(57)【要約】【課題】入力画像が含む中間階調濃度を再現する電子写真方式の画像形成装置であって、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても画像形成パラメータを確実に最適化でき、適切に印字を行えるものを提供すること。【解決手段】感光体、中間転写体または印字媒体上に形成されたトナー像の濃度を測定し得るトナー濃度センサを備える。画像安定化処理のために、通常の画像領域について第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体への第１の露光強度を設定する（Ｓ２）。さらに、孤立ドット領域について第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体への第２の露光強度を設定する（Ｓ４）。出力画像を形成する際に、感光体に対して、通常の画像領域では第１の露光強度で露光する一方、孤立ドット領域では第２の露光強度で露光する制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像が含む中間階調濃度を再現するように、印字媒体上にトナー像を、濃度が基準値以下であり孤立ドットで表される孤立ドット領域とこの孤立ドット領域以外の通常の画像領域とを含む出力画像として形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
上記電子写真方式のための感光体、中間転写体または印字媒体上に形成されたトナー像の濃度を測定し得るトナー濃度センサを備え、
画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンを形成し、上記第１のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記通常の画像領域について上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定する第１の露光強度設定部と、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンを形成し、上記第２のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記孤立ドット領域について上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する第２の露光強度設定部とを備え、
上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う露光制御部を備えた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において、
上記画像安定化処理のために、
上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度設定部によって設定された上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める第１の中間階調補正条件設定部と、
上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度設定部によって設定された上記第２の露光強度の下での上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める第２の中間階調補正条件設定部とを備え、
上記出力画像を形成する際に、上記入力画像のうち上記通常の画像領域では上記第１の中間階調補正条件で補正を行い、上記入力画像のうち上記孤立ドット領域では上記第２の中間階調補正条件で補正を行う中間階調補正部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
入力画像が含む中間階調濃度を再現するように、印字媒体上にトナー像を、濃度が基準値以下であり孤立ドットで表される孤立ドット領域とこの孤立ドット領域以外の通常の画像領域とを含む出力画像として形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
上記電子写真方式のための感光体、中間転写体または印字媒体上に形成されたトナー像の濃度を測定し得るトナー濃度センサを備え、
画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンと、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンとを並行して形成し、上記第１のトナーパッチパターンの濃度と上記第２のトナーパッチパターンの濃度とを上記トナー濃度センサによってそれぞれ検出して、上記通常の画像領域において上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定するとともに、上記孤立ドット領域において上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する露光強度設定部を備え、
上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う露光制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
上記画像安定化処理のために、上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求めるとともに、上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度の下における上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める中間階調補正条件設定部を備え、
上記出力画像を形成する際に、上記入力画像のうち上記通常の画像領域では上記第１の中間階調補正条件で補正を行い、上記入力画像のうち上記孤立ドット領域では上記第２の中間階調補正条件で補正を行う中間階調補正部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の画像形成装置において、
上記画像安定化処理のために、上記第１若しくは第２の露光強度または上記露光強度の設定前に、トナー付着量を設定するトナー付着量設定部を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の画像形成装置において、
上記孤立ドット領域における孤立ドットのサイズは、上記通常の画像領域におけるドットのサイズよりも小さく設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリやそれらの複合機などの電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、温湿度などの装置環境、使用および経時による劣化、または装置自身の有するばらつきによって、トナーの帯電量や感光体の帯電特性、感度などの装置の特性が変化する。それにより、同一の装置であっても、画像形成の条件が変化することで、トナー付着量などの出力画像に差が生じうる。それを回避するために、使用条件下における画像形成パラメータを最適化するような処理、つまり画像安定化処理が一般に行われている。安定化処理の代表的なものとして、画像形成パラメータをある範囲に可変してトナーパッチパターンを形成し、その濃度、位置等を読み取り、最適な目標値と比較することで、画像形成パラメータの最適値を設定する方法がある。この場合、一般的なトナーパッチの形成箇所として、感光体上、中間転写体上、用紙などの印字媒体上などがある。画像形成パラメータとしては、現像のバイアス電圧、転写のバイアス電圧、感光体への露光光量などがある。トナーパッチパターンの検出手段としては、光学式濃度センサ（ＩＤＣセンサ）、複写機などに具備されるスキャナ、使用者による画像観察などがある。出力画像を最適化するような目標値として、画像のトナー付着量濃度、中間階調補正（γ補正）、複数の色間のレジストレーションなどがある。
【０００３】
上記画像安定化処理としては、例えば図１２のフローに示すようなものが知られている（例えば特許文献１（特開２００５−７７９３２号公報）、特許文献２（特開２００５−９１３８７号公報）参照。）。このフローでは、最初のステップＳ１０１で、画像全体のためのトナー付着量を設定する。ここで、トナー付着量は、装置構成、トナー帯電量、感光体の特性によって変化する。トナー帯電量、感光体特性は、装置環境や使用による劣化等で大きく変化する。このため、現像バイアスなどの画像形成パラメータをある範囲で可変して、面積比率（単位面積当たりでトナーが占める割合）１００％の空間的に連続した均一なパターンを形成する。それを光学式濃度センサで検出する。そして、予め求められているセンサ出力とトナー付着量との関係を示す参照テーブルを参照して、上記光学式濃度センサの出力に応じてトナー付着量を算出する。適切なトナー付着量は装置種類や画像の種類、色によっても異なるが、一般的に出力された画像において、１色当たり３ｇ／ｍ２〜６ｇ／ｍ２になるように設定される。
【０００４】
次のステップＳ１０２で、そのトナー付着量における感光体への露光強度を設定する。この露光強度の設定の際には、トナー付着量設定で求められたパラメータ設定下において、或る中間濃度を持つ空間的に連続した均一なパターンを、露光強度を可変して形成する。作成したトナーパターンの濃度を光学式濃度センサで検出して、予め設定された目標濃度に一致するような露光強度を設定する。露光強度は画像の濃度、およびパターンが安定して形成されるような条件に設定され、またトナーパターンはそれらを満たし、かつトナーの消費量をなるべく押えるようなパターンが設定される。トナーパターンの１例として、複数の線で形成されたスクリーン状パターン、ドットタイプのパターンなどがある。
【０００５】
次のステップＳ１０３で、設定されたトナー付着量、露光強度において中間階調の補正を行う（なお、中間階調補正処理をトナー付着量、露光強度の設定後に行う理由は、中間階調特性はトナー濃度、露光強度によって変化するからである。）。この中間階調補正の際には、設定されたトナー付着量、露光強度において中間階調パターンを作成し、この中間階調パターンを光学式濃度センサで検出することで中間階調特性を検出する。中間階調パターンは、画像の面積比率を可変して作成される。つまり、高濃度領域ではトナーの面積比率が高く、低濃度領域ではトナーの面積比率が低くなるようなパターンを印字し、視覚の積分効果を利用して中間階調濃度を表現するような面積階調手法が一般に用いられている。印字パターンの代表的なものとして、ディザ処理、スクリーン処理などがある。例えば、図１３に示すように、トナーパターンの面積比率と出力画像濃度との対応関係（中間階調特性）９が得られたものとする。図１４中の左半分に、縦軸と横軸との向きを変えて、その中間階調特性９と、目標とするリニア階調特性Ｌｏ（破線で示す）とを表している。図１４中の右半分には、左側の中間階調特性９を縦軸に関して対称に描いた特性（中間階調特性）９＃を表している。図中に矢印８＃で示すように、入力画像濃度Ｌｉをこの中間階調特性９＃になるように特性をシフトしておけば（中間階調補正条件）、出力の際に、中間階調特性９から矢印８で示すように、矢印８＃とは反対の向きに特性がシフトする（画像形成装置の性質上、自動的にシフトする。）。この結果、リニアな出力画像濃度Ｌｏ、つまり目標とするリニアな中間階調が得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−７７９３２号公報
【特許文献２】特開２００５−９１３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、特許文献２の方式では、装置環境、劣化等の変動した場合の孤立ドット領域の用紙上での再現度合いを測定することで、画像形成パラメータをドットが適正になるように設定している。画像安定化処理とそれに伴う像形成パラメータを孤立ドット領域と通常の画像領域（孤立ドット領域以外の領域）に対して一括して設定しており、このため、特許文献１、特許文献２の方式では、通常の画像領域についての画像形成パラメータが最適化されていることは保証されるが、孤立ドット領域についての画像形成パラメータが実際に最適化されて適切に印字されているかどうかは不明であった。特に、特許文献１、特許文献２の方式では、中間階調補正の際に、画像中で孤立ドットのみが小さく形成されるため、ドットの配置が同じ場合、ドット径の縮小分だけ画像濃度が低下する。そのため、孤立ドット領域で形成される濃度が通常の画像領域と比較して薄く形成されて、目標とする中間階調特性からずれるという問題が発生する。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても画像形成パラメータを確実に最適化でき、適切に印字を行える画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の第１の局面の画像形成装置は、
入力画像が含む中間階調濃度を再現するように、印字媒体上にトナー像を、濃度が基準値以下であり孤立ドットで表される孤立ドット領域とこの孤立ドット領域以外の通常の画像領域とを含む出力画像として形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
上記電子写真方式のための感光体、中間転写体または印字媒体上に形成されたトナー像の濃度を測定し得るトナー濃度センサを備え、
画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンを形成し、上記第１のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記通常の画像領域について上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定する第１の露光強度設定部と、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンを形成し、上記第２のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記孤立ドット領域について上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する第２の露光強度設定部とを備え、
上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う露光制御部を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本明細書で、「孤立ドット」とは、直径１０μm〜数十μm程度のトナーによって形成される微細な円形のパターンであるドットパターンのうち、他のドットパターンと空間的に隣接していないものを意味する。
【００１１】
また、画像形成装置において形成される画像パターン内において、孤立ドットによって表現されている領域を「孤立ドット領域」とし、その他の縦横２×２、３×３というようにドットが空間的にオーバラップして連続した大きいドット、スクリーンによる線状パターンなどで構成される領域を「通常の画像領域」とする。孤立ドット領域ではドットが隣接しないという条件のため、通常の画像領域よりもドットパターンの面積比率が低く画像濃度が低くなる。孤立ドット領域と通常の画像領域との区別は、画像濃度に対する濃度閾値で設定され、ディザ、スクリーン、誤差拡散などの中間階調の表現方法によってそれぞれ異なる。
【００１２】
この発明の画像形成装置では、画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、第１の露光強度設定部は、上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンを形成し、上記第１のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記通常の画像領域について上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定する。また、第２の露光強度設定部は、上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンを形成し、上記第２のトナーパッチパターンの濃度を上記トナー濃度センサによって検出して、上記孤立ドット領域について上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する。そして、露光制御部は、上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う。
【００１３】
したがって、この画像形成装置によれば、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても、画像形成パラメータの一つである露光強度を確実に最適化でき、適切に印字を行える。
【００１４】
一実施形態の画像形成装置では、
上記画像安定化処理のために、
上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度設定部によって設定された上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める第１の中間階調補正条件設定部と、
上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度設定部によって設定された上記第２の露光強度の下での上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める第２の中間階調補正条件設定部とを備え、
上記出力画像を形成する際に、上記入力画像のうち上記通常の画像領域では上記第１の中間階調補正条件で補正を行い、上記入力画像のうち上記孤立ドット領域では上記第２の中間階調補正条件で補正を行う中間階調補正部を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この一実施形態の画像形成装置では、上記画像安定化処理のために、第１の中間階調補正条件設定部は、上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度設定部によって設定された上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める。また、第２の中間階調補正条件設定部は、上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度設定部によって設定された上記第２の露光強度の下での上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める。そして、中間階調補正部は、上記出力画像を形成する際に、上記入力画像のうち上記通常の画像領域では上記第１の中間階調補正条件で補正を行い、上記入力画像のうち上記孤立ドット領域では上記第２の中間階調補正条件で補正を行う。したがって、この画像形成装置によれば、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても、画像形成パラメータの一つである中間階調特性を確実に最適化でき、さらに適切に印字を行える。
【００１６】
この発明の第２の局面の画像形成装置は、
入力画像が含む中間階調濃度を再現するように、印字媒体上にトナー像を、濃度が基準値以下であり孤立ドットで表される孤立ドット領域とこの孤立ドット領域以外の通常の画像領域とを含む出力画像として形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
上記電子写真方式のための感光体、中間転写体または印字媒体上に形成されたトナー像の濃度を測定し得るトナー濃度センサを備え、
画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、
上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンと、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンとを並行して形成し、上記第１のトナーパッチパターンの濃度と上記第２のトナーパッチパターンの濃度とを上記トナー濃度センサによってそれぞれ検出して、上記通常の画像領域において上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定するとともに、上記孤立ドット領域において上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する露光強度設定部を備え、
上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う露光制御部を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この発明の画像形成装置では、画像形成パラメータを設定する画像安定化処理のために、露光強度設定部は、上記感光体への露光強度を可変して、上記感光体、中間転写体または印字媒体上に、孤立ドット以外の空間的に連続したパターンからなる第１のトナーパッチパターンと、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンとを並行して形成する。さらに、露光強度設定部は、上記第１のトナーパッチパターンの濃度と上記第２のトナーパッチパターンの濃度とを上記トナー濃度センサによってそれぞれ検出して、上記通常の画像領域において上記第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第１の露光強度を設定するとともに、上記孤立ドット領域において上記第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように上記感光体への第２の露光強度を設定する。そして、露光制御部は、上記出力画像を形成する際に、上記感光体に対して、上記通常の画像領域では上記第１の露光強度で露光する一方、上記孤立ドット領域では上記第２の露光強度で露光する制御を行う。
【００１８】
したがって、この画像形成装置によれば、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても、画像形成パラメータの一つである露光強度を確実に最適化でき、適切に印字を行える。
【００１９】
一実施形態の画像形成装置では、
上記画像安定化処理のために、上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求めるとともに、上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度の下における上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める中間階調補正条件設定部を備え、
上記出力画像を形成する際に、上記入力画像のうち上記通常の画像領域では上記第１の中間階調補正条件で補正を行い、上記入力画像のうち上記孤立ドット領域では上記第２の中間階調補正条件で補正を行う中間階調補正部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この一実施形態の画像形成装置では、上記画像安定化処理のために、中間階調補正条件設定部は、上記通常の画像領域について、上記第１の露光強度の下での上記第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求め、その第１の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める。これとともに、上記中間階調補正条件設定部は、上記孤立ドット領域について、上記第２の露光強度の下における上記第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求め、その第２の対応関係に基づいて、上記入力画像と上記出力画像との間の対応関係がリニアになるように上記入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める。したがって、この画像形成装置によれば、通常の画像領域だけでなく孤立ドット領域についても、画像形成パラメータの一つである中間階調特性を確実に最適化でき、さらに適切に印字を行える。
【００２１】
一実施形態の画像形成装置では、上記画像安定化処理のために、上記第１若しくは第２の露光強度または上記露光強度の設定前に、トナー付着量を設定するトナー付着量設定部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この一実施形態の画像形成装置では、上記画像安定化処理のために、トナー付着量設定部は、上記第１若しくは第２の露光強度または上記露光強度の設定前に、上記通常の画像領域についてトナー付着量を設定する。したがって、この設定されたトナー付着量に基づいて、上記第１若しくは第２の露光強度または上記露光強度の設定が適切に行われる。
【００２３】
一実施形態の画像形成装置では、上記孤立ドット領域における孤立ドットのサイズは、上記通常の画像領域におけるドットのサイズよりも小さく設定されていることを特徴とする。
【００２４】
この一実施形態の画像形成装置では、上記孤立ドット領域においてドットが孤立しているために画像がざらついて見えるという不具合を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】上記画像形成装置の制御部による第１の画像安定化処理のフローを示す図である。
【図３】通常の画像領域についての第１のトナーパッチパターンの態様を例示する図である。
【図４Ａ】上記画像形成装置における露光強度設定の際に、孤立ドット領域について、面積比率と露光強度を段階的に可変して形成された第２のトナーパッチパターンの態様を例示する図である。
【図４Ｂ】上記画像形成装置における露光強度設定の際に、孤立ドット領域について、面積比率と露光強度をより細かく段階的に可変して形成された第２のトナーパッチパターンの態様を例示する図である。
【図５】上記画像形成装置における露光強度設定の際に、孤立ドット領域について、面積比率と露光強度を段階的に可変して形成された孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターンを、図４Ａに比して拡大して例示する図である。
【図６】上記画像形成装置における露光強度設定の際に、孤立ドット領域について、露光強度をパラメータとして得られた第２のトナーパッチパターンの面積比率と出力画像濃度との対応関係を表すグラフを示す図である。
【図７】上記画像形成装置で上記第１の画像安定化処理を行った場合の中間階調補正の仕方を、トナーパッチパターンの面積比率、入力画像濃度、出力画像濃度の間の対応関係を表すグラフを用いて説明する図である。
【図８】上記画像形成装置の制御部による第２の画像安定化処理のフローを示す図である。
【図９】通常の画像領域についての第１のトナーパッチパターンと、孤立ドット領域についての第２のトナーパッチパターンとが並べて形成された態様を例示する図である。
【図１０】上記画像形成装置で上記第２の画像安定化処理を行った場合の中間階調補正の仕方を、トナーパッチパターンの面積比率、入力画像濃度、出力画像濃度の間の対応関係を表すグラフを用いて説明する図である。
【図１１】上記画像形成装置における露光強度設定の際に、トナーパッチパターンの面積比率と露光強度を連続的に可変した場合の、トナーパッチパターンの面積比率、入力画像濃度、出力画像濃度の間の対応関係を表すグラフを示す図である。
【図１２】従来の画像形成装置による画像安定化処理のフローを示す図である。
【図１３】上記従来の画像形成装置における露光強度設定の際に、得られたトナーパッチパターンの面積比率と出力画像濃度との対応関係を表すグラフを示す図である。
【図１４】上記従来の画像形成装置で上記画像安定化処理を行った場合の中間階調補正の仕方を、トナーパッチパターンの面積比率、入力画像濃度、出力画像濃度の間の対応関係を表すグラフを用いて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態のカラータンデム方式の画像形成装置１００の概略構成を示している。この画像形成装置は、スキャナ、コピー、プリントなどの機能を備えた複合機であって、ＭＦＰ（Multi Function Peripheral）と呼ばれるものである。
【００２８】
この画像形成装置１００は、本体ケーシング１０１内の略中央に、２個のローラ１０２、１０６に巻回された周方向に移動する環状の中間転写体としての中間転写ベルト１０８を備えている。２個のローラ１０２、１０４のうち、一方のローラ１０２は図において左側に配置され、他方のローラ１０４は図において右側に配置されている。中間転写ベルト１０８はこれらのローラ１０２、１０６によって支持されて矢印Ｘ方向に回転駆動される。
【００２９】
中間転写ベルト１０８の下方には、図において左側から順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応する印字部としての作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋが並べて配置されている。
【００３０】
各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋは、それらが取り扱うトナー色の違いを除いて全く同様に構成されている。具体的には、例えばイエローの作像ユニット１１０Ｙは、感光体としての感光体ドラム１９０と、帯電装置１９１と、露光装置１９２と、トナーを用いて現像を行う現像装置１９３と、クリーナ装置１９５とを一体にして構成されている。中間転写ベルト１０８を挟んで感光体ドラム１９０と対向する位置に、１次転写ローラ１９４が設けられている。画像形成時には、まず帯電装置１９１によって感光体ドラム１９０の表面が一様に帯電され、続いて、露光装置１９２によって、例えば図示されない外部装置から入力された入力画像を表す画像信号に応じて感光体ドラム１９０の表面が露光されて、そこに潜像が形成される。次に、現像装置１９３によって、感光体ドラム１９０の表面上の潜像が現像されてトナー画像となる。このトナー画像は、感光体ドラム１９０と１次転写ローラ１９４との間の電圧印加によって、中間転写ベルト１０８に転写される。感光体ドラム１９０の表面上の転写残トナーは、クリーナ装置１９５によってクリーニングされる。
【００３１】
中間転写ベルト１０８が矢印Ｘ方向に移動するに伴って、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に出力画像として４色のトナー画像が重ねて形成される。
【００３２】
中間転写ベルト１０８の左側には、中間転写ベルト１０８の表面から残留トナーを取り除くクリーニング装置１２５と、このクリーニング装置１２５によって取り除かれたトナーを回収するトナー回収ボックス１２６とが設けられている。中間転写ベルト１０８の右側には、用紙のための搬送路１２４を挟んで２次転写部材としての２次転写ローラ１１２が設けられている。搬送路１２４のうち２次転写ローラ１１２の上流側、下流側に相当する位置にそれぞれ搬送ローラ１２０、１１９が設けられている。
【００３３】
搬送ローラ１２０と一体に、中間転写ベルト１０８上のトナーパターンを検出するためのトナー濃度センサとしての光学式濃度センサ１１５が設けられている。この光学式濃度センサ１１５は、図示しない発光部と受光部を有し、発光部から赤外領域または可視領域の光を中間転写ベルト１０８上のトナーパターンに照射し、トナーパターンによって反射された反射光を受光部によって検出する。これにより、中間転写ベルト１０８上のトナーの付着量、位置等を検出する。この光学式濃度センサ１１５は、後述の画像安定化処理のために用いられる。
【００３４】
本体ケーシング１０１内の右上部には、トナーを用紙に定着させる定着部としての定着装置１３０が設けられている。定着装置１３０は、図１において紙面に対して垂直に延在する左右一対のローラ１３３，１３４と、それらローラ１３３，１３４に巻回された加熱用部材としての定着ベルト１３２と、定着ベルト１３２のうちローラ１３４を巻回する部分に圧接された図１の紙面に対して垂直に延在する加圧用部材としての加圧ローラ１３１とを備えている。定着ベルト１３２は、図示しない加熱源によって所定の印字許可温度に加熱される。加圧ローラ１３１は、図示しないばねによって定着ベルト１３２へ向かって付勢されている。これにより、加圧ローラ１３１と定着ベルト１３２とは定着のためのニップ部を形成している。トナー像が転写された用紙９０がこのニップ部を通ることにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。加圧ローラ１３１と定着ベルト１３２の温度は、それぞれこの例ではサーミスタからなる温度センサ１３５，１３６によって検出される。
【００３５】
また、本体ケーシング１０１の下部には、出力画像が形成されるべき印字媒体としての用紙９０を収容した給紙口としての給紙カセット１１６Ａ，１１６Ｂが２段に設けられている。給紙カセット１１６Ａ，１１６Ｂにはそれぞれ、用紙を送り出すための給紙ローラ１１８と、送り出された用紙を検出する給紙センサ１１７とが設けられている。なお、簡単のため、給紙カセット１１６Ａにのみ用紙９０が収容された状態を示している。
【００３６】
本体ケーシング１０１内には、この画像形成装置全体の動作を制御するＣＰＵ（中央演算処理装置）からなる制御部２００が設けられている。
【００３７】
画像形成時には、制御部２００による制御によって、用紙９０は給紙ローラ１１８によって例えば給紙カセット１１６Ａから搬送路１２４へ１枚ずつ送り出される。搬送路１２４に送り出された用紙９０は、レジストセンサ１１４によってタイミングをとって、搬送ローラ１２０によって中間転写ベルト１０８と２次転写ローラ１１２との間のトナー転写位置へ送り込まれる。一方、既述のように、各作像ユニット１１０Ｙ、１１０Ｍ、１１０Ｃ、１１０Ｋによって中間転写ベルト１０８上に４色のトナー画像が重ねて形成されている。上述のトナー転写位置に送り込まれた用紙９０に、この中間転写ベルト１０８上の４色のトナー画像が、２次転写ローラ１１２によって転写される。トナー像が転写された用紙９０は、定着装置１３０の加圧ローラ１３１と定着ベルト１３２とが作るニップ部を通して搬送され、加熱および加圧を受ける。これにより、その用紙９０にトナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着された用紙９０は、排紙ローラ１２１によって、排紙路１２７を通して本体ケーシング１０１の上面に設けられた排紙トレイ部１２２へ排出される。なお、この例では、両面印刷の場合に用紙９０を再びトナー転写位置へ送り込むためのスイッチバック搬送路１２８が設けられている。
【００３８】
排紙された用紙９０上のトナー像は、入力画像が含む中間階調濃度（この例では２５６階調）を再現するように、濃度が基準値以下であり孤立ドットで表される孤立ドット領域と、この孤立ドット領域以外の通常の画像領域とを含んでいる。孤立ドット領域は、例えば図５中の左上部に例示するパターンＰ１１のように、孤立した複数のドット（直径１０μm〜数十μm程度の微細な円形のパターン）ｄを、縦横に一定ピッチで配列して構成されている。通常の画像領域は、濃度が基準値を超える領域であり、縦横２×２、３×３というようにドットが空間的にオーバラップして連続した大きいドット、スクリーンによる線状パターンなどで構成される。
【００３９】
この画像形成装置では、装置の使用開始時、一定枚数印字した後、装置環境が変化した時、ユニットなど部品を交換した時など画像の形成条件が変化すると想定されるタイミングで、画像の品位を一定水準に維持するために、制御部２００の制御によって、次に述べるような画像形成パラメータを最適化するような処理、つまり画像安定化処理が行われる。
【００４０】
（第１の画像安定化処理）
図２は、上記画像形成装置１００の制御部２００による第１の画像安定化処理のフローを示している。概して言うと、この第１の画像安定化処理では、まず画像全体のためのトナー付着量を設定した後（ステップＳ１）、通常の画像領域について従来例と同様の画像安定化処理を行い（ステップＳ２，Ｓ３）、さらに孤立ドット領域についての画像安定化処理を行う（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００４１】
ｉ）  具体的には、最初のステップＳ１では、制御部２００がトナー付着量設定部として働いて、従来例におけるのと同様に、画像全体のためのトナー付着量を設定する（トナー付着量設定）。ここで、トナー付着量は、装置構成、トナー帯電量、感光体の特性によって変化する。トナー帯電量、感光体特性は、装置環境や使用による劣化等で大きく変化する。このため、現像バイアスなどの画像形成パラメータをある範囲で可変して、中間転写ベルト１０８上に、面積比率１００％の空間的に連続した均一なパターン（例えば図３中に示すような矩形のパターンＰ１）を形成する。それを光学式濃度センサ１１５で検出する。そして、予め求められているセンサ出力とトナー付着量との関係を示す参照テーブルを参照して、上記光学式濃度センサ１１５の出力に応じてトナー付着量を算出する。適切なトナー付着量は装置種類や画像の種類、色によっても異なるが、一般的に出力された画像において、１色当たり３ｇ／ｍ２〜６ｇ／ｍ２になるように設定される。この設定されたトナー付着量に基づいて、以下のステップＳ２〜Ｓ５の設定が適切に行われる。
【００４２】
ii）  図２の次のステップＳ２では、制御部２００が第１の露光強度設定部として働いて、通常の画像領域について、ステップＳ１で設定されたトナー付着量の下で、感光体ドラム１９０への第１の露光強度を設定する（第１の露光強度設定）。
【００４３】
具体的には、感光体ドラム１９０への露光強度を可変して、中間転写ベルト１０８上に、或る中間濃度をもつ空間的に連続した均一な第１のトナーパッチパターン（例えば図３中に示すような矩形のパターンＰ１）を形成する。続いて、第１のトナーパッチパターンの濃度を光学式濃度センサによって検出して、通常の画像領域について第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体ドラム１９０への第１の露光強度を設定する。
【００４４】
iii）  図２の次のステップＳ３では、制御部２００が第１の中間階調補正条件設定部として働いて、通常の画像領域について第１の中間階調補正条件を求める（第１の中間階調補正条件設定）。
【００４５】
具体的には、通常の画像領域について、ステップＳ１で設定されたトナー付着量およびステップＳ２で設定された第１の露光強度の下で、第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求める。続いて、その第１の対応関係に基づいて、入力画像と出力画像との間の対応関係がリニアになるように入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める。
【００４６】
例えば、図７の左半分に示すように、通常の画像領域ｂについて、トナーパターンの面積比率と出力画像濃度との間の第１の対応関係（中間階調特性）２ｂが得られたものとする。図７中の右半分には、左側の中間階調特性２ｂを縦軸に関して対称に描いた特性（中間階調特性）２ｂ＃を表している。図中に矢印１ｂ＃で例示するように、入力画像濃度Ｌｉをこの中間階調特性２ｂ＃になるように特性をシフト（変換）する条件を、第１の中間階調補正条件（以下、符号１ｂ＃を用いて表す。）として求める。
【００４７】
iv）  図２の次のステップＳ４では、制御部２００が第２の露光強度設定部として働いて、孤立ドット領域について、ステップＳ１で設定されたトナー付着量の下で、感光体ドラム１９０への第２の露光強度を設定する（第２の露光強度設定）。
【００４８】
具体的には、感光体ドラム１９０への露光強度を可変して、中間転写ベルト１０８上に、例えば図５中に示すように、面積比率と露光強度をそれぞれ複数段階に可変して、孤立ドットｄからなる第２のトナーパッチパターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３を形成する。図５の例では、下段のパターンから上段のパターンへ移るにつれて面積比率が順次大きく設定されており、左の列のパターンから右の列のパターンへ移るにつれて露光強度が順次大きく設定されている。例えば、パターンＰ１１中のドットｄ１は、パターンＰ１２のドットｄ１′、パターンＰ１３中のドットｄ１″に示すように、露光強度が順次大きくなるとドットのサイズが順次大きくなる。なお、孤立ドットで再現できるのは、面積比率５０％までの範囲となっている。肉眼レベルでは、図４Ａに示すように、面積比率が大きくなるにつれて、また、露光強度が大きくなるにつれて、各パターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３が占める範囲毎に段階的に濃度が高くなるように見える。各パターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３が占める範囲をより狭く設定した場合は、図４Ｂに示すように、各パターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３が占める範囲が区別できなくなり、面積比率が大きくなるにつれて、また、露光強度が大きくなるにつれて、連続的に濃度が高くなるように見える。
【００４９】
なお、図５、図４Ａおよび図４Ｂでは、第２のトナーパッチパターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３を、面積比率と露光強度をそれぞれ縦軸と横軸として２次元的な配置で示している。光学式濃度センサ１１５の検出可能範囲が狭く制限される場合は、第２のトナーパッチパターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３を、中間転写ベルト１０８上にこの中間転写ベルト１０８の移動方向Ｘ（図３参照）に沿って１列になるように配置するのが望ましい。そのようにした場合、光学式濃度センサ１１５の検出可能範囲が狭い場合であっても、全てのトナーパッチパターンを検出できる。
【００５０】
続いて、上述のように形成した第２のトナーパッチパターンを光学式濃度センサ１１５によって検出することにより、図６に例示するように、露光強度をパラメータとして、面積比率と出力画像濃度との間の対応関係（中間階調特性）６１，６２，６３，６４，６５を求める（なお、パラメータとして露光強度が順次大きく設定された結果、対応関係が曲線６１から曲線６５へ順次移っている。）。この中で、露光強度が比較的小さい値に設定された場合、曲線６１，６２に示すように、面積比率が小さい範囲（０％〜ｒ％）では出力画像濃度が略ゼロ（ドットが形成されないか、または非常に小さい）になってしまって、中間階調が適正に再現されない。一方、露光強度が或る程度大きい値に設定された場合、曲線６３，６４，６５に示すように、面積比率が０％近傍に至るまで出力画像濃度が有限な値となって、中間階調が適正に再現される。
【００５１】
このように中間階調が適正に再現される露光強度の範囲の中で最も小さい値（図６の例では、曲線６３を与える値）を、孤立ドット領域について第２の露光強度として設定する。ここで、中間階調が適正に再現される露光強度の範囲の中で最も小さい値を選ぶ理由は、孤立ドット領域では、ドットパターンが孤立して存在することでパターン自体が目につき易く、通常の画像領域よりも画像のざらつき、粒状性が感じられやすい傾向があるため、ドット径をなるべく小さくすることでざらつき、粒状性の悪化を防ぐためである。
【００５２】
このようにして、孤立ドット領域について、第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体ドラム１９０への第２の露光強度を設定する。
【００５３】
ｖ）  図２の次のステップＳ５では、制御部２００が第２の中間階調補正条件設定部として働いて、孤立ドット領域について第２の中間階調補正条件を求める（第２の中間階調補正条件設定）。
【００５４】
具体的には、孤立ドット領域について、ステップＳ１で設定されたトナー付着量およびステップＳ４で設定された第２の露光強度の下で、第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求める。続いて、その第２の対応関係に基づいて、入力画像と出力画像との間の対応関係がリニアになるように入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める。
【００５５】
例えば、図７の左半分に示すように、孤立ドット領域ａについて、トナーパターンの面積比率と出力画像濃度との第２の対応関係（中間階調特性）２ａ（図６中の曲線６３に対応）が得られたものとする。図７中の右半分には、左側の中間階調特性２ａを縦軸に関して対称に描いた特性（中間階調特性）２ａ＃を表している。図中に矢印１ａ＃で例示するように、入力画像濃度Ｌｉをこの中間階調特性２ａ＃になるように特性をシフト（変換）する条件を第２の中間階調補正条件（以下、符号１ａ＃を用いて表す。）として求める。
【００５６】
カラー画像を形成する場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎に、図２のステップＳ２〜Ｓ５の処理を行う。これにより、各色毎に、第１の露光強度、第１の中間階調補正条件、第２の露光強度、第２の中間階調補正条件が設定される。設定されたこれらの露光強度や中間階調補正条件は、図示しない記憶部に格納され、出力画像を形成する際に用いられる。
【００５７】
上記画像安定化処理の後、出力画像を形成する際には、制御部２００が露光制御部として働いて、感光体ドラム１９０に対して、図７中に示した通常の画像領域ｂでは第１の露光強度で露光する一方、孤立ドット領域ａでは第２の露光強度で露光する制御を行う。つまり、通常の画像領域ｂと孤立ドット領域ａとを区別して、互いに異なる露光強度で露光する。それとともに、制御部２００が中間階調補正部として働いて、入力画像のうち通常の画像領域ｂでは第１の中間階調補正条件１ｂ＃で補正を行い、入力画像のうち孤立ドット領域ａでは第２の中間階調補正条件１ａ＃で補正を行う。
【００５８】
したがって、この画像形成装置１００によれば、通常の画像領域ｂだけでなく孤立ドット領域ａについても、画像形成パラメータの一つである露光強度や中間階調特性を確実に最適化できる。これにより、例えば装置条件、使用による劣化等の変動があった場合でも、適切に印字を行える。また、孤立ドットを安定してなるべく小さく形成することが可能になる。したがって、孤立ドット領域における孤立ドットのサイズが通常の画像領域におけるドットのサイズよりも小さく設定されることで、上記孤立ドット領域においてドットが孤立しているために画像がざらついて見えるという不具合を防止できる。
【００５９】
（第２の画像安定化処理）
図８は、上記画像形成装置１００の制御部２００による第２の画像安定化処理のフローを示している。概して言うと、この第２の画像安定化処理では、まず画像全体のためのトナー付着量を設定した後（ステップＳ１１）、通常の画像領域および孤立ドット領域についてのトナーパッチパターンを並行して形成し（ステップＳ１２）、通常の画像領域および孤立ドット領域についての露光強度を設定し（ステップＳ１３）、さらに通常の画像領域および孤立ドット領域についての孤立ドット領域についての中間階調補正条件を求める（ステップＳ１４）。
【００６０】
ｉ）  具体的には、最初のステップＳ１１では、制御部２００がトナー付着量設定部として働いて、図２中のステップＳ１と同様に、画像全体のためのトナー付着量を設定する（トナー付着量設定）。この設定されたトナー付着量に基づいて、後述のステップＳ１３〜Ｓ１４の設定が適切に行われる。
【００６１】
ii）  図８の次のステップＳ１２では、制御部２００が露光強度設定部として働いて、感光体ドラム１９０への露光強度を可変して、中間転写ベルト１０８上に、或る中間濃度をもつ空間的に連続した均一な第１のトナーパッチパターン（例えば図９中に示すような矩形のパターンＰ１）と、孤立ドットからなる第２のトナーパッチパターン（例えば図５中に示したパターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３を、図９中に破線で示すような矩形の領域Ｐ２に配置してなるパターン）とを並行して形成する。
【００６２】
なお、光学式濃度センサ１１５の検出可能範囲が狭く制限される場合は、第２のトナーパッチパターンＰ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３を、中間転写ベルト１０８上にこの中間転写ベルト１０８の移動方向Ｘ（図９参照）に沿って１列になるように配置するのが望ましい。そのようにした場合、光学式濃度センサ１１５の検出可能範囲が狭い場合であっても、全てのトナーパッチパターンを検出できる。
【００６３】
ii)  図８の次のステップＳ１３では、制御部２００がさらに露光強度設定部として働いて、ステップＳ１１で設定されたトナー付着量の下で、通常の画像領域について感光体ドラム１９０への第１の露光強度を設定するとともに、孤立ドット領域について感光体ドラム１９０への第２の露光強度を設定する（露光強度設定）。
【００６４】
具体的には、第１のトナーパッチパターンの濃度と第２のトナーパッチパターンの濃度とを光学式濃度センサ１１５によって検出する。そして、通常の画像領域について第１のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体ドラム１９０への第１の露光強度を設定する。それとともに、孤立ドット領域について第２のトナーパッチパターンの濃度が予め設定された目標濃度に一致するように感光体ドラム１９０への第２の露光強度を設定する。
【００６５】
iii）  図８の次のステップＳ１４では、制御部２００が中間階調補正条件設定部として働いて、通常の画像領域について第１の中間階調補正条件を求めるとともに、孤立ドット領域について第２の中間階調補正条件を求める。
【００６６】
具体的には、通常の画像領域について、ステップＳ１１で設定されたトナー付着量およびステップＳ１３で設定された第１の露光強度の下で、第１のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第１の対応関係を求める。これとともに、孤立ドット領域について、ステップＳ１１で設定されたトナー付着量およびステップＳ１３で設定された第２の露光強度の下で、第２のトナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の第２の対応関係を求める。
【００６７】
例えば、図１０の左半分に示すように、通常の画像領域ｂについて、トナーパターンの面積比率と出力画像濃度との間の第１の対応関係（中間階調特性）１２ｂが得られたものとする。また、孤立ドット領域ａについて、トナーパターンの面積比率と出力画像濃度との間の第２の対応関係（中間階調特性）１２ａが得られたものとする。
【００６８】
続いて、上記第１の対応関係１２ｂに基づいて、入力画像と出力画像との間の対応関係がリニアになるように入力画像に対する第１の中間階調補正条件を求める。これとともに、その第２の対応関係１２ａに基づいて、入力画像と出力画像との間の対応関係がリニアになるように入力画像に対する第２の中間階調補正条件を求める。
【００６９】
例えば、図１０中の右半分には、左側の中間階調特性１２ｂを縦軸に関して対称に描いた特性（中間階調特性）１２ｂ＃を表している。図中に矢印１１ｂ＃で示すように、入力画像濃度Ｌｉをこの中間階調特性１２ｂ＃になるように特性をシフト（変換）する条件を第１の中間階調補正条件（以下、符号１１ｂ＃を用いて表す。）として求める。また、図１０中の右半分には、左側の中間階調特性１２ａを縦軸に関して対称に描いた特性（中間階調特性）１２ａ＃を表している。図中に矢印１１ａ＃で示すように、入力画像濃度Ｌｉをこの中間階調特性１２ａ＃になるように特性をシフト（変換）する条件を第２の中間階調補正条件（以下、符号１１ａ＃を用いて表す。）として求める。
【００７０】
カラー画像を形成する場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色毎に、図８のステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を行う。これにより、各色毎に、第１の露光強度、第２の露光強度、第１の中間階調補正条件、第２の中間階調補正条件が設定される。設定されたこれらの露光強度や中間階調補正条件は、図示しない記憶部に格納され、出力画像を形成する際に用いられる。
【００７１】
上記画像安定化処理の後、出力画像を形成する際には、制御部２００が露光制御部として働いて、感光体ドラム１９０に対して、図１０中に示した通常の画像領域ｂでは第１の露光強度で露光する一方、孤立ドット領域ａでは第２の露光強度で露光する制御を行う。つまり、通常の画像領域ｂと孤立ドット領域ａとを区別して、互いに異なる露光強度で露光する。それとともに、制御部２００が中間階調補正部として働いて、入力画像のうち通常の画像領域ｂでは第１の中間階調補正条件１１ｂ＃で補正を行い、入力画像のうち孤立ドット領域ａでは第２の中間階調補正条件１１ａ＃で補正を行う。
【００７２】
したがって、この画像形成装置１００によれば、通常の画像領域ｂだけでなく孤立ドット領域ａについても、画像形成パラメータの一つである露光強度や中間階調特性を確実に最適化できる。これにより、例えば装置条件、使用による劣化等の変動があった場合でも、適切に印字を行える。また、孤立ドットを安定してなるべく小さく形成することが可能になる。したがって、孤立ドット領域における孤立ドットのサイズが通常の画像領域におけるドットのサイズよりも小さく設定されることで、上記孤立ドット領域においてドットが孤立しているために画像がざらついて見えるという不具合を防止できる。
【００７３】
（第１、第２の画像安定化処理の変形例）
上述の第１の画像安定化処理では、図７中の孤立ドット領域ａと通常の画像領域ｂとの間の境界で、中間階調特性２が不連続に変化している。同様に、第２の画像安定化処理では、図１０中の孤立ドット領域ａと通常の画像領域ｂとの間の境界で、中間階調特性１２が不連続に変化している。中間階調特性が不連続に変化していても、中間階調補正条件も対応して不連続に設定されるため、出力画像の階調部で不連続が生じることはない。しかし、安定化処理を行った後、何らかの要因によって中間階調特性に変化が生じ、孤立ドット領域と通常の画像領域の中間階調特性の変化割合がそれぞれ異なった場合、出力画像の孤立ドット領域と通常の画像領域との間で、連続性が損なわれる場合が生じる。その場合、再度安定化処理を行うことで出力画像の連続性を保持することが可能であるが、第１、第２の画像安定化処理の変形例として、上記問題を解決するような構成が可能である。
【００７４】
例えば、第１の画像安定化処理に関して言えば、図２のステップＳ４（第２の露光強度設定）において、図７中の孤立ドット領域ａを細かく区分して複数のサブ領域（図示せず）を作成し、それらのサブ領域毎に、露光強度を可変して設定する。これにより、図２のステップＳ５（第２の中間階調補正条件設定）において、図１１の左半分に示すように、トナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の連続的な対応関係（中間階調特性）２２を設定することができる。第２の画像安定化処理についても、同様の処理によって、図１１の左半分に示すように、トナーパッチパターンの面積比率と濃度との間の連続的な対応関係（中間階調特性）２２を設定することができる。
【００７５】
この中間階調特性２２では、通常の画像領域ｂの曲線２２ｂと孤立ドット領域ａの曲線２２ａとが滑らかに連続している。なお、図１０中の要素と対応する図１１中の要素には、それぞれ１０だけ増加した符号を付している。図１１には、参考のために、孤立ドット領域ａについて、図７中の曲線２ａと同じものを記している。また、曲線２ｅは、通常の画像領域ｂにおける曲線２ｂを延長したものである。
【００７６】
続いて、上記対応関係２２に基づいて、図１１の右半分に示すように、入力画像と出力画像との間の対応関係がリニアになるように入力画像に対する中間階調補正条件（２１ａ＃，２１ｂ＃）を求める。
【００７７】
上記画像安定化処理の後、出力画像を形成する際には、制御部２００が中間階調補正部として働いて、入力画像のうち通常の画像領域ｂでは第１の中間階調補正条件２１ｂ＃で補正を行い、入力画像のうち孤立ドット領域ａでは第２の中間階調補正条件２１ａ＃で補正を行う。孤立ドット領域ａと通常の画像領域ｂとの間の境界で、中間階調特性２２が連続しているので、第１の中間階調補正条件２１ｂ＃と第２の中間階調補正条件２１ａ＃も連続している。したがって、孤立ドット領域ａと通常の画像領域ｂとの間の境界で、出力画像が良好に連続したものとなる。
【００７８】
なお、孤立ドット領域と通常の画像領域との間の境界は、一つである必要はなく、画像の再現処理の方法によって異ならせることができる。つまり、ディザ処理、スクリーン処理といった複数の階調再現方法を持つ装置の場合、それぞれディザ処置時の境界値、スクリーン処理時の境界を持つことができる。またユーザーの嗜好などによって、境界値の設定を変更することも可能である。
【００７９】
上述の光学式濃度センサ１１５が反射光を検知する方式としては、正反射光を検知するものや、乱反射光を検知するものなど、いずれであっても良い。また、トナー付着量、位置等をデータ処理し算出する方式としては、反射光の強度から算出するもの、中間転写ベルト上からのベース面反射とトナーパターンからの反射の差を利用するものなど、いずれであっても良い。
【００８０】
また、上記光学式濃度センサに代えて、複写機、ＭＦＰ等に備えられたスキャナを利用しても良い。その場合、トナーパッチパターンをスキャナで検出することで、同様の処理が行われる。また、一般に、そのようなスキャナは、比較的検出可能範囲が広いので、例えば中間転写ベルト上に、トナーパッチパターンを比較的広い範囲で２次元的に配置できる。したがって、トナーパッチパターンの配置の自由度を増すことができる。
【００８１】
また、上述の例では、光学式濃度センサ１１５は、トナーパッチパターンを中間転写ベルト上に形成するものとしたが、これに限られるものではない。トナーパッチパターンは、感光体、または印字媒体上に形成されても良い。要するに、形成されたトナーパッチパターンの濃度を測定できれば、本発明を適用することができる。
【００８２】
また、この実施形態では、タンデム型のカラー画像形成装置に対して本発明を適用したが、これに限られるものではない。本発明は、ロータリー配置型、直接転写方式など、他の方式の画像形成装置にも、広く適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００  画像形成装置
１０８  中間転写ベルト
１１５  光学式濃度センサ
２００  制御部
Ｐ１  第１のトナーパッチパターン
Ｐ１１，Ｐ１２，…，Ｐ３３  第２のトナーパッチパターン
Ｐ２  矩形の領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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