JP4523253B2 - Image granularity deterioration detection apparatus, image forming apparatus, image granularity deterioration determination method, image granularity deterioration determination program, and recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、像担持体上に形成される画像の画質（画像の粒状性）、特に画質（画像の粒状性）の劣化を検出する画像の粒状性劣化検出装置、この画像の粒状性劣化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、画像の粒状性劣化判断方法、この画像の粒状性劣化判断方法を画像形成装置で実現するための画像の粒状性の劣化判断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。 The present invention (image graininess) image quality to be formed on an image carrier, in particular the image quality granularity deterioration detecting device for an image for detecting the deterioration of the (image graininess), granularity deterioration detection of the image Image forming apparatus such as copying machine, printer, facsimile, etc. provided with apparatus, image graininess deterioration judging method, image graininess deterioration judging program for realizing this image graininess deterioration judging method in image forming apparatus, and The present invention relates to a recording medium on which the computer program is recorded.

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。   In recent years, granularity (gender) has attracted attention as a parameter for objectively evaluating image quality. In short, it is “roughness of the image”, but an ordinary density sensor cannot detect such characteristics. This is because the density unevenness pitch of the image in “image roughness” is very narrow. In order to detect such image density unevenness, a density sensor capable of measuring a minute spot density according to minute image density unevenness is required. Several inventions related to detection of a minute area concentration with a reduced spot diameter have been known, including Patent Documents 1 and 2.

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。   That is, the toner adhering to the patch pattern is detected by detecting the amount of reflected light when the patch pattern formed on the image carrier is irradiated with a relatively large spot light (spot diameter is several millimeters or more). The amount can be detected. A method for controlling image forming conditions such as an electrostatic latent image condition and a developing condition according to the detection result of the toner amount is widely known and applied to actual products. When this detection method is used, by detecting the toner adhesion amount in each density patch of the gradation pattern, it is possible to know the gradation and solid density in the image forming conditions at that time. Therefore, if these values are out of the specified range, the image forming conditions are controlled so as to obtain an appropriate gradation according to the result and an appropriate solid density. The gradation and solid density can be corrected.

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。   On the other hand, it is known that what constitutes image quality includes not only the gradation and solid density but also many other factors. Among them, “graininess (image roughness that appeals to human vision)” can be cited as an element that greatly affects image quality. In order to achieve high image quality in the electrophotographic process, a technique for maintaining this granularity in a low state is essential. This graininess is largely determined by the initial image forming conditions, but in addition to this, it is known that the graininess changes (deteriorates) continually. The cause of this change over time may be due to environmental fluctuations such as temperature and humidity, or may be due to deterioration of the developer or the photoreceptor. Therefore, in order to continue to maintain high-quality images over time, it is necessary to detect the image quality that has a strong correlation with graininess or graininess by some means, and change the image formation conditions based on the detection result. is required.

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。 However, no report has been made so far regarding means capable of detecting image quality by paying attention to graininess. Graininess is density unevenness in a plane space where an image is formed, and about 1 [cycle / mm] when human visual characteristics are taken into consideration.
With a peak of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm]
The graininess is determined by density unevenness having a spatial frequency in the range of
About 1 [cycle / mm]
The peak is about 0.2 [cycle / mm] to about 4 [cycle / mm].
Density unevenness having a spatial frequency in the range is particularly problematic.

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。   Therefore, in order to obtain such granularity information related to human visual characteristics, the means for detecting density unevenness existing at the spatial frequency described above and the density unevenness signal detected by this means are used as the spatial frequency characteristics. And means for conversion.

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。   On the other hand, the invention disclosed in Patent Document 1 is known as means for detecting fine density unevenness in a patch pattern. This invention irradiates illumination light over a wide area of a patch pattern, reads reflected light from the patch pattern with a high resolution CCD, and obtains a signal related to a fine image defect based on the reflected light from the read patch pattern. It is said. In addition, the invention of Patent Document 1 includes a step of calculating a spatial transfer function (MTF) in the calculation process, but information relating to the spatial frequency characteristics of image unevenness cannot be obtained in this calculation. Therefore, it is impossible to obtain graininess or information having a large correlation with graininess. Further, in this known example, the image forming conditions are controlled based on the detection of a minute abnormal image such as “transfer omission” or the detection of sharpness. Is not controlling.

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。   Graininess is obtained by obtaining density unevenness information by continuously measuring the density of a minute region, and calculating desired image quality information (granularity, sharpness) by calculating it. . In addition, the image pattern for obtaining the image quality information is often an image of about halftone, and is considerably affected by the background visible from the gap between the image patterns. There is no problem if the optical reflection characteristics (including density information) of the base are uniform, but the surface characteristics of the intermediate transfer belt, paper transport belt, etc., which are the base, are scratches and toner particles represented by rubbing marks. It changes over time and in position due to fixed color unevenness.

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。
特開平０６−０２７７７６号公報 特開平０７−０２０６７０号公報 Patent Document 2 discloses a pattern forming unit that forms a slit-shaped pattern on an image carrier, and a reflected light amount of a pattern image obtained by developing the pattern formed by the pattern forming unit with a developer in a developing device. Detection means for detecting on a minute area of the image carrier, determination means for determining an image forming state based on reflected light amount variation pattern information of the pattern image output from the detection means, and determination results of the determination means And a correction means for correcting the image forming state based on the above, and performing feedback control.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-027776 Japanese Patent Laid-Open No. 07-020670

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。   As described above, in the invention described in Patent Document 1, a predetermined pattern is formed on the image carrier, the reflected light amount variation pattern information of this pattern is obtained by the reflected light amount detection means of the minute region, and this is subjected to calculation analysis. Feedback control. However, what is detected is the density of the minute area, and the granularity of the image of the minute area (the state where the toner is attached) cannot be detected. In addition, examples of installation locations such as a photoconductor, an intermediate transfer body, a transfer conveyance belt, and the like are shown, but in any case, only one sensor is installed in the apparatus. Therefore, it is possible to detect a change in density of a minute region over time at the installation location, but it is not possible to identify which image forming process is a main factor of density change. Therefore, it cannot be denied that the accuracy of feedback control is lacking.

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。   In the invention described in Patent Document 2, a slit-like pattern is formed, and the minute area density of this pattern is detected and fed back to the image forming conditions. This is the same as the invention disclosed in Patent Document 1. Only one sensor is installed in the apparatus. Therefore, as with the invention described in Patent Document 1, graininess cannot be detected, and feedback control accuracy is lacking.

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。   The present invention has been made in view of such a background, and an object of the present invention is to be able to specify a location where deterioration in image quality (image granularity) has occurred.

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。   Another object of the present invention is to make it possible to minimize the degradation when the location where the degradation of image quality (image granularity) has been identified.

前記目的を達成するため、第１の手段は、走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る光学的検出手段と、前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する空間周波数特性算出手段と、算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める視覚ノイズ量検出手段と、求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する視覚ノイズ総量算出手段と、算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する判断手段と、を備え、前記画像パターンが中間調画像であり、前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足する画像の粒状性劣化検出装置を特徴とする。
第２の手段は、第１の手段において、前記判断手段は、前記複数の光学的検出手段のうち複数の作像工程の少なくとも１つを挟んで配置された２つの位置の前記光学的検出手段を選択し、当該２つの位置における画像の粒状性を比較することを特徴とする。
第３の手段は、第２の手段において、前記光学的検出手段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。
第４の手段は、第３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。
第５の手段は、第３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。
第６の手段は、第３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。
第７の手段は、第３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。
第８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像の粒状性の劣化が生じていると判断された作像工程の画像の粒状性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。
第９の手段は、第８の手段において、前記画像の粒状性の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。
第１０の手段は、第８の手段において、前記画像の粒状性の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。
第１１の手段は、第８の手段において、前記画像の粒状性の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。
第１２の手段は、第８の手段において、前記画像の粒状性の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像の粒状性が低くなるように所定回数変更しても前記画像の粒状性の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。
第１３の手段は、第１ないし第１２のいずれかの手段に係る画像の粒状性劣化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。
第１４の手段は、走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る第１の工程と、前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する第２の工程と、算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める第３の工程と、求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する第４の工程と、算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する第５の工程と、を備え、前記第１の工程で照射される前記画像の粒状性測定用パターンが中間調画像であり、前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足する画像の粒状性劣化判断方法を特徴とする。
第１５の手段は、画像の粒状性が劣化した作像工程の検出を画像形成装置のコンピュータによって実現する画像の粒状性の劣化判断プログラムであって、走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る第１の手順と、前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する第２の手順と、算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める第３の手順と、求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する第４の手順と、算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する第５の手順と、を備え、前記第１の手順で照射される前記画像パターンが中間調画像であり、前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足する画像の粒状性の劣化判断プログラムを特徴とする。
第１６の手段は、第１５の手段に係る画像の粒状性の劣化判断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。 In order to achieve the above object, the first means is an image pattern in which spot light having a diameter dimension in the scanning direction set to be equal to or less than a reciprocal of a spatial frequency that maximizes human visual sensitivity is formed on the image carrier. An optical detection means for obtaining an output of reflected light from the image pattern detected at a plurality of positions, and a spatial frequency characteristic for calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means The calculation means and a peak of about 1 [cycle / mm] of the image pattern formed on the image carrier with respect to the calculated spatial frequency characteristic, and having a peak of about 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm]. Visual noise amount detection means for obtaining a visual noise amount by weighting based on the visual sensitivity characteristics in the spatial frequency region of the range, and the obtained visual noise amount is 0.2 [cycle / m] to 4 [cycle / mm] with respect to the spatial frequency region, the visual noise total amount calculating means for calculating the total amount of visual noise, and the total in almost all spatial frequency regions appealing to the visual sense by the calculated total amount of visual noise. specific detected graininess change in the image, and a determining means for determining the image forming step graininess deterioration occurs in the image from the graininess of the change in the detected image, before Symbol image pattern Is a halftone image, and the halftone image is formed by a regular arrangement of dots, and with respect to a repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
It features a granularity deterioration detecting device for images satisfying the above .
The second means is the first means, wherein the judgment means is the optical detection means at two positions arranged with at least one of a plurality of image forming steps among the plurality of optical detection means. And the graininess of the images at the two positions is compared.
The third means is characterized in that, in the second means, the optical detection means is provided at a plurality of positions in the image forming step.
The fourth means is characterized in that, in the third means, one of the plurality of positions is a position facing the photoconductor after the development process.
The fifth means is characterized in that, in the third means, one of the plurality of positions is a position facing the intermediate transfer body after the image transfer position.
A sixth means is characterized in that, in the third means, one of the plurality of positions is a position facing a paper conveyance path after the paper transfer position for transferring the image onto the paper and before the fixing step.
The seventh means is characterized in that, in the third means, one of the plurality of positions is a position facing a paper conveyance path after the fixing step.
The eighth means is such that in the first means, the degree of graininess deterioration of the image graininess deterioration is that the determination has been image forming step caused the image by the determining unit falls within a predetermined range And a control means for changing an image forming condition in the image forming step.
The ninth means is the image forming condition to be changed when the image forming process in which the granularity of the image is determined to be deteriorated in the eighth means is an electrostatic latent image forming process and a developing process. Is any one of the linear velocity, the developing potential, and the background potential of the developer carrying member.
In the tenth means, in the eighth means, when the image forming process determined that the granularity of the image is deteriorated is a transfer process including either an intermediate transfer process or a paper transfer process, The image forming condition to be changed is either a transfer bias or a pressure applied to the transfer portion.
According to an eleventh means, in the eighth means, when the image forming process determined that the granularity of the image is deteriorated is the fixing process, the image forming conditions to be changed are the fixing temperature and the fixing unit. It is one of the pressing force and the paper conveyance linear speed of the fixing unit.
According to a twelfth means, in the eighth means, any one of the electrostatic latent image forming process, the developing process, the intermediate transfer process, and the paper transfer process is determined as the image forming process determined that the granularity of the image is deteriorated. If the degree of deterioration of the granularity of the image does not fall within a predetermined range even if the image forming condition is changed a predetermined number of times so that the granularity of the image is lowered by the control means, the control means It is characterized by replacing the agent.
The thirteenth means is characterized in that the image forming apparatus includes an image granularity deterioration detecting apparatus according to any one of the first to twelfth means .
The fourteenth means irradiates an image pattern formed on the image carrier with spot light whose radial dimension in the scanning direction is set to be equal to or less than the reciprocal of the spatial frequency that maximizes human visual sensitivity, and at a plurality of positions. A first step of obtaining an output of reflected light from the detected image pattern, a second step of calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means, and the calculated spatial frequency The visual sensitivity in the spatial frequency range of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] having a peak at about 1 [cycle / mm] of the image pattern formed on the image carrier with respect to characteristics. A third step of obtaining a visual noise amount by weighting based on the characteristics, and the obtained visual noise amount in a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm]. And the fourth step of calculating the total amount of visual noise by integration, and detecting the change in the granularity of the overall image in almost all spatial frequency regions appealing to the vision by the calculated total amount of visual noise A fifth step of determining an image forming step in which the deterioration of the granularity of the image has occurred from the change in the granularity of the image that has been obtained, and measuring the granularity of the image irradiated in the first step The pattern for use is a halftone image, and the halftone image is formed by a regular arrangement of dots. With regard to the repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
It is characterized by a method for judging deterioration in graininess of an image satisfying the above .
A fifteenth means is a program for determining deterioration in image granularity that realizes detection of an image forming process in which image granularity has been deteriorated by a computer of the image forming apparatus, wherein the diameter dimension in the scanning direction is human visual sensitivity. A first procedure for irradiating an image pattern formed on an image carrier with spot light set to be equal to or less than the reciprocal of the spatial frequency at which the maximum is obtained, and obtaining an output of reflected light from the image pattern detected at a plurality of positions A second procedure for calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means, and about an image pattern formed on the image carrier with respect to the calculated spatial frequency characteristic. Visualization is performed by weighting based on the visual sensitivity characteristics in the spatial frequency region in the range of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] with 1 [cycle / mm] as the peak. A third procedure for obtaining the amount of noise and a fourth procedure for calculating the total amount of visual noise by integrating the obtained visual noise amount with respect to a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm]. The overall amount of granularity of the image is detected in almost all spatial frequency regions appealing to the visual sense according to the procedure and the total amount of visual noise calculated, and the granularity of the image is detected from the change in granularity of the detected image. A fifth procedure for determining an image forming process in which deterioration has occurred, wherein the image pattern irradiated in the first procedure is a halftone image, and the halftone image is a regular arrangement of dots. With respect to the repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
It is characterized by a program for judging deterioration of graininess of an image satisfying the above.
The sixteenth means is characterized in that the program data of the image graininess deterioration judging program according to the fifteenth means is read by a computer and recorded on a recording medium in an executable manner .

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。   In the following embodiments, the determination unit corresponds to the control unit CON of the image forming apparatus MFP, but the control calculation unit may have the same function.

本発明によれば、画像の粒状性の劣化が発生する個所を特定することができる。 According to the present invention, it is possible to specify a location where deterioration of the granularity of an image occurs.

また、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するので、画像の粒状性の劣化を最小限に抑えることができる。
 Further, when the granularity of the deterioration of images can be identified is point occurred, than to change the image forming condition of image forming process corresponding to the location, to minimize the graininess of the image degradation be able to.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

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。 1. Overall Configuration FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an entire image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a dry two-component development in which photosensitive drums as latent image carriers according to an embodiment of the present invention are arranged in tandem. It is a figure which shows the image formation part of a system full-color image forming apparatus.

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。   In FIG. 1, an image forming unit 1 is disposed substantially at the center of the tandem type color image forming apparatus MFP according to the present embodiment, and a sheet feeding unit 2 is disposed immediately below the image forming unit 1. 2 is provided with a paper feed tray 21 at each stage. A scanner unit 3 for reading a document is disposed above the image forming unit 1. On the downstream side (left side in the figure) of the image forming unit 1 in the paper conveyance direction, a paper discharge storage unit, a so-called paper discharge tray 4 is provided, on which the discharged image-formed recording paper is stacked.

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。   In the image forming unit 1, as shown in FIG. 2, a plurality of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) prints are formed above the intermediate transfer belt 5 formed of an endless belt. An image unit 6 is juxtaposed. In each image forming unit 6, along the outer periphery of a drum-shaped photoconductor (photosensitive drum) 61 provided for each color, a charging charger 62, an exposure unit 65, a developing unit 63, a cleaning unit 64, an eraser (QL) ) 67 and the like are arranged. The charging charger 62 performs charging processing on the surface of the photoreceptor 61, and the exposure unit 65 irradiates the laser light from the writing unit 7 that irradiates the surface of the photoreceptor 61 with image information with laser light. The developing unit 63 develops and visualizes the electrostatic latent image formed by exposing the surface of the photoreceptor 61 with toner, and the cleaning unit 64 removes and collects the toner remaining on the surface of the photoreceptor 61 after the transfer.

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。   As an image forming process, an image for each color is formed on the intermediate transfer belt 5, and four colors are superimposed on the intermediate transfer belt 5 to form one color image. At this time, first, the yellow (Y) toner is developed in the yellow (Y) image forming unit, and transferred to the intermediate transfer belt 5 by the primary transfer device (roller) 66. Next, cyan toner is developed and transferred onto the intermediate transfer belt 5 in the cyan (C) image forming unit. Next, the magenta (M) image forming unit develops the magenta toner and transfers it to the intermediate transfer belt 5. Finally, the black (K) toner is developed and transferred onto the intermediate transfer belt 5. A full-color toner image in which four colors are superimposed is formed. Then, the four color toner images transferred onto the intermediate transfer belt 5 are transferred to the recording paper 20 fed from the paper feeding unit 2 by the secondary transfer device (roller) 51 and fixed by the fixing unit 8. After that, the paper is discharged onto a paper discharge tray 4 by a paper discharge roller or conveyed to a duplex unit 9. During double-sided printing, the conveyance path is branched by the branching unit 91, and the recording paper 20 is reversed via the double-sided unit 9. Then, the paper skew is corrected by the registration roller 23, and the image forming operation on the back surface is performed in the same manner as the image forming operation on the front surface. On the other hand, after the full-color toner image is transferred, the toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 5 is removed and collected by the cleaning unit 52. Reference numeral 92 denotes a paper feed reverse path from the duplex unit 9. In FIG. 2, Y, C, M, and K representing colors are added after the symbols of the respective parts to distinguish the image forming parts of the respective colors.

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。   In the paper feeding unit 2, unused recording paper 20 is stored in the paper feeding tray 21, and the uppermost recording paper 20 is picked up by the pickup roller 25, and the vertical feeding path 27 is moved by the rotation of the paper feeding roller 26. Then, it is conveyed to the registration roller 23 side. The registration roller 23 temporarily stops the conveyance of the recording paper 20, and sends out the recording paper 20 at a timing so that the positional relationship between the toner image on the intermediate transfer belt 5 and the leading edge of the recording paper 20 is a predetermined position.

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。   In the scanner unit 3, the first and second traveling bodies on which the document illumination light source and the mirror are mounted reciprocate to read and scan the document placed on the contact glass. The image information scanned by the traveling body is condensed on the imaging surface of the CCD installed behind by the lens, and is read as an image signal by the CCD. The read image signal is digitized and subjected to image processing. Then, based on the image-processed signal, optical writing is performed on the surface of the photosensitive member 61 by light emission of the laser diode LD in the writing unit 7 to form an electrostatic latent image. The optical signal from the LD reaches the photosensitive member 61 via a known polygon mirror or lens. An automatic document feeder (ADF) 36 that automatically feeds the document onto the contact glass is attached to the upper portion of the scanner unit 3.

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。   The color image forming apparatus according to the present embodiment has a control device (not shown) in addition to a function as a so-called digital color copying machine that scans an original by optical scanning, digitizes it, and copies it on paper as described above. This is a multi-function image forming apparatus having a facsimile function for exchanging image information of a document with a remote place and a so-called printer function for printing image information handled by a computer on paper. An image formed by any function forms an image on the recording paper 20 by a similar image forming process, and is discharged to one discharge tray 4 and stored. When image quality deterioration is detected and image quality deterioration is confirmed, appropriate image forming condition control can be performed automatically, so there is no need to immediately replace the developer or photoconductor. And the lifetime of the photoconductor can be extended to the limit.

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。   In FIG. 1, a full color machine of a four-tandem type intermediate transfer system is shown as an example of the image forming apparatus according to the present invention, but this is only drawn as a representative example of the image forming apparatus. The present invention may be applied to a full-color machine such as a continuous tandem direct transfer system or a 1-drum intermediate transfer system, a direct transfer monochrome machine, or an image forming apparatus of another system.

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。 2. Image Quality FIGS. 3 and 4 show halftone images formed on the recording paper 20 by the image forming apparatus of FIGS. 1 and 2 having a 600 dpi writing system (the size of one halftone dot is “2 pixels × 2 pixels”). ) Is an enlarged photograph (for convenience of description, binarization processing is performed at the time of taking a photograph), FIG. 3 is an initial image PT1, and FIG. 4 is a very long-term print under certain conditions. The image PT2 after a short time is shown. As shown in FIG. 3, the halftone image PT1 which was initially uniform becomes a halftone image PT2 having a rough feeling due to various factors such as the deterioration of the developer and the photoreceptor in the long-term image forming process. I'm stuck. Such a feeling of roughness can be quantified as a spatial frequency characteristic of fine density unevenness, and is expressed as a characteristic value such as “granularity”, for example.

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。 That is, an image with a high degree of granularity (poor graininess) shows an image with a large roughness, and an image with a low degree of granularity (good graininess) shows a uniform image with little feeling of roughness. However, not all of the density unevenness gives a sense of roughness that appeals to the eye, and the image quality of the printed image need not be felt when a human visually observes it. FIG. 5 shows visual spatial frequency characteristics of an average subject regarding density unevenness. As described above, the spatial frequency at which density unevenness is perceived by human vision is about 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] with a peak of about 1 [cycle / mm] as described above.
It is known that it is limited to the spatial frequency region of the range.

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。 3. Image Quality Detection Device FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an image quality detection device that measures minute density unevenness of an image. In the figure, an image quality detection apparatus 100 is based on a light reflection type sensor (photo reflector) 110, an amplification circuit 120 for amplifying an electric signal from the light reflection type sensor 110, and a signal amplified by the amplification circuit 120. And an arithmetic circuit 130 as arithmetic means for performing predetermined arithmetic processing, and a signal generation circuit 140 as signal generation means for generating a signal for optical writing control based on the arithmetic output from the arithmetic circuit 130. The light reflection type sensor 110 includes an LED (light emitting diode-light emitting element) 101 as a light source, a condensing lens 102 that condenses the light emitted from the LED 101 into a light beam having a predetermined beam diameter, and an image carrier 150. The photoelectric conversion element (light receiving element) 103 that receives the reflected light from the image pattern 151 and converts it into an electrical signal, and imaging that forms the reflected light from the image pattern 151 on the imaging surface of the photoelectric conversion element 103 Lens 104. As the light reflection type sensor 110, a light reflection type sensor that uses the spot light SP by narrowing the irradiation beam diameter is used as can be seen from the characteristic diagram showing the relationship between the distance (beam diameter) in the scanning direction and the amount of light in FIG.

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。   The light reflection sensor 110 condenses the irradiation beam from the light source composed of the LED 101 by the condenser lens 102, and the circular beam diameter on the surface of the image pattern 151 formed on the image carrier 150 becomes approximately 400 [μm]. I am doing so. The light reflected from this is detected by the photoelectric conversion element 103 such as a photodiode, and the uneven adhesion of the toner particles 152 in the image pattern 151 can be captured as fluctuations in the amount of light incident on the photoelectric conversion element 103.

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。   As a method of capturing the light amount fluctuation according to the toner adhesion amount, a method of detecting by a difference in regular reflection characteristics or irregular reflection characteristics between the toner particles and the surface of the image carrier, or a difference in reflection spectral characteristics of the toner particles and the surface of the image carrier. There are detection methods and the like, and by combining these, detection with higher sensitivity can be performed. When utilizing the difference between regular reflection characteristics or irregular reflection characteristics, since the toner image generally has strong irregular reflection characteristics, the surface of the image carrier 150 is preferably made of a material having high glossiness and strong regular reflection characteristics. Further, when detecting based on the difference in reflection spectral characteristics, it is preferable to use a light source wavelength in which the reflection spectral characteristics of the toner particles 52 and the reflection spectral characteristics of the surface of the image carrier 150 are greatly different. The measurement apparatus of FIG. 6 is an example in which an LED 101 having an emission wavelength of 870 [nm] is used, and a detection method using a difference in irregular reflection characteristics between the toner particles 152 and the surface of the image carrier 150 is implemented. With respect to the beam diameter, at least the beam diameter (in the scanning direction of the spot light SP (see FIG. 5) so that density unevenness of about 1 [cycle / mm] having the highest sensitivity can be detected in the spatial frequency characteristics of human vision. In FIG. 7, d1) needs to be 1 [mm] or less. The beam diameter d1 is derived from 1 [mm] which is the reciprocal of the value 1 [cycle / mm] at which the spatial frequency is maximum in FIG. 5. In this embodiment, the beam diameter (d1) is approximately 400 [μm]. ]. The beam diameter d1 is defined here as a distance between points on both sides of the light beam at which the power per unit area of the spot light SP on the beam irradiation surface is reduced to 1 / e of the maximum value.

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。   FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the image forming process of the image forming apparatus in which the light reflection type sensor (image quality sensor) 10 of FIG. 6 is installed facing the intermediate transfer belt 5 immediately after the developing process. Scanning of the images on the photoconductors 61Y, 61C, 61M, and 61K by the spot light SP is performed by rotating the photoconductors 61Y, 61C, 61M, and 61K, and images PT1 and PT2 as shown in FIG. The output of the reflected light when scanning in the transport direction (longitudinal direction in the figure) is detected. FIG. 8 shows the state of fluctuation of the amount of light (voltage) of the reflected light from the amplifier circuit 20. The scanning condition of the spot light SP at this time is that the scanning speed is 200 [mm / s], the scanning distance is about 11 [mm], and the data sampling period is 75 [μs], that is, the sampling interval on the image is about The pitch is 15 [μm], and only one scan does not include an average processing step. Note that the average adhesion amount of the toner particles 152 adhering to the pattern can also be calculated by obtaining the light quantity average value in FIG.

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。 4). Visual noise (image quality)
4.1 Calculation of Noise Amount Since the spatial frequency characteristic of image density unevenness cannot be read in the output state in which the amount of light is output using the time shown in FIG. 8 as a parameter, the arithmetic circuit 130 calculates the spatial frequency characteristic. In calculating the spatial frequency characteristics, it is preferable in terms of processing speed to apply a known method such as fast Fourier transform (FFT). The conversion result by the fast Fourier transform is shown in FIG. Note that the peak observed at 6 [cycle / mm] in FIG. 9 is due to the repetition frequency of the dot patterns in FIGS.

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。   As can be seen from FIG. 5, the visual characteristic is very sensitive to density unevenness having a spatial frequency near 1 [cycle / mm], and therefore, for example, the noise amount near 1 [cycle / mm] in FIG. 9 is compared. Thus, the degree of image quality deterioration of the pattern (image PT2) shown in FIG. 4 with respect to the pattern (image PT1) shown in FIG. 3 can be known. When a decrease in image quality is detected in this way, a signal is generated by the signal generation circuit 40 in the measurement apparatus of FIG. 6 so as to prompt control of appropriate image forming conditions. In response to this signal, the image forming conditions are automatically controlled by the control circuit CON of the image forming apparatus MFP shown in FIG. 6, and automatic control is performed so that the image quality can be restored to the normal image quality as much as possible.

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。   When it is determined that the image quality cannot be restored only by automatic control, the control circuit CON instructs a display device (not shown) to replace parts such as a developer and a photoreceptor, and prompts replacement of the parts. These procedures can maximize the life of the developer and the photoconductor. Further, since the minimum required pattern size is about 1 [mm] × about 10 [mm], the amount of toner consumed by pattern image formation can be suppressed to the minimum level.

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。   In the example of FIG. 2, the spot light SP is irradiated so as to detect the image quality of the surface of the intermediate transfer belt 5, but the image formed on the surface of the photoreceptors 61 </ b> Y, 61 </ b> C, 61 </ b> M, 61 </ b> K and the recording medium 20. The spot light SP can be irradiated.

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。 4.2 Calculation of Visual Noise Amount After obtaining the spatial frequency characteristic shown in FIG. 9, the arithmetic circuit 130 weights the visual spatial frequency characteristic shown in FIG. . FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the visual noise amount and the spatial frequency, and shows the output state of the visual noise amount of the arithmetic circuit 130. This weighting is performed by multiplying the characteristic of FIG. 9 by the characteristic of FIG. This calculation makes it possible to extract only the spatial frequency characteristics that appeal to the eye, so that the desired image quality can be easily detected. Further, in the present embodiment, it is possible to remove a signal component due to an image pattern structure that has appeared in the vicinity of 6 [cycle / mm], and therefore it is possible to remove information not related to the image quality of interest. . If information that is not related to image quality can be removed in this way, the occurrence of false detection can be almost eliminated.

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。 4.3 Total amount of visual noise When the visual noise amount shown in FIG. 10 is integrated with respect to a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm] using the arithmetic circuit 130, as shown in FIG. 11. The total amount of visual noise is calculated. With this value, it is possible to know the overall image quality change in almost all spatial frequency regions appealing to the eye.

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。   Note that an image quality evaluation pattern described later preferably uses a halftone image of about 50%. This is because the graininess is easily noticeable. First, in the case of a monocular sensor as shown in FIG. 6, on the image pattern, density fluctuation continuous data in the sub-scanning direction is collected, and in the case of a line sensor, density fluctuation continuous data in the main and sub-scanning directions are collected. In the case of a monochrome sensor, continuous data of only a specific wavelength (color) is collected, and in the case of a color sensor, continuous data of a plurality of wavelengths (colors) is collected. The collected continuous data is Fourier transformed as described above to obtain a power spectrum of density fluctuation. The square root (amplitude of fluctuation) of the power spectrum is multiplied by the visual spatial frequency characteristic (VTF), and the density fluctuation is weighted based on the visual characteristic in the frequency domain as described above. The granularity is obtained by integrating the weighted density fluctuation amount. This is a method for obtaining density-based granularity, but recently, granularity of lightness with good linearity with human vision has also been adopted. Therefore, when obtaining the granularity of lightness, it is necessary to first convert density data into lightness data. When obtaining the color granularity, the granularity is calculated by adding the chromaticity information to the lightness information. The above is how to obtain graininess information from density variation data. By applying feedback control based on the graininess information thus obtained, it is possible to continuously output images with stable graininess.

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。   In addition to the pattern shown in FIG. 3 described above, the pattern for detecting the image quality based on the density unevenness is, for example, a dot having a minimum unit of 600 dpi as one unit of 2 pixels × 2 pixels, and in the scanning direction of the spot light SP. If the dot array repetition period z1 is about 170 [μm] (spatial frequency f1 is about 5.9 [cycle / mm]), scanning is performed with the spot light SP having a beam diameter of about 400 [μm] as described above. When performing the above, a spectrum appears at a spatial frequency near 6 [cycle / mm] as shown in FIG. In order to avoid that the spectrum caused by the image pattern itself overlaps the image quality detection signal detection region, the dot arrangement repetition period z1 in the scanning direction is smaller than 250 [μm], preferably 200 [μm]. It is necessary to make it smaller. Therefore, here, z1 = 170 [μm].

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。   When image quality is detected based on density unevenness, for example, an image pattern is formed by superimposing a plurality of colors on the intermediate transfer belt 200 so that the lower layer is a solid image and the upper layer is a halftone image, as will be described later. The image pattern is irradiated with spot light SP, the image pattern is scanned with the spot light SP, the amount of light reflected from the image pattern is detected, and the image quality based on the spatial frequency characteristics is obtained based on the detected amount of light. It can also be detected. In this way, the S / N ratio can be increased. That is, it is preferable from the viewpoint of the S / N ratio if the lower layer is a solid image and a pattern that allows a halftone image to be formed on the upper layer is preferable. In such a case, the lower layer solid image cannot be formed, and thus such a pattern cannot be formed. Therefore, usually, a method of directly forming the detection pattern on the image carrier without forming a solid image is used.

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。   In any case, in order to detect the image quality, a procedure for forming an image pattern on the image carrier, a procedure for irradiating the image pattern with spot light, and scanning the image pattern with the spot light. The image quality detection function can be realized by a computer program having a procedure for detecting the amount of light reflected from the image pattern and a procedure for detecting the image quality based on the detected amount of light. The program is used by being downloaded from a recording medium recorded so as to be readable by a computer or from a server or the like via a network.

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。   This control is executed by the CPU of control circuit CON of image forming apparatus MFP based on the output signal from signal generation circuit 140 of image quality detection apparatus 100. The CPU executes each process while using a ROM (not shown) as a work area based on a ROM (not shown) or a downloaded program. Program data is downloaded to a storage device such as a hard disk (not shown) from a server via a network (not shown) or from a recording medium such as a CD-ROM or an SD card via a recording medium driving device (not shown) or upgraded. Is called.

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。 5). FIG. 12 is a diagram illustrating an example in which a plurality of image quality detection devices (detection heads—image quality sensors) are installed in the image forming apparatus. This figure is a drawing in which only the image forming portion (development to fixing) is extracted from FIG. 1 (the fixing unit 8 and a secondary transfer roller 51 for transferring an image to a sheet are added to FIG. 2). The first image quality sensor 10a as an optical detection means is on the photoreceptor 61 after the development process, the second image quality sensor 10b is on the intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 5 after the image transfer position, and the third image sensor. The image quality sensor 10c is installed so that it can detect the image quality on the paper conveyance path 28 after the paper transfer position and before the fixing process, and the fourth image quality sensor 10d can detect the image quality on the paper conveyance path 28 after the fixing process. One kind of image forming process between the first and second image quality sensors 10a and 10b, between the second and third image quality sensors 10b and 10c, and between the third and fourth image quality sensors 10c and 10d. That is, a primary transfer process, a secondary transfer process, and a fixing process are included. By comparing the outputs of the image quality sensors 10a to 10d before and after the image forming process, image quality deterioration occurs in the image forming process. It can be determined whether or not. By performing this comparison for each image forming process, it is possible to determine an image forming process in which image quality deterioration has occurred.

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。   The first image quality sensor 10a is installed so as to detect the image quality on the photoreceptor 61K after the development process. In FIG. 12, the first image quality sensor 10a is drawn only in the fourth unit (the most downstream K developing step), but this is only drawn as a representative example, and the unit 6Y that wants to detect the image quality. , 6C, and 6M. Therefore, the first image quality sensor 10a is installed between the developing units 63Y, 63C, and 63M of the first to third units and the primary transfer rollers 66Y, 66C, and 66M, respectively, or appropriately.

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。   A developing unit 63K is installed upstream of the first image quality sensor 10a. In the developing process, an operation is performed in which toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 61K to visualize the image. It has been broken. That is, a toner image is formed for the first time in this process, and the first image quality sensor 10a is installed at the most upstream position as a sensor for measuring the image quality of the toner image. The image quality variation detected by the first image quality sensor 10a can be determined to be image quality variation that has occurred in the development process and upstream (electrostatic latent image forming process), and is detected by the first image quality sensor 10a. Feedback control is applied to the electrostatic latent image forming condition and the developing condition in accordance with the change in image quality. Here, since the fourth unit is taken as an example, the image quality in the primary transfer of K is detected, but it goes without saying that it can be detected for each color unit as described above. Here, K will be described as a representative.

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。   FIG. 13 is a diagram conceptually showing the relationship between the first image quality sensor 10a and the image pattern 151. As shown in FIG. In the first image quality sensor 10a, the wavelength of the light projected from the LED 101 needs to be light outside the sensitivity region of the photoconductor 61, and thus is infrared light. The detection light detected by the light receiving element 103 may be regular reflection light or diffused light. When detecting regular reflection light, the amount of toner adhesion is detected by blocking the amount of light reflected from the photoreceptor 61. In the case of detecting diffused light, the toner adhesion amount is detected by detecting the amount of light diffusely reflected from the surface of the image pattern (toner) 151 formed on the image carrier 150 (same as the photoreceptor 61) shown in FIG. Detect fluctuations.

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。   The second image quality sensor 10 b is installed so as to detect the image quality on the intermediate transfer belt (body) 5. By detecting the image quality at this position and comparing it with the image quality detected by the first image quality sensor 10a, it is possible to grasp the degree of image quality degradation in the intermediate transfer process. By applying feedback to the bias conditions and pressure conditions of intermediate transfer according to the degree of deterioration, image quality deterioration in the intermediate transfer process can be reduced. Further, only one second image quality sensor 10b is installed on the intermediate transfer belt 5, whereas when the image quality sensors 10 are installed for all colors, the number is four. In this case, the image quality comparison is performed by sequentially outputting a single color pattern, comparing the output of each color image quality sensor 10a and the output of the second image quality sensor 10b for the single color pattern, and applying feedback control to the intermediate transfer process of each color. It will be. In this case, the second image quality sensor 10b is required to be able to detect each color.

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。   FIG. 14 is a diagram conceptually showing the relationship between the second image quality sensor 10b and the image pattern 151. As shown in FIG. In the second image quality sensor 10b, the wavelength of the light projected from the LED 101 may be visible light or infrared light because the intermediate transfer belt 5 is not sensitive to light. The reflected light is detected as either regular reflected light or diffused light depending on the color of the intermediate transfer belt 5 and the surface reflection characteristics of the intermediate transfer belt 5. In that case, the following combinations are preferable.

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。 a) When the intermediate transfer belt color is not equal to the image color a-1) When the belt surface of the intermediate transfer belt is close to total reflection Color: A light source having a wavelength band that is sensitive to toner color and insensitive to belt color Used to detect the diffuse reflected light.
Black: Detects regular reflected light regardless of the projection wavelength.
a-2) When the belt surface of the intermediate transfer belt is an irregular reflection surface Color, black: A light source having a wavelength band having a sensitivity difference between the belt color and the toner color is used to detect the regular reflection light or diffuse reflection light.
b) When the color of the intermediate transfer belt is almost equal to the image color b-1) When the belt surface of the intermediate transfer belt is nearly totally reflected Color: Use a light source in a wavelength band sensitive to both toner and belt. Regular reflection light or diffuse reflection light is detected. Alternatively, a light source having a wavelength band with no sensitivity is used for both the toner and the belt, and the specular reflection light is detected.
Black: Detects regular reflected light regardless of the projection wavelength.
b-2) When the belt surface of the intermediate transfer belt is irregularly reflected Color, black: Either regular reflection light or diffused light is detected depending on the degree of irregular reflection.

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。   Note that a-1) and b-1) are derived from the assumption that a black glossy belt is used as the intermediate transfer belt. If this condition is changed, the detection wavelength and the detection wavelength are changed according to the condition. The optimum type of reflected light is selected.

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。   The third image quality sensor 10c is installed at a position immediately after the paper transfer process (secondary transfer roller 51), and can detect the image quality of an unfixed image transferred onto the paper. By comparing the image quality detected here with the image quality on the intermediate transfer belt 5 detected by the second image quality sensor 10b, the degree of image quality degradation in the paper transfer process can be determined. Further, by feeding back this information to a bias condition or a pressurizing condition for paper transfer, image quality deterioration in the paper transfer process can be reduced.

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。   FIG. 15 is a diagram conceptually showing the relationship between the third image quality sensor 10c and the image pattern 151. As shown in FIG. In the third image quality sensor 10c, the wavelength of light projected from the LED 101 is visible light, and the detection light is either regular reflection light or diffused light. That is, in the case of color, visible light that is insensitive to the toner color of the toner on which the pattern is formed is detected by regular reflection light. In black, visible light is detected by regular reflection light. The diffused light may be detected in both the case of color and black, but it is considered that the detection sensitivity is lowered as the contrast is reduced. Therefore, the former is preferable in view of sensitivity.

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。   The fourth image quality sensor 10d is installed at a position immediately after the fixing process (fixing unit 8), and can detect the image quality of the fixed image on paper. Here, the degree of image quality deterioration in the fixing process can be determined by comparing the pre-fixing image quality and post-fixing image quality detected by the third image quality sensor 10c. By feeding back the image quality deterioration information to the fixing conditions, the image quality deterioration in the fixing process can be reduced.

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。   FIG. 16 is a diagram conceptually showing the relationship between the fourth image quality sensor 10d and the image pattern 151. As shown in FIG. In the fourth image quality sensor 10d, the wavelength of light projected from the LED 101 is visible light, and the detection light is diffused light. That is, in the case of color, visible light that is insensitive to the toner color on which the pattern is formed is detected by diffused light. In black, visible light is detected by diffused light. In the case of the fourth image quality sensor 10d, if regular reflection light is detected, contrast may not be obtained.

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。   As described above, the first to fourth image quality detection sensors 10a to 10d are arranged before and after each image forming configuration, and it is determined whether or not image quality is deteriorated in each image forming process, which is a factor of image quality deterioration. The gist of the present invention is to reduce the degree of image quality degradation in each process and to reduce the degree of image quality degradation on the final output paper by performing feedback control on the image quality for the process.

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。 6). Adjustment of Granularity in Development Process FIG. 17 is a configuration diagram of the photosensitive member (image forming) unit 6 including the photosensitive member 61 and its peripheral constituent members. The operation of this unit is as described in the overall configuration of 1. Here, when the first image quality sensor 10a shown in FIG. 12 determines that the processes causing image quality degradation are the electrostatic latent image forming process and the developing process, at least the development is performed to perform feedback control. The linear velocity of the agent carrier (developing roller) 63a can be changed. In this case, the developer carrying member 63a is installed so as to be exposed from the developing unit 63 at a position facing the photosensitive member 61 in the upper part of the developing unit 63 as shown in FIG. The developer carrying member 63a is disposed opposite to the photosensitive member 61, and a fixed magnet is usually disposed therein, and the developer in the developing unit 63 is pumped up by the magnetic field and developed on the developer carrying member 63a. Spikelets are formed, and a developing operation is performed at the nip portion with the photoreceptor 61. The actual developing operation is performed by causing the developer spikes to rub against the electrostatic latent image formed on the photosensitive member 61 and causing the developing bias 68 to attach toner from the developer carrier 63a onto the electrostatic latent image. It has been broken. In FIG. 17, reference numeral 63c is a toner supply roller, and 63b is a toner stirring roller.

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。   Changing the linear velocity of the developer carrying member 63a corresponds to changing the rubbing speed of the developer spike, and the number of times the developer spike rubs the unit area of the electrostatic latent image in unit time. Will change. When the number of rubbing of the developer spikes increases, the number of times the developer spikes that have come around on the toner image already formed on the electrostatic latent image increases, for example, the surface of the toner image If the toner is uneven, it is considered that it has a function of leveling the toner and filling the area where the toner is missing, further shaping the toner image. Therefore, the effect of this function is changed by adjusting the rotation speed of the developer carrier 63a, and the granularity after the development process can be adjusted.

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。 7). Development Potential FIG. 18 is a diagram for explaining the concept of potential. The operation will be described with reference to FIG. 17. First, the surface of the photoconductor 61 is uniformly charged by the action of the charging charger 62. The potential at this time is the “photosensitive member dark portion potential” in FIG. 14, and this potential is controlled by a charging grid bias (developing bias) 68 in FIG. The photosensitive member whose surface is uniformly charged is exposed in the exposure unit 65 in accordance with the write data to form an electrostatic latent image. At this time, the potential at the position exposed with the maximum writing value is referred to as “photosensitive member bright portion potential” in FIG. Thereafter, the developer spike is rubbed against the electrostatic latent image that has come to the nip portion between the developer carrying member 63a and the photosensitive member 61, and the developing bias 68 is applied, so that the toner is transferred onto the electrostatic latent image. It adheres and is visualized. The potential difference between the developing bias 68 and the bright portion potential on the photosensitive member applied at this time is the developing potential, and the potential difference between the developing bias and the dark portion potential on the photosensitive member is the background potential.

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。   In FIG. 18, the toner to be developed is illustrated, but the amount of toner adhering to the electrostatic latent image portion on the photoreceptor is determined by the value of the development potential. It has been found that the development of the electrostatic latent image changes and the image quality fluctuates due to the increase / decrease of the developing ability. On the other hand, the background potential has a function of controlling the toner adhesion amount to an area called the background other than the electrostatic latent image portion. Basically, toner should not adhere to the background portion, but there is toner that adheres inevitably, and such toner is called “dirt”. It is known that the amount of “Chile” changes with the increase or decrease of the background potential, and this is thought to affect the image quality. FIG. 19 shows an image quality change graph obtained when both potentials are actually changed independently. From this graph, it can be understood that the image quality can be changed when each potential is changed independently. Therefore, when the above-described image quality detection apparatus 100 determines that the process in which the image quality is deteriorated is the electrostatic latent image forming process and the development process, the development potential is changed and the background potential is also changed. This makes it possible to reduce image quality degradation. 19A) shows the relationship between the development potential and graininess (image quality), and FIG. 19B) shows the relationship between the background potential and graininess (image quality).

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。 8). FIG. 20 is a diagram showing an example of the configuration of the intermediate transfer unit (primary transfer (roller) unit), and FIG. 21 is a diagram showing an example of the configuration of the paper transfer unit (secondary transfer (roller) unit). . These drawings are drawn on the premise of the image forming apparatus having the configuration as shown in FIG. 1, but there is a type in which there is no intermediate transfer belt depending on the configuration of the apparatus and the image is directly transferred from the photosensitive member to the paper.

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。   In the transfer process, an electric force and a physical force are usually used in combination in order to realize high-efficiency transfer. The electric force is the “intermediate transfer bias” 69 and the “paper transfer bias” 70 shown in FIGS. 20 and 21, and the physical force is the pressure 71 of the intermediate transfer roller and the paper transfer roller, respectively. That is. For the image quality feedback control, the former (intermediate transfer bias 69, paper transfer bias 70) and / or the latter (intermediate transfer roller, paper transfer roller pressure 71) are changed. Both parameters affect the transfer efficiency, and accordingly, the image quality is also affected. Therefore, when image quality deterioration occurs in the transfer process, image quality deterioration can be reduced by changing both or one of the transfer bias 69 and 70 and the transfer portion pressure 71.

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。   Actually, how the image quality is changed by the transfer biases 69 and 70 and the applied pressure 71 depends on the configuration of the transfer portion and the properties of the toner, and the characteristics differ depending on the apparatus. However, qualitatively, both have optimum values, and it is considered that the image quality deteriorates when they are separated from each other. Since this optimum value changes due to disturbances such as environmental fluctuations and toner deterioration, it is necessary to control the transfer bias and the applied pressure accordingly. Note that the value of the transfer bias (constant voltage or constant current) can be controlled by a command command to the power pack, and the control mechanism of the pressing force is not limited here. It can be configured to be controlled by, for example.

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。 9. Fixing Unit FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the configuration of the fixing unit 8. The fixing unit 8 includes an upper fixing roller 81 and a lower pressure roller 82, and the rollers 81 and 82 are individually heated by a heater 83 installed inside the rollers 81 and 82. It has become. However, this configuration is an example, and there are other configurations in which there is only one side of the heater, or one or both are fixing belts. Regardless of the configuration, the fixing unit 8 is provided with a heating source and a temperature sensor (thermistors 84a and 84b in FIG. 22) for detecting the temperature, and feedback control to the heating source while measuring the temperature. To achieve a constant temperature.

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。   It has been found that the fixing process has a significant effect on image quality. This is because the process of fixing melts the toner and presses it against the paper. Depending on how the toner is melted and pressed against the paper, the gloss of the image changes and how the dots collapse. It is because. It is well known that when the fixing temperature fluctuates, the degree of toner melting changes and the gloss of the image changes, and it has been found that the image quality perceived by humans also fluctuates with this gloss fluctuation. Thus, it can be seen that when the image quality deteriorates due to the change in the melting state of the toner due to environmental fluctuations, toner characteristic fluctuations, etc., the degree of image quality deterioration can be reduced by changing the fixing temperature. Similarly, when the image quality deteriorates due to the change of the dot crushing method, the degree of image deterioration can be reduced by changing the pressure 89 of the fixing unit. Further, the paper conveyance linear speed in the fixing unit 8 may be changed. Thus, when changing the paper conveyance linear velocity, it has the same function as the fixing temperature control in terms of changing the amount of heat given to the toner unit volume, and in the sense of changing the pressurization to the toner image It also has a control function. Since the effects exerted by these functions vary depending on the configuration of the fixing unit 8, the effects are appropriately used for feedback control according to the configuration.

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。   In FIG. 22, the surface of the fixing roller 81 has an oil roller 85 for applying oil to the surface of the fixing roller in order to ensure the releasability from the paper, and a blade for uniforming the layer thickness of the applied oil. 86 and a cleaning roller 87 for cleaning the oil applied to the surface of the fixing roller 81 and the toner and dirt adhering to the fixing roller 81. A cleaning roller 88 is provided on the pressure roller 82 side to clean dirt adhering to the surface of the pressure roller 82.

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。   There are various configurations of the fixing unit 8, and FIG. 23 shows only a main part of a belt fixing device as an example. In FIG. 23, the components around the roller are omitted as shown in FIG. 22, but similar members are provided. In the fixing unit 8 of this type, a fixing belt 81a stretched between a heating roller 81b and a tension roller 81c is provided on the upper side instead of the fixing roller 81 of FIG. 22, and the heating roller 81b is provided on the fixing belt 81a. The amount of heat is given from. The recording sheet on which the unfixed image that has been transported through the paper transport path is heated by the fixing belt 81a and is fixed by the belt tension of the fixing belt 91a and the pressure of the pressure roller 82. The pressure roller 82 may or may not contain a heat source. In this drawing, the pressure roller 82 is configured to have a heat source. In some cases, a pressure facing roller is provided at a position facing the pressure roller 82 with the fixing belt 81a interposed therebetween. In this case, since the fixing belt 81a is held behind the fixing belt 81a, a higher pressure can be obtained on the paper. In the fixing unit 8 having such a configuration, when at least the fixing temperature is changed in order to perform feedback control, the temperatures of the heat sources of the heating roller 81b and the pressure roller 82 may be controlled and changed. Further, when changing the pressing force of the fixing unit 8, methods such as adjusting the pressing force of the pressure roller 82 and adjusting the belt tension by the tension roller 81 c are taken. Further, it is possible to take a method of adjusting the pressing force of the pressure opposed roller. When changing the paper conveyance linear velocity, the rotational speed of each roller may be changed. In any fixing unit 8 having any configuration, image quality degradation can be reduced by controlling the fixing unit 8 in the same manner as in the fixing roller system shown in FIG.

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。 10. Control Configuration FIG. 24 is a block diagram showing the control configuration of the image quality detection apparatus 100, showing the basic unit of the image quality detection apparatus of the image quality detection apparatus 100 of FIG. 6, one for each control / calculation unit 200. A detection head 210 is connected. Here, control / arithmetic unit 100 includes amplifier circuit 120, arithmetic circuit 130, and signal generation circuit 140, and is connected to a control unit (circuit) CON mounted on image forming apparatus MFP. The detection head 210 includes an LED (light emitting element) 101, a condenser lens 102, a photoelectric conversion element (light receiving element) 103, and an imaging lens 104. The arrangement of the image quality detection apparatus 100 at the detection position means that at least the detection head 100 is arranged at each position shown in FIG.

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。   Control / calculation unit 200 receives control instruction 201 for image quality detection from control unit (circuit) CON of image forming apparatus MFP main body, and in response to this, control / calculation unit 200 drives detection head unit 210 in a driving state. To control. The light projecting unit of the detection head unit 210 may be always lit, and in this case, a control signal is not necessary (it is always lit so that it is read only when it is desired to read), but considering the recent energy reduction activities and the lifetime of the light emitting element of the light projecting unit And it is desirable to light up only during use. In this case, the control signal 202 is necessary, and the light projecting unit is turned on according to the control signal 202. If the light projecting unit (LED 101) is lit, the light receiving unit (light receiving element 103) is in a readable state, and density unevenness data is read in accordance with the timing of the detection pattern. The read raw data 203 is sent to the control / calculation unit 200 as it is, and is converted into image quality information 204 by an image quality computation IC (arithmetic circuit 130). The image quality information 204 is transmitted to the control unit (circuit) CON of the main body of the image forming apparatus MFP, and feedback control regarding the image quality is performed.

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。   FIG. 25 is a block diagram illustrating an example of a control configuration in which a plurality of detection heads 210 are arranged and the control / arithmetic unit 200 is commonly used. Similar to the example of FIG. 20, control / arithmetic unit 200 receives control command 201 from main body control unit CON of image forming apparatus MFP, and controls control signals 202a, 202b, and 202c to detect heads 210a, 210b, and 210c. Then, the density unevenness raw data 203 sent from the detection heads 210a, 210b, and 210c is converted into image quality information 204.

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。   The arithmetic circuit 130 for converting to image quality information is composed of an image quality calculation IC. For this image quality calculation IC, a high-cost IC such as a DSP or an ASIC must be used. Therefore, here, only one image quality calculation IC is installed and shared by the plurality of detection heads 210a, 210b, and 210c. At this time, it is assumed that the image detection timings of the detection heads 210a, 210b, and 210c do not overlap, and the density unevenness raw data 203 is controlled and calculated from only the active detection heads 210a, 210b, and 210c. Therefore, the raw data 203 is converted into image quality by the image quality calculation IC and transmitted to the control unit CON of the image forming apparatus MFP main body.

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。   On the other hand, when it is assumed that the image detection timings of the detection heads 210a, 210b, and 210c overlap, the configuration is as shown in FIG. That is, in the configuration of FIG. 22, memories 200a, 200b, and 200c for temporarily storing the raw data 203a, 203b, and 203c are installed in the control / arithmetic unit 200. The memory 200a, 200b, 200c temporarily stores the raw data 203a, 203b, 203c of the density unevenness data detected by the respective detection heads 210a, 210b, 210c, and is mounted on the control / calculation unit 200 only once. The image quality calculation IC is sequentially converted into image quality information. By this process, it is not necessary to install a plurality of image quality calculation ICs, and high costs can be avoided.

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。 11. Image Quality Control FIGS. 27 to 31 are flowcharts showing the control procedure of image quality control (feedback control) performed by the image forming apparatus MFP main body control unit CON using the first to fourth image quality sensors 10a to 10d.

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。   FIG. 27 shows a control procedure of image quality control performed based on a change in image quality detected by the first and second image quality sensors 10a and 10b. In this control procedure, first, an image quality measurement pattern is formed (step S101), the change in image density in a minute region is measured by the first and second image quality sensors 10a and 10b, and the granularity ( Image quality) is measured (step S102). Next, it is checked whether or not the granularity (image quality) difference (ΔS) detected by the first and second image quality sensors 10a and 10b is within a preset allowable range (step S103). If it is within the allowable range, the process exits the image quality control routine. If not within the allowable range, the number of repetitions of adjustment of the intermediate transfer bias value and / or transfer pressure is checked (step S104). The adjustment of the intermediate transfer bias value and / or the transfer pressure is repeated until the image quality falls within a predetermined range. The maximum number of repetitions is set by the machine. Here, assuming that the number is n, in step S104, Check if the number of iterations is less than n. If it is less than n times, the intermediate transfer bias value and / or the transfer pressure is adjusted again (step S105), and the processing from step S101 is repeated. If it is not less than n times in step S104, it is further checked whether it is the nth time (step S106), and if it is the nth time, a developer replacement operation is performed (step S107), and the process returns to step S101. The subsequent processing is repeated. If it is not the nth time, the number of times is n or more. Therefore, it is assumed that some abnormality has occurred and the process ends abnormally.

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。   In FIG. 12, the first and second image quality sensors 10a and 10b are provided before and after the black (K) image forming unit, but the same applies to the image forming units of the respective colors. At that time, the second image quality sensor 10b may be downstream of the last image forming unit.

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。 In this processing procedure, when image quality deterioration is detected in the primary transfer process, an attempt is made to restore image quality with an intermediate transfer bias and transfer pressure that can be controlled in real time while the degree of image quality deterioration is small. However, when the degree of image quality deterioration increases and the image quality deterioration value ΔS becomes larger than the threshold value β, that is,
ΔS> β
At that time, it tries to restore the image quality by replacing the developer. This is because the charging characteristics of the developer have a great influence on the image quality deterioration during transfer.

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。   There are two types of replacement of the developer: replacement of only the toner and replacement of the developer including the toner and the carrier. If it is known that the replacement of only the toner is not effective, the operation of replacing the developer including the carrier is performed in step S107. If the image quality does not recover even after replacement, the process ends abnormally.

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。   FIG. 28 shows a control procedure of image quality control performed based on a change in image quality detected by the second and third image quality sensors 10b and 10c. In this control procedure, first, an image quality measurement pattern is formed (step S201), the change in the image density of the minute region is measured by the second and third image quality sensors 10b and 10c, and the granularity ( (Image quality) is measured (step S202). Next, it is checked whether or not the granularity (image quality) difference (ΔS) detected by the second and third image quality sensors 10b and 10c is within a preset allowable range (step S203). If it is within the allowable range, the process exits the image quality control routine. If it is not within the allowable range, the number of repetitions of adjustment of the paper transfer bias value and / or transfer pressure is checked (step S204). Also in this case, the adjustment of the paper transfer bias value and / or the transfer pressure is repeated until the image quality falls within a predetermined range. The maximum number of repetitions n is set by the machine, and it is checked in step S204 whether the number of repetitions is less than n. If it is less than n times, the paper transfer bias value and / or transfer pressure is adjusted (step S205), and the processing from step S101 is repeated. If it is not less than n times in step S204, it is further checked whether it is the nth time (step S206). If it is not the nth time, it is determined that an abnormality has occurred and the process ends abnormally. Then, a developer replacement operation is performed (step S207), the process returns to step S201, and the subsequent processing is repeated.

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。 In this processing procedure, when image quality deterioration is detected in the secondary transfer process, an attempt is made to restore image quality with an intermediate transfer bias and transfer pressure that can be controlled in real time while the degree of image quality deterioration is small. However, when the degree of image quality deterioration increases and the image quality deterioration value ΔS becomes larger than the threshold value γ, that is,
ΔS> γ
At that time, it tries to restore the image quality by replacing the developer. This is because the charging characteristics of the developer have a great influence on the image quality deterioration during transfer.

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。   There are two types of replacement of the developer: replacement of only the toner and replacement of the developer including the toner and the carrier. If it is known that the replacement of only the toner is not effective, the replacement operation of the developer including the carrier is performed in step S207. If the image quality does not recover even after replacement, the process ends abnormally.

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。   FIG. 29 shows a control procedure of image quality control performed based on a change in image quality detected by the third and fourth image quality sensors 10c and 10d. In this control procedure, first, an image quality measurement pattern is formed (step S301), a change in image density in a minute region is measured by the third and fourth image quality sensors 10c and 10d, and the granularity ( (Image quality) is measured (step S302). Next, it is checked whether or not the granularity (image quality) difference (ΔS) detected by the third and fourth image quality sensors 10c and 10d is within a preset allowable range (step S303). If it is within the allowable range, the process exits the image quality control routine. If it is not within the allowable range, it is checked whether or not the number of adjustments of at least one of the fixing temperature adjustment, the fixing pressure adjustment, and the paper conveyance linear speed adjustment is less than n times. Returning to the above, if the subsequent processing is not repeated less than n times, that is, if it is not within the allowable range even if the adjustment is repeated n times, it is determined as abnormal and the processing is terminated.

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。   In this processing procedure, when image deterioration in the fixing process is detected, image quality recovery is attempted by changing the amount of applied heat having an image quality control function. In terms of inspection, the fixing temperature itself is changed. As a secondary effect, the same effect can be obtained by adjusting the applied heat amount by changing the pressing force and the sheet conveying linear velocity. Since this control also changes the gloss of the image, this control cannot be introduced to a user who does not like the change in the gloss of the image.

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。   If the image quality control by the amount of fixing heat does not return to the predetermined range, that is, if the image quality does not recover the desired amount, the process ends abnormally, and unlike the above two controls, the developer replacement operation is performed. Not performed. This is because there is almost no effect of the agent refreshing in the fixing process.

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。   FIG. 30 shows a control procedure of image quality control performed based on a change in image quality detected by the first and third image quality sensors 10a and 10c. In this control procedure, first, an image quality measurement pattern is formed (step S401), the change in image density in a minute region is measured by the first and third image quality sensors 10a and 10c, and the granularity ( (Image quality) is measured (step S402). Next, it is checked whether or not the difference (ΔS) in granularity (image quality) detected by the first and third image quality sensors 10a and 10c is within a preset allowable range (step S403). If it is within the allowable range, the process exits the image quality control routine. If not within the allowable range, the number of repetitions of adjustment of the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) is checked (step S404). The adjustment of the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) is repeated until the image quality falls within a predetermined range. The maximum number n of repetitions is set by the machine as described above. In step S404, it is checked whether the number of repetitions is less than n. If it is less than n times, the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) are adjusted with reference to the data table (step S405), and the processing from step S401 is repeated.

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。   If it is not less than n times in step S404, it is further checked whether it is the nth time (step S406), and if it is the nth time, a developer replacement operation is performed (step S407), and the process returns to step S401. The subsequent processing is repeated. If it is not the nth time, the process ends abnormally assuming that some abnormality has occurred.

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。   In this processing procedure, when image quality deterioration is detected in processes including the primary and secondary transfer processes, the image quality can be restored with intermediate transfer bias, paper transfer bias, and transfer pressure that can be controlled in real time while the degree of image quality deterioration is small. Try. The feedback ratio to the primary and secondary is changed with reference to a data table created in advance. This is because there are cases where feedback is made to only one of the processes and feedback is made simultaneously to both processes.

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。 However, when the degree of image quality deterioration increases and the image quality deterioration value ΔS becomes larger than the threshold value δ, that is,
ΔS> δ
At that time, it tries to restore the image quality by replacing the developer. This is because the charging characteristics of the developer have a great influence on the image quality deterioration during transfer.

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。   There are two types of replacement of the developer: replacement of only the toner and replacement of the developer including the toner and the carrier. If it is known that the replacement of only the toner is not effective, the operation of replacing the developer including the carrier is performed in step S407. If the image quality does not recover even after replacement, the process ends abnormally.

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。   FIG. 31 shows a control procedure of image quality control performed based on the change in image quality detected by the first and fourth image quality sensors 10a and 10d. In this control procedure, first, an image quality measurement pattern is formed (step S501), changes in the image density of a minute region are measured by the first and fourth image quality sensors 10a and 10d, and the granularity ( (Image quality) is measured (step S502). Next, it is checked whether or not the difference (ΔS) in granularity (image quality) detected by the first and fourth image quality sensors 10a and 10d is within a preset allowable range (step S503). If it is within the allowable range, the process exits the image quality control routine. If not within the allowable range, the number of repetitions of adjustment of the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) is checked (step S504). The adjustment of the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) is repeated until the image quality falls within a predetermined range. The maximum number n of repetitions is set by the machine as described above. In step S504, it is checked whether the number of repetitions is less than n. If it is less than n times, the intermediate transfer bias value and / or the paper transfer bias value (or intermediate transfer pressure, transfer pressure) are adjusted with reference to the data table (step S505), and the processing from step S501 is repeated.

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。   If it is not less than n times in step S504, it is further checked whether or not it is the nth time (step S506), and if it is the nth time, a developer replacement operation is performed (step S507), and the process returns to step S501. The subsequent processing is repeated. If it is not the n-th time, it is further checked whether it is the n + 1-th time (step S508). If it is the n + 1-th time, at least one of fixing temperature adjustment, fixing pressure adjustment, and paper conveyance linear speed adjustment is adjusted, Returning to step S501, the subsequent processing is repeated. If it is not the (n + 1) th time in step S508, it is assumed that some abnormality has occurred and the process ends abnormally.

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。   This processing procedure is a combination of the processing shown in FIG. 27 and the processing shown in FIG. 29, but the image quality is controlled after including all systems of the transfer and fixing processes. In such a case, priority is given to feedback on transfer conditions, developer replacement operation, and feedback to fixing conditions. The reason why the change of the fixing condition is the lowest in the priority order is that the change in gloss of the image is changed as described above, and therefore such a change is desired to be avoided as much as possible.

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。   In the case of abnormal termination, control unit CON displays a message to that effect on a display unit (display) (not shown) of image forming apparatus MFP. When a PC is connected via a network, it can also be displayed on the PC display. Such processing is mainly performed with a professional-use image forming apparatus in mind. Various feedback control should be automatically performed in an office use image forming apparatus, but in a professional use image forming apparatus, an operator tends to prefer manual adjustment. Therefore, in a professional-use image forming apparatus, instead of automatically determining the process in which image quality has deteriorated and automatically applying image quality feedback control, the measured image quality is directly reported to the operator, and the operator's manual The operation of leaving it to control is required.

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。   As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

（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。 (1) By setting a plurality of detection positions of the image quality detection apparatus in the image forming apparatus, it is possible to measure image quality fluctuations at a plurality of locations in the apparatus, and to identify an image forming process causing image quality degradation. Can do. In addition, it is possible to perform feedback control for the specified image forming process.

（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。 (2) Further, by performing stable image quality output by image quality feedback control, it is possible to reduce the occurrence rate of misprints and prevent waste of recording paper.

（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。 (3) Since the development process is the most upstream of the image forming operation, the image quality measured here is the initial image quality in the image forming apparatus. By detecting this initial image quality, it is possible to grasp the amount of image quality fluctuation caused by the influence of the image forming process before the developing process.

（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。 (4) By comparing the detected image quality on the intermediate transfer belt with the detected image quality on the photoconductor, the degree of image quality degradation occurring in the intermediate transfer process can be grasped.

（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。 (5) By comparing the detected image quality from the unfixed image on the paper with the detected image quality on the intermediate transfer member, the degree of image quality degradation occurring in the paper transfer process can be grasped.

（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。 (6) By comparing the detected image quality from the post-fixed image with the detected image quality from the unfixed image on paper, the degree of image quality deterioration in the fixing process can be grasped.

（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。 (7) By installing a plurality of image quality detection devices, it is possible to grasp the degree of image quality degradation in each image forming process. From this information, by performing feedback control based on image quality for the image forming process which is the main cause of image quality deterioration, the degree of image quality deterioration in that process can be reduced.

（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。 (8) By changing the electrostatic latent image forming system and development system parameters, the dot formation, background dust generation, and the like change. Since the image quality varies with these changes, that is, by controlling the parameters optimally, it is possible to minimize the amount of image quality variation in the electrostatic latent image forming process and the developing process.

（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。 (9) By changing the transfer system parameters, transfer conditions such as transfer efficiency change. Since the image quality also fluctuates with this change, the amount of image quality fluctuation in the transfer process can be minimized by optimally controlling these parameters.

（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。 (10) The fixing condition is changed by changing the fixing system parameters. Since the image quality fluctuates with this change, the amount of image quality fluctuation in the fixing process can be minimized by optimally controlling these parameters.

（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。 (11) In professional use machines such as printing machines, it is preferred that an operator can manually adjust various image forming conditions. Therefore, by only providing information regarding image quality fluctuations, it is possible for the operator to make a desired image quality adjustment accordingly.

（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。 (12) As the image quality calculation processing unit in the control / calculation unit, it is most practical to construct a high-speed calculation processing system in hardware using a DSP or the like. In this case, since installing a plurality of high-speed arithmetic processing systems increases the cost, only a plurality of detection heads indispensable for detecting a plurality of locations are arranged, and the image quality arithmetic processing unit in the control / arithmetic unit is shared. This can reduce the cost.

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。1 is a diagram showing an entire full-color image forming apparatus of a dry two-component development system in which photosensitive drums as latent image carriers according to an embodiment of the present invention are arranged in tandem. 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。FIG. 2 is a diagram illustrating an image forming unit of a dry two-component developing full-color image forming apparatus in which the photosensitive drums in FIG. 1 are arranged in tandem. 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。FIG. 3 is a diagram showing an initial halftone image formed on a recording medium by the image forming apparatus of FIG. 2 having a 600 dpi writing system. 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。FIG. 3 is a diagram showing an image after printing for a very long time under a certain condition of a halftone image formed on a recording medium by the image forming apparatus of FIG. 2 having a 600 dpi writing system. 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。It is a figure which shows the visual spatial frequency characteristic by the average test subject regarding density nonuniformity. 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。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image quality detection apparatus that measures fine density unevenness of an image and a control circuit of the image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 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。It is a characteristic view which shows the relationship between the distance (beam diameter) of a scanning direction, and light quantity. 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。6 is a diagram showing the light amount (voltage) fluctuation from the amplifier circuit of the reflected light. 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。It is a figure which shows the spatial frequency characteristic computed by the fast Fourier transform (FFT) from the measurement result of FIG. 視覚ノイズ量と空間周波数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between visual noise amount and a spatial frequency. 算出された視覚ノイズの総量を示す図である。It is a figure which shows the total amount of the calculated visual noise. 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。2 is a diagram illustrating an example in which a plurality of image quality detection apparatuses are installed in an image forming apparatus. FIG. 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。It is a figure which shows notionally the relationship between the 1st image quality sensor in FIG. 12, and an image pattern. 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。It is a figure which shows notionally the relationship between the 2nd image quality sensor in FIG. 12, and an image pattern. 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。It is a figure which shows notionally the relationship between the 3rd image quality sensor in FIG. 12, and an image pattern. 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。It is a figure which shows notionally the relationship between the 4th image quality sensor in FIG. 12, and an image pattern. 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。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a photoconductor (image forming) unit including a photoconductor and peripheral components. ポテンシャルの概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of potential. ポテンシャルと粒状性との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a potential and granularity. 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。It is a principal part enlarged view which shows the structure of an intermediate transfer part (primary transfer (roller) part). 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。It is a principal part enlarged view which shows the structure of a paper transfer part (secondary transfer (roller) part). 定着ローラ方式の定着ユニットの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a fixing unit of a fixing roller type. 定着ベルト方式の定着ユニットの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a fixing unit of a fixing belt type. 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。It is a block diagram which shows the control structure used as the basic unit of the image quality detection apparatus with which one detection head was connected to one control and calculating part. 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。It is a block diagram which shows an example of the control structure which arrange | positions several detection heads and uses a control and calculating part in common. 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。It is a block diagram which shows the other example of the control structure which arrange | positions several detection heads and uses a control and calculating part in common. 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。It is a flowchart which shows the control procedure of the image quality control performed based on the change of the image quality detected by the 1st and 2nd image quality sensor. 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。It is a flowchart which shows the control procedure of the image quality control performed based on the change of the image quality detected by the 2nd and 3rd image quality sensor. 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。It is a flowchart which shows the control procedure of the image quality control performed based on the change of the image quality detected by the 3rd and 4th image quality sensor. 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。It is a flowchart which shows the control procedure of the image quality control performed based on the change of the image quality detected by the 1st and 3rd image quality sensor. 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。It is a flowchart which shows the control procedure of the image quality control performed based on the change of the image quality detected by the 1st and 4th image quality sensor.

符号の説明Explanation of symbols

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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming part 5 Intermediate transfer belt 6 Image forming part 7 Exposure unit 10, 10a, 10b, 10c, 10d Image quality sensor 20 Recording paper 61 Photoconductor (photosensitive drum)
100 Image quality detection device 101 LED (light emitting element)
102 Condensing lens 103 Photoelectric conversion element (light receiving element)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 104 Imaging lens 120 Amplifying circuit 130 Arithmetic circuit 140 Signal generating circuit 200 Control calculating part 201 Control command 202 Control signal 203 Raw data 204 Image quality information 210, 210a, 210b, 210c Detection head CON Control circuit MFP Image forming apparatus SP Spot light

Claims (16)

走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る光学的検出手段と、
前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する空間周波数特性算出手段と、
算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める視覚ノイズ量検出手段と、
求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する視覚ノイズ総量算出手段と、
算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する判断手段と、
を備え、
前記画像パターンが中間調画像であり、
前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、
走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足すること
を特徴とする画像の粒状性劣化検出装置。 The image pattern formed on the image carrier is irradiated with spot light whose radial dimension in the scanning direction is set to be equal to or less than the reciprocal of the spatial frequency that maximizes human visual sensitivity, and is detected at a plurality of positions. Optical detection means for obtaining an output of reflected light from
Spatial frequency characteristic calculating means for calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means ;
Spatial frequency in the range of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] having a peak at about 1 [cycle / mm] of the image pattern formed on the image carrier with respect to the calculated spatial frequency characteristics. Visual noise amount detection means for obtaining a visual noise amount by weighting based on the visual sensitivity characteristics of the region;
Visual noise total amount calculating means for calculating the total amount of visual noise by integrating the obtained visual noise amount with respect to a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm];
Based on the total amount of visual noise calculated, changes in overall image granularity are detected in almost all spatial frequency regions that appeal to the eye, and the granularity of the image is degraded from the detected changes in granularity of the image. A judging means for judging the image forming process,
With
Before Symbol image pattern is a halftone image,
The halftone image is formed by a regular array of dots;
Regarding the repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
To satisfy the
An image granularity deterioration detecting apparatus characterized by the above . 前記判断手段は、前記複数の光学的検出手段のうち複数の作像工程の少なくとも１つを挟んで配置された２つの位置の前記光学的検出手段を選択し、当該２つの位置における画像の粒状性を比較することを特徴とする請求項１記載の画像の粒状性劣化検出装置。 The determination means selects the optical detection means at two positions arranged with at least one of a plurality of image forming steps among the plurality of optical detection means, and the image granularity at the two positions is selected. 2. The apparatus for detecting deterioration in graininess of an image according to claim 1, wherein the characteristics are compared. 前記光学的検出手段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２記載の画像の粒状性劣化検出装置。 3. The apparatus for detecting deterioration in graininess of an image according to claim 2, wherein said optical detecting means is provided at a plurality of positions in the image forming process. 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３記載の画像の粒状性劣化検出装置。 4. The image granularity deterioration detecting apparatus according to claim 3, wherein one of the plurality of positions is a position facing the photoconductor after the developing process. 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３記載の画像の粒状性劣化検出装置。 4. The image graininess deterioration detection apparatus according to claim 3, wherein one of the plurality of positions is a position facing the intermediate transfer body after the image transfer position. 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３記載の画像の粒状性劣化検出装置。 4. The image granularity deterioration detection apparatus according to claim 3, wherein one of the plurality of positions is a position facing a paper conveyance path after a paper transfer position for transferring an image onto paper and before a fixing step. 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３記載の画像の粒状性劣化検出装置。 Wherein one of the plurality of positions, granularity deterioration detecting device according to claim 3, wherein the image which is a position opposed to the paper conveyance path of the fixing process after. 前記判断手段により前記画像の粒状性の劣化が生じていると判断された作像工程の画像の粒状性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記載の画像の粒状性劣化検出装置。 The degree of graininess of image deterioration has been image forming step determines that graininess of degradation of the image occurs to change the image forming condition in said image forming step to fit within a predetermined range by said determining means 2. The granularity deterioration detection device for an image according to claim 1, further comprising a control unit. 前記画像の粒状性の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８記載の画像の粒状性劣化検出装置。 In the case where the image forming process determined that the granularity of the image is deteriorated is an electrostatic latent image forming process and a developing process, the image forming conditions to be changed are the linear velocity of the developer carrier, the developing potential, The granularity deterioration detection device for an image according to claim 8, wherein the image granularity deterioration detection device is a background potential. 前記画像の粒状性の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８記載の画像の粒状性劣化検出装置。 When the image forming process determined that the granularity of the image has deteriorated is a transfer process including either an intermediate transfer process or a paper transfer process, the image forming condition to be changed is a transfer bias, 9. The image granularity deterioration detecting apparatus according to claim 8, wherein the apparatus is one of applied pressures. 前記画像の粒状性の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８記載の画像の粒状性劣化検出装置。 When the image forming process in which it is determined that the granularity of the image is deteriorated is a fixing process, the image forming conditions to be changed include a fixing temperature, a pressing force of the fixing unit, and a paper conveyance linear velocity of the fixing unit. 9. The granularity deterioration detecting apparatus for an image according to claim 8, wherein the apparatus is any one of the above. 前記画像の粒状性の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像の粒状性が低くなるように所定回数変更しても前記画像の粒状性の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８記載の画像の粒状性劣化検出装置。 When the image forming process determined to have caused the deterioration of the graininess of the image includes any of an electrostatic latent image forming process, a developing process, an intermediate transfer process, and a paper transfer process, the image forming condition is controlled by the control unit. 9. The control means replaces the developer when the degree of deterioration of the granularity of the image does not fall within a predetermined range even if the predetermined number of times is changed so that the granularity of the image becomes low. The granularity deterioration detection apparatus of an image . 請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の画像の粒状性劣化検出装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the image graininess deterioration detecting device according to claim 1 . 走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る第１の工程と、
前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する第２の工程と、
算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める第３の工程と、
求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する第４の工程と、
算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する第５の工程と、
を備え、
前記第１の工程で照射される前記画像の粒状性測定用パターンが中間調画像であり、
前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、
走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足すること
を特徴とする画像の粒状性劣化判断方法。 The image pattern formed on the image carrier is irradiated with spot light whose radial dimension in the scanning direction is set to be equal to or less than the reciprocal of the spatial frequency that maximizes human visual sensitivity, and is detected at a plurality of positions. A first step of obtaining an output of reflected light from
A second step of calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means;
Spatial frequency in the range of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] having a peak at about 1 [cycle / mm] of the image pattern formed on the image carrier with respect to the calculated spatial frequency characteristics. A third step of obtaining a visual noise amount by weighting based on a visual sensitivity characteristic of the region;
A fourth step of calculating the total amount of visual noise by integrating the obtained visual noise amount with respect to a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm];
Based on the total amount of visual noise calculated, changes in overall image granularity are detected in almost all spatial frequency regions that appeal to the eye, and the granularity of the image is degraded from the detected changes in granularity of the image. A fifth step of determining the image forming step,
With
The graininess measurement pattern of the image irradiated in the first step is a halftone image,
The halftone image is formed by a regular array of dots;
Regarding the repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
Be satisfied
An image graininess deterioration judging method characterized by the above . 画像の粒状性が劣化した作像工程の検出を画像形成装置のコンピュータによって実現する画像の粒状性の劣化判断プログラムであって、
走査方向における径寸法が、人間の視覚感度が最大となる空間周波数の逆数以下に設定されたスポット光を像担持体上に形成された画像パターンに照射し、複数位置で検出された当該画像パターンから反射光の出力を得る第１の手順と、
前記光学的検出手段によって得られた前記反射光の出力から空間周波数特性を算出する第２の手順と、
算出した空間周波数特性に対して前記像担持体上に形成された画像パターンの約１［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］をピークとする０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜約１０［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の範囲の空間周波数領域の視覚感度特性に基づいて重み付けを行って視覚ノイズ量を求める第３の手順と、
求められた視覚ノイズ量を０．２［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］〜４［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］の空間周波数領域に関して積分して視覚ノイズの総量を算出する第４の手順と、００６３
算出された視覚ノイズの総量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像の粒状性の変化を検出し、検出された画像の粒状性の変化から当該画像の粒状性の劣化が生じている作像工程を判断する第５の手順と、
を備え、
前記第１の手順で照射される前記画像パターンが中間調画像であり、
前記中間調画像がドットの規則的な配列により形成されており、
走査方向におけるドット配列の繰り返し周期ｚ１（空間周波数ｆ１＝１／ｚ１）に関して、
ｚ１＜２５０ ［μｍ］
あるいは、
ｆ１＞４ ［ｃｙｃｌｅ／ｍｍ］
を満足すること
を特徴とする画像の粒状性の劣化判断プログラム。 An image granularity deterioration determination program that realizes detection of an image forming process in which image granularity is deteriorated by a computer of an image forming apparatus,
The image pattern formed on the image carrier is irradiated with spot light whose radial dimension in the scanning direction is set to be equal to or less than the reciprocal of the spatial frequency that maximizes human visual sensitivity, and is detected at a plurality of positions. A first procedure for obtaining reflected light output from
A second procedure for calculating a spatial frequency characteristic from the output of the reflected light obtained by the optical detection means;
Spatial frequency in the range of 0 [cycle / mm] to about 10 [cycle / mm] having a peak at about 1 [cycle / mm] of the image pattern formed on the image carrier with respect to the calculated spatial frequency characteristics. A third procedure for obtaining a visual noise amount by weighting based on a visual sensitivity characteristic of the region;
A fourth procedure for calculating the total amount of visual noise by integrating the obtained visual noise amount with respect to a spatial frequency region of 0.2 [cycle / mm] to 4 [cycle / mm];
Based on the total amount of visual noise calculated, changes in overall image granularity are detected in almost all spatial frequency regions that appeal to the eye, and the granularity of the image is degraded from the detected changes in granularity of the image. A fifth procedure for determining the image forming process,
With
The image pattern irradiated in the first procedure is a halftone image;
The halftone image is formed by a regular array of dots;
Regarding the repetition period z1 (spatial frequency f1 = 1 / z1) of the dot arrangement in the scanning direction,
z1 <250 [μm]
Or
f1> 4 [cycle / mm]
An image granularity deterioration judging program characterized by satisfying the above . 請求項１５に記載の画像の粒状性の劣化判断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。 16. A recording medium, wherein the program data of the image graininess deterioration determining program according to claim 15 is read by a computer and recorded so as to be executable .
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