特許 7459591 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-25

(45)【発行日】2024-04-02

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/36 20060101AFI20240326BHJP

   G03G 21/04 20060101ALI20240326BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240326BHJP

   B41J 29/393 20060101ALI20240326BHJP

   H04N 1/407 20060101ALI20240326BHJP

【ＦＩ】

G03G15/36

G03G21/04

G03G21/00 510

B41J29/393 107

H04N1/407 780

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020048562

(22)【出願日】2020-03-19

(65)【公開番号】P2021148945

(43)【公開日】2021-09-27

【審査請求日】2023-02-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山▲崎▼ 直哉

(72)【発明者】

【氏名】森田 英治

【審査官】市川 勝

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－０８１７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８６２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６５１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０８６１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０２７３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－３３６５４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／３６

Ｇ０３Ｇ ２１／０４

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｂ４１Ｊ ２９／３９３

Ｈ０４Ｎ １／４０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体を含む像保持体上に通常画像を形成する通常画像モードと、文字部と背景部を含む地紋画像を形成する地紋画像モードと、を有する画像形成装置であって、
前記通常画像モードが選択された場合、１つの画像濃度パターンまたは面積率が互いに異なる画像濃度パターンからなる第１画像濃度パターンを形成し、前記地紋画像モードが選択された場合、前記第１画像濃度パターンの画像濃度パターンよりもサイズが大きく所定の濃度の前記背景部の画像濃度パターンと面積率が互いに異なる前記文字部の画像濃度パターンからなる第２画像濃度パターンを前記文字部に適用するスクリーン線数と前記背景部に適用するスクリーン線数が異なるように設定して形成する画像濃度パターン形成手段と、
前記画像濃度パターンの濃度を前記像保持体上で検知する濃度検知手段と、
検知した前記画像濃度パターンの検知値に基づいて画像形成因子の設定条件を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記像保持体上にトナー画像を形成する現像ロールの周長／周速比以上の長さである、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
ここに、
周速比＝現像ロールの表面速度／像保持体の表面速度
とする。

【請求項4】

前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記像保持体の周長以上の長さである、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンのうち、正反射光学系を介して検知する前記画像濃度パターンが、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項6】

低線数で形成される前記画像濃度パターンは、高線数で形成される前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に小さい、
ことを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも、前記像保持体の移動方向と交差する主走査方向に大きい、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも、前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記濃度検知手段は、前記画像濃度パターンの検知値を、前記画像濃度パターンの濃度を検知した検知値から前記濃度検知手段の暗電圧値を減じた値を、前記像保持体の素面を検知した検知値から前記濃度検知手段の暗電圧値を減じた値で除算した規格化検知値に換算して、前記画像濃度パターンの検知値とする、
ことを特徴とする請求項１ないし８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】

潜像部と背景部とを含む地紋画像を印刷する画像形成装置において、潜像部の濃度及び背景部の濃度がそれぞれ所定の濃度になるように、潜像部用の階調及び背景部用の階調の少なくとも１つを補正する補正手段と、補正された階調に基づいて潜像部用の画像信号及び背景部用の画像信号をそれぞれ出力する出力手段と、各画像信号に基づいて地紋画像を印刷する印刷手段とを備える画像形成装置が知られている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－０８１７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、通常画像モードと地紋画像モードで同じサイズの画像濃度パターンを使用する場合と比べて、背景部と文字部の視覚的な濃度差の少ない地紋画像を出力することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記課題を解決するために、請求項１記載の画像形成装置は、
記録媒体を含む像保持体上に通常画像を形成する通常画像モードと、文字部と背景部を含む地紋画像を形成する地紋画像モードと、を有する画像形成装置であって、
前記通常画像モードが選択された場合、１つの画像濃度パターンまたは面積率が互いに異なる画像濃度パターンからなる第１画像濃度パターンを形成し、前記地紋画像モードが選択された場合、前記第１画像濃度パターンの画像濃度パターンよりもサイズが大きく所定の濃度の前記背景部の画像濃度パターンと面積率が互いに異なる前記文字部の画像濃度パターンからなる第２画像濃度パターンを前記文字部に適用するスクリーン線数と前記背景部に適用するスクリーン線数が異なるように設定して形成する画像濃度パターン形成手段と、
前記画像濃度パターンの濃度を前記像保持体上で検知する濃度検知手段と、
検知した前記画像濃度パターンの検知値に基づいて画像形成因子の設定条件を制御する制御手段と、を備えた、
ことを特徴とする。

【0007】

請求項２記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする。

【0008】

請求項３記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記像保持体上にトナー画像を形成する現像ロールの周長／周速比以上の長さである、
ことを特徴とする。
ここに、
周速比＝現像ロールの表面速度／像保持体の表面速度
とする。

【0009】

請求項４記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの各々の前記画像濃度パターンは、前記像保持体の周長以上の長さである、
ことを特徴とする。

【0010】

請求項５記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンのうち、正反射光学系を介して検知する前記画像濃度パターンが、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする。

【0011】

請求項６記載の発明は、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
低線数で形成される前記画像濃度パターンは、高線数で形成される前記画像濃度パターンよりも前記像保持体の移動方向である副走査方向に小さい、
ことを特徴とする。

【0012】

請求項７記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも、前記像保持体の移動方向と交差する主走査方向に大きい、
ことを特徴とする。

【0013】

請求項８記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、
前記第２画像濃度パターンの前記文字部の各々の前記画像濃度パターンは、前記第１画像濃度パターンの前記画像濃度パターンよりも、前記像保持体の移動方向である副走査方向に大きい、
ことを特徴とする。

【0014】

請求項９記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記濃度検知手段は、前記画像濃度パターンの検知値を、前記画像濃度パターンの濃度
を検知した検知値から前記濃度検知手段の暗電圧値を減じた値を、前記像保持体の素面を検知した検知値から前記濃度検知手段の暗電圧値を減じた値で除算した規格化検知値に換算して、前記画像濃度パターンの検出値とする、
ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

請求項１に記載の発明によれば、背景部と文字部の視覚的な濃度差の少ない地紋画像を出力することができる。

【0017】

請求項２に記載の発明によれば、副走査方向の検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0018】

請求項３に記載の発明によれば、現像ロールの周方向濃度ムラによる副走査方向の検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0019】

請求項４に記載の発明によれば、感光体ドラムの周方向濃度ムラによる副走査方向の検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0020】

請求項５に記載の発明によれば、トナー消費を抑制することができる。

【0021】

請求項６に記載の発明によれば、トナー消費を抑制することができる。

【0022】

請求項７に記載の発明によれば、転写効率の主走査方向のばらつきを抑制して検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0023】

請求項８に記載の発明によれば、主走査方向及び副走査方向の検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0024】

請求項９に記載の発明によれば、検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本実施形態に係る画像形成装置の内部構成を示す断面模式図である。

【図2】本実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示す機能ブロック図である。

【図3】画像形成装置の地紋画像印刷の構成を示す機能ブロック図である。

【図4】（ａ）は第１画像濃度パターンの背景部と文字部のパッチパターンを説明する図、（ｂ）は背景部と文字部のパッチパターンの読み取りを説明する図である。

【図5】文字部のパッチパターンの面積階調率と濃度の関係の一例を示す図である。

【図6】通常画像モードにおける第１画像濃度パターンと地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの例を示す図である。

【図7】地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンのサイズを説明する図である。

【図8】地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の例を示す図である。

【図9】ＡＤＣセンサによるトナー濃度の検知を説明する図である。

【図10】通常画像モードにおける第１画像濃度パターンと地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の一例を示す図である。

【図11】地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の例を示す図である。

【図12】電源ＯＮ又はスリープ復帰した場合の濃度調整の動作の流れを示すフローチャートである。

【図13】（ａ）はＡＤＣセンサで読み取られたそれぞれのパッチパターン濃度の一例を示す図、（ｂ）は規格化されたＡＤＣセンサの読み値を線形近似したパッチパターン濃度の一例を示す図である。

【図14】文字部の面積階調率が決定された地紋画像の例を示す図である。

【図15】ジョブ中における濃度調整の動作の流れを示すフローチャートである。

【図16】地紋画像を説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。

【0027】

（１）画像形成装置の全体構成及び動作
（１．１）画像形成装置の全体構成
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示す断面模式図である。
画像形成装置１は、画像形成部１０と、画像形成部１０の下部に装着された給紙装置２０と、画像形成部１０の上部に装着された読取装置３０と、操作表示部４０と、画像処理部５０と、システム制御装置６０と、を備えて構成され、プリント機能やコピー機能が実行されることにより画像が用紙等の記録媒体上に印刷される。

【0028】

画像形成部１０は、露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６、を備えて構成され、画像処理部５０から受け取った画像情報を給紙装置２０から送り込まれた用紙上にトナー像として形成する。

【0029】

画像形成部１０の底部には、用紙トレイ２１、２２を有する給紙装置２０が設けられ、更に給紙装置２０の下方には、上下方向に多段（本実施形態においては２段）に配置され、用紙を収容する用紙トレイＴ１、Ｔ２からなるトレイモジュールＴＭが接続されて画像形成部１０に対する用紙供給を行う。

【0030】

画像形成部１０の上方には、読取装置３０が配置されている。読取装置３０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ等のイメージセンサ（不図示）で、シートの画像を読み取り、電気信号である画像データに変換する。

【0031】

読取装置３０の前面側には、ユーザーインターフェイスとしての操作表示部４０が配置されている。操作表示部４０は、液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され、画像形成装置１の利用者は、操作表示部４０を介して各種の設定や指示の入力を行う。また、液晶表示パネルを介して画像形成装置１の利用者へ各種情報を表示する。

【0032】

画像処理部５０は、外部機器（デジタルカメラ、携帯端末、パーソナルコンピュータ等）から取り込まれた印刷情報から画像データを生成するとともに、読取装置３０によって入力された画像データを用いて種々の画像処理を行う。

【0033】

（１．２）画像形成部１０の構成及び動作
このような構成の画像形成装置１では、画像形成のタイミングに合わせて給紙装置２０から、印刷ジョブで指定された用紙が画像形成部１０へ送り込まれる。

【0034】

感光体ユニット１３は、給紙装置２０の上方に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する感光体ドラム３１を備えている。露光装置１２により静電潜像が形成されたそれぞれの感光体ドラム３１上には、それぞれの現像装置１４の現像ロール４２によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

【0035】

各感光体ユニット１３の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置１５の像保持体の一例としての中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２４から送り出され搬送ガイドにより案内された用紙に二次転写部ＴＲで二次転写ローラ５２によって一括転写される。

【0036】

黒（Ｋ）の作像エンジンの下流側で、二次転写部ＴＲの上流には、中間転写ベルト５１上に転写された濃度測定用の基準トナー像の濃度を検出するＡＤＣセンサ（Auto Density Control）ＳＲが中間転写ベルト５１と対向するように配置されている。

【0037】

定着装置１６は一対の加熱モジュール１６Ａと加圧モジュール１６Ｂの圧接領域によって定着ニップ部ＮＰ（定着領域）が形成される。
転写装置１５においてトナー像が一括転写された用紙は、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを介して定着装置１６の定着ニップ部ＮＰに搬送され、一対の加熱モジュール１６Ａと加圧モジュール１６Ｂにより、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。

【0038】

定着トナー像が形成された用紙は、搬送ガイドによってガイドされ、排出ローラ対６９から画像形成装置１上面の排紙トレイ部ＴＲ１に排出・収容される。
尚、自動で両面印刷を行う場合には、用紙の表裏が反転され、再び画像形成部１０へ送り込まれる。そして、トナー像の転写および転写像の定着が行われた後に、排紙トレイ部ＴＲ１に排出されることになる。

【0039】

（２）画像形成装置の機能構成と動作
（２．１）システム制御装置の機能構成
図２は本実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。
画像形成装置１は、印刷制御部６１、濃度情報検知部６２、文字部条件決定部６３、地紋データ作成部６４を含むシステム制御装置６０を備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行して、画像形成装置１全体の動作制御を行う。

【0040】

印刷制御部６１は、給紙装置２０との間の情報授受についての制御の他に、画像形成部１０が備える露光装置１２、感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５、定着装置１６等に対して、動作制御指示を与える。

【0041】

濃度検知手段の一例として濃度情報検知部６２は、地紋画像形成時に、像保持体の一例としての中間転写ベルト５１上に形成された第２画像濃度パターン（以下、パッチパターン：Ｐ［ｉ］）を読み取って、後述する地紋データを形成する際の文字部データのパッチパターンＰ［ｉ］を決定する。

【0042】

制御手段の一例としての文字部条件決定部６３は、濃度情報検知部６２が取得した地紋画像の背景部のパッチパターンＰ［０］と面積階調率Ｃｉｎが異なる複数Ｃｉｎの文字部のパッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）の濃度検知値から、背景部のパッチパターンＰ［０］に最も近似する文字部のパッチパターンのパッチパターンＰ［ｉ］を決定する。

【0043】

地紋データ作成部６４は、予め定められた条件（ドットパターン、線数）に従った背景部の画像データと、予め定められた条件（ドットパターン、線数）及び文字部条件決定部６３で決定されたパッチパターンＰ［ｉ］に従って形成された文字部の画像データにより、出力対象となる画像データに画像合成される地紋画像データを作成する。

【0044】

（２．２）地紋画像
図３は、本実施形態における画像形成装置１の地紋画像印刷の構成を示す機能ブロック図、図４（ａ）は第１画像濃度パターンの背景部と文字部のパッチパターンを説明する図、（ｂ）は背景部と文字部のパッチパターンの読み取りを説明する図、図５は文字部のパッチパターンの面積階調率Ｃｉｎと濃度の関係の一例を示す図、図１６は地紋画像を説明する模式図である。以下、図面を参照しながら、本実施形態に係る画像形成装置１における地紋画像の印刷について説明する。

【0045】

領収書や証券、各種証明書の中には、簡単に複写されることがないように、複写すると、文字や画像が浮かび上がる特殊な模様が背景に印刷されているものがある。この特殊な模様は、一般に「地紋」と呼ばれ、地紋を画像データの背景に付加することで、複写によって原本を容易に複製できなくするような仕掛けを施し、心理的に、原本の複写を抑止することが行われている。

【0046】

地紋画像は、図１６の左側に模式的に示すように、背景画像内の地紋文字の部分（以下、文字部という）と背景画像内の文字部以外の部分（以下、背景部という）との視覚上の濃度をほぼ同一としつつ、文字部の網点（ドットパターン）の線数を、背景部の網点（ドットパターン）の線数とは異ならせることで形成されている。

【0047】

具体的には、文字部の網点の線数は、読取装置３０（イメージスキャナ）で解像されない高い線数とされ、背景部の網点の線数は、読取装置３０で十分解像される低い線数とされている。
したがって、図１６に示すように、地紋画像が埋め込まれた原稿の複写時において、背景部については、網点模様が読み取られ、その網点模様がそのまま印刷されるのに対して、文字部については、網点模様が、一定濃度の領域として読み取られるため、文字部は、２値化によって無濃度領域（あるいは低濃度領域）として印刷される。

【0048】

これにより、複写（コピー）による印刷物においては、文字部の濃度が背景部の濃度より低くなって、文字部（地紋として埋め込んだ警告等）が視覚上認識されることになる。
このような地紋画像の印刷においては、背景部と文字部の濃度差がなく、複写後に文字（地紋）が浮き上がるのが望ましく、この背景部と文字部の濃度調整のために、ＡＤＣセンサＳＲを用いて背景部と文字部とを略同等のスクリーンからなる画像濃度パターンを所望のタイミングで作成し、濃度調整を行っている。地紋画像においては、常に低線数の背景部と高線数の文字部が隣接して出力されるため、濃度差があるとすぐに判別されることから、通常画像より高い精度での濃度制御が求められる。

【0049】

一方、通常画像モード時の濃度調整のための第１画像濃度パターンと、地紋画像モード時の第２画像濃度パターンを同一サイズとすると、画像濃度パターンサイズが共に小さい場合は地紋画像の濃度制御の精度が悪くなり、画像濃度パターンサイズが共に大きい場合は利用頻度の高い通常画像モードでトナー消費が不要に増加してしまう虞がある。

【0050】

（２．３）地紋画像の印刷
画像形成装置１は、図３に示すように、文字部条件決定部６３で、濃度情報検知部６２で読み取った背景部と文字部のパッチパターン（第２画像濃度パターン）の濃度に基づいて、文字部データのパッチパターンＰ［ｉ］を決定する。また、直接、面積階調率Ｃｉｎを決定してもよい。そして、地紋データ作成部６４で地紋データを作成し、元画像の画像データと画像処理部５０で画像合成した後、画像形成部１０で印刷出力する。

【0051】

画像形成装置１は、このような複写抑止のための地紋画像形成の指示を受け付けた場合、地紋データを作成するために、まず、図４に示すように、中間転写ベルト５１上に、所定の濃度の背景部のトナーパッチ（基準パターンＰ［０］）と、面積階調率が異なる複数Ｃｉｎの文字部のパッチパターン（パッチパターンＰ［ｉ］：ｉ＝１～５）を形成して、濃度情報検知部６２で、パッチパターンの濃度を読み取る。濃度情報検知部６２としては、転写装置１５に備えられている画像形成プロセス制御用のＡＤＣ（Auto Density Control）センサＳＲを利用することができる。

【0052】

ここで、文字部のパッチパターンＰ［ｉ］は、図５に一例として模式的に示すように、面積階調率Ｃｉｎが異なる５つの濃度レベルを有する（Ｐ［１］～Ｐ［５］）。このように、文字部のパッチパターンＰ［ｉ］を面積階調率Ｃｉｎが異なるパッチパターンとすることで、現在の画像形成条件（装置、印刷枚数、温度・湿度条件等）で形成される背景部の濃度と略一致する濃度の文字部の画像データを作成することができる。尚、濃度レベルは５つに限られない。

【0053】

（３）地紋画像モードにおける第２画像濃度パターン
図６は通常画像モードにおける第１画像濃度パターンと地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの例を示す図、図７は地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンのサイズを説明する図、図８は地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の例を示す図、図９はＡＤＣセンサＳＲによるトナー濃度の検知を説明する図、図１０は通常画像モードにおける第１画像濃度パターンと地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の一例を示す図、図１１は地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の例を示す図である。以下、図面を参照しながら、地紋画像モードにおける濃度調整のための第２画像濃度パターンについて説明する。

【0054】

画像形成装置１は、通常画像モードが選択された場合、面積率が互いに異なる画像濃度パターンからなる第１画像濃度パターンを形成し、地紋画像モードが選択された場合、第１画像濃度パターンの画像濃度パターンよりもサイズが大きく面積率が互いに異なる画像濃度パターンからなる第２画像濃度パターンを形成する。

【0055】

図６には、地紋画像モード時に形成する第２画像濃度パターンを通常画像モード時に形成する第１画像濃度パターンとの比較で示している。図６に示すように、第２画像濃度パターンは、所定の濃度の背景部のパッチパターンＰ０と面積率が互いに異なる文字部のパッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５）からなり、背景部は低線数である４７線で形成され、文字部は高線数である１４４線で形成される。具体的には、第１画像濃度パターンが、例えば、各パッチパターンＰ１～Ｐ４の面積率が順に２０％、４０％、６０％、８０％で形成される場合、第２画像パターンの各パッチパターンＰ０、Ｐ１～Ｐ５の面積率は順に２０％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％で形成される。

【0056】

そして、第２画像濃度パターンの各々のパッチパターンは、第１画像濃度パターンの各々のパッチパターンよりも中間転写ベルト５１の移動方向（図中 矢印で表示）である副走査方向にそのサイズ（長さ）が大きくなるように形成される（図中Ｌ２＞Ｌ１）。これにより、パッチパターン内の副走査方向の濃度の面内ムラの影響を抑制し、ＡＤＣセンサＳＲによる検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0057】

図７には第２画像濃度パターンの各パッチパターンの長さを示している。図７に示すように、各パッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）の長さＬは、像保持体上にトナー画像を形成する現像ロール４２の周長／周速比以上の長さであることが好ましい。ここに、像保持体の一つである感光体ドラム３１の直径をＤ１、周速をＶ１、現像ロール４２の直径をＤ２、周速をＶ２とした場合、各パッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）の長さＬは、（１）式で表される。
Ｌ≧πＤ２／（Ｖ２／Ｖ１）・・・（１）
このように、第２画像濃度パターンの各パッチパターンの長さを長くすることで、現像ロール４２の周方向濃度ムラによる副走査方向の検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0058】

また、各パッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）の長さＬは、像保持体の一つである感光体ドラム３１の周長（πＤ１）以上の長さとなるように形成してもよい。
Ｌ≧πＤ１・・・（２）
これにより、感光体ドラム３１の周方向濃度ムラによる副走査方向の検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0059】

図８には、地紋画像モード時に形成する第２画像濃度パターンの他の一例を通常画像モード時に形成する第１画像濃度パターンとの比較で示している。図８に示すように、低線数で形成される背景部のパッチパターンＰ０は、高線数で形成される文字部の各々のパッチパターンよりも像保持体の移動方向である副走査方向にそのサイズである長さＬ０を小さく形成してもよい（Ｌ０＜Ｌ２）。背景部のパッチパターンＰ０は、文字部の各パッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）に比べて、低線数のスクリーンで形成されているために、外乱に対する濃度安定性は高く、パッチパターン内の副走査方向の濃度の面内ムラの影響を受けにくいことによる。これにより、地紋画像モード時の濃度調整動作におけるトナー消費を抑制することができる。

【0060】

図９にはＡＤＣセンサＳＲによるトナー濃度の検知を示している。図９に示すように、ＡＤＣセンサＳＲは、光を照射する発光部ＳＲ－１と、発光部ＳＲ－１から照射された光のうち、パッチパターンで反射した鏡面反射光を受光する第１の受光部ＳＲ－２と、パッチパターンで反射した主に拡散反射光を受光する第２の受光部ＳＲ－３とを備えている。

【0061】

第１の受光部ＳＲ－２は、光学系ＳＲ－４を経て中間転写ベルト５１を正反射した鏡面反射光を受光して中間転写ベルト５１に形成されたパッチパターンのうち、黒トナーで形成されるパッチパターンの濃度を検出する。この鏡面反射光は、正反射光であるので、パッチパターンが形成された中間転写ベルト５１の表面からの反射光も含み、ＡＤＣセンサＳＲによる検知値は、中間転写ベルト５１の表面ムラの影響を受けやすい。

【0062】

本実施形態においては、第２画像濃度パターンの文字部の各々のパッチパターンのうち、正反射光学系を介して検出するパッチパターン（黒色トナーで形成されるパッチパターン）のみを第１画像濃度パターンのパッチパターンよりも副走査方向にそのサイズ（長さ）が大きくなるように形成してもよい。これにより、地紋画像モード時の濃度調整動作におけるトナー消費を抑制しながら、パッチパターン内の副走査方向の濃度の面内ムラの影響を受けにくくすることができる。

【0063】

図１０には、通常画像モードにおける第１画像濃度パターンと地紋画像モードにおける第２画像濃度パターンの他の一例を示している。図１０に示すように、第２画像濃度パターンの各々のパッチパターンは、第１画像濃度パターンの各々のパッチパターンよりも中間転写ベルト５１の移動方向（図中 矢印で表示）と交差する主走査方向にそのサイズ（幅）が大きくなるように形成される（図中Ｗ２＞Ｗ１）。これにより、パッチパターン内の主走査方向の濃度の面内ムラの影響を抑制し、ＡＤＣセンサＳＲによる検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。
特に、地紋画像は、用紙全面に形成されることが多く、パッチパターンの主走査方向長さ（幅）が短いほど、実際に地紋画像を出力する場合と転写の影響が異なる虞があり、パッチパターンの主走査方向のサイズ（幅）を大きくすることで、転写効率の主走査方向のばらつきを抑制して検出値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0064】

この場合、第２画像濃度パターンの各々のパッチパターンは、図１１に示すように、第１画像濃度パターンの各々のパッチパターンよりも中間転写ベルト５１の移動方向と交差する主走査方向にそのサイズ（幅）が大きく、中間転写ベルト５１の移動方向である副走査方向にそのサイズ（長さ）が大きくなるように形成してもよい。これにより、主走査方向及び副走査方向の検知値のばらつき誤差を小さくすることができる。

【0065】

（４）画像形成装置の動作
図１２は電源ＯＮ又はスリープ復帰した場合の濃度調整の動作の流れを示すフローチャート、図１３（ａ）はＡＤＣセンサで読み取られたそれぞれのパッチパターン濃度の一例を示す図、（ｂ）は規格化されたＡＤＣセンサの読み値を線形近似したパッチパターン濃度の一例を示す図、図１４は文字部の面積階調率Ｃｉｎが決定された地紋画像の例を示す図、図１５はジョブ中における濃度調整の動作の流れを示すフローチャートである。以下、図面を参照しながら、画像形成装置１における画像形成動作の流れを説明する。

【0066】

画像形成装置１は、印刷ジョブを受け付けると（Ｓ１０１）、印刷ジョブは通常画像モードでの実施か否か判断する（Ｓ１０２）。
通常画像モード設定がなされていた場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定時間経過しているか、所定の環境変動があるか、又は画像形成装置１における部材交換があったか否か判断される（Ｓ１０３）。ここに、所定の環境変動としては、例えば低温低湿環境から高温高湿環境への変動が挙げられ、部材交換としては、例えば感光体ユニット１３、現像装置１４、転写装置１５の交換が挙げられる。

【0067】

判断の結果、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定時間経過している、所定の環境変動がある、又は部材交換があった、等の場合（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、第１画像濃度パターンを像保持体の１つである中間転写ベルト５１上に形成する（Ｓ１０４）。中間転写ベルト５１上に形成された第１画像濃度パターンの各パッチパターンはＡＤＣセンサＳＲで読み取られた（Ｓ１０５）後、読取値の規格化が行なわれ（Ｓ１０６）、画像形成条件が決定される（Ｓ１０７）。そして、決定された画像形成条件で通常画像出力が行われる（Ｓ１０８）。

【0068】

ステップＳ１０３において、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定時間経過していない、所定の環境変動がない、又は部材交換もない、等の場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、現在の画像形成条件で通常画像出力が行われる（Ｓ１０８）。

【0069】

ステップＳ１０２において、地紋画像モード設定がなされていた場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、前回の地紋画像モードセットアップ実施から所定時間経過しているか、所定の環境変動があるか、又は画像形成装置１における部材交換があったか否か判断される（Ｓ１０９）。
判断の結果、前回の地紋画像モードセットアップ実施から所定時間経過している、所定の環境変動がある、又は部材交換があった、等の場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、第２画像濃度パターンを像保持体の１つである中間転写ベルト５１上に形成する（Ｓ１１０）。中間転写ベルト５１上に形成された第２画像濃度パターンの各パッチパターンはＡＤＣセンサＳＲで読み取られる（Ｓ１１１）。

【0070】

図１３（ａ）にはＡＤＣセンサで読み取られたそれぞれのパッチパターン（Ｐ［０］～Ｐ［５］）濃度の一例を示す。図１３（ａ）に示すように、濃度情報検知部６２は、ＡＤＣセンサＳＲで読み取られたそれぞれのパッチパターン（Ｐ［０］～Ｐ［５］）の濃度に応じた濃度値ＡＤＣ［０］～［５］を取得する。

【0071】

このように、ＡＤＣセンサＳＲで直接読み取られた濃度値ＡＤＣ［０］～［５］は、パッチパターンが形成された中間転写ベルト５１の素面の反射状態を含んでいるために、読取値の規格化を行う（Ｓ１１２）。具体的には、規格化された濃度値Ｒ－ＡＤＣは、（３）式で表される。
Ｒ－ＡＤＣ＝（Ｖpatch－Ｖdark）／（Ｖcln－Ｖdark）・・・（３）
ここに、ＡＤＣセンサＳＲによるトナーパッチの読み値をＶpatch、中間転写ベルト５１の素面の読み値をＶcln、ＡＤＣセンサＳＲの暗電圧をＶdarkとする。
図１３（ｂ）には、図１３（ａ）に対応して規格化された濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］～［５］の一例を示す。

【0072】

次に、図１３（ｂ）に示すように、規格化されたパッチパターン（Ｐ［０］～Ｐ［５］）の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］～［５］を線形近似して、背景部の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］と略一致する文字部の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［１］～Ｐ［５］を決定する（Ｓ１１３）。
例えば、背景部の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］と略一致する文字部の濃度値がＲ－ＡＤＣ［３］である場合、背景部のパッチパターンＰ［０］と一致する文字部のパッチパターンはＰ［３］となる。

【0073】

このようにして、文字部条件決定部６３は、濃度情報検知部６２が取得した地紋画像の背景部のパッチパターンＰ［０］と面積階調率Ｃｉｎが異なる複数Ｃｉｎの文字部のパッチパターンＰ［ｉ］（ｉ＝１～５）の濃度検知値から、背景部のパッチパターンＰ［０］に最も近似する文字部のパッチパターンの面積階調率Ｃｉｎを決定して、背景部と文字部の視覚的な濃度差の少ない地紋画像を出力する（Ｓ１１４）。

【0074】

図１４に、このようにして文字部のパッチパターンの面積階調率Ｃｉｎ（Ｐ［３］）が決定された地紋画像の例を示す。
各地紋画像は、背景部Ｐ［０］に対して、図１４（ａ）は文字部Ｐ［１］、（ｂ）は文字部Ｐ［２］、（ｃ）は文字部Ｐ［３］、（ｄ）は文字部Ｐ［４］、（ｅ）は文字部Ｐ［５］が適用された例を示している。

【0075】

図１５はジョブ中における濃度調整の動作の流れを示すフローチャートである。
画像形成装置１は、印刷ジョブ中に通常画像モードでの実施か否か判断する（Ｓ２０１）。
通常画像モード設定がなされていた場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過しているか否か判断される（Ｓ２０２）。

【0076】

判断の結果、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過している場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、第１画像濃度パターンを像保持体の１つである中間転写ベルト５１上に形成する（Ｓ２０３）。中間転写ベルト５１上に形成された第１画像濃度パターンの各パッチパターンはＡＤＣセンサＳＲで読み取られた（Ｓ２０４）後、読取値の規格化が行なわれ（Ｓ２０５）、画像形成条件が決定される（Ｓ２０６）。そして、決定された画像形成条件で通常画像出力が行われる（Ｓ２０７）。

【0077】

ステップＳ２０２において、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過していない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、現在の画像形成条件で通常画像出力が行われる（Ｓ２０７）。

【0078】

ステップＳ２０１において、地紋画像モード設定がなされていた場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、前回の地紋画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過しているか否か判断される（Ｓ２０８）。判断の結果、前回の地紋画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過している場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、第２画像濃度パターンを像保持体の１つである中間転写ベルト５１上に形成する（Ｓ２０９）。中間転写ベルト５１上に形成された第２画像濃度パターンの各パッチパターンはＡＤＣセンサＳＲで読み取られる（Ｓ２１０）。

【0079】

ＡＤＣセンサＳＲで直接読み取られた濃度値ＡＤＣ［０］～［５］は、パッチパターンが形成された中間転写ベルト５１の素面の反射状態を含んでいるために、読取値の規格化を行う（Ｓ２１１）。

【0080】

次に、規格化されたパッチパターン（Ｐ［０］～Ｐ［５］）の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］～［５］を線形近似して、背景部の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［０］と略一致する文字部の濃度値Ｒ－ＡＤＣ［１］～Ｐ［５］を決定（Ｓ２１２）して、背景部と文字部の視覚的な濃度差の少ない地紋画像を出力する（Ｓ２１３）。

【0081】

画像形成装置１は、ジョブ終了時においても、上述したジョブ中と同様の濃度調整動作を行う。すなわち、通常画像モードの場合、前回の通常画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過しているときは、第１画像濃度パターンを作成して通常画像モードのセットアップ動作を実施し、地紋画像モードの場合、前回の地紋画像モードセットアップ実施から所定印刷枚数経過しているときは、第２画像濃度パターンを作成して地紋画像モードのセットアップ動作を実施する。

【0082】

以上の説明では、背景部のパッチパターンの線数を低線数（４７線）、文字部のパッチパターンの線数を高線数（１４４線）として地紋画像を形成するようにしたが、背景部のパッチパターンの線数を高線数（１４４線）、文字部のパッチパターンの線数を低線数（４７線）として、複写時に文字部の濃度が背景部の濃度より高くなって、文字部が視覚上認識されるように地紋画像を形成してもよい。
また、以上の実施形態における説明では、パッチパターンのパッチ数（ｎ＝５）及び面積階調率（Ｃｉｎ）は一例であり、他の数及び値としても良い。

【符号の説明】

【0083】

１・・・画像形成装置
１０・・・画像形成部
１３・・・感光体ユニット
３１・・・感光体ドラム
１４・・・現像装置
１５・・・転写装置
５１・・・中間転写ベルト
２０・・・給紙装置
３０・・・読取装置
４０・・・操作表示部
５０・・・画像処理部
６０・・・システム制御装置
６１・・・印刷制御部
６２・・・濃度情報検出部
６３・・・文字部条件決定部
６４・・・地紋データ作成部
Ｐ［０］～Ｐ［５］・・・パッチパターン
ＳＲ・・・ＡＤＣセンサ

【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】