(57)【要約】【課題】画像濃度のＭ字カーブ特性を解消する画像形成装置及び該装置の運転条件調整方法を提供する。【解決手段】トナーを用いて像担持体(10)に出力、又は像担持体から転写されて被転写体(24)に出力したパッチ画像に基づいて運転条件を調整する画像形成装置(1)であって、パッチ画像内に所定のドット幅を有した網点状のハーフ画像、及びパッチ画像の全面にドットを形成したベタ画像をそれぞれ作成しており、ハーフ画像のうち１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度調整後に、ハーフ画像のうち３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成するテスト画像形成手段(56)と、作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段(60)と、検出された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を用いて運転条件を調整する運転条件調整手段(66)とを具備する。【選択図】図３
2010002833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを用いて像担持体に出力、又は該像担持体から転写されて被転写体に出力したパッチ画像に基づいて運転条件を調整する画像形成装置であって、
該パッチ画像内に所定のドット幅を有した網点状のハーフ画像、及び該パッチ画像の全面にドットを形成したベタ画像をそれぞれ作成しており、該ハーフ画像のうち１ドット幅のハーフ画像及び前記ベタ画像の濃度調整後に、前記ハーフ画像のうち３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成するテスト画像形成手段と、
該作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、
該検出された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を用いて前記運転条件を調整する運転条件調整手段と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
前記運転条件調整手段は、前記１ドット幅のハーフ画像の濃度、前記ベタ画像の濃度、及び前記３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を略等しくすべく、前記運転条件を調整していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記像担持体に静電潜像を形成する露光部、及び前記トナーを該像担持体に供給する現像ローラを備え、
前記運転条件調整手段は、前記露光部の露光量、或いは前記現像ローラに印加されるバイアス電圧の交流成分を調整し、前記１ドット幅のハーフ画像の濃度、前記ベタ画像の濃度、及び前記３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を略等しくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記テスト画像形成手段は、印刷枚数が所定数を超えた場合に、前記ハーフ画像と前記ベタ画像をそれぞれ作成していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
トナーを用いて像担持体に出力、又は該像担持体から転写されて被転写体に出力したパッチ画像に基づいて運転条件を調整する画像形成装置の運転条件調整方法であって、
該パッチ画像内に所定のドット幅を有した網点状のハーフ画像のうち１ドット幅のハーフ画像、及び該パッチ画像の全面にドットを形成したベタ画像をそれぞれ作成するステップと、
該作成された１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度を検出するステップと、
該検出された１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度を用いて該ハーフ画像の濃度及び該ベタ画像の濃度を調整するステップと、
前記ハーフ画像のうち３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成するステップと、
該作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出するステップと、
該検出された３〜６ドット幅のハーフ画像を用いて前記像担持体に静電潜像を形成する露光部の露光量、或いは前記トナーを該像担持体に供給する現像ローラに印加されるバイアス電圧の交流成分を調整し、前記運転条件を調整するステップと
から構成される運転条件調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等に代表される画像形成装置及び該装置の運転条件調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置では電子写真方式が用いられており、帯電器が像担持体、例えば感光体ドラムを予め帯電し、露光部がドラムの表面に光を照射すると、このドラムの表面には静電潜像が形成される。また、現像ローラはトナーを担持しており、現像バイアス電圧を印加すると、このトナーが励起して静電潜像に付着し、出力画像（トナー像）が形成される。そして、この画像が用紙に転写及び定着される。
【０００３】
ここで、画像形成装置が良好な画質を維持するためには、その運転条件の調整（キャリブレーション）が必要になる。例えば、出力画像の濃度は経年変化や周囲環境等に応じて変化するものであり、仮に運転条件を何等調整しない場合には、画像ムラなどが発生するからである。
そこで、この出力画像の濃度が理想濃度になるように、運転条件の調整を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５４０２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した従来の技術では、ドラムの表面にハーフ画像やベタ画像を出力し、この画像の濃度を検出して運転条件の調整を行っている。
詳しくは、このハーフ画像とは、所定のドット幅を有したトナーの網点からなり、また、ベタ画像とはトナーのベタ塗りからなる。そして、これらハーフ画像やベタ画像の濃度を検出し、当該濃度が理想濃度になるように、現像バイアス電圧を変更する（γ補正）。
【０００６】
しかしながら、運転条件の調整が仮に１ドット幅のハーフ画像の濃度、及びベタ画像の濃度の調整のみでは、やはり画像ムラを防止できないとの問題がある。
具体的には、これら１ドット幅のハーフ画像やベタ画像の各濃度を均一に調整しても、その間、つまり、３〜６ドット幅のハーフ画像ではその濃度が極端に小さくなるとの現象が生ずるからである。
【０００７】
この現象は、画像濃度を縦軸、ドット幅を横軸にとれば、アルファベットの略Ｍ字の如くのカーブ形状を示している（以下、Ｍ字カーブ特性と称する）。このように、これら１ドット幅のハーフ画像からベタ画像までのうち、３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度が非常に減少するので、当該現象を鑑みた運転条件の調整が必要になるが、上記従来の技術ではこの点については格別な配慮がなされていない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、画像濃度のＭ字カーブ特性を解消する画像形成装置及び該装置の運転条件調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための第１の発明は、トナーを用いて像担持体に出力、又は像担持体から転写されて被転写体に出力したパッチ画像に基づいて運転条件を調整する画像形成装置である。
そして、このパッチ画像内に所定のドット幅を有した網点状のハーフ画像、及びこのパッチ画像の全面にドットを形成したベタ画像をそれぞれ作成しており、ハーフ画像のうち１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度調整後に、ハーフ画像のうち３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成するテスト画像形成手段と、作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出する画像濃度検出手段と、検出された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を用いて運転条件を調整する運転条件調整手段とを具備する。
【００１０】
第１の発明によれば、画像形成装置の運転条件を調整するにあたり、ハーフ画像やベタ画像の情報を用いている。このハーフ画像とは、所定のドット幅を有したトナーの網点からなり、また、ベタ画像とは全面がドットで形成されたトナーのベタ塗りに相当する。そして、これらハーフ画像やベタ画像は、像担持体に出力、又は像担持体から転写した被転写体に出力される。
ここで、上述のハーフ画像については、テスト画像形成手段が３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成しており、この画像は、１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度調整後に作成される。
【００１１】
そして、画像濃度検出手段が、作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出し、運転条件調整手段が、検出された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を用いて運転条件を調整している。
よって、３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度が減少し難くなり、アルファベットの略Ｍ字の如くのカーブ形状（Ｍ字カーブ特性）が解消可能になる。この結果、従来に比して画像ムラを防止できる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の構成において、運転条件調整手段は、１ドット幅のハーフ画像の濃度、ベタ画像の濃度、及び３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を略等しくすべく、運転条件を調整していることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度が、１ドット幅のハーフ画像の濃度及びベタ画像の濃度に略等しく調整されていることから、上述のＭ字カーブ特性を確実に解消できる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明の構成において、像担持体に静電潜像を形成する露光部、及びトナーを像担持体に供給する現像ローラを備え、運転条件調整手段は、露光部の露光量、或いは現像ローラに印加されるバイアス電圧の交流成分を調整し、１ドット幅のハーフ画像の濃度、ベタ画像の濃度、及び３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を略等しくすることを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、運転条件調整手段が、露光量を調整、或いは現像バイアス電圧の交流成分を調整すれば、像担持体から現像ローラに向けてトナーを引き戻す電界を容易に調整でき、ドットの中央部分よりもエッジ部分に多くのトナーが集まる作用（エッジ効果）も調整できる。
【００１４】
第４の発明は、第１から第３の発明の構成において、テスト画像形成手段は、印刷枚数が所定数を超えた場合に、ハーフ画像とベタ画像をそれぞれ作成していることを特徴とする。
第４の発明によれば、第１から第３の発明の作用に加えてさらに、ハーフ画像及びベタ画像が印刷枚数を考慮して作成されており、画質の悪化を招く前に運転条件の調整が可能になる。
【００１５】
第５の発明は、トナーを用いて像担持体に出力、又は像担持体から転写されて被転写体に出力したパッチ画像に基づいて運転条件を調整する画像形成装置の運転条件調整方法である。
そして、このパッチ画像内に所定のドット幅を有した網点状のハーフ画像のうち１ドット幅のハーフ画像、及びこのパッチ画像の全面にドットを形成したベタ画像をそれぞれ作成するステップと、作成された１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度を検出するステップと、検出された１ドット幅のハーフ画像及びベタ画像の濃度を用いてハーフ画像の濃度及びベタ画像の濃度を調整するステップと、ハーフ画像のうち３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を作成するステップと、作成された３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を検出するステップと、検出された３〜６ドット幅のハーフ画像を用いて像担持体に静電潜像を形成する露光部の露光量、或いはトナーを像担持体に供給する現像ローラに印加されるバイアス電圧の交流成分を調整し、運転条件を調整するステップとから構成される。
【００１６】
第５の発明によれば、１ドット幅のハーフ画像の濃度やベタ画像の濃度を調整し、運転条件の調整基準を設けた後、３〜６ドット幅のハーフ画像の濃度を調整し、この調整基準を補正してＭ字カーブ特性を解消する。よって、従来に比して画像ムラを確実に防止できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、３〜６幅のハーフドット画像を作成して濃度を調整することにより、１ドット幅のハーフ画像からベタ画像に亘って画像ムラの生じない画像形成装置及び該装置の運転条件調整方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施例に係る画像形成装置１の概略構成図である。この装置１は印刷機能を有しており、給紙カセット４の内部には、枚葉の用紙が積層状態で収納される。
また、この装置１の内部には、カセット４からの用紙搬送方向でみて下流側にレジストローラ６、画像形成部８及び転写部２２が順番に配置されている。
【００１９】
画像形成部８は感光体ドラム（像担持体）１０を有し（図２）、ドラム１０は回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって図２の時計回りに駆動する。また、このドラム１０の周囲の適宜位置には、帯電器１２、露光部１４、現像部１６や、転写部２２がそれぞれ設けられている。
この帯電器１２は、ドラム１０の表面を一様に帯電させる。露光部１４は、レーザ光をドラム１０に向けて照射する。また、現像部１６は現像ローラ１８を有しており、このローラ１８は図示しない駆動モータによって図２の反時計回りに駆動する。
【００２０】
本実施例の転写部２２は転写ベルト（被転写体）２４を有している。このベルト２４は、ローラ２６に掛け回され、図示しない駆動モータによって図２の反時計回りに走行する。これらベルト２４とドラム１０とは、トナー像を用紙に転写するためのニップ部を形成する。なお、このベルト２４には、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられる。
【００２１】
また、用紙搬送方向でみてベルト２４の下流側には、定着部３０及び排紙トレイが順番に配置されている。
そして、この装置１が印刷を行う際は、カセット４からの用紙が１枚ずつ分離して送出される。送出された用紙はレジストローラ６に到達する。このレジストローラ６は、用紙の斜め送りを矯正しつつ、画像形成部８で形成されるトナー像との画像転写タイミングを計りながら、用紙を転写部２２に向けて送出する。
【００２２】
一方、図１の入力ポート４０は、印刷の元になる画像データが外部やスキャナから受信可能に構成されている。この画像データは、文字や符号、図形、記号、線図、模様等の各種の画像がデータ化されたものである、そして、このデータに基づき、コントローラ（メインＥＣＵ）５０ではレーザ光の照射を制御する。
【００２３】
このコントローラ５０はコンピュータとして機能する要素であり、上述した画像形成部８等に電気的に接続されるとともに、ＣＰＵやメモリ５４等のハードウエア資源を有している。そして、コントローラ５０は、このハードウエア資源を用いて所定のプログラムを実行する。これにより、ドラム１０の表面は、帯電・露光を経て静電潜像が形成される。
【００２４】
また、上述した本実施例の現像部１６は、磁性キャリアを用いて非磁性のトナーを帯電させ、この帯電されたトナーのみをドラム１０に向けて飛翔させており、非接触の現像方式によって出力画像（トナー像）をドラム１０に現像している。
詳しくは、撹拌・パドルミキサー１７が図示しない駆動モータによって回転すると、コンテナ２０からのキャリア及びトナーが撹拌されてトナーを帯電させる。
【００２５】
これらキャリア及びトナーはミキサー１７を介して磁気ブラシローラ１９に搬送される。
このブラシローラ１９は、ミキサー１７の上方に配設されており、ミキサー１７からのキャリア及びトナーを吸引して磁気ブラシを形成させる。この磁気ブラシの厚さは図示しない穂切りブレードで規制され、バイアス電圧の直流成分Ｖｍａｇが印加されると、磁気ブラシはトナーを現像ローラ１８に向けて搬送させる。一方、この磁気ブラシは現像後のトナー層を現像ローラ１８から掻き取っている。
【００２６】
このように、当該磁気ブラシでは、強固に付着したトナー層を現像ローラ１８から機械的な力で引き剥がす一方、現像に必要な新たなトナーを現像ローラ１８に供給している。
現像ローラ１８には、これらブラシローラ１９と現像ローラ１８との電位差によって、ブラシローラ１９から移送されたトナーのみの薄層が形成される。
【００２７】
そして、現像バイアス電圧、すなわち、直流成分Ｖｓｌｖを重畳した交流成分Ｖｐｐが印加されると、現像ローラ１８のトナーがドラム１０に向けて飛翔する。これにより、ドラム１０の表面には静電潜像に応じたトナー像が形成される。
ドラム１０とベルト２４との間を用紙が通過すると、ドラム１０の表面に形成されたトナー像は、上記ニップ部で用紙に転写される。
【００２８】
その後、用紙は未定着トナー像を担持した状態で定着部３０に向けて送られ、この定着部３０にて所定の温度に達した熱ローラで加圧され、トナー像が定着される。次いで、定着部３０から送出された用紙は排紙トレイに排出される。
この片面印刷に対し、装置１において両面印刷を行う場合には、定着部３０から排出された用紙は、このトレイに排出される直前にてその搬送方向が切り替えられる。つまり、片面に印刷された用紙は装置１内に引き戻され、レジストローラ４を介して転写部２２に向けて再び送られる。これにより、用紙の未だ印刷がされていない方の面にトナー像が転写される。
【００２９】
なお、本実施例の装置１は、原稿を画像読取位置に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）、転写済みの用紙にソート、穴開けやステープル処理等を行う後処理装置、仕分け処理等を行うジョブセパレータなどにも接続可能に構成されている。また、この装置１の適宜位置には操作部が設けられており、この操作部は、タッチ操作用のボタンの他、文字情報や案内画像等を表示可能なパネルを備えている。
【００３０】
ところで、上述したコントローラ５０は、トナー像の濃度に関する装置１の運転条件の調整（キャリブレーション）が実行可能に構成されている。
具体的には、当該運転条件の調整は、装置１の主電源がオン状態になった直後や、装置１が所定枚数の印刷を実施した後などに画像形成動作を中断して実行される。
【００３１】
そして、本実施例では、ドラム１０に形成された所定のパッチ画像をベルト２４に転写し、当該ベルト２４上の画像の濃度を検知しており（図２）、この検知信号をコントローラ５０のプロセス制御部５２に出力している（図１）。
より詳しくは、このプロセス制御部５２は、図３に示されるように、テスト画像形成部（テスト画像形成手段）５６を備えている。
【００３２】
このテスト画像形成部５６は、ハーフ画像作成部５７，５８やベタ画像作成部５９を有し、まず、ハーフ画像作成部５７は１ドット幅のハーフ画像を、本実施例のハーフ画像作成部５８は３ドット幅のハーフ画像をそれぞれドラム１０に形成させる。
具体的には、このハーフ画像は、所定数のマトリックスに配置されたトナーの網点であり、図４に示される如く、前者のハーフ画像作成部５７は、パッチ画像が１ドット幅で区画された千鳥パターン、すなわち、１ドットハーフ画像５７ａをドラム１０に形成する。これに対し、後者のハーフ画像作成部５８は、パッチ画像が３ドット幅で区画された３ドットハーフ画像５８ａをドラム１０に形成している。
【００３３】
また、ベタ画像作成部５９はパッチ画像の全面がドットで形成されたベタ画像５９ａをドラム１０に形成する。
なお、本実施例のハーフ画像作成部５８は、３ドットハーフ画像５８ａに替えて４ドット幅、若しくは５ドット幅、又は６ドット幅のハーフ画像のいずれかをドラム１０に形成しても良い。
ただし、このハーフ画像作成部５８は、上述したハーフ画像作成部５７やベタ画像作成部５９による各画像の濃度を調整した後に、３〜６ドット幅のいずれかのハーフ画像を形成する。
【００３４】
詳しくは、当該運転条件の調整は、まず、ハーフ画像作成部５７やベタ画像作成部５９が１ドットハーフ画像５７ａ及びベタ画像５９ａを濃度の検知範囲よりも広い範囲に亘ってドラム１０に形成する。なお、これら各画像５７ａ，５９ａは、現像バイアス電圧の直流成分Ｖｓｌｖを変更してそれぞれ複数形成される。
【００３５】
このドラム１０に形成された各画像５７ａ，５９ａはベルト２４に出力され、その濃度がフォトセンサ２８で検知される。
このフォトセンサ２８は、発光素子と受光素子とからなり、発光素子は画像５７ａ，５９ａの一定領域に向けて光を照射する。一方、受光素子は当該光の反射光を電気信号に変換しており、この電気信号を画像５７ａ，５９ａの検出濃度としてプロセス制御部５２に出力している。
【００３６】
プロセス制御部５２は、画像濃度検出部（画像濃度検出手段）６０を備えている（図３）。この検出部６０は、フォトセンサ２８からの信号に基づいて各画像５７ａ，５９ａの濃度、つまり、トナー載り量を検出しており、この検出信号を解析判定部６２に出力している。
解析判定部６２は、各画像５７ａ，５９ａの検出濃度とメモリ５４に予め記憶された理想濃度とを比較し、その差分から画像形成部８の現在の状態を判定し、この判定信号を反映先決定部６４に出力する。
【００３７】
続いて、反映先決定部６４は、これら検出濃度と理想濃度との差分の内容（例えば差分値や濃度勾配）に応じて調整対象、つまり、現像部１６の現像ローラ１８のみ、又は現像ローラ１８及びブラシローラ１９のうち少なくとも１つの反映先を決定する。
より詳しくは、反映先決定部６４が現像ローラ１８のみを反映先に決定した場合には、上述の現像バイアス電圧の直流成分Ｖｓｌｖを変更させ、或いは、現像ローラ１８及びブラシローラ１９を反映先に決定した場合には、上記直流成分Ｖｓｌｖとローラ１９に印加されるバイアス電圧の直流成分Ｖｍａｇとの電位差ΔＶを変更させる（γ補正）。
【００３８】
そして、この反映先決定部６４は決定信号をキャリブレーション実行部（運転条件調整手段）６６に出力する。
当該実行部６６は、例えば、各画像５７ａ，５９ａのトナー載り量が小さい旨を解析判定部６２で判定された場合には、現像バイアス電圧の直流成分Ｖｓｌｖを大きくしており、１ドットハーフ画像５７ａのトナー載り量と、ベタ画像５９ａのトナー載り量とを均一にする。
【００３９】
これら各５７ａ，５９ａの画像濃度が終了すると、ハーフ画像作成部５８が３ドットハーフ画像５８ａをドラム１０に形成する。なお、この画像５８ａもまた、濃度の検知範囲よりも広い範囲に亘って形成される。
この画像５８ａの濃度もフォトセンサ２８で検知され、画像濃度検出部６０は画像５８ａの検出信号を解析判定部６２に出力する。
【００４０】
この解析判定部６２は、当該画像５８ａの検出濃度と上記階調補正後の画像５７ａ，５９ａの濃度とを比較し、その差分から画像形成部８の現在の状態を判定し、この判定信号を反映先決定部６４に出力する。
反映先決定部６４は、これら各濃度との差分の内容に応じて調整対象、つまり、露光部１４、又は現像ローラ１８のうち少なくとも１つの反映先を決定する。
【００４１】
具体的には、反映先決定部６４が露光部１４を反映先に決定した場合には、その発光量を変更させ、或いは、現像部１６を反映先に決定した場合には、現像バイアス電圧の交流成分Ｖｐｐの最大値を固定しつつ、その最小値を変更させる。
そして、この反映先決定部６４が決定信号をキャリブレーション実行部６６に出力すると、当該実行部６６は、１ドットハーフ画像５７ａの濃度、ベタ画像５９ａの濃度、及び３ドットハーフ画像５８ａの濃度を略等しくする。
【００４２】
例えば、３ドットハーフ画像５８ａのトナー載り量が小さい旨を解析判定部６２で判定された場合には露光量を小さくしており、１ドットハーフ画像５７ａのトナー載り量と、ベタ画像５９ａのトナー載り量と、３ドットハーフ画像５８ａのトナー載り量とを均一にする。この結果、装置１の運転条件が較正される。
【００４３】
以上のように、本発明は、装置１の運転条件の較正にあたり、ハーフ画像やベタ画像の情報を用いており、１ドットハーフ画像５７ａからベタ画像５９ａに至るまでの現像量を均一にすることに着目したものである。
そして、本実施例によれば、テスト画像形成部５６が、１ドットハーフ画像５７ａやベタ画像５９ａの濃度調整後に、３ドットハーフ画像５８ａを作成し、画像濃度検出部６０が、この３ドットハーフ画像５８ａの濃度を検出し、キャリブレーション実行部６６が、検出された３ドットハーフ画像５８ａの濃度を用いて運転条件を較正している。
【００４４】
よって、３ドットハーフ画像５８ａの濃度が減少し難くなり、アルファベットの略Ｍ字の如くのカーブ形状（Ｍ字カーブ特性）が解消可能になる。この結果、運転条件の較正が１ドットハーフ画像５７ａ及びベタ画像５９ａの濃度調整のみであった従来に比して画像ムラを防止できる。
この点について詳述すると、露光量を増加すれば、トナーの現像性を確保できることが知られている。現像電界が強くなり、トナー載り量が増加するからである。
【００４５】
しかし、露光量を増加しているにも拘わらず、１ドットハーフ画像５７ａからベタ画像５９ａに至るまでの画像のうち、３〜６ドットハーフ画像ではトナー載り量が非常に減少する特性がある。
具体的には、このトナー載り量は、露光量の増加に伴って１ドットハーフ画像５７ａや２ドット幅のハーフ画像では増加するのに対し、３〜６ドットハーフ画像では減少して画像が抜けた状態になり、また、６ドット幅よりも大きな幅のハーフ画像では再び増加しており、画像濃度を縦軸、ドット幅を横軸にとれば、アルファベットの略Ｍ字の如くのカーブ形状を示す（Ｍ字カーブ特性）。なお、この画像が抜けた状態は、現像条件によって４ドット幅のハーフ画像のときと６ドット幅のハーフ画像のときに生じていた。
【００４６】
この現象について検討するに、電子写真プロセスの画像形成では、一般的に、現像ローラ１８とドラム１０との平行電界によるトナーの運搬が行われている。そして、ハーフ画像に対するローラ１８とドラム１０との間の現像性は、これらローラ１８とドラム１０との電位差（平行電位差）と、白地と黒地との境界部分との電位差、換言すれば、ドットのエッジ部分の電位差（エッジ電位差）との双方の影響を受けているが、これら平行電位差とエッジ電位差とは相反関係にある。詳しくは、図５や図６に示される如く、このドット径が大きくなると、平行電位差が次第に小さくなる一方、エッジ電位差は次第に大きくなり、これらは２ドット幅から４ドット幅までの間で交差している。
【００４７】
すなわち、この交差部分に相当する３ドット幅の近傍では、平行電位差及びエッジ電位差の双方の影響を最も受け易くなり、これがＭ字カーブ特性の要因であると考えられる。
そして、上述した３ドットハーフ画像５８ａと６ドット幅のハーフ画像との間の如くドット径が大きくなり、白地と黒地とが略同等の比率（１：１）の状況から白地が黒地よりも少なくなり始める状況では、ドラム１０からローラ１８に向けてトナーを引き戻す電界（引き戻し電界）が弱く、すなわち、エッジ電界が強くなり、ドットの中央部分よりもエッジ部分に多くのトナーが集まるため（エッジ効果）、３〜６ドット幅のハーフ画像のトナー載り量が非常に減少するものと思われる。
【００４８】
なお、階調性画像を確認したところ、２５％前後で２〜４ドット幅のハーフ画像がボソボソと荒く抜けたように見えていた。そして、図５に示されるように、この画像を解析するとドットの面積が本来の大きさよりも小さく、さらに、トナー量にもバラツキが生じていた。つまり、３ドット幅の近傍を境にして現像電界に何等かの変化が生じている点は共通しており、この階調性画像の視覚的ボゾボゾ感と上述した３〜６ドットハーフ画像におけるトナー載り量の大幅な減少との間には相関があることも分かる。
【００４９】
このように、３〜６ドット幅のハーフ画像では、平行電位差及びエッジ電位差の双方の影響を最も受け易くなっており、運転条件の較正が１ドットハーフ画像５７ａ及びベタ画像５９ａの濃度調整のみでは、３〜６ドットハーフ画像の濃度が極端に低くなり、画像ムラを防止できないのである。そこで、本発明の如く３〜６ドットハーフ画像に関する濃度調整が必要になる。
【００５０】
図７，８は露光量とトナー載り量との関係を調べた実験結果である。
当該実験条件は、画像形成条件として、ドラム１０の周速は１８０ｍｍ／ｓｅｃ、ドラム１０の表面電位は、暗電位Ｖ０が３５０Ｖ、明電位ＶＬが５Ｖであり、また、使用トナーの帯電量は１８μＣ／ｇ、トナーの粒径（体積平均粒径）は６．８μｍ（１μｍ＝１．０×１０−６ｍ）である。なお、使用されるキャリアの粒径（重量平均粒径）は３５μｍである。
【００５１】
さらに、現像ローラ１８とブラシローラ１９との距離は２００μｍである。そして、このローラ１８に対する現像バイアス電圧の直流成分Ｖｓｌｖは６０Ｖ、交流成分Ｖｐｐは１．７ｋＶ、周波数ｆは２．７ｋＨｚであって、デューティ比Ｄ１は３０％である。これに対し、ブラシローラ１９に印加されるバイアス電圧の直流成分Ｖｍａｇは３００Ｖ、現像時における交流成分Ｖｐｐも３００Ｖ、周波数ｆは２．７ｋＨｚであって、デューティ比は７０％である。
【００５２】
ここで、１ドットハーフ画像５７ａ及びベタ画像５９ａの濃度調整のみを実施した例を図７，８にて比較例１〜３とし、さらに、３ドットハーフ画像５８ａの濃度調整も実施した例を実施例１，２とする。
まず、この比較例３は、露光量が半減露光量の３．０倍に設定されている。なお、この半減露光量とは、ドラム１０の暗電位Ｖ０と明電位ＶＬとの差を２で除した値の表面電位を得られる露光量であり、その単位は露光量と同じくｍＷである。
【００５３】
そして、この条件にて１ドットハーフ画像５７ａ及びベタ画像５９ａの濃度調整を実施した結果、仮にこの濃度が低いと判定したときには、現像バイアス電圧の直流成分Ｖｓｌｖを例えば７０Ｖに増加し、これらの濃度を満たさせる。
ここで、この比較例３において、３ドットハーフ画像５８ａの濃度を検知すると、０．６０ｍｇ／ｃｍ２になり、１ドットハーフ画像５７ａの濃度（０．６８ｍｇ／ｃｍ２）やベタ画像５９ａの濃度（０．６６ｍｇ／ｃｍ２）に比して大幅に小さくなっていることが分かる（図７，８）。
【００５４】
また、上述の比較例１（半減露光量の４．０倍に設定）、比較例２（半減露光量の３．５倍に設定）についても、比較例３と同様に、３ドットハーフ画像５８ａの濃度が、１ドットハーフ画像５７ａの濃度やベタ画像５９ａの濃度よりも非常に減少していることが分かる。
これに対し、まず、実施例２では、３ドットハーフ画像５８ａの濃度もさらに検知しており、これら画像５７ａ，５９ａの濃度に比して大幅に小さくなっていた場合には、半減露光量の２．０倍に設定し、上記各比較例よりも露光量を減少させる。これにより、当該実施例２では、３ドットハーフ画像５８ａの濃度が０．５３ｍｇ／ｃｍ２になり、１ドットハーフ画像５７ａの濃度（０．５０ｍｇ／ｃｍ２）やベタ画像５９ａの濃度（０．５１ｍｇ／ｃｍ２）との差異が少なくなることが分かる。
【００５５】
また、上述の実施例１についても、実施例２と同様に、画像５７ａ，５９ａの濃度に比して大幅に小さくなっていたときには、半減露光量の２．５倍に設定して露光量をやはり減少させており、これにより、当該実施例２では、３ドットハーフ画像５８ａの濃度が０．５８ｍｇ／ｃｍ２になり、１ドットハーフ画像５７ａの濃度（０．６０ｍｇ／ｃｍ２）やベタ画像５９ａの濃度（０．６０ｍｇ／ｃｍ２）との差異が少なくなる。
【００５６】
したがって、比較例１〜３のようなＭ字カーブ特性を解消するには、３〜６ドットハーフ画像に関する濃度調整も必要になるのである。
また、本実施例の如く、３ドットハーフ画像５８ａの濃度が、１ドットハーフ画像５７ａの濃度及びベタ画像５９ａの濃度に略等しく調整されていることから、上述のＭ字カーブ特性を確実に解消できる。
【００５７】
さらに、キャリブレーション実行部６６が、露光量を調整、例えば、減少側に調整すれば、現像電界が弱まって現像性が低下し得るものの、この現像性の低下以上に、上述した引き戻し電界が強くなって、エッジ電界を弱めることができ、上述したエッジ効果を抑制できる。
なお、この場合のキャリブレーション実行部６６では、現像バイアス電圧の交流成分Ｖｐｐの最大値を固定して現像性を維持する一方、その最小値を変更してもエッジ効果を抑制できる。
【００５８】
さらにまた、上述したハーフ画像やベタ画像が印刷枚数を考慮して作成されると、画質の悪化を招く前に運転条件の調整が可能になる。
本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
【００５９】
また、上記実施例では、転写ベルト２４にて画像の濃度が検知されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。例えば、ドラム１０の表面に出力された画像の濃度を検知しても良い。なお、用紙に出力された画像の濃度を検知することも可能である。
さらに、上記実施例では印刷機能を有したプリンタの例を示しているが、本発明の画像形成装置は、プリンタの他、複写機やファクシミリ、複合機等にも当然に適用可能である。
【００６０】
そして、これらいずれの場合にも上記と同様に、画像濃度のＭ字カーブ特性を解消するとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施例における画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１の画像形成部、露光部、及び転写部の説明図である。
【図３】図１のプロセス制御部による制御ブロック図である。
【図４】図３のプロセス制御部による作成画像の説明図である。
【図５】Ｍ字カーブ特性の説明図である。
【図６】Ｍ字カーブ特性の説明図である。
【図７】図３のプロセス制御部による実験結果の説明図である。
【図８】図３のプロセス制御部による実験結果の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  プリンタ（画像形成装置）
８  画像形成部
１０  感光体ドラム（像担持体）
１４  露光部
１６  現像部
１８  現像ローラ
２４  転写ベルト（被転写体）
５０  コントローラ
５６  テスト画像形成部（テスト画像形成手段）
６０  画像濃度検出部（画像濃度検出手段）
６６  キャリブレーション実行部（運転条件調整手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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