特開 2023-110838 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023110838

(43)【公開日】2023-08-09

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/36 20060101AFI20230802BHJP

   G03G 21/04 20060101ALI20230802BHJP

【ＦＩ】

G03G15/36

G03G21/04 552

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022153685

(22)【出願日】2022-09-27

(31)【優先権主張番号】P 2022012021

(32)【優先日】2022-01-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107423

【弁理士】

【氏名又は名称】城村 邦彦

(72)【発明者】

【氏名】藤原 泰宏

【テーマコード（参考）】

2H134

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H134NA15

2H134NA26

2H134NA31

2H134NA32

2H270KA04

2H270MA10

2H270MA11

2H270MB32

2H270PA75

2H270ZC03

2H270ZC04

(57)【要約】

【課題】識別パターンの視認性を確保する。
【解決手段】画像形成装置は、画像及び識別パターンを担持する像担持体と、像担持体上に画像を形成する画像形成部と、像担持体上に識別パターンを形成するパターン形成部と、像担持体上の画像及び識別パターンを記録媒体に直接又は間接的に転写する転写部と、識別パターンが、画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターン４１であるか、あるいは画像と重なる位置及び隣接する位置のいずれにも配置されない非画像部パターン４２であるかを判別するパターン判別部を備え、非画像部パターン４２は、画像部パターン４１よりも大きく形成される。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像及び識別パターンを担持する像担持体と、
前記像担持体上に前記画像を形成する画像形成部と、
前記像担持体上に前記識別パターンを形成するパターン形成部と、
前記像担持体上の前記画像及び前記識別パターンを記録媒体に直接又は間接的に転写する転写部と、
前記識別パターンが、前記画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターンであるか、あるいは前記画像と重なる位置及び隣接する位置のいずれにも配置されない非画像部パターンであるかを判別するパターン判別部を備え、
前記非画像部パターンは、前記画像部パターンよりも大きく形成されることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記識別パターンを構成するドット数を多くすることにより、前記非画像部パターンを前記画像部パターンよりも大きく形成する請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記識別パターンを構成するドットを大きくすることにより、前記非画像部パターンを前記画像部パターンよりも大きく形成する請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記画像部パターンと重なる又は隣接する前記画像の濃度が低いほど、前記画像部パターンを大きく形成する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記像担持体を複数備え、
複数の前記像担持体上の画像が記録媒体に順次転写される、又は、中間転写体に順次転写されてから前記記録媒体に転写される画像形成装置であって、
前記識別パターンは、複数の前記像担持体のうち、前記記録媒体又は前記中間転写体の移動方向の最上流に位置する前記像担持体上に形成され、
前記画像部パターンと重なる又は隣接する前記画像が、前記記録媒体又は前記中間転写体の移動方向の下流側に位置する前記像担持体上に形成される画像であるほど、前記画像部パターンを大きく形成する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複写機又はプリンタなどの画像形成装置として、本来形成される画像のほかに、識別情報が付加された識別パターンを形成するものがある。

【0003】

識別パターンには、例えば、どの装置により画像が形成されたかなどの情報を追跡可能にする追跡パターンがあり、画像を形成した画像形成装置の製造番号などの情報が所定のドットパターンによって表現される。

【0004】

このような追跡パターンは確実に形成される必要があるが、種々の要因により追跡パターンの視認性が変動することがある。

【0005】

例えば、特許文献１（特開２０１７－１５１１３５号公報）においては、追跡パターンの視認性が変動する要因の１つとして、画像を担持する感光体の膜厚の変化が挙げられている。そのため、特許文献１においては、感光体の膜厚の厚さに応じて追跡パターンを構成する画像領域の面積を変更し、一定の視認性を有する追跡パターンを形成できるようにする技術が提案されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、追跡パターンなどの識別パターンは、本来形成される画像とは別の領域に形成される場合のほか、画像に対して重なるように形成される場合もある。その場合、画像とは離れた位置に形成される識別パターンは、画像と重なる位置又は隣接する位置に形成される識別パターンに比べて転写されにくく、追跡パターンの一部が欠損しやすいことが分かった。このような知見は、上記特許文献１のほか、他の先行技術文献においても示されておらず、画像領域とは離れた位置に形成される識別パターンの視認性を確保する対策はこれまで提案されていなかった。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、画像及び識別パターンを担持する像担持体と、前記像担持体上に前記画像を形成する画像形成部と、前記像担持体上に前記識別パターンを形成するパターン形成部と、前記像担持体上の前記画像及び前記識別パターンを記録媒体に直接又は間接的に転写する転写部と、前記識別パターンが、前記画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターンであるか、あるいは前記画像と重なる位置及び隣接する位置のいずれにも配置されない非画像部パターンであるかを判別するパターン判別部を備え、前記非画像部パターンは、前記画像部パターンよりも大きく形成されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、識別パターンの視認性を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

【図2】追跡パターンの一例を示す図である。

【図3】追跡パターンがイエロー画像用の感光体を用いて形成される場合の例を示す図である。

【図4】本来形成される画像と追跡パターンの配置の一例を示す図である。

【図5】画像とは離れた位置に形成される追跡パターンが中間転写ベルトに転写される様子を示す図である。

【図6】画像と重なる位置又は隣接する位置に形成される追跡パターンが中間転写ベルトに転写される様子を示す図である。

【図7】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【図8】画像部パターンと非画像部パターンの一例を示す図である。

【図9】画像部パターンと非画像部パターンの他の例を示す図である。

【図10】画像の濃度に応じて画像部パターンの大きさを変更する例を示す図である。

【図11】画像部パターンがいずれの感光体上に形成されるかに応じて画像部パターンの大きさを変更する例を示す図である。

【図12】本実施形態に係る画像形成装置のハードウェアの構成を示すブロック図である。

【図13】本実施形態に係る画像形成装置における画像処理の流れを示す機能ブロック図である。

【図14】本実施形態に係るパターン判別部において用いられる画像情報を簡易的に示した図である。

【図15】本実施形態に係るパターン判別部における追跡パターンの判別処理のフローチャートである。

【図16】感光体を１つのみ備える直接転写式の画像形成装置の構成を示す図である。

【図17】感光体を複数備える直接転写式の画像形成装置の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材及び構成部品などの構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

【0011】

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。ここで、本明細書中における「画像形成装置」には、プリンタ、複写機、ファクシミリ、印刷機、又は、これらのうちの二つ以上を組み合わせた複合機などが含まれる。まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の全体構成及び基本動作について説明する。

【0012】

図１に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、複数の作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋと、露光装置６と、転写装置８と、給紙装置７と、定着装置２０と、排紙装置９を備えている。

【0013】

各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの異なる色のトナー（現像剤）を収容している以外、基本的に同じ構成である。具体的に、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電部材３と、感光体２の表面に現像剤としてのトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置４と、感光体２の表面を清掃するクリーニング部材５を備えている。

【0014】

転写装置８は、中間転写ベルト１１と、一次転写ローラ１２と、二次転写ローラ１３を備えている。中間転写ベルト１１は無端状のベルト部材から成る中間転写体であり、複数の支持ローラによって張架されている。一次転写ローラ１２は、中間転写ベルト１１の内側に４つ設けられている。各一次転写ローラ１２が中間転写ベルト１１を介して各感光体２に接触することにより、中間転写ベルト１１と各感光体２との間に一次転写部（一次転写ニップ）が形成されている。二次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１１の外周面に接触し、二次転写部（二次転写ニップ）を形成している。

【0015】

給紙装置７は、記録媒体としての用紙Ｐを収容する給紙カセット１４と、給紙カセット１４から用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１５を備えている。以下、「記録媒体」を「用紙」として説明するが、「記録媒体」は紙（用紙）に限定されない。「記録媒体」は、紙（用紙）だけでなくＯＨＰシート又は布帛、金属シート、プラスチックフィルム、あるいは炭素繊維にあらかじめ樹脂を含浸させたプリプレグシートなども含む。また、「用紙」には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙及びアート紙など）、トレーシングペーパなども含まれる。

【0016】

定着装置２０は、ヒータなどの加熱源により加熱される定着回転体２１と、定着回転体２１の外周面に圧接して定着ニップを形成する加圧回転体２２を備えている。

【0017】

排紙装置９は、一対の排紙ローラ１７を備えている。

【0018】

続いて、図１を参照しつつ本実施形態に係る画像形成装置１００の基本動作について説明する。

【0019】

画像形成装置１００において画像形成の指示があると、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２及び転写装置８の中間転写ベルト１１が回転を開始する。また、給紙ローラ１５が、回転を開始し、給紙カセット１４から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、一対のタイミングローラ１６に接触することにより静止し、用紙Ｐに転写される画像が形成されるまで用紙Ｐの搬送が一旦停止される。

【0020】

各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては、まず、帯電部材３によって、感光体２の表面が均一な高電位に帯電される。次いで、原稿読取装置によって読み取られた原稿の画像情報、あるいは端末からプリント指示されたプリント画像情報に基づいて、露光装置６が、各感光体２の表面（帯電面）を露光する。これにより、露光された部分の電位が低下して各感光体２の表面に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像に対して現像装置４がトナーを供給し、各感光体２上にトナー画像が形成される。各感光体２上に形成されたトナー画像は、各感光体２の回転に伴って一次転写部（一次転写ローラ１２の位置）に達すると、回転する中間転写ベルト１１上に順次重なり合うように転写される。かくして、中間転写ベルト１１上にフルカラーのトナー画像が形成される。なお、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか一つを使用して単色画像を形成したり、いずれか２つ又は３つを用いて２色又は３色の画像を形成したりすることもできる。また、感光体２から中間転写ベルト１１へトナー画像が転写された後は、クリーニング部材５によって各感光体２上の残留トナーなどが除去される。

【0021】

中間転写ベルト１１上に転写されたトナー画像は、中間転写ベルト１１の回転に伴って二次転写部（二次転写ローラ１３の位置）へ搬送され、タイミングローラ１６によって搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。そして、用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送される。定着装置２０においては、用紙Ｐ上のトナー画像が定着回転体２１と加圧回転体２２によって加熱及び加圧され、トナー画像が用紙Ｐに定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ１７によって搬送され、画像形成装置本体に設けられた排紙トレイ１８へ排出される。これにより、一連の画像形成動作が終了する。

【0022】

ところで、本実施形態に係る画像形成装置は、上記のような原稿読取装置又は端末から得られる画像情報に基づく画像のほか、どの装置により画像が形成されたのかを特定するための追跡パターンを形成可能に構成されている。追跡パターンは、例えば、画像形成装置ごとの製造番号、機種名、シリアル番号、複写日時などの情報が付加されたドットパターンなどより構成される。また、図２に示されるように、追跡パターンＡは、本来形成される画像Ｂと一緒に用紙Ｐ上に印刷されるため、画像Ｂの品質を損なわないように、一般的に、追跡パターンＡはイエローなどの目立ちにくい色のトナーを用いて形成される。

【0023】

図３は、追跡パターンをイエロー画像用の感光体を用いて形成する場合の例を示す図である。

【0024】

この場合、原稿読取装置によって原稿の画像情報が読み取られる、あるいは端末から画像情報が画像形成装置に送られると、その画像情報に対して追跡パターンのパターン情報が付加され、追跡パターンＡがイエロー画像と共に感光体２Ｙ上に形成される。そして、追跡パターンＡは、イエロー画像用の感光体２Ｙの一次転写部Ｎ１ａにおいて中間転写ベルト１１上に転写された後、中間転写ベルト１１の回転に伴い二次転写部Ｎ２へ搬送され、二次転写部Ｎ２において用紙Ｐに転写される。

【0025】

ここで、イエロー画像用の感光体２Ｙ上に形成された追跡パターンＡは、中間転写ベルト１１を介して用紙Ｐに転写されるまでに、イエロー画像用の感光体２Ｙの一次転写部Ｎ１ａのほか、その他の感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの各一次転写部Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄも通過する。このとき、各一次転写部Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄにおいては、各感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋと中間転写ベルト１１との間の摩擦係数の影響などにより、感光体２Ｙ上のトナーの一部が中間転写ベルト１１へ転写しきれずに感光体２Ｙに残留したり、中間転写ベルト１１上のトナーの一部が感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋへ逆転写されたりすることがある。これにより、最終的に用紙Ｐに転写されるトナーが欠損し、追跡パターンＡの視認性が低下する虞がある。

【0026】

このように、追跡パターンを構成するトナーは、一次転写部の通過に伴って感光体に残留したり逆転写されたりすることにより欠損する虞があるが、斯かる追跡パターンのトナー欠損は、特に、本来形成される画像とは離れた位置に形成される追跡パターンにおいて生じやすいことが分かった。すなわち、図４に示されるように、追跡パターンは、画像Ｂと重なる位置に配置される追跡パターンＡ１のほか、画像Ｂに隣接する位置に配置される追跡パターンＡ２、画像Ｂとは離れた位置に配置される追跡パターンＡ３があり、特に画像Ｂとは離れた位置に配置される追跡パターンＡ３は、画像Ｂと重なる位置に配置される追跡パターンＡ１及び画像Ｂに隣接する位置に配置される追跡パターンＡ２に比べてトナーの欠損が生じやすい。なお、画像Ｂに隣接する位置とは、画像Ｂの端から外側に１ｍｍ以内の範囲を意味する。

【0027】

画像とは離れた位置に形成される追跡パターンにおいて、トナー欠損しやすい原因は、次のような理由による。

【0028】

図５中の（ａ）に示されるように、画像とは離れた位置に形成される追跡パターンＡ３は、周囲に画像を構成するトナーが存在しないため、感光体２から中間転写ベルト１１へ転写される際、あるいは、一次転写部を通過する際に、追跡パターンＡ３を構成するトナーＴａに対して局所的な応力が加わることによりトナーＴａが凝集する。その結果、図５中の（ｂ）に示されるように、トナーＴａの一部が感光体２の表面に付着するため、感光体２から中間転写ベルト１１へトナーＴａを転写しきれなかったり、反対に中間転写ベルト１１から感光体２へトナーＴａが逆転写されたりして、追跡パターンＡ３のトナーＴａが欠損する。また、感光体２の摩擦係数が中間転写ベルト１１の摩擦係数よりも大きい場合、追跡パターンＡ３のトナーＴａが欠損しやすくなる。

【0029】

これに対して、図６中の（ａ）に示されるように、画像Ｂと重なる位置又は隣接する位置に形成される追跡パターンＡ１，Ａ２は、周囲に画像Ｂを構成するトナーＴｂが存在するため、各追跡パターンＡ１，Ａ２を構成するトナーＴａに対して局所的な応力が加わっても、その応力が画像ＢのトナーＴｂへ分散される。このため、各追跡パターンＡ１，Ａ２のトナーＴａは凝集しにくくなる。その結果、図６中の（ｂ）に示されるように、感光体２に対するトナーＴａの付着（残留）が抑制され、各追跡パターンＡ１，Ａ２は比較的良好に中間転写ベルト１１に転写される。

【0030】

なお、ここでは、追跡パターンＡが、複数の感光体２Ｙ，Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋのうち、二次転写部２Ｎを始点とする中間転写ベルト１１の移動方向（回転方向）の最上流に配置されるイエロー画像用の感光体２Ｙ上に形成される場合を例にしているが、上記トナー欠損の現象はこの例に限って生じるものではない。従って、追跡パターンＡが最上流以外の感光体に形成される場合であっても、上記と同じメカニズムにより、画像とは離れた位置に形成される追跡パターンＡ３が、画像Ｂと重なる位置又は隣接する位置に形成される追跡パターンＡ１，Ａ２に比べて、トナー欠損しやすい傾向にある。

【0031】

上記のように、追跡パターンの形成箇所が、画像に重なる又は隣接する位置か、あるいは、画像から離れた位置かによって、追跡パターンのトナー欠損の程度が異なるため、斯かる事情を考慮し、本実施形態に係る画像形成装置においては、下記のような制御を行うようにしている。以下、本実施形態において、追跡パターンを形成する際の制御方法について説明する。

【0032】

図７は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【0033】

図７に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、画像情報取得部としてのプリンタインターフェース５３と、パターン生成部３１と、画像形成部としてのプロッタユニット５４と、パターン形成部３３と、パターン判別部３４を備えている。

【0034】

プリンタインターフェース５３は、原稿読取装置又は端末から画像情報を取得する。取得された画像情報は、プリンタインターフェース５３からプロッタユニット５４及びパターン判別部３４へ送られる。

【0035】

パターン生成部３１は、画像形成装置を特定するための製造番号などの識別情報に基づき、その識別情報とあらかじめ関連付けされたパターンを生成する。生成されたパターンの情報は、パターン生成部３１からパターン形成部３３及びパターン判別部３４へ送られる。

【0036】

プロッタユニット５４は、プリンタインターフェース５３から得られる入力画像の情報に基づき、各作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ及び露光装置６を用いて用紙に画像を形成する。また、プロッタユニット５４は、入力画像と追跡パターンが重ね合わされた画像も形成する。

【0037】

パターン形成部３３は、パターン生成部３１から得られるパターンの情報と、パターン判別部３４の判別結果に基づいて、追跡パターンを形成する。本実施形態においては、追跡パターンがイエローのトナーを用いて形成されるため、追跡パターンはイエローの入力画像と重ね合わされ、新たな画像情報としてプロッタユニット５４へ送られる。そして、重ね合わされた画像は、イエロー画像を生成する作像ユニット１Ｙと露光装置６により用紙上に形成される。

【0038】

パターン判別部３４は、プリンタインターフェース５３から得られる入力画像の情報と、パターン生成部３１から得られるパターンの情報に基づいて、画像に対する追跡パターンの位置を判別する。具体的には、パターン判別部３４は、追跡パターンが、図４に示される画像Ｂと重なる位置に配置される追跡パターンＡ１か、画像Ｂに隣接する位置に配置される追跡パターンＡ２か、画像Ｂとは離れた位置に配置される追跡パターンＡ３かを判別する。以下、画像Ｂと重なる位置に配置される追跡パターンＡ１と、画像Ｂに隣接する位置に配置される追跡パターンＡ２を、合わせて「画像部パターン」と称し、これに対して、画像Ｂとは離れた位置に配置される追跡パターンＡ３を「非画像部パターン」と称する。

【0039】

ここで、本発明において、画像部パターン（画像Ｂと重なる位置又は隣接する位置に配置される追跡パターンＡ１，Ａ２）には、画像Ｂに重なる位置又は画像Ｂの端から外側に１ｍｍ以内の範囲に配置される追跡パターンが含まれる（図４参照）。一方、非画像部（画像Ｂから離れた位置に配置される追跡パターンＡ３）は、画像Ｂの端から１ｍｍ離れた位置よりもさらに外側に配置される追跡パターンを意味する。なお、画像Ｂは、図４に示されるような矩形のベタ画像でなくてもよい。

【0040】

上記のように、本実施形態においては、パターン判別部３４によって、追跡パターンが画像部パターンであるか、あるいは、非画像部パターンであるかが判別される。すなわち、追跡パターンがトナー欠損しにくいパターンであるか、トナー欠損しやすいパターンであるかが判別される。そして、その結果に基づき、本実施形態においては、追跡パターンの大きさ（追跡パターンの面積）を変更するようにしている。

【0041】

図８に、追跡パターンが画像部パターンである場合と非画像部パターンである場合の一例を示す。

【0042】

図８において、（ａ）に示される追跡パターンは画像部パターン４１であり、この場合、画像部パターン４１は４個のドットにより構成される。一方、図８中の（ｂ）に示される非画像部パターン４２は、画像部パターン４１と同じドットサイズで１６個のドットにより構成される。このように、本実施形態においては、非画像部パターン４２を構成するドット数を、画像部パターン４１を構成するドット数よりも多くすることにより、非画像部パターン４２を画像部パターン４１よりも大きく（大きい面積にて）形成する。すなわち、非画像部パターン４２は、画像から離れた位置に配置される追跡パターンであり、画像部パターン４１に比べて一次転写部におけるトナーの欠損が生じやすいため、非画像部パターン４２を画像部パターン４１よりも大きく形成する。これにより、非画像部パターン４２を構成するトナーの一部が欠損したとしても、非画像部パターン４２の視認性を良好に確保できるようになる。

【0043】

また、図９に示される別の例のように、ドット数は変更せず、ドットのサイズを変更することにより、画像部パターン４１と非画像部パターン４２の大きさを異ならせてもよい。この例においては、図９中の（ａ）に示される画像部パターン４１が、小さいサイズの４個のドットにより構成され、これに対して、図９中の（ｂ）に示される非画像部パターン４２は、大きいサイズの４個のドットにより構成されている。ドットのサイズは、露光装置から感光体へ照射される露光のスポット径を調整することにより変更できる。このように、図９に示される例の場合も、非画像部パターン４２が画像部パターン４１よりも大きく形成されるので、非画像部パターン４２の視認性を良好に確保できるようになる。

【0044】

なお、画像部パターン４１及び非画像部パターン４２の形状、ドット数及びドットサイズは、図８及び図９に示される例に限らず適宜変更可能である。

【0045】

上記のように、トナー欠損が生じやすい非画像部パターン４２は相対的に大きく形成されるのに対して、トナー欠損が生じにくい画像部パターン４１は相対的に小さく形成することができる。ただし、比較的トナー欠損が生じにくい画像部パターン４１においても、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像の濃度（階調）が低いほど、画像部パターン４１の周囲に存在するトナー（画像）が少なくなるため、画像部パターン４１のトナー欠損が生じやすくなる。

【0046】

そこで、図１０に示されるように、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像の濃度（階調）に応じて、画像部パターン４１の大きさを変更してもよい。この例においては、図１０中の（ｉ）に示されるベタ画像よりも、同図中の（ｉｉ）に示される濃い中間調画像の方が低い濃度であるので、画像部パターン４１を大きくし、さらに、同図中の（iii）に示される薄い中間調画像の場合は、画像部パターン４１より大きくしている。画像部パターン４１の大きさの変更は、画像部パターン４１を構成するドット数を異ならせることにより行ってもよいし、ドットサイズを異ならせることにより行ってもよい。

【0047】

このように、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像の濃度（階調）が低いほど、画像部パターン４１を大きく（大きい面積にて）形成することにより、画像部パターン４１の視認性を良好に確保できるようになる。また、反対に、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像の濃度（階調）が高いほど、画像部パターン４１を小さく形成できるので、追跡パターンを構成するトナーの消費を低減できる。

【0048】

また、画像部パターン４１においてはトナー欠損が生じにくいが、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像がいずれの感光体上に形成されるかによって、画像部パターン４１におけるトナー欠損の可能性が変化する。このことについて、図３に示される例に基づき説明する。

【0049】

図３に示される例においては、二次転写部２Ｎを始点とする中間転写ベルト１１の移動方向（回転方向）の上流側から順に、イエロー画像用の感光体２Ｙ、マゼンタ画像用の感光体２Ｍ、シアン画像用の感光体２Ｃ、ブラック画像用の感光体２Ｂｋが並んで配置されている。斯かる構成において、追跡パターンＡとこれと重なる又は隣接する画像がいずれも最上流のイエロー画像用の感光体２Ｙ上に形成される場合は、追跡パターンＡと画像は最上流のイエロー画像用の感光体２Ｙ上で互いに重なる又は隣接し、その状態で追跡パターンＡと画像は４つの感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｂｋの各一次転写部Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄを通過する。しかしながら、追跡パターンＡが重なる又は隣接する画像が、イエロー画像用の感光体２Ｙよりも１つ下流側のマゼンタ画像用の感光体２Ｍ上に形成される場合は、追跡パターンＡと画像が互いに重なる又は隣接する状態で通過する一次転写部は、マゼンタ画像用の感光体２Ｍの一次転写部Ｎ１ｂからブラック画像用感光体２Ｂｋの一次転写部Ｎ１ｄまでの３つとなる。同じように考えると、追跡パターンＡが重なる又は隣接する画像が、さらに下流側のシアン画像用の感光体２Ｃ上に形成される場合は、追跡パターンＡと画像が互いに重なる又は隣接する状態で通過する一次転写部は、さらに減って２つとなる。このように、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像が形成される感光体が、下流側に位置する感光体であるほど、追跡パターンＡが画像と重なる又は隣接する状態で通過できる一次転写部の数が減るため、追跡パターンＡを構成するトナーの凝集が生じやすくなり、追跡パターンＡのトナー欠損が生じやすくなる。

【0050】

そのため、図１１に示されるように、追跡パターンと重なる又は隣接する画像が形成される感光体がいずれの感光体であるかによって、追跡パターン（画像部パターン４１）の大きさを変更してもよい。すなわち、図１１中の（ｉ）～（ｉｖ）に示されるように、追跡パターン（画像部パターン４１）と重なる又は隣接する画像が、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に下流側の感光体上に形成される画像であるほど、追跡パターン（画像部パターン４１）を大きくする。なお、この場合も、画像部パターン４１の大きさの変更は、画像部パターン４１を構成するドット数を異ならせることにより行ってもよいし、ドットサイズを異ならせることにより行ってもよい。

【0051】

このように、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像が、下流側に位置する感光体上に形成される画像であるほど、画像部パターン４１を大きく形成することにより、画像部パターン４１の視認性を良好に確保できるようになる。また、反対に、画像部パターン４１と重なる又は隣接する画像が、上流側に位置する感光体上に形成される画像であるほど、画像部パターン４１を小さく形成できるので、追跡パターンを構成するトナーの消費を低減できる。

【0052】

図１２は、本実施形態に係る画像形成装置１００のハードウェアの構成を示すブロック図である。

【0053】

図１２に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５０、ＲＯＭ（Read Only Memory）５１、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２、プリンタインターフェース５３、プロッタユニット５４、及びこれらを電気的に接続するバスライン５５を備えている。

【0054】

ＣＰＵ５０は、画像形成装置１００全体の動作を制御する。ＣＰＵ５０の駆動に用いられるプログラムなどは、記憶装置としてのＲＯＭ５１に記憶されている。ＲＡＭ５２は、ＲＯＭ５１とは別の記憶装置であり、ＣＰＵ５０によって処理中の情報を一時的に保存するＳＶＲＡＭのほか、各種制御に必要なパラメータあるいはテーブルなどの情報を不揮発で保存するＮＶＲＡＭを有している。また、ＲＡＭ５２は、入力される画像データを画像処理するために一時的に蓄積する。プリンタインターフェース５３は、図示されていない外部のコンピュータから画像形成装置１００に入力される印刷データを受信するインターフェース回路である。プロッタユニット５４は、プリンタインターフェース５３から入力された画像データに対して、画像形成装置１００にて処理された追跡パターンを重ね合わせて出力画像として用紙上に画像形成するための印刷ユニットである。

【0055】

図１３は、本実施形態に係る画像形成装置１００における画像処理の流れを示す機能ブロック図である。図１３で説明される画像データに対する各種の画像処理は、プリンタインターフェース５３から入力され、ＲＡＭ５２に蓄積される画像データに対して、ＣＰＵ５０が、ＲＯＭ５１、ＲＡＭ５２から読み出される各種の画像処理プログラム、処理パラメータに基づいて画像データ処理を施すことにより実行される。

【0056】

図１３に示される入力画像情報は、プリンタインターフェース５３を介して画像形成装置１００に入力される印刷出力のための画像データである。画像データは、まず色変換処理部６１に送られ、色変換処理部６１においてＲＧＢ形式からＣＭＹ形式へ画像情報を変換する色変換処理が行われる。次いで、墨生成処理部６２において、黒色の画像情報（Ｂｋ）が生成され、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの各色の画像情報が形成される。そして、濃度変換処理部６３において、あらかじめ記憶されている色ごとの濃度補正テーブルに基づいて画像情報の濃度変換処理が行われ、続いて、階調変換処理部６４において、画像情報の階調変換処理が行われる。階調変換処理が施されたＣ、Ｍ、Ｂｋの画像データは、出力画像データとしてプロッタユニット５４に送信される。

【0057】

また、図１３に示されるように、追跡パターンは、ＲＯＭ５１に設けられたパターン記憶部６０にあらかじめ記憶されている情報に基づいてパターン生成部３１により出力画像に重畳されるパターン情報として読み出されパターン判別部３４へ送られる。パターン判別部３４においては、パターン情報と上記階調処理部６４から送られてきた各色の画像情報Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋとに基づいて、各色の画像に対する追跡パターンの位置を判別する。すなわち、追跡パターンが、画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターンか、あるいは画像とは離れた位置に配置される非画像部パターンかが判別される。そして、パターン形成部３３において、パターン判別部３４の判別結果に基づき、画像部パターン又は非画像部パターンに応じた追跡パターンが形成される。本実施形態の例の場合は、追跡パターンがイエロートナーを用いて形成されるので、パターン形成部３３において形成された追跡パターンの情報は階調変換処理部６４で生成されたイエロー画像情報Ｙと重ね合わされ、新たなイエロー画像情報Ｙとしてプロッタユニット５４へ送られる。プロッタユニット５４では、階調変換処理部６４から送信されたＣ、Ｍ、Ｂｋの画像情報と、階調変換処理部６４から送信されたイエロー画像情報に追跡パターン情報が重ね合わされたイエロー画像情報Ｙに基づいて、出力画像を形成する。

【0058】

図１４は、本実施形態に係るパターン判別部３４において用いられる画像情報を簡易的に示した図である。

【0059】

図１４（ａ）に示されるように、本実施形態においては、追跡パターンＡが、画像形成領域全体に渡って分散するように形成される。従って、本実施形態においては、各追跡パターンＡと重なる位置又は隣接する位置に入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）が存在するか否かを判別するため、追跡パターンＡごとにその近傍が含まれる領域７０ａを設定し、その領域７０ａ内に各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）が含まれるか否かをパターン判別部３４において判別するようにしている。具体的には、図１４（ｂ）～（ｅ）に示されるように、各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）ごとに各追跡パターンＡの領域７０ａに対応した領域７０ｂ～７０ｅを設定し、各領域７０ｂ～７０ｅ内に各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）が存在するか否かを判別する。

【0060】

図１５は、本実施形態に係るパターン判別部３４における追跡パターンの判別処理のフローチャートである。

【0061】

図１５に示されるように、本実施形態においては、上記色変換処理部６１、墨生成処理部６２、濃度変換処理部６３及び階調変換処理部６４による入力画像の画像処理が行われた後、各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）と追跡パターンの画像とが順次比較される。すなわち、図１４に示される各追跡パターンＡが含まれる領域７０ａごとに、それと対応する各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）の領域７０ｂ～７０ｅを走査する。そして、各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）の領域７０ｂ～７０ｅ内に入力画像が存在するか否か判別される。その結果、入力画像が存在する場合は、その領域に対応する追跡パターンＡが画像部パターンであると判別され、入力画像が存在しない場合は、その領域に対応する追跡パターンＡは非画像部パターンであると判別される。

【0062】

そして、全ての追跡パターンに対応する各色の入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）の領域７０ｂ～７０ｅについての走査が終了すると、入力画像（Ｂｋ）（Ｃ）（Ｍ）（Ｙ）と追跡パターンの画像との比較を終了する。これにより、全ての追跡パターンについて、画像部パターンであるか非画像部パターンであるかが判別される。そして、その判別結果に基づき、上記パターン形成部３３において、画像部パターン又は非画像部パターンに応じた追跡パターンが形成される。

【0063】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【0064】

また、本発明は、図１に示されるような複数の感光体２上の画像を中間転写ベルト１１を介して用紙Ｐに間接的に転写するカラー画像形成装置に適用される場合に限らず、図１６に示されるような、感光体２を１つのみ備え、その感光体２上の画像を中間転写ベルトを介さずに用紙Ｐに直接転写するモノクロ画像形成装置にも適用可能である。さらに、本発明は、図１７に示されるような複数の感光体２上の画像を用紙Ｐに直接転写する画像形成装置にも適用可能である。斯かる画像形成装置においても、パターン画像（識別パターン）が、画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターンであるか、あるいは画像と重なる位置及び隣接する位置のいずれにも配置されない非画像部パターンであるかによって、パターン画像（識別パターン）の視認性が変動するので、本発明を適用することにより特に非画像部パターンの視認性を良好に確保できるようになる。

【0065】

また、本発明は、どの装置により画像が形成されたのかを特定するための追跡パターンを形成する画像形成装置に限らず、それ以外の用途の識別パターンを形成する画像形成装置にも適用可能である。

【0066】

以上説明した本発明の態様をまとめると、本発明には、少なくとも下記の構成を備える画像形成装置が含まれる。

【0067】

［第１の構成］
第１の構成は、画像及び識別パターンを担持する像担持体と、前記像担持体上に前記画像を形成する画像形成部と、前記像担持体上に前記識別パターンを形成するパターン形成部と、前記像担持体上の前記画像及び前記識別パターンを記録媒体に直接又は間接的に転写する転写部と、前記識別パターンが、前記画像と重なる位置又は隣接する位置に配置される画像部パターンであるか、あるいは前記画像と重なる位置及び隣接する位置のいずれにも配置されない非画像部パターンであるかを判別するパターン判別部を備え、前記非画像部パターンは、前記画像部パターンよりも大きく形成される画像形成装置である。

【0068】

［第２の構成］
第２の構成は、前記第１の構成において、前記識別パターンを構成するドット数を多くすることにより、前記非画像部パターンを前記画像部パターンよりも大きく形成する画像形成装置である。

【0069】

［第３の構成］
第３の構成は、前記第１の構成において、前記識別パターンを構成するドットを大きくすることにより、前記非画像部パターンを前記画像部パターンよりも大きく形成する画像形成装置である。

【0070】

［第４の構成］
第４の構成は、前記第１から第３のいずれか１つの構成において、前記画像部パターンと重なる又は隣接する前記画像の濃度が低いほど、前記画像部パターンを大きく形成する画像形成装置である。

【0071】

［第５の構成］
第５の構成は、前記第１から第４のいずれか１つの構成において、前記像担持体を複数備え、複数の前記像担持体上の画像が記録媒体に順次転写される、又は、中間転写体に順次転写されてから前記記録媒体に転写される画像形成装置であって、前記識別パターンは、複数の前記像担持体のうち、前記記録媒体又は前記中間転写体の移動方向の最上流に位置する前記像担持体上に形成され、前記画像部パターンと重なる又は隣接する前記画像が、前記記録媒体又は前記中間転写体の移動方向の下流側に位置する前記像担持体上に形成される画像であるほど、前記画像部パターンを大きく形成する画像形成装置である。

【符号の説明】

【0072】

２ 感光体（像担持体）
１１ 中間転写ベルト（中間転写体）
３３ パターン形成部
３４ パターン判別部
４１ 画像部パターン
４２ 非画像部パターン
５４ プロッタユニット（画像形成部）
１００ 画像形成装置
Ａ 追跡パターン（識別パターン）
Ｂ 画像
Ｎ１ａ，Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄ 一次転写部
Ｎ２ 二次転写部
Ｐ 用紙（記録媒体）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0073】

【特許文献1】特開２０１７－１５１１３５号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】