６）、ｎ回目であれば、現像剤の入れ替え動作を行って（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０１に戻り、それ以降の処理を繰り返す。ｎ回目でなければ、さらに、ｎ＋１回目かどうかをチェックし（ステップＳ５０８）、ｎ＋１回目であれば、定着温度調整、定着加圧力調整、紙搬送線速調整の少なくともいずれか１つを調整し、ステップＳ５０１に戻って、それ以降の処理を繰り返す。ステップＳ５０８でｎ＋１回目でなければ、何らかの異常が発生しているものとして、異常終了する。
【０１１６】
この処理手順は、図２７に示したの処理と図２９に示した処理を組み合わせたようなものであるが、転写、定着工程の全ての系を含んだ上で画質の制御を行っている。このような場合、転写条件でのフィードバック、現像剤の入れ替え動作、定着条件へのフィードバックという優先順位としている。定着条件の変更が優先順位で最も低くなっているのは、前述のように画像の光沢を変化させてしまうことから、このような変化をなるべく避けたいからである。
【０１１７】
なお、異常終了の場合には、制御部ＣＯＮは画像形成装置ＭＦＰの図示しない表示部（ディスプレイ）にその旨のメッセージを表示される。ネットワークを介してＰＣが接続されている場合には、ＰＣのディスプレイにも表示させるようにすることもできる。このような処理は、主にプロユースの画像形成装置を念頭に置いたものである。オフィスユースの画像形成装置ならば各種フィードバック制御は自動的に行われるべきものであるが、プロユースの画像形成装置においては、オペレータがマニュアルで調整することが好まれる傾向にある。そこで、プロユースの画像形成装置においては、画質劣化の生じている工程を自動的に判断して自動的に画質フィードバック制御をかけるのではなく、測定した画質をそのままオペレータに報知し、オペレータのマニュアル制御に任せるという動作が必要とされる。
【０１１８】
以上のように本実施例によれば、以下のような効果を奏する。
【０１１９】
（１）画像形成装置内に画質検出装置の検出位置を複数設定することにより、装置内の複数箇所における画質変動を測定することができ、画質劣化を生じさせている作像工程を特定することができる。また、特定された作像工程に対するフィードバック制御を行うことが可能となる。
【０１２０】
（２）更に、画質フィードバック制御によって安定した画質の出力を行うことによってミスプリントの発生率を低減し、記録紙の浪費を防止できる。
【０１２１】
（３）現像工程は画像形成動作の最上流にあたるため、ここで測定される画質が画像形成装置内の初期画質である。この初期画質を検出することにより、現像工程以前の作像工程の影響で生じている画質変動量を把握できる。
【０１２２】
（４）中間転写ベルト上の検出画質と、感光体上の検出画質との比較により、中間転写工程で生じている画質劣化度合を把握できる。
【０１２３】
（５）紙上未定着画像からの検出画質と、中間転写体上の検出画質との比較により、紙転写工程で生じている画質劣化度合を把握できる。
【０１２４】
（６）紙上定着後画像からの検出画質と、紙上未定着画像からの検出画質との比較により、定着工程における画質劣化度合を把握できる。
【０１２５】
（７）画質検出装置を複数個設置することにより、各作像工程における画質劣化度合を把握できる。この情報から、画質劣化の主要因となっている作像工程に対して画質に基づいたフィードバック制御を行うことにより、その工程での画質劣化度合を減少することができる。
【０１２６】
（８）静電潜像形成系及び現像系パラメータを変動させることにより、ドットの形成具合、地肌チリの発生具合等が変化する。これらの変化に伴って画質も変動するので、すなわち、前記パラメータを最適に制御することにより、静電潜像形成工程及び現像工程における画質変動量を最小限に抑えることができる。
【０１２７】
（９）転写系パラメータを変動させることにより、転写効率等の転写具合が変化する。この変化に伴って画質も変動するので、これらのパラメータを最適に制御することにより、転写工程での画質変動量を最小限に抑えることができる。
【０１２８】
（１０）定着系パラメータを変動させることにより、定着具合が変化する。この変化に伴って画質も変動するので、これらのパラメータを最適に制御することにより、定着工程での画質変動量を最小限に抑えることができる。
【０１２９】
（１１）主に印刷機などのプロユースマシンにおいては、オペレータが様々な作像条件をマニュアルで調整できることが好まれる。そこで、画質変動に関しても情報の提供のみとすることにより、オペレータがそれに応じて好みの画質調整を行うことが可能となる。
【０１３０】
（１２）制御・演算部内の画質演算処理部としては、ＤＳＰ等を用いてハード的に高速演算処理系を構築するのが最も実用的である。この場合、この高速演算処理系を複数個設置するとコスト高になるため、複数箇所検知には必要不可欠な検出ヘッド部のみを複数個配置とし、制御・演算部内の画質演算処理部を共用とすることによりコストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の実施形態に係る潜像担持体としての感光体ドラムをタンデム配列した乾式二成分現像方式のフルカラーの画像形成装置全体を示す図である。
【図２】図１における感光体ドラムをタンデム配列した乾式二成分現像方式のフルカラー作像装置の画像形成部を示す図である。
【図３】６００ｄｐｉ書き込み系を有する図２の画像形成装置によって記録媒体上に形成された網点画像の初期の画像を示す図である。
【図４】６００ｄｐｉ書き込み系を有する図２の画像形成装置によって記録媒体上に形成された網点画像のある条件において非常に長期に渡りプリントを行った後での画像を示す図である。
【図５】濃度ムラに関する平均的な被験者による視覚の空間周波数特性を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における画像の微細な濃度ムラを測定する画質検出装置の概略構成及び画像形成装置の制御回路を示す図である。
【図７】走査方向の距離（ビーム径）と光量との関係を示す特性図である。
【図８】図６反射光の増幅回路からの光量（電圧）変動を示す図である。
【図９】図８の測定結果から高速フーリエ変換（ＦＦＴ）により算出された空間周波数特性を示す図である。
【図１０】視覚ノイズ量と空間周波数との関係を示す図である。
【図１１】算出された視覚ノイズの総量を示す図である。
【図１２】画質検出装置を画像形成装置内に複数個設置した例を示す図である。
【図１３】図１２における第１の画質センサと画像パターンとの関係を概念的に示す図である。
【図１４】図１２における第２の画質センサと画像パターンとの関係を概念的に示す図である。
【図１５】図１２における第３の画質センサと画像パターンとの関係を概念的に示す図である。
【図１６】図１２における第４の画質センサと画像パターンとの関係を概念的に示す図である。
【図１７】感光体及びその周辺の構成部材を含めた感光体（画像形成）ユニットの構成を示す図である。
【図１８】ポテンシャルの概念を説明する図である。
【図１９】ポテンシャルと粒状性との関係を示す図である。
【図２０】中間転写部（一次転写（ローラ）部）の構成を示す要部拡大図である。
【図２１】紙転写部（二次転写（ローラ）部）の構成を示す要部拡大図である。
【図２２】定着ローラ方式の定着ユニットの構成を示す図である。
【図２３】定着ベルト方式の定着ユニットの構成を示す図である。
【図２４】１個の制御・演算部に１個の検出ヘッドが接続された画質検出装置の基本単位となる制御構成を示すブロック図である。
【図２５】検出ヘッドを複数個配置し、制御・演算部を共通利用する制御構成の一例を示すブロック図である。
【図２６】検出ヘッドを複数個配置し、制御・演算部を共通利用する制御構成の他の例を示すブロック図である。
【図２７】第１および第２の画質センサによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図２８】第２および第３の画質センサによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図２９】第３および第４の画質センサによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図３０】第１および第３の画質センサによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示すフローチャートである。
【図３１】第１および第４の画質センサによって検出された画質の変化に基づいて行われる画質制御の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３２】
１  画像形成部
５  中間転写ベルト
６  作像部
７  露光ユニット
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  画質センサ
２０  記録紙
６１  感光体（感光体ドラム）
１００  画質検出装置
１０１  ＬＥＤ（発光素子）
１０２  集光レンズ
１０３  光電変換素子（受光素子）
１０４  結像レンズ
１２０  増幅回路
１３０  演算回路
１４０  信号生成回路
２００  制御演算部
２０１  制御命令
２０２  制御信号
２０３  生データ
２０４  画質情報
２１０，２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ  検出ヘッド
ＣＯＮ  制御回路
ＭＦＰ  画像形成装置
ＳＰ  スポット光
【図１】
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【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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