(57)【要約】【課題】画像上における周期的な画質変化成分を適切に検出することを課題とする。【解決手段】画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置において、前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って（Ｓ３）、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画像濃度ムラ成分等の画質変化成分を抽出し（Ｓ４）、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から（Ｓ５，Ｓ６）、周期的なパルス状の画質変化を検出する（Ｓ７〜Ｓ１１）。【選択図】図３
2017090531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記周期的なパルス状の画質変化を含む周期的な画質変化の検出結果を用いて、前記光学特性データから非周期的な画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段がウェーブレット変換を行う回数Ｎは、予め決められた検出対象である周期的なパルス状の画質変化の周波数に相当する周期をＴ［ｍｍ］とし、前記画像の解像度をＸ［ｄｐｉ］としたとき、下記の式（１）を満たすことを特徴とする画質変化検出装置。
Ｎ  ＝  ［ｌｏｇ２（Ｘ×Ｔ／５０．８）］＋１  ・・・（１）
ただし、前記式（１）中の[]は、[]内の数値を超えない最大の整数を示す。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画質変化検出装置において、
ウェーブレット変換を行って抽出した特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分からなる光学特性データは、該特定周波数帯を除いた周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化量をゼロにしたものであることを特徴とする画質変化検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画質変化検出装置において、
前記特定周波数帯は、予め決められた検出対象である１つ以上の周期的なパルス状の画質変化の周波数を含み、かつ、該周期的なパルス状の画質変化の周波数のズレ分を含む周波数帯に設定されていることを特徴とする画質変化検出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画質変化検出装置において、
前記画質変化検出手段は、前記検出対象である周期的なパルス状の画質変化を、該周期的なパルス状の画質変化の周波数における画質変化量だけでなく、前記ズレ分を含む周波数帯における画質変化量も用いて、検出することを特徴とする画質変化検出装置。
【請求項７】
画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出方法において、
前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出方法。
【請求項８】
画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置のコンピュータを、前記画質変化検出手段として機能させるための画質変化検出用プログラムであって、
前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする画質変化検出用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画質変化検出装置、画質変化検出方法及び画質変化検出用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置によって形成された画像を画像センサによって読み取って、得られたＲＧＢデータ等の光学特性データから、画像上の周期的な画質変化を検出する画質変化検出装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、画像上の濃度ムラを、傾斜ムラ、周期ムラ、スジ・帯ムラという濃度ムラ要因ごとに分けて分析、評価する画像評価装置が開示されている。この画像評価装置では、まず、入力された画像データから主走査方向の画像濃度データを求め、その画像濃度データのうち、一方向の傾きで変化している傾斜ムラ成分を補正した傾斜ムラ補正後の画像濃度データを算出する。この傾斜ムラ補正後の画像濃度データに対し、フーリエ変換を行って周波数解析を行い、振幅の大きな周波数成分（周期ムラ成分）すなわち周期的な画像濃度ムラを除去した後、逆フーリエ変換を行って、周期ムラ補正後の画像濃度データを算出する。その後、この周期ムラ補正後の画像濃度データに対し、ウェーブレット変換を行い、求めたウェーブレット展開係数の絶対値が閾値より小さいものをゼロに置き換えた上で、逆ウェーブレット変換を行い、スジ・帯ムラなどの突発的な濃度ムラ（非周期的な画像濃度ムラ）を補正した画像濃度データを算出する。そして、最も大きい補正効果を得た濃度ムラ要因を抽出し、その濃度ムラ要因に対応する装置や機器の異常を特定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像上の周期的な画質変化を検出する方法としては、評価対象画像の光学特性データについてフーリエ変換を用いて周波数解析を行い、所定以上の画質変化がある周波数を特定するという方法がある。ところが、特定の周波数で周期的に発生するスジ状や帯状の画質変化（以下「周期的なパルス状の画質変化」という。）は、フーリエ変換の結果から得られる当該周波数のピーク値が低いため、ノイズの影響を受けやすく、適切に検出することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置において、前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、前記画像上における周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、画像上における周期的なパルス状の画質変化を適切に検出することができるという優れた効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１における画質評価装置を模式的に示す外観図である。
【図２】同画質評価装置の構成を示すブロック図である。
【図３】同画質評価装置によって行われる画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
【図４】評価対象の画像（輝度画像）の一例を示す説明図である。
【図５】ウェーブレット変換の結果を示す説明図である。
【図６】元の輝度データに対して二次元フーリエ変換を行って得られる周波数解析の結果を示すグラフである。
【図７】ウェーブレット変換により不要な周波数帯の画像濃度ムラ成分を除去した輝度データに対して二次元フーリエ変換を行い、これにより得られる周波数解析の結果を示すグラフである。
【図８】モニタに表示される「異常なし」の評価結果の表示例を示す説明図である。
【図９】モニタに表示される「異常あり」の評価結果の表示例を示す説明図である。
【図１０】実施形態２における、画質評価装置を搭載した画像形成装置の一例を示す説明図である。
【図１１】画質評価装置を搭載した画像形成装置の他の例を示す説明図である。
【図１２】変形例１における画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
【図１３】変形例２における画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
【図１４】既知の濃度ムラ発生周期とこれに対応する濃度ムラの発生原因部材との対応関係を示すテーブルデータの一例を示す説明図である。
【図１５】変形例２において、モニタに表示される「異常なし」の評価結果と濃度ムラ発生原因部材の表示例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施形態１〕
以下、本発明に係る画質変化検出装置を、複写機やプリンタ等の画像形成装置によって形成された画像の画質評価装置に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
まず、本実施形態１における画質評価装置によって行われる画質評価方法について説明する。この画質評価方法は、画像上における画質変化として、副走査方向における周期的なスジ状あるいは帯状の画像濃度ムラ（パルス状の画像濃度ムラ）を検出し、その検出結果に応じて画像を評価するものである。なお、画像上における周期的なパルス状の画質変化であれば、画像上における周期的なパルス状の画像濃度ムラに限らず、画像上における周期的なパルス状の色相や色度の変化などの光学特性変化を検出して画像を評価するものであってもよい。
【０００９】
図１は、本実施形態１における画質評価装置を模式的に示す外観図である。
図２は、本実施形態１における画質評価装置の構成を示すブロック図である。
本実施形態１の画質評価装置１００は、汎用のパーソナルコンピュータ（以下「パソコン」という。）の本体１０１と、これに接続される画像読取装置としての画像スキャナ１０２と、表示手段としてのモニタ１０３とから構成される。パソコン本体１０１は、主に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる演算部１０１ａと、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）あるいはＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置からなる記憶部１０１ｂとから構成されるが、そのほか、通信インターフェース等からなる通信部など、汎用のパソコンが備える一般的な機能も備えている。
【００１０】
パソコン本体１０１の記憶部１０１ｂには、本実施形態１の画質評価方法を行うための画質変化検出用プログラムを含む各種コンピュータプログラムが記憶されている。また、記憶部１０１ｂには、スキャナ１０２で読み取られる画像データなどの各種データも記憶される。パソコン本体１０１の演算部１０１ａは、記憶部１０１ｂに記憶されている各種コンピュータプログラムをＣＰＵで実行することにより、本実施形態１の画質評価装置としての動作に必要な各種機能を実現する。特に、本実施形態１では、画質変化検出用プログラムをＣＰＵで実行することにより、スキャナ１０２で読み取った画像の副走査方向（ｘ方向）における局所的な濃度ムラを検出する濃度ムラ検出処理を実行するとともに、その処理結果に応じて画像の評価結果をモニタ１０３に表示させる評価結果表示処理も実行する。
【００１１】
図３は、本実施形態１における画質評価装置によって行われる画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
本実施形態１においては、まず、評価対象とする画像が形成された記録材としての用紙をスキャナ１０２によって読み取り、演算部１０１ａは、当該画像の光学特性データとしての画像データを取得する（Ｓ１）。この画像データは、一般的なＲＧＢデータであるが、ここで読み取る画像データは、本実施形態１の画質評価方法に使用可能な光学特性データであれば、輝度データ、明度データ、色相データ、色度データ、これらを任意に組み合わせたデータ、ＲＧＢデータをＬ＊ａ＊ｂ＊色空間などの色空間データに変換したデータなど、画像上における光学的特性の分布を示す他の物理特性量のものであってもよい。本実施形態１では、読み取ったＲＧＢデータを輝度データ（画像上における輝度分布情報）に変換し（Ｓ２）、これを評価対象の画像データとして用いる。
【００１２】
図４は、評価対象の画像（輝度画像）の一例を示すものである。
本実施形態１において、演算部１０１ａは、評価対象である画像の輝度データに対し、ウェーブレット変換を行う（Ｓ３）。これにより、図５に示すような解析結果を得ることができる。図５は、ウェーブレット変換により得られる、所定の帯域幅で分割した複数の周波数帯ごとの周期的な画像濃度ムラ成分を、それぞれの区画に表示したものであり、図５中左上の区画ほど低周波数で、図５中右下の区画ほど高周波数である。なお、各区画の横方向位置は画像のｘ方向位置に対応し、各区画の縦方向位置は画像のｙ方向位置に対応している。また、図５中の濃淡は、各画像濃度ムラ成分の振幅（画像濃度変化量）を示している。
【００１３】
具体的に説明すると、図５中の最大区画（図５を２×２の４区画に区分したもの）は、その右下区画は、ｘ方向における特定の周波帯域（高周波帯域）の画像濃度ムラ成分とｙ方向における高周波帯域の画像濃度ムラ成分とを抽出したＨＨ区画である。また、右上区画は、ｘ方向における高周波帯域の画像濃度ムラ成分とｙ方向における高周波帯域未満の帯域の画像濃度ムラ成分とを抽出したＨＬ区画である。また、左下区画は、ｘ方向における高周波帯域未満の帯域の画像濃度ムラ成分とｙ方向における高周波帯域の画像濃度ムラ成分とを抽出したＬＨ区画である。また、左上区画は、ｘ方向における高周波帯域未満の帯域の画像濃度ムラ成分とｙ方向における高周波帯域未満の帯域の画像濃度ムラ成分とを抽出したＬＬ区画である。
【００１４】
また、このＬＬ区画は、更に２×２の４区画に区分され、その右下の区画を、前記高周波帯域の次に低い特定の周波数帯域（中周波数帯域）について、ｘ方向における画像濃度ムラ成分とｙ方向における画像濃度ムラ成分とを抽出したＨＨ区画とする。残りの３区画についても、同様に、中周波数帯域の抽出結果を表示する。そして、そのＬＬ区画については、更に２×２の４区画に区分され、前記中周波帯域の次に低い特定の周波数帯域（低周波帯域）についての抽出結果を表示する。これを、必要な周波数帯域まで繰り返すことで、所定の帯域幅で分割した複数の周波数帯ごとの周期的な画像濃度ムラ成分を、画像位置に対応づけた状態で得ることができる。なお、周波数帯の数（区画の数）は、評価対象画像の解像度、ウェーブレット変換の実施回数によって決まり、必要に応じてウェーブレット変換を複数回行う。
【００１５】
なお、ウェーブレット変換を行う回数Ｎは、目的周波数に相当する周期をＴ［ｍｍ］とし、評価対象画像の解像度をＸ［ｄｐｉ］としたとき、下記の式（１）より決定することができる。
Ｎ  ＝  ［ｌｏｇ２（Ｘ×Ｔ／５０．８）］＋１  ・・・（１）
ただし、前記式（１）中の[]は、[]内の数値を超えない最大の整数を示す。
【００１６】
次に、演算部１０１ａは、このようしてウェーブレット変換により得られる複数の周波数帯ごとの画像濃度ムラ成分の中から、特定周波数帯の画像濃度ムラ成分を抽出する（Ｓ４）。本実施形態１では、予め検出したいパルス状の画像濃度ムラ（白スジや黒スジ等）の周波数（目的周波数）が決まっており、その目的周波数が比較的低い周波数であることから、その目的周波数を含む周波数帯（特定周波数帯）すなわち最低周波数帯域の画像濃度ムラ成分（図５中最も左上に位置する区画の画像濃度ムラ成分）を抽出する。具体的には、例えば、特定周波数帯を除いた周波数帯の画像濃度ムラ成分をゼロにする。
【００１７】
そして、演算部１０１ａは、抽出した特定周波数帯の画像濃度ムラ成分に対し、逆ウェーブレット変換を行う（Ｓ５）。これにより、特定周波数帯以外の画像濃度ムラ成分（高周波のノイズ成分を含む高周波数側の画像濃度ムラ成分）が除去された輝度データ（画像上の輝度分布情報）が得られる。その後、演算部１０１ａは、このようにして得られた特定周波数帯の画像濃度ムラ成分からなる輝度データに対して、フーリエ変換を行う（Ｓ６）。これにより、特定周波数帯内において、周波数ごとの画像濃度ムラ成分の振幅（画像濃度変化量）が得られるので、演算部１０１ａは、その中から、目的周波数の画像濃度ムラ成分の振幅を検出する（Ｓ７）。
【００１８】
本実施形態によれば、フーリエ変換による周波数解析を行う対象となる輝度データから、ウェーブレット変換により、評価対象画像の輝度データに含まれる目的周波数の画像濃度ムラとは無関係な種々の画像濃度ムラ成分（ノイズ成分を含む。）が除去されている。これにより、ノイズ成分を含んだままの元の輝度データからフーリエ変換により目的周波数の画像濃度ムラ成分を検出する場合よりも、検出精度が向上する。
【００１９】
ここで、特定周波数帯から外れる周波数をもったノイズ成分を除外する方法としては、ローパスフィルタなどの周波数フィルタを用いる方法が考えられる。しかしながら、特定周波数帯に含まれる周期的なパルス状の画像濃度ムラ（画質変化）は、一般に、比較的広い周波数帯域にわたる多数の周波数成分で構成される。よって、周波数フィルタを用いて特定周波数帯から外れる周波数を除外すると、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラの一部を構成する周波数成分も除外されてしまう。その結果、フーリエ変換の結果において、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラを示すピーク値が小さくなったり、本来の周波数からズレた周波数にピークが出たりする。したがって、周波数フィルタによりノイズ成分の影響を低減できても、フーリエ変換の結果から、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラを適切に検出することは困難である。
【００２０】
一方、本実施形態においては、ウェーブレット変換を用いて特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画像濃度ムラ成分（画質変化成分）を抽出し、特定周波数帯から外れる周波数をもったノイズ成分を除外する。この場合、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラを構成する周波数成分を保持したまま、特定周波数帯から外れる周波数をもったノイズ成分を除去することができる。したがって、本実施形態によれば、ノイズ成分の影響が低減されるだけでなく、フーリエ変換の結果において、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラ成分（画質変化成分）を示すピーク値が維持され、また、本来の周波数からズレた周波数にピークが出ることもない。よって、フーリエ変換の結果において比較的ピーク値の小さい周期的なパルス状の画像濃度ムラ成分（画質変化成分）であっても、適切に検出することができる。
【００２１】
なお、ウェーブレット変換を用いて抽出される特定周波数帯の周波数をもった周期的な画像濃度ムラ成分（画質変化成分）は、画像位置と対応づけられており、逆ウェーブレット変換を行って当該周期的な画像濃度ムラ成分の輝度データ（光学特性データ）を得るときに、特定周波数帯の周波数をもつ周期的なパルス状の画像濃度ムラ成分が適切に保持された状態で得ることができる。その結果、当該周期的なパルス状の画像濃度ムラを構成する周波数成分を保持したまま、特定周波数帯から外れる周波数をもったノイズ成分を除去することができるものと考えられる。
【００２２】
図６は、元の輝度データに対して二次元フーリエ変換を行って得られる周波数解析の結果を示すグラフである。
このグラフは、横軸にｘ方向における画像濃度ムラの周波数をとり、縦軸にｙ方向における画像濃度ムラの周波数をとったもので、画像濃度ムラの振幅（画像濃度変化量）が輝度（明るさ）で示されたものである。なお、横軸、縦軸ともに、中央にゼロを設定してある。図６に示すグラフを見ると、グラフ中央の地点の輝度が最も高いが、これはｘ方向及びｙ方向ともに周波数がゼロである画像濃度ムラに相当するもので、検出対象外のものである。
【００２３】
このような検出対象外のものを除いて見ると、図６に示すグラフでは、グラフ中央付近（低周波帯域）に輝度の高い地点があるほか、そのほかに多数の高輝度地点（高周波帯域）が点在している。本実施形態では、低周波帯域に属する目的周波数の画像濃度ムラを検出したいので、このような高周波帯域の高輝度地点を含めてノイズ成分となる。そのため、この二次元フーリエ変換の結果から、例えば、単に振幅が大きい地点を抽出して画像濃度変化の大きい画像濃度ムラ成分を検出しようとしても、適切な検出が困難である。
【００２４】
図７は、ウェーブレット変換により不要な周波数帯の画像濃度ムラ成分を除去した輝度データに対して二次元フーリエ変換を行い、これにより得られる周波数解析の結果を示すグラフである。
図７に示すグラフは、図６に示したグラフと比較すると、グラフ中央付近（低周波帯域）における輝度の高い地点からはずれた箇所の多数の高輝度地点（ノイズ成分）が除去されている。そのため、そのような高輝度地点の影響はなく、低周波帯域に属する目的周波数の画像濃度ムラを適切に検出することができる。すなわち、周期的なパルス状の画像濃度ムラのように、フーリエ変換の結果において比較的振幅が小さい（図７中では輝度が小さい）ものも含めて、低周波帯域に属する目的周波数の画像濃度ムラを適切に検出することができる。
【００２５】
本実施形態においては、以上のように目的周波数の振幅を検出したら、演算部１０１ａは、その振幅を評価量として、その目的周波数の画像濃度ムラの良否を判定する（Ｓ８）。例えば、目的周波数の振幅（評価量）が評価閾値未満であれば（Ｓ９のＮｏ）、その目的周波数の画像濃度ムラが品質許容範囲内であると評価し、モニタ１０３に、図８に示すような「異常なし」の評価結果を表示させる（Ｓ１０）。一方、目的周波数の振幅（評価量）が評価閾値以上であれば（Ｓ９のＹｅｓ）、その目的周波数の画像濃度ムラが品質許容範囲を超えていると評価する。この場合、モニタ１０３に、図９に示すような「異常あり」の評価結果を表示させる（Ｓ１１）。
【００２６】
なお、検出したい周期的なパルス状の画像濃度ムラが本来の目的周波数からズレる場合もあり得る。よって、その点を考慮する場合には、ウェーブレット変換により抽出する特定周波数帯は、少なくとも目的周波数とそのズレ分とを含む周波数範囲に設定する。
また、周期的なパルス状の画像濃度ムラは、フーリエ変換の結果において、その目的周波数のピーク値が正弦波のような画像濃度ムラと比べて比較的小さい。ただし、正弦波のような画像濃度ムラと比べて、その目的周波数の周辺の周波数についても一定程度の大きさの値をもつ。よって、目的周波数とそのズレ分とを含む周波数範囲内の振幅の大きさの合計値（積分値）を評価量として用いると、周期的なパルス状の画像濃度ムラの検出精度を高めることができる。
【００２７】
本実施形態１によれば、作業者は、モニタ１０３に表示される評価結果を見ることで、評価対象画像が許容範囲を超える周期的な画像濃度ムラ（パルス状の画像濃度ムラを含む。）が発生しているか否かを客観的に判断することができる。なお、本実施形態１では、作業者への評価結果の報知方法がモニタ１０３による表示によって視覚的に報知する方法であるが、異常であるときにビープ音などの警告音を発するような聴覚的な報知方法であってもよい。
【００２８】
〔実施形態２〕
次に、本発明に係る画質変化検出装置を、画像形成装置の内部に組み込まれる画質評価装置に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態２」という。）について説明する。
上述した実施形態１は、画像形成装置によって画像が形成された用紙をスキャナ１０２によって読み取った画像データに基づいてパソコン本体１０１により濃度ムラの検出結果に応じた画質評価を行うものであった。上述した実施形態１であれば、画像形成装置の場所を問わずに画質評価方法を実施できるので、例えば工場出荷前の画像形成装置について一括して画質評価を実施したり、保守作業員が画像形成装置の設置場所に訪問してパソコンとスキャナを使ってその画像形成装置の画質評価を実施したりすることができる。これに対し、本実施形態２は、このような画質評価装置１００の機能を画像形成装置に搭載して画質評価を行うものである。本実施形態２であれば、画像形成装置のユーザーが自ら画質評価方法を実施したり、保守作業員が画像形成装置の設置場所に訪問して画像形成装置の機能を使って画質評価を実施したりすることができる。
【００２９】
図１０は、本実施形態２に係る画像形成装置２００の一例を示す説明図である。
本実施形態２の画像形成装置２００は、原稿の画像を読み取る画像読取手段としての画像読取部２と、記録材としての用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成部３とを備えている。また、画像形成装置２００は、画像形成部３に対して用紙Ｐを供給する用紙供給部４と、画像形成後の用紙Ｐを排出する用紙排出部５とを備えている。
【００３０】
画像読取部２は、透明な原稿台にセットされた原稿の画像を読み取る手段であり、例えば、ランプ、ミラー及びキャリッジ等からなる光学走査系と、この光学走査系で走査された光学像を結像させるレンズ系とを備えている。また、画像読取部２は、レンズ系で結像された光学像を受光して電気信号に変換するＣＣＤ等の画像読み取りセンサとを備えている。
【００３１】
画像形成部３は、電子写真方式により、互いに異なる色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色成分のトナー像を複数の像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋにそれぞれ形成する複数の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。以下、本実施形態において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色成分について用いる部材や装置であることを区別して説明する場合には、各部材や装置の符号の末尾にＹ，Ｍ，Ｃ及びＫを付している。また、各色成分について用いる部材や装置の共通する構成や動作等を説明する場合は、適宜、符号の末尾のＹ，Ｍ，Ｃ及びＫは省略する。
【００３２】
画像形成部３は、各画像形成ユニット１０にて感光体ドラム１１上に形成された各色成分のトナー像を順次転写（一次転写）して保持させる像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト１５を備えている。また、画像形成部３は、中間転写ベルト１５上に転写された重ねトナー像を用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写手段としての二次転写部２０と、二次転写されたトナー像を用紙Ｐ上に定着させる定着手段としての定着部４６とを備えている。また、画像形成部３は、各装置（各部）の動作を制御する制御手段としての制御部４０と、画像読取部２やパーソナルコンピュータ等の外部装置から出力されてくる入力画像データに基づいて画像形成用のデータ等を作成する画像処理部４４とを備えている。なお、本実施形態では、各画像形成ユニット１０、中間転写ベルト１５および二次転写部２０等によって、用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成手段が構成されている。
【００３３】
制御部４０及び画像処理部４４は、それぞれ、例えばＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリで構成することができる。ＣＰＵは、例えば、ＲＯＭに格納されたコンピュータプログラムをＲＡＭに展開し、当該ＲＡＭをワークエリア及びデータバッファとして使用しながらコンピュータプログラムを実行して各種制御や各種処理を実行する。また、制御部４０は、有線又は無線のＬＡＮ（Local Area Network）やＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の通信インターフェースを介して外部装置と通信することができる。
【００３４】
画像処理部４４は、画像読取部２で読み取られた画像データを画像形成処理に用い得る所定の画像データに変換する変換処理等の画像データの処理を行う。画像処理部４４は、上述した実施形態１で説明したパソコン本体１０１の演算部１０１ａで行われる各種処理を行う画質変化検出手段としても機能する。すなわち、本実施形態２では、画像処理部４４と必要に応じて制御部４０が画質評価装置１００として機能し、上述した実施形態１で説明した画質評価方法を実行する。
【００３５】
図１０に示すように、４つの画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、それぞれ同様な構成を有し、所定方向に回転する感光体ドラム１１を備えている。また、各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する帯電手段としての帯電器と、感光体ドラム１１上に露光レーザビームを走査照射して静電潜像を書き込む露光手段としてのレーザ露光器１３とを備えている。また、感光体ドラム１１の周囲には、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段としての現像装置を備えている。さらに、感光体ドラム１１の周囲には、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写手段としての一次転写ローラ１６、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナなども配設される。
【００３６】
中間転写ベルト１５は、各種ローラによって各感光体ドラム１１に連れ回る向きに所定の速度で循環駆動されている。この各種ローラとして、定速性の駆動モータにより駆動されて中間転写ベルト１５を循環駆動させる駆動ローラと、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って直線状に延びるように中間転写ベルト１５を支持する支持ローラとを有している。また、各種ローラとして、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止するテンションローラや、二次転写部２０に設けられるバックアップローラ、二次転写部２０よりも中間転写ベルトの搬送方向下流側に設けられるアイドルローラなども有している。
【００３７】
各一次転写ローラ１６は、各感光体ドラム１１に対向して直線状に延びるように張架されている中間転写ベルト１５の張架部の内側に設けられ、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、各感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
【００３８】
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ローラと、バックアップローラ等によって構成される。バックアップローラは、中間転写ベルト１５の内側に配置されて二次転写ローラの対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加されるバイアス印加用部材としての金属製の給電ローラが当接配置されている。
【００３９】
また、中間転写ベルト１５の二次転写部２０よりもベルト移動方向下流側には、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのベルトクリーナが、中間転写ベルト１５に対して接離自在に設けられている。ベルトクリーナは、中間転写ベルト１５を挟んで駆動ローラに対向して配置され、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉を除去する。
【００４０】
定着部４６は、加熱加圧等によって用紙Ｐにトナー像を定着させるものである。本実施形態２において、定着部４６は、用紙Ｐの画像形成面に対向配置される加熱ローラ４６ａと、この加熱ローラ４６ａに圧接配置されて定着ニップを形成する加圧ベルト４６ｂと、加熱ローラ４６ａに内蔵される加熱源としてのハロゲンランプ４６ｃとを備えている。
【００４１】
用紙供給部４は、第一のトレイ５０、第二のトレイ５１及び第三のトレイ５２に収容された各々の用紙Ｐを、それぞれ所定の経路で搬送するものである。各トレイ５０〜５２の近傍には、それぞれに対応する送り出しローラ５３，５４，５５が配設されている。各送り出しローラ５３〜５５は、対応するトレイ５０〜５２から一枚ずつ分離して取り出された用紙Ｐをニップして用紙搬送路上に一時停止させると共に、所定のスタート信号に基づくタイミングで用紙搬送方向の下流側に用紙Ｐを送り出すものである。
【００４２】
用紙供給部４の上部には、画像読取部２の近傍に、表示モニタ５６およびこの表示モニタ５６に隣接してユーザーによって操作される入力用のキーボード５６ａが配設されている。本実施形態２では、表示モニタ５６が、上述した実施形態における画質の評価結果を表示する表示モニタ１０３と同様の機能を果たす。第三のトレイ５２の下側には、画像形成装置２００内で使用する電力を供給する電源４３が配置されている。
【００４３】
各送り出しローラ５３〜５５による用紙Ｐの送り出し位置から、画像形成部３の画像形成処理位置を経由して排出トレイ５７に至る一連の用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５には、それぞれ、用紙搬送のための装置内搬送手段としての搬送ローラが適宜配設されている。第一のトレイ５０に収容された用紙Ｐは、送り出しローラ５３により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。また、第二のトレイ５１に収容された用紙Ｐは、送り出しローラ５４により送り出された後、第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８へと送り込まれる。一方、第三のトレイ５２に収容された用紙Ｐは、送り出しローラ５５によって合流搬送部５８へと直接送り込まれる。
【００４４】
合流搬送部５８に送り込まれた用紙Ｐは、第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して画像形成部３の二次転写部２０へと送り込まれる。更に、二次転写部２０を通過した用紙Ｐは、ベルト搬送部４５により定着部４６に送り込まれた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由して排出トレイ５７へと排出される。これに対して、両面に画像が形成される用紙Ｐは、定着部４６を通過した後、第四の用紙搬送路Ｒ４を経由して両面反転部５９に送り込まれ、ここで表裏反転された後、第五の用紙搬送路Ｒ５を経由して再び合流搬送部５８へと送り込まれる。
【００４５】
このような用紙搬送路Ｒ１〜Ｒ５において、第二の用紙搬送路Ｒ２には姿勢補正部６０とレジストローラ６１とが配設されている。姿勢補正部６０は、第二の用紙搬送路Ｒ２を搬送される用紙Ｐの姿勢を補正するものである。レジストローラ６１は、互いに圧接状態に保持された一対のローラによって構成され、これら一対のローラ間で用紙Ｐをニップしつつ、所定のスタート信号に基づくタイミングでこのローラ対を回転させることによって二次転写部２０に用紙Ｐを送り込むものである。
【００４６】
本実施形態２の画質評価方法では、まず、制御部４０の制御の下、テスト画像を印刷する。このテスト画像は、例えば制御部４０または画像処理部４４のメモリに予め格納されている。画像形成部３は、制御部４０の制御の下、メモリから読み出されたテスト画像データに基づいてテストトナー像を形成する。画像形成部３では、４つの感光体ドラム１１を回転駆動しつつ、それぞれに対応する帯電器、レーザ露光器１３、現像装置によって各感光体ドラム１１の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、黒のテストトナー像が形成される。このようにして形成された各色のテストトナー像は、一次転写ローラ１６によって順次中間転写ベルト１５上に重ね転写される。これにより、中間転写ベルト１５には、４色のトナー像を重ね合わせた多色（フルカラー）のテストトナー像が形成される。そして、中間転写ベルト１５に形成されたテストトナー像は、中間転写ベルト１５に担持された状態で二次転写部２０へと送り込まれる。
【００４７】
一方、キーボード５６ａを用いてユーザーにより選択されたトレイの用紙Ｐ、あるいは自動選択機能によって選択されたトレイの用紙Ｐは、二次転写部２０に中間転写ベルト１５上のテストトナー像が到達するタイミングに合わせてレジストローラ６１により送り込まれる。例えば、選択されたトレイが第一のトレイ５０である場合には、送り出しローラ５３によって送り出された用紙Ｐが第一の用紙搬送路Ｒ１を経由して合流搬送部５８に送り込まれる。更に第二の用紙搬送路Ｒ２を経由して姿勢補正部６０にてその姿勢が補正された後、レジストローラ６１により二次転写部２０へと送り込まれる。
【００４８】
そして、画像形成部３の二次転写部２０では、中間転写ベルト１５に担持されたテストトナー像（フルカラー画像）が二次転写ローラによって用紙Ｐに一括転写（二次転写）される。その後、テストトナー像が転写された用紙Ｐは、ベルト搬送部４５によって定着部４６に送られ、加熱加圧定着がなされた後、第三の用紙搬送路Ｒ３を経由し、排出トレイ５７に排出される。このようにして、テスト画像が用紙Ｐに印刷される。
【００４９】
このようにしてテスト画像が印刷された用紙Ｐは、ユーザー等により画像読取部２に原稿としてセットされ、画像読取部２で読み取られる。これにより、画像処理部４４は、上述した実施形態１のパソコン本体１０１の演算部１０１ａと同様、テスト画像の画像データを取得する（Ｓ１）。以後の処理工程（Ｓ２〜Ｓ１１）は、上述した実施形態１と同様である。ただし、「異常なし」の評価結果あるいは「異常あり」の評価結果の表示は、表示モニタ５６に表示させる。
【００５０】
なお、本実施形態２では、排出トレイ５７に排紙された用紙Ｐをユーザー等が画像読取部２にセットし、画像読取部２によりテスト画像の画像データを読み取る例であるが、画像読取部２とは別に、画像形成装置内に設けた画像読取手段を用いてテスト画像の画像データを読み取ってもよい。例えば、図１０に示すように、用紙排出部５に、第三の用紙搬送路Ｒ３を搬送される用紙Ｐ上の画像の画像データを読み取る画像読取手段７０を設けてもよい。この場合、定着後の用紙上におけるテスト画像の画像データを、ユーザーの作業なしに読み取ることができる。また、図１１に示すように、中間転写ベルト１５上に転写されたテストトナー像を読み取る画像読取手段７１を設けてもよい。あるいは、用紙Ｐに転写された未定着のテストトナー像の画像データを読み取る位置に画像読取手段を配置してもよいし、各感光体ドラム１１上のテストトナー像の画像データを読み取る位置に画像読取手段を配置してもよい。なお、画像読取手段としては、スキャナ１０２や画像読取部２と同様のスキャナであってもよいが、微小濃度計やＣＣＤカメラなど、必要な光学特性データが取得できるものではれば、特に制限されることはない。
【００５１】
〔変形例１〕
次に、上述した実施形態１や２における画質評価方法の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
上述した実施形態１や２では、目的周波数をもつ周期的な画像濃度ムラ（パルス状の画像濃度ムラを含む。）を検出するものであるが、本変形例１では、非周期的な画像濃度ムラを検出する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１の画質評価方法を用いる例で説明するが、上述した実施形態２の画質評価方法であっても同様である。
【００５２】
図１２は、本変形例１における画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
本変形例１においても、上述した実施形態１や２と同様、ウェーブレット変換により特定周波数帯（低周波数帯域）の画像濃度ムラ成分を抽出してから、フーリエ変換を行う（Ｓ１〜Ｓ６）。これにより、特定周波数帯内において、周波数ごとの画像濃度ムラ成分の振幅（画像濃度変化量）が得られる。
【００５３】
このような周期的な画像濃度ムラ成分（パルス状の画像濃度ムラを含む。）を除いて残る画像濃度ムラは、周期性のない突発的なものである。したがって、本変形例１では、フーリエ変換の結果に基づき、画像濃度ムラの振幅を評価量とし、評価閾値以上の振幅をもつ画像濃度ムラを除去する処理を行う（Ｓ２１）。その後、評価閾値以上である振幅（評価量）が存在すれば（Ｓ２２のＹｅｓ）、突発的な画像濃度ムラ（非周期的な画像濃度ムラ）が存在する評価して、モニタ１０３に、図９に示すような「異常あり」の評価結果を表示させる（Ｓ２４）。一方、評価閾値以上である振幅（評価量）が存在しなければ（Ｓ２２のＮｏ）、突発的な画像濃度ムラが存在しない評価して、モニタ１０３に、図８に示すような「異常なし」の評価結果を表示させる（Ｓ２３）。
【００５４】
本変形例１によれば、周期的な画像濃度ムラ成分を適切に除外できることから、非周期的な画像濃度ムラを適切に検出することができる。
【００５５】
〔変形例２〕
次に、上述した実施形態１や２における画質評価方法の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
本変形例２は、上述した実施形態１や２において評価結果が「異常あり」と判断されたときに、更に、その異常原因を特定して作業者に報知する。なお、以下の説明では、上述した実施形態１の画質評価方法を用いる例で説明するが、上述した実施形態２の画質評価方法であっても同様である。
【００５６】
図１３は、本変形例２における画質評価方法の流れを示すフローチャートである。
上述した実施形態１の画質評価方法により、目的周波数の振幅（評価量）が評価閾値以上であると判断された場合（Ｓ９のＹｅｓ）、本変形例２では、その目的周波数に対応する部材を、画像濃度ムラの発生原因部材として特定する（Ｓ３１）。本変形例２では、図１４に示すように、予め画像濃度ムラの発生原因部材とその画像濃度ムラの発生周期との対応関係を示すテーブルデータが記憶部１０１ｂに記憶してある。演算部１０１ａは、それぞれの発生周期に対応する各目的周波数について、その振幅（評価量）が評価閾値以上であるか否かを判断し、振幅（評価量）が評価閾値以上であると判断された目的周波数に相当する発生周期に対応する部材を、画像濃度ムラの発生原因部材として特定する。
【００５７】
そして、演算部１０１ａは、モニタ１０３に対し、図１５に示すように、「異常あり」の評価結果とともに、画像濃度ムラの発生原因として特定した部材（感光体、現像ローラ、ギア）を表示させる（Ｓ３２）。その結果、作業者は、モニタ１０３の表示内容を見ることで、評価対象画像が許容範囲を超える画像濃度ムラが発生しているか否かを客観的に判断できるだけでなく、その画像濃度ムラの発生原因となる部材がどれであるかも客観的に判断できる。よって、画像濃度ムラの発生原因を取り除くメンテナンス作業を、迅速かつ適切に行うことができる。
【００５８】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
画像の輝度データ等の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する演算部１０１ａや画像処理部４４等の画質変化検出手段を備えた画質評価装置１００等の画質変化検出装置において、前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画像濃度ムラ成分等の画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化（周期的なスジ状又は帯状の異常画像等）を検出することを特徴とする。
本態様においては、フーリエ変換を行って検出対象である周期的なパルス状の画質変化を検出する前に、ウェーブレット変換を行って特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出する。これにより、当該周期的なパルス状の画質変化を構成する周波数成分を保持したまま、当該特定周波数帯から外れる周波数をもったノイズ成分が除外できるため、フーリエ変換の結果において、検出対象である周期的なパルス状の画質変化を示すピーク値を、ノイズ成分と区別して適切に検出することができる。
【００５９】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記画質変化検出手段は、前記周期的なパルス状の画質変化を含む周期的な画質変化の検出結果を用いて、前記光学特性データから非周期的な画質変化を検出することを特徴とする。
本態様においては、周期的な画質変化を適切に除外できることで、非周期的な画質変化を適切に検出することができる。
【００６０】
（態様Ｃ）
前記態様Ａ又はＢにおいて、前記画質変化検出手段がウェーブレット変換を行う回数Ｎは、予め決められた検出対象である周期的なパルス状の画質変化の周波数に相当する周期をＴ［ｍｍ］とし、前記画像の解像度をＸ［ｄｐｉ］としたとき、下記の式（１）を満たすことを特徴とする。
Ｎ  ＝  ［ｌｏｇ２（Ｘ×Ｔ／５０．８）］＋１  ・・・（１）
ただし、前記式（１）中の[]は、[]内の数値を超えない最大の整数を示す。
本態様によれば、ウェーブレット変換を過剰に実施することを避けることができる。
【００６１】
（態様Ｄ）
前記態様Ａ〜Ｃのいずれかの態様において、ウェーブレット変換を行って抽出した特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分からなる光学特性データは、該特定周波数帯を除いた周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化量をゼロにしたものであることを特徴とする。
これによれば、不要なノイズ成分を排除でき、周期的なパルス状の画質変化をより適切に検出することができる。
【００６２】
（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記特定周波数帯は、予め決められた検出対象である１つ以上の周期的なパルス状の画質変化の周波数を含み、かつ、該周期的なパルス状の画質変化の周波数のズレ分を含む周波数帯に設定されていることを特徴とする。
検出したい周期的なパルス状の画質変化が本来の周波数からズレて誤差が生じている場合でも、当該周期的なパルス状の画質変化を適切に検出することができる。
【００６３】
（態様Ｆ）
前記態様Ｅにおいて、前記画質変化検出手段は、前記検出対象である周期的なパルス状の画質変化を、該周期的なパルス状の画質変化の周波数における画質変化量だけでなく、前記ズレ分を含む周波数帯における画質変化量も用いて、検出することを特徴とする。
検出したい周期的なパルス状の画質変化が本来の周波数からズレて誤差が生じている場合でも、当該周期的なパルス状の画質変化を適切に検出することができる。
【００６４】
（態様Ｇ）
画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出方法において、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、画像上における周期的なパルス状の画質変化を適切に検出することができる。
【００６５】
（態様Ｈ）
画像の光学特性データに基づいて、該画像上における画質変化を検出する画質変化検出手段を備えた画質変化検出装置のコンピュータを、前記画質変化検出手段として機能させるための画質変化検出用プログラムであって、前記画質変化検出手段は、前記光学特性データに対してウェーブレット変換を行って、特定周波数帯の周波数をもつ周期的な画質変化成分を抽出し、抽出した周期的な画質変化成分からなる光学特性データに対してフーリエ変換を行った結果から、周期的なパルス状の画質変化を検出することを特徴とする。
これによれば、画像上における周期的なパルス状の画質変化を適切に検出することができる。
【００６６】
なお、上述したプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録された状態で配布したり、入手したりすることができる。また、上述したプログラムを乗せ、所定の送信装置により送信された信号を、公衆電話回線や専用線、その他の通信網等の伝送媒体を介して配信したり、受信したりすることでも、配布、入手が可能である。この配信の際、伝送媒体中には、コンピュータプログラムの少なくとも一部が伝送されていればよい。すなわち、コンピュータプログラムを構成するすべてのデータが、一時に伝送媒体上に存在している必要はない。上述したプログラムを乗せた信号とは、コンピュータプログラムを含む所定の搬送波に具現化されたコンピュータデータ信号である。また、所定の送信装置からコンピュータプログラムを送信する送信方法には、プログラムを構成するデータを連続的に送信する場合も、断続的に送信する場合も含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  画像形成ユニット
１１  感光体ドラム
１５  中間転写ベルト
２０  二次転写部
４０  制御部
４４  画像処理部
４６  定着部
５６  表示モニタ
７０，７１  画像読取手段
１００  画質評価装置
１０１  パソコン本体
１０１ａ  演算部
１０１ｂ  記憶部
１０２  スキャナ
１０３  モニタ
２００  画像形成装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２０１０−２２０１８２号公報
【図１】
2017090531.tif 000003
【図２】
2017090531.tif 000004
【図３】
2017090531.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017090531.tif 000009
【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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