(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理部で疑似階調変換処理された画像データに基づき感光体表面を露光部から射出されるレーザ光で露光走査して静電潜像を形成し、これを現像器から供給されるトナーで顕像化し、被転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、  
露光部から射出されるレーザ光量を制御するレーザ光量制御手段と、  
規定の線幅となるべき画像データにより線画像を形成したときに、その形成された線幅の前記規定の線幅との誤差が許容範囲内となるように、露光部におけるレーザ光量の上限値と下限値を決定する決定手段と、
濃度平坦部となるべき画像データに基づき、前記下限値を超えかつ前記上限値未満である第１のレーザ光量で感光体表面に描画された静電潜像に基づいてトナーパターンを形成し、その濃度の変動量を検出する濃度変動検出手段と、
を備え、
前記レーザ光量制御手段は、
前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合に、前記レーザ光量を第１の光量よりも前記上限値に向けて増加した第２のレーザ光量に設定する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第２の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内のトナーを強制的に排出させて新トナーを補給するトナー強制入替手段を備える
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】
前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第２の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内の現像剤を強制的に攪拌する強制攪拌手段を備える
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４】
前記レーザ光量制御手段は、
前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値以下の場合に、前記レーザ光量を第１の光量に設定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記規定の線幅は、２５０μｍ〜３５０μｍであって、前記誤差の許容範囲は、当該規定の線幅に対して±２０％以内である
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１のレーザ光量は、前記線幅がその誤差の許容範囲内の中央の値となるときのレーザ光量である
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のレーザ光量は、前記上限値である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像処理部は、
入力された画像データの階調値と、出力画像の階調値が所定の関係になるように階調変換曲線を生成する階調変換曲線生成手段と、
前記生成された階調変換曲線に基づき、入力された画像データを疑似階調変換処理する疑似階調変換手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか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、画像形成装置に関し、特に画像形成装置の出力画像の濃度平坦部におけるガサツキの発生を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、レーザ光で感光体の表面を帯電器により一様に帯電した後、当該帯電した感光体表面をレーザ光で走査して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像器からトナーを供給して顕像化する構成になっている。このようにして得られたトナー像は、中間転写ベルトなどの中間転写体に一次転写された後、さらに記録シート上に二次転写されて画像が形成される。
【０００３】
ところで、このように形成された画像のうち、特に、ハイライト部における画像データの濃度が平坦な部分（以下、「濃度平坦部」という。）において、細かな濃度むらが生じて表面がざらざらなように見えることがある（以下、このような現象を「ガサツキ」という。）。
このようなガサツキの発生の有無は、主に現像器内のトナーの帯電量の分布の不均一に起因すると解される。
【０００４】
トナーの帯電量分布に不均一が生じる要因として、次のようなものが挙げられる。
（ａ）現像剤の新旧混合比
新旧のトナー間で、トナー後処理材（外添材）の残量に差があり、その結果、流動性の差、帯電性の差が生じる。  
（ｂ）環境履歴
トナーは一般に低湿環境では帯電量が高めで、高湿環境では、低めになるが、トナーの補給された時期によってその履歴が異なり、これが帯電量の不均一の原因となる。
【０００５】
（ｃ）トナーの嵩
画像形成装置を長時間放置したままにすると、現像器内のトナーの嵩が低下して、画像形成動作を頻繁に実行している場合に比べ、トナーが締まった状態になり、流動性が低下して攪拌性が悪くなる。
上記のような要因により生じた現像器内のトナーの帯電量のむらにより、レーザ光で露光した感光体のドット部分に付着するトナー量に差が生じ、これが出力画像の濃度平坦部にガサツキを引き起こす原因となっている。
【０００６】
このような濃度平坦部におけるガサツキの発生を抑制するため、露光走査部におけるレーザ光量を増加することが有効であるということが知られている。レーザ光量を増加することにより、１ドット当たりのトナーの付着面積が大きくなって、個々のトナー粒子に多少の帯電むらがあっても、ドット全体としては、ある程度の付着量を確保することができるので、濃度むらが目立ちにくくなるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−１５０４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、従来は、適当にレーザ光量を増大させていたため、画像の再現性、特に細線の再現性に問題が生じていた。
すなわち、レーザ光量の増大により１ドットあたりのトナーの付着面積が大きくなれば、それはそのまま細線の幅の拡大に繋がり、繊細な細線部分の再現に支障が生じ、再現画像の質の劣化を招く。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、特に、画像の細線部分の再現性を損なうことなくガサツキの発生を可及的に抑制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している。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る画像形成装置は、画像処理部で疑似階調変換処理された画像データに基づき感光体表面を露光部から射出されるレーザ光で露光走査して静電潜像を形成し、これを現像器から供給されるトナーで顕像化し、被転写材に転写して画像を形成する画像形成装置であって、露光部から射出されるレーザ光量を制御するレーザ光量制御手段と、規定の線幅となるべき画像データにより線画像を形成したときに、その形成された線幅の前記規定の線幅との誤差が許容範囲内となるように、露光部におけるレーザ光量の上限値と下限値を決定する決定手段と、濃度平坦部となるべき画像データに基づき、前記下限値を超えかつ前記上限値未満である第１のレーザ光量で感光体表面に描画された静電潜像に基づいてトナーパターンを形成し、その濃度の変動量を検出する濃度変動検出手段とを備え、前記レーザ光量制御手段は、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合に、前記レーザ光量を第１の光量よりも前記上限値に向けて増加した第２のレーザ光量に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、レーザ光量を決定された上限値を超えて大きくすることがないので、線の幅の増大を許容範囲内に納めつつ、可及的にガサツキの発生を抑制することができる。
ここで、前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第２の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内のトナーを強制的に排出させて新トナーを補給するトナー強制入替手段を備えることとしてもよい。
【００１２】
また、ここで、前記レーザ光量制御手段により、レーザ光量を第２の光量に設定しても、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値を超える場合において、前記現像器内の現像剤を強制的に攪拌する強制攪拌手段を備えることとしてもよい。
ここで、また、前記レーザ光量制御手段が、前記濃度変動検出手段により検出された濃度変動量が所定値以下の場合に、前記レーザ光量を第１の光量に設定するようにするとしてもよい。
【００１３】
さらに、前記規定の線幅は、２５０μｍ〜３５０μｍであって、前記誤差の許容範囲は、当該規定の線幅に対して±２０％以内であることが望ましい。
また、ここで、前記第１のレーザ光量は、前記線幅がその誤差の許容範囲内の中央の値となるときのレーザ光量であることが望ましい。
ここで、前記第２のレーザ光量が、前記上限値であるとしてもよい。
【００１４】
また、前記画像処理部は、入力された画像データの階調値と、出力画像の階調値が所定の関係になるように階調変換曲線を生成する階調変換曲線生成手段と、前記生成された階調変換曲線に基づき、入力された画像データを疑似階調変換処理する疑似階調変換手段と
を備えるとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタの全体構成を示す概略図である。
【図２】上記プリンタの制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】上記制御部における画像安定化処理の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ２の現像電位決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】上記現像電位決定処理において、中間転写ベルト上に形成される現像特性パターンの例を示す図である。
【図６】現像電位の決定方法を説明するための図である。
【図７】細線の幅の誤差を許容範囲内とするレーザ光量を決定するための線幅検出用パターンの例を示す図である。
【図８】線幅検出用パターンの検出値に基づき、細線の幅の誤差を許容範囲内とするレーザ光量を決定するためのグラフである。
【図９】γ補正カーブを求める際の、γ補正用パターンの例を示す図である。
【図１０】（ａ）は、ガサツキがない場合のトナーパターンのハイライト部分の濃度検出センサの出力変動を示し、（ｂ）は、ガサツキが発生している場合のトナーパターンのハイライト部分の濃度検出センサの出力変動を示す図である。
【図１１】γ補正カーブの作成方法を説明するための図である。
【図１２】ディザ法で階調表現する場合におけるドットパターンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した場合を例にして説明する。
（１）プリンタの全体構成
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の全体構成を示す概略図である。
プリンタ１は、公知の電子写真方式により記録シート上に画像を形成するものであり、画像プロセス部１０と、転写部２０と、給紙部３０と、定着部４０および制御部４５を備え、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置（不図示）から受け付けたプリントジョブに基づき、カラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行する。
【００１７】
画像プロセス部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の現像色に対応した作像部１０Ｙ〜１０Ｋを有する。
作像部１０Ｙは、感光体ドラム１１と、その周囲に配された帯電器１２、露光部１３、現像部１４、一次転写ローラ１５、クリーナ１６などを備えている。
帯電器１２は、矢印Ａで示す方向に回転する感光体ドラム１１の周面を帯電させる。
【００１８】
露光部１３は、帯電された感光体ドラム１１をレーザダイオード（ＬＤ）により射出されるレーザ光により露光走査して、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成する。
現像部１４は、内部にトナーを含む現像剤が収容され、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーで現像し、これにより感光体ドラム１１上にＹ色のトナー像が作像される。
現像部１４の現像方式は、トナーのみの一成分現像方式、トナーとキャリアを有する二成分現像方式のどちらでも構わない。
【００１９】
一次転写ローラ１５は、感光体ドラム１１上のＹ色トナー像を中間転写ベルト２１上に静電作用により転写させる。クリーナ１６は、転写後に感光体ドラム１１Ｙ上に残った残留トナーを清掃する。他の作像部１０Ｍ〜１０Ｋについても作像部１０Ｙと同様の構成であり、同図では符号が省略されている。
また、転写部２０は、駆動ローラ２４と従動ローラ２５に張架されて矢印方向に循環走行される中間転写ベルト２１を備える。
【００２０】
カラーのプリント（カラーモード）を実行する場合には、作像部１０Ｙ〜１０Ｋ毎に、対応する色のトナーが感光体ドラム１１上に作像され、その作像されたトナー像それぞれが中間転写ベルト２１上に転写される。このＹ〜Ｋの各色の作像動作は、各色のトナー像が、走行する中間転写ベルト２１の同じ位置に重ね合わせて転写されるように上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【００２１】
給紙部３０は、上記の作像タイミングに合わせて、給紙カセットからシートＳを１枚ずつ繰り出し、搬送路３１を介して二次転写ローラ２２に向けて搬送する。
二次転写ローラ２２に搬送されたシートＳが二次転写ローラ２２と中間転写ベルト２１の間を通過する際に、中間転写ベルト２１の上に形成された各色トナー像が二次転写ローラ２２の静電作用によりシートＳに一括して二次転写される。
【００２２】
各色トナー像が二次転写された後のシートＳは、定着部４０まで搬送され、定着部４０において加熱、加圧されることにより、その表面のトナーがシートＳの表面に融着して定着された後、排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排出される。
上記では、カラーモードを実行する場合の動作を説明したが、モノクロ、例えばブラック色のプリント（モノクロモード）を実行する場合には、ブラック色用の作像部１０Ｋだけが駆動され、上記と同様の動作によりブラック色に対する帯電、露光、現像、転写、定着の各工程を経て記録シートＳにブラック色の画像形成（プリント）が実行される。
【００２３】
なお、中間転写ベルト２１上の、記録シートＳに転写しきれなかったトナーやトナーパターンは、中間転写ベルト２１を挟んで従動ローラ２５に対向する位置に配されたクリーニングブレード２６により除去される。
また、作像部１０Ｋの、中間転写ベルト２１の走行方向の下流側には、例えば、反射型の光電センサからなる濃度検出センサ２３が配されており、後述の画像安定化処理において、中間転写ベルト２１に形成されたトナーパターンの濃度を検出する。
【００２４】
濃度検出センサ２３は、特定波長の光を発光する発光素子と、その中間転写ベルト２１からの正反射光もしくは拡散光を受光して、その受光量に応じた電圧を出力する受光素子とからなる。通常、発光素子、受光素子には、それぞれ発光ダイオード（ＬＥＤ）、フォトダイオード（ＰＤ）が使用されている。
中間転写ベルト２１の上方には、機内の温湿度を検出する環境センサ２７が配設されており、この検出結果に基づき、画像安定化処理の実行の要否が決定される。
【００２５】
また、装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作し易い位置に、操作パネル３５が配置されている。操作パネル３５は、ユーザからの各種指示を受け付けるボタンやタッチパネル式の液晶表示部などを備えており、当該受け付けた指示内容を制御部４５に伝え、あるいはプリンタ１の状態を示す情報などを液晶表示部に表示する。
制御部４５は、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づき各部を制御して円滑なプリント動作を実行させる。
【００２６】
（２）制御部４５の構成
図２は、制御部４５の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部４５は、ＣＰＵ４５１、通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）部４５２、画像メモリ４５３、画像処理部４５４、ＲＡＭ４５７、ＲＯＭ４５８、およびＥＥＰＲＯＭ４５９などからなる。
【００２７】
通信Ｉ／Ｆ部４５２は、外部のクライアント端末とＬＡＮを接続するためのＬＡＮカードやＬＡＮボードであり、ＬＡＮを介してクライアント端末から送信されてくるプリントジョブのデータを受信してＣＰＵ４５１へ送る。
画像メモリ４５３には、受信したプリントジョブの画像データがＲＧＢごとに格納される。
【００２８】
画像処理部４５４は、γ補正部４５５とディザ処理部４５６を備え、ＲＧＢの画像データを各現像色の階調データに変換した後、γ補正部４５５において、各現像色の階調データについてγ補正処理を行うと共に、ディザ処理部４５６でγ補正された階調データをディザ法で表現するための変換処理を施す。
このディザ法は、特定の画素の階調値を、濃度が２値化またはそれ以上に多値化された複数のドットの集合により疑似階調表現する公知の手法である。
【００２９】
このように画像処理された画像データは、各現像色ごとに一旦ＲＡＭ４５７内に格納される。ＣＰＵ４５１は、当該画像データを読み出して、画像プロセス部１０の各露光部１３のレーザダイオード（不図示）の光量を制御して各感光体ドラム１１Ｙ〜１１Ｋに静電潜像を形成させる。
画像メモリ４５３は、揮発性メモリであって、ＣＰＵ４５１におけるプログラム実行時のワークエリアや、画像処理された画像データを一時保持するためのページメモリとなる。
【００３０】
ＲＯＭ４５８には、プリンタ１における各部の動作を制御するためのプログラムや画像安定化処理のプログラムおよびその際に形成される各種のトナーパターンを印字するための画像データなどが格納されている。
ＥＥＰＲＯＭ４５９は、記録可能な不揮発性メモリであって、プリント枚数などを累積して記憶する。
【００３１】
ＣＰＵ４５１は、取得した画像データに基づき、ＲＯＭ４５８から必要なプログラムを読み出してタイミングを計りながら上記画像プロセス部１０、転写部２０、給紙部３０、定着部４０の動作を統一的に制御し、画像形成動作を円滑に実行させると共に、濃度検出センサ２３の出力に基づき、画像安定化処理を実行する。
（３）画像安定化処理
本実施の形態における画像安定化処理では、主に（ａ）現像電位決定処理、（ｂ）細線再現性確保処理（ＬＤ光量範囲決定処理）、（ｃ）ガサツキレベル検出処理、（ｄ）γ補正処理の４つを行う。
【００３２】
なお、本実施の形態のようにタンデム型のプリンタにあっては、画像安定化処理の内容として、さらに、各作像部１０Ｙ〜１０Ｋによって形成されるトナー像の色ずれ量を検出して、各色の色ずれがなくなるように補正するいわゆるレジスト補正なども含まれるが、ここでは省略する。
図３は、制御部４５で実行される画像安定化処理の制御内容を示すフローチャートであり、プリンタ１の全体の動作を制御するメインフローチャート（不図示）におけるサブルーチンとして実行される。
【００３３】
＜画像安定処理のタイミングの判定＞  
まず、画像安定化処理の実行のタイミングになっているか否かについて判定する（ステップＳ１）。
このタイミング判定は、画像安定化処理の実行を必要とする所定の条件（以下、「画像安定化処理実行条件」という。）が満たされているか否かを判定することによって実行される。
【００３４】
この画像安定化処理実行条件の内容自体は、特に新規なものではなく、従来から多くの画像形成装置で採用されており、例えば、（ａ）画像形成装置に電源が投入された後、（ｂ）プリントジョブを受け付けたか否か、（ｃ）節電モード（スリープモード）が解除されたか否か、（ｄ）装置内の温度および／または湿度の変動量がそれぞれ所定の閾値を超えたか否か、（ｅ）前回の画像安定化処理の実行からのプリント枚数が所定枚数（例えば、１０００枚）を超えたか否か、などが挙げられ、高級機種であるほど頻繁に画像安定化処理が実行される傾向にある。
【００３５】
なお、プリントジョブ実行中に、例えば上記（ｄ）や（ｅ）の画像安定化処理実行条件が満たされた場合には、即時プリントジョブを中断して、画像安定化処理を実行してもよいし、未処理の枚数が所定値より少ない場合には、そのままプリントジョブを続行して、当該プリントジョブ終了後に画像安定化処理を実行するようにしてもよい。特に、高画質での再現が要求されるカラープリント時には、前者が望ましい。
【００３６】
＜現像濃度決定処理＞  
ステップＳ１において、画像安定化処理実行のタイミングと判定された場合には（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＲＡＭ４５７内のフラッグＦを「０」に設定して、現像電位決定処理を実行する（ステップＳ２、Ｓ３）。
図４は、この現像電位決定処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【００３７】
まず、現像部１４の現像ローラに印加する電圧の電位（現像電位）を所定の範囲で異ならせながら、所定の階調値データに基づいて現像特性検出用のベタパターン（以下、「現像特性用パターン」という。）を中間転写ベルト２１上に形成する（ステップＳ２１)。  通常、この階調値データとし、最大濃度を示すものが採用される。また、現像電位の範囲は、通常取り得る最低の帯電量のトナーに対しても現像可能となる範囲内で予め実験などにより決定されてＲＯＭ４５８に格納されている。このときの露光部１３のレーザ光量は、ＲＯＭ４５８に標準的な値として設定されている初期値もしくは、前回の画像安定化処理により設定されている値となる。
【００３８】
図５は、上記現像特性用パターンが形成された中間転写ベルト２１を図１の下方から見たときの概略図であって、破線の丸印で示された２３ａは、濃度検出センサ２３による中間転写ベルト２１上の検出位置を示すものであり、また２１ａは、ホームポジション（基準位置）検出用に形成するパターンであるが、画像領域外であれば、予め、中間転写ベルト２１の製造段階において適当な塗料でマーキングしたり、あるいは、反射しやすいシールを貼付しておいてもよい。
【００３９】
中間転写ベルト２１は、図の白抜きの矢印Ｙ方向に移動し、マーク２１ａが濃度検出センサ２３により検出されたときの中間転写ベルト２１の回転位置が、ホームポジションとなる。
制御部４５は、このマーク２１ａが検出された後、所定のタイミングで現像特性用パターン２１１、２１２、２１３・・・・を形成する際に、それぞれ現像電位が異なる電位Ｖ１〜Ｖ４となるように、画像プロセス部１０、中間転写部２０を制御する。
【００４０】
中間転写ベルト２１に形成された現像特性用パターン群２１０は、中間転写ベルト２１の回転に伴って、濃度検出センサ２３の検出位置２３ａを通過して検出され、その検出値がＣＰＵ４５１により取得される（ステップＳ２２）。
そして、現像特性用パターン群２１０の各パターン２１１、２１２、２１３・・を形成したときの現像電位と検出値から、双方の相関関係を取得する（ステップＳ２３）。
【００４１】
図６は、上記濃度検出センサ２３による現像特性用パターン群２１０の検出結果の一例を示すグラフである。横軸が現像特性用パターン群２１０の各パターンを形成するときの現像電位の絶対値を示し、縦軸は、各パターンに対する濃度検出センサ２３の検出値を示す。
同図に示すように現像電位の絶対値が大きくなるほど、感光体ドラム１１の静電潜像の電位との差が大きくなり、トナーが感光体ドラム１１に付着し易くなって現像特性用パターンの濃度が濃くなり、センサ検出値の値が小さくなる関係にあるので、これらを例えば、公知の最小二乗法により線形近似することにより近似直線Ｌｄｅｖを、現像電位と、濃度検出センサ２３の検出値との相関関係として取得することができる。
【００４２】
次に、上記相関関係から、目標とする検出値に対応する現像電位を取得する（ステップＳ２４）。
すなわち、現像特性用パターン群２１０の階調データが正しく中間転写ベルト２１現像特性用パターン群２１０のトナー画像に反映されておれば得られるであろう濃度検出センサ２３の検出値の値（ターゲット値）が予めＲＯＭ４５８内に格納されており、図６の近似直線Ｌｄｅｖに基づき、ターゲット値を得るための現像電位のあるべき設定値を求めることができる（ステップＳ２５）。
【００４３】
上記の現像電位決定処理は、作像部１０Ｙ〜１０Ｋの全てについて行われ、それぞれの作像部において実行される作像時に適用すべき現像電位として、ＲＡＭ４５７もしくはＥＥＰＲＯＭ４５９内に設定し、これにより現像電位決定処理を終了して図３のフローチャートにリターンする。
そして、図３のステップＳ４〜Ｓ７において、細線再現性確保処理を実行する。
【００４４】
＜細線再現性確保処理＞
この細線再現性確保処理は、トナー像として中間転写ベルト２１上に形成された線幅検出用パターンの反射濃度より変換された細線の幅が所定の許容範囲を超えて太くならないようにレーザ光量の適正範囲を決定することを目的として実行される。
まず、ステップＳ４において、レーザ光量（ＬＤ光量）を異ならせながら複数の線幅検出用パターンを中間転写ベルト２１上に形成する。
【００４５】
図７は、この場合の線幅検出用パターン２２０の形成例を示す図である。ＬＤ光量Ｌ１〜Ｌ５で、それぞれＫＣＭＹの順に線幅検出用パターンを形成する。
本例では、各パターンは、同図下方の部分拡大図２２１に示すように、それぞれ主走査方向に３個の白画素（トナーを付着させない画素）をおいて１個の黒画素（トナーを付着させる画素）が来るようにして、４５°右下がり斜めに延びる細線の集合として形成される。
【００４６】
そして、各パターンにおける反射濃度を検出して線幅への変換を行い（ステップＳ５）、各細線の線幅の誤差の許容範囲の上限値、および狙いの線幅となるＬＤ光量の中央値を取得する（ステップＳ６）。
以下、具体的に、ＬＤ光量の上限値と中央値を取得する方法を説明する。
図８は、横軸にＬＤ光量の大きさ、縦軸に濃度検出センサ２３の検出値をそれぞれ示し、曲線Ｌldは、上記ステップＳ５で得られた各ＬＤ光量ごとの検出値をプロットした点（不図示）を近似する曲線であり、公知の曲線近似法に基づいて求められる。
【００４７】
狙いの中心となる線幅（本実施の形態では３００μｍ）および、当該線幅に対して許容できる上限と下限（本実施の形態では±５０μｍ）の線幅に対する濃度検出センサ２３の検出値の（ｄmid、ｄmax、ｄmin）の値が、予め求められてＲＯＭ４５８に格納されており、この値と図８の近似曲線Ｌlｄの値から、狙いの線幅に対応するＬＤ光量の中央値Ｌmid、および狙いの線幅に対して許容範囲の上限に対応するＬＤ光量の上限値Ｌmaxを求め、当該ＬＤ光量の中央値Ｌmidおよび上限値Ｌmaxの値が、例えばＥＥＰＲＯＭ４５９に格納される。
【００４８】
なお、ステップＳ６において、狙いの線幅の許容範囲は、本実施の形態では、３００μｍの細線を基準に対して±５０μｍとしているが、これはあくまでも本実施の形態に係る一例であって、適用される機種の解像度や、モノクロかカラーかなどで経験的に導かれる適当な値が適用されてもよい。一般的には、線幅が、２５０μｍ〜３５０μｍの細線に対して±２０％の誤差内に収めることにより、細線の再現性が許容できる程度に確保できると考えられる。
【００４９】
そして、現在のＬＤ光量を上記狙いの線幅を示す中央値Ｌmidに設定する（ステップＳ７）。
このようにＬＤ光量としてその中央値を設定するのは、できるだけ画像データ通り忠実に細線の幅を再現することを第１目標とするためである。
＜ガサツキレベル検出処理＞  
次に、ハイライト部のベタパッチを形成して、その濃度変動量をガサツキの程度を示すレベル（以下、「ガサツキレベル」という。）として検出する処理を行うが、本実施の形態では、γ補正用パターンのハイライトの部分を当該ガサツキレベル検出用のベタパッチに兼用するようにしている。
【００５０】
まず、図３のステップＳ８において、ＬＤ光量が上記ステップＳ７で設定された中央値Ｌmidとなるようにして、γ補正用パターンを中間転写ベルト２１上に形成する。
図９は、γ補正用パターンの例を示すものであり、中間転写ベルト２１の走行方向Ｙに沿って、Ｋのγ補正用パターン３０１Ｋに続いて、Ｃ、Ｍ、Ｙのγ補正用パターン３０１Ｃ〜３０１Ｙ（３０１Ｍ、Ｙは図示を省略）を形成する。
【００５１】
γ補正用パターン３０１Ｋは、その階調値が高い順に（例えば、画像濃度が、０〜２５５の２５６階調で再現されるように構成されているような場合において、２５５、２５４、２５３、・・・、３、２、１、０というように）所定幅のベタパッチ３０１１Ｋ、３０１２Ｋ、３０１３Ｋが連続して配列された形状となっている。他の、γ補正用パターン３０１Ｃ〜３０１Ｙについても同様である。
【００５２】
そして、各ベタパッチについて、所定のサンプリング間隔で濃度を検出していき、その平均値を当該ベタパッチの濃度検出値としてＲＡＭ４５７に格納していく（ステップＳ９
）。
一方、上記γ補正用パターンのベタパッチのうち、特定のハイライト部のベタパッチ（出力画像においてガサツキが目立ちやすい濃度領域の階調データに基づき形成されたベタパッチ）をサンプリング検出値に基づき、その変動量を取得する。
【００５３】
ここで、ハイライト部は、０〜２５５階調の中で５０階調までの濃度領域とする（図１１（ａ）の○で囲んだ部分参照）。
本実施の形態では、３０階調の階調データに対応するベタパッチについてガサツキレベルを求めるようにしている。なお、各ベタパッチの特定は、例えば、ＣＰＵ４５１の発する基準クロックを、マーク２１ａを検出してからのカウント数で行うことができるようになっている。
【００５４】
図１０（ａ）（ｂ）は、それぞれ当該ハイライト部のベタパッチのサンプリング検出値を示すものである。各検出値のうち最大ピーク値と最小ピーク値の差分が、濃度変動量として取得される。もっとも、ノイズの影響を除去してガサツキレベルを確実に判断するため、各最大ピーク値と最小ピーク値の差分の平均値を濃度変動量としても構わない。
ステップＳ１０に移って、上記取得した変動量が所定値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。
【００５５】
図１０（ｂ）のように、濃度変動量が所定値よりも大きい場合には（本実施の形態では、濃度検出センサ２３の検出値の変動量が「０．４Ｖ」を超える場合としているが、この数値に限定されず、ガサツキが許容範囲であると経験的に判断される適正な値が予め実験等により求められて設定される。）、ガサツキレベルが許容値を超えるものとして判断し、それ以下の場合には、許容範囲内であると判定している。
【００５６】
なお、上記所定値は、出荷前に実験等により求められて、ＲＯＭ４５８に格納されている。
そして、ステップＳ１１で濃度検出値の変動量が、所定値以下と判定されれば、上記ステップＳ９で求められたγ補正用パターンの濃度検出値に基づき、γ補正カーブを作成して、これをＥＥＰＲＯＭ４５９に格納し（ステップＳ１２）、メインフローチャートにリターンする。
【００５７】
γ補正カーブは、入力された階調データと出力画像の濃度が、所望の相関関係（一般的にはリニアな関係であるが、ユーザによる指定により変更することも可能）になるように
、階調変換するための曲線である。
図１１（ａ）（ｂ）は、このγ補正曲線の作成の様子を示すものである。
まず、図１１（ａ）は、曲線Ｌａは、入力された階調データに対する出力画像の濃度検出値の相関関係を示しており、直線Ｌａは、これらの相関関係がリニアである場合の目標値を示す。
【００５８】
例えば、本例のように画像濃度が、０〜２５５の２５６階調で再現されるように構成されているような場合において、特定のベタパッチの階調データ値が「１００」に設定されているとする。
そして、形成されたベタパッチを濃度検出センサ２３で検出して得られた濃度値が、「１１０」であったとすれば、本来の濃度値よりも「１０」だけ高いことになるので、画像データの入力信号値の濃度値が「１００」のときに、出力信号が、約９．１％（１０／１１０＝０．０９０９・・・）減少するように設定する。
【００５９】
これを各濃度のトナーパターンについて実行することにより、最終的に図１１（ｂ）に示すγ補正カーブＬｃが得られる。
図３に戻り、ステップＳ１１において「ＮＯ」の場合には、フラッグＦ＝０であるか否かを判定して、そうであれば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＬＤ光量を上記ステップＳ６で求めた上限値に設定し（ステップＳ１４）、フラッグＦをＬＤ光量変更済みであることを示す「１」に設定した後（ステップＳ１５）、上記ステップＳ８〜Ｓ１０を繰り返す。
【００６０】
すなわち、当該上限値ＬmaxのＬＤ光量で描画した静電潜像に基づき、γ補正用パターンを形成し（ステップＳ８）、その濃度を検出し（ステップＳ９）、さらに、特定のハイライト部のベタパッチにおける濃度検出値の変動量を求める（ステップＳ１０）。
そして、ステップＳ１１で所定値以下と判定されれば、上記ステップＳ９で求められたγ補正用パターンの濃度検出値に基づき、γ補正カーブを作成して、これをＥＥＰＲＯＭ４５９に格納し（ステップＳ１２）、メインフローチャートにリターンする。
【００６１】
一方、現像部１４内のトナーの帯電量分布の不均一が予想以上に大きい場合には、ＬＤ光量を上限値に設定しても、ガサツキレベルが許容範囲にならない場合がある（ステップＳ１１：ＮＯ）。この場合には、すでにステップＳ１５において、Ｆ＝１に設定されているので、ステップＳ１３における判定は「ＮＯ」になり、そのままステップＳ１２のγ補正カーブ作成を実行するようにしている。
【００６２】
これによりハイライト部におけるガサツキが若干残ることになるが、これ以上ＬＤ光量を増大させると細線の幅が無視できないほど太くなり、再現画像で細線が特に強調されることとなるので、本実施の形態では、細線の再現性を優先するためこのような処理としている。そして、画像安定化処理を終了し、メインフローチャートにリターンする。
【００６３】
なお、ステップＳ１４を経由した場合には、ＬＤ光量が増加した分、全体の濃度も若干増加すると考えられるが、上記γ補正カーブによる階調補正を受けることにより適正な濃度に調整されるものである。
例えば、特定の階調データが、図１２のドットパターン６１３で示されていた場合に、
上記階調補正を受けることにより、ドットパターン６１１もしくは６１２が選択されることになり、適正な濃度に調整される。
【００６４】
上記の画像安定化処理は、作像部１０Ｙ〜１０Ｋの全てについて行われる。
＜変形例＞
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施の形態における画像安定化処理では、図３のステップＳ７において、まず、狙いの線幅となるようにＬＤ光量として図８で求めた中央のＬＤ光量Ｌmidに設定した。これは、できるだけ画像データ通り忠実に細線の幅を再現するためであるが、このステップＳ７において、必ずしも、厳密に中央値Ｌmidに設定する必要はなく、少なくとも上限値Ｌmaxと下限値Ｌminの間の適当な値であってもよい。
【００６５】
例えば、装置環境が高温多湿の場合や、Ｂ／Ｗ比の少ない原稿を大量にプリントしたため、現像部１４内に古いトナーが多くあって流動性が劣化しているような場合には、ガサツキが発生する蓋然性が高いので、ＬＤ光量として中央値Ｌmidよりも大きく上限値Ｌmaxよりも小さな適当な値を設定するようにしてもよい。
（２）また、上記実施の形態では、ガサツキレベルを検出するため、まず、γ補正用パターンを形成して、そのハイライト部のベタパッチの濃度の変動量を取得するようにしたが（図３のステップＳ８〜Ｓ１０）、γ補正用パターンを形成する前に、ガサツキレベル検出専用のベタパッチを形成して、この検出値からステップＳ１１の判定を行い、その結果に応じてγ補正用パターンを形成してγ補正カーブを作成するようにしてもよい。
【００６６】
（３）また、図３のステップＳ１４では、いきなりＬＤ光量を上限値Ｌmaxに設定したが、細線再現性をより重視するため、中央値Ｌmidから上限値Ｌmaxまで多段階に増加させるようにしても構わない。
（４）また、上記実施の形態では、ステップＳ１４でＬＤ光量を上限値Ｌmaxに設定して、ステップＳ８でγ補正用パターンを形成した後、ステップＳ１１で、再度ハイライト部のベタパッチの濃度検出値の変動量が所定値以下ではないと判定された場合には、やむなく、そのままγ補正用パターンを作成したが（ステップＳ１２）、例えば、ステップＳ１３で「ＮＯ」と判定された後、現像部１４内のトナー帯電量の不均一を是正するため、所定の前処理を実行してから、再度ステップＳ８に戻って、それ以降のステップを繰り返すようにしてもよい。
【００６７】
この前処理としては、（ａ）トナーの強制排出や（ｂ）トナーの強制攪拌などが考えられる。
（ａ）のトナーの強制排出は、例えば、高濃度のベタ画像を所定ページ分形成することにより達成される。すなわち、給紙をしない状態で、強制排出が必要な作像部の感光体ドラム１１にベタ画像を形成し、中間転写ベルト２１に転写する。
【００６８】
この際、二次転写ローラ２２の電位を、マイナスの高電位に設定して、当該ベタ画像のトナーが二次転写ローラ２２に付着しないようにする。中間転写ベルト２１上のベタ画像は、クリーニングブレード２６で除去される。
これを予め設定されたページ分実行することにより、現像部１４内の旧トナーが強制的に消費され、不図示のトナーカートリッジから新たなトナーが補給されるので、トナーの帯電分布が大幅に改善される。なお、現像部１４内部のトナー量が少なくなったことを検出してトナーカートリッジからの現像部１４へトナーを補給する構成自体は従来から公知であり、特にここで説明しない。
【００６９】
（ｂ）のトナーの強制攪拌は、画像形成動作を中断し、感光体ドラムに静電潜像を形成しない状態で一様に帯電させたまま、現像部１４を所定時間駆動させることにより実現される。もとより、画像形成動作時においては、現像部１４内のトナーを循環して現像ローラに供給するため、攪拌動作も同時になされているが、それだけでは攪拌が十分でない場合に行われるものである。
【００７０】
この方法は、特に、長時間の放置により現像部１４内のトナーが締まって、その嵩密度が大きくなって流動性が劣化しているような場合に有効である。強制攪拌によりトナーの流動性が回復するので、トナー混ざりがよくなり、帯電量分布の改善が期待できる。
ただし、（ａ）の場合には、トナーを無駄に消費することになるし、（ｂ）の場合には、強制攪拌に時間を要するので、上記実施の形態のように、まず、画像安定化処理の一環としてＬＤ光量の制御を優先するのが望ましいものである。
【００７１】
（５）本発明に係る現像装置と画像形成装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、本発明の適用範囲は、これに限られない。
例えば、中間転写体として中間転写ドラムを備え、当該中間転写ドラムを４回転させて、その周面にＣＭＹＫのトナー像を順次重ねて転写するような構成であってもよい。
さらに、カラーやモノクロの画像形成に関わらず、また、複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ：Multiple Function Peripheral）等にも適用できる。
【００７２】
また、上記実施の形態及び変形例の内容を可能な限り組み合わせても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、画像形成装置における出力画像における濃度平坦部のガサツキを抑制する技術として有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１      プリンタ
１０      画像プロセス部
１１      感光体ドラム  
１２      帯電器
１３      露光部    
１４      現像部
１５      一時転写ローラ
１６      クリーナ
２０      中間転写部
２１      中間転写ベルト
２２      二次転写ローラ
２３      濃度検出センサ
２４      駆動ローラ
２５      従動ローラ
２６      クリーニングブレード
２７      環境センサ
３０      給紙部
３１      搬送路
３２      排紙ローラ
３３      排紙トレイ
３５      操作パネル    
４０      定着部
４５      制御部
４５１      ＣＰＵ
４５２      通信Ｉ／Ｆ部
４５３      画像メモリ  
４５４      画像処理部
４５５      γ補正部
４５６      ディザ処理部
４５７      ＲＡＭ
４５８      ＲＯＭ
４５９      ＥＥＰＲＯＭ
Ｓ      記録シート
【図１】
0005392200.tif 000002
【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】
0005392200.tif 000008
【図８】
0005392200.tif 000009
【図１０】
0005392200.tif 000010
【図１１】
0005392200.tif 000011
【図１２】
0005392200.tif 000012
【図９】
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