(57)【要約】【課題】ドット画像とライン画像の画質が大きく低下することを防止して、形成画像の画質を安定可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】帯電された感光体ドラム上に露光量が相互に異なる複数個のドットパッチと複数個のラインパッチの静電潜像を作像し、作像した静電潜像をトナーで現像した後、周回走行している中間転写ベルト上に転写する（Ｓ１）。中間転写ベルト上に転写された複数個のラインパッチの濃度をパッチ検出センサー７で検出し、複数個のドットパッチの濃度をパッチ検出センサー８で検出する（Ｓ２）。その濃度検出結果からドットとラインの形成に最適な露光量ＥαとＥβを算出し（Ｓ３、Ｓ４）、その平均値Ｅγを記憶して（Ｓ５、Ｓ６）、以降のプリント時にその記憶している露光量を用いてドットとライン画像の静電潜像を作像する。【選択図】図３
2019184786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電された感光体を露光して静電潜像を作像し、作像された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、
前記感光体上または前記被転写体上のトナー像を検出する検出手段と、
前記トナー像形成手段を制御して、前記トナー像として、複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドットパターンと複数個のドットが線状に連結してなるラインパターンの両方を含むトナーパターンを形成させ、前記検出手段による前記トナーパターンの検出結果に基づき前記トナー像形成手段による前記感光体への露光量を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記ドットパターンの検出結果に基づき、複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドット画像のドット径が第１目標値になると想定される第１露光量を求め、
前記ラインパターンの検出結果に基づき、複数個のドットが線状に連結してなるライン画像の線幅が第２目標値になると想定される第２露光量を求め、
前記第１露光量と第２露光量とから、前記ドット画像と前記ライン画像の形成時に用いるべき露光量を決め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】
前記制御手段は、
前記第１露光量と前記第２露光量の平均値を、前記ドット画像と前記ライン画像の形成時に用いるべき共通の露光量とす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４】
前記制御手段は、
前記第１露光量と前記第２露光量を示す情報をそれぞれ記憶する記憶手段と、
形成すべき画像が前記ドット画像と前記ライン画像のいずれであるかを判別する判別手段と、を有し、
前記判別結果が前記ドット画像である場合、前記ドット画像の形成時における前記感光体への露光量を前記第１露光量とし、
前記判別結果が前記ライン画像である場合、前記ライン画像の形成時における前記感光体への露光量を前記第２露光量とす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】
前記ドットパターンは、
複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドットパッチを複数組、含み、
前記複数組のドットパッチごとに、当該ドットパッチに属する複数個のドットについては、形成時における前記感光体への露光量が同じであり、他のドットパッチとは相互に前記形成時の露光量の大きさが異なり、
前記ラインパターンは、
複数個のドットが線状に連結してなるラインパッチを複数組、含み、
前記複数組のラインパッチごとに、当該ラインパッチに属する複数個のドットについては、形成時における前記感光体への露光量が同じであり、他のラインパッチとは相互に前記形成時の露光量の大きさが異なり、
前記制御手段は、
前記各ドットパッチの前記検出手段による検出結果からドット径の大きさと露光量の大きさとを対応付けた第１の対応関係と、前記各ラインパッチの前記検出手段による検出結果から線幅の大きさと露光量の大きさとを対応付けた第２の対応関係とを求め、
前記第１の対応関係から前記ドット径が前記第１目標値になると想定される第１露光量を求め、前記第２の対応関係から前記線幅が前記第２目標値になると想定される第２露光量を求めることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記トナーパターンの形成前に、前記トナー像形成手段に、前記複数個のドットパッチと前記複数個のラインパッチのうち、一つのドットパッチまたは一つのラインパッチを前記感光体に形成させ、前記検出手段による前記一つのドットパッチまたは一つのラインパッチの検出結果から、形成されたドットのドット径またはラインの線幅が所定の目標範囲内に入っていないことを判断した場合に、前記トナーパターンの形成を開始することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記ドットパターンと前記ラインパターンを前記感光体上における主走査方向の異なる位置にそれぞれ形成させ、
前記検出手段は、
前記主走査方向に異なる位置に形成された前記ドットパターンと前記ラインパターンの一方を検出する第１検出センサーと他方を検出する第２検出センサーとを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検出手段は、前記ドットパターンと前記ラインパターンの濃度を検出するセンサーであることを特徴とする請求項１〜７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、プリンターや複写機などの電子写真方式の画像形成装置に関し、特に感光体を露光する際の露光量を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置は、帯電された感光体が光源からの光ビームにより露光されて静電潜像が作像され、作像された静電潜像がトナーを用いて現像されてトナー像が形成された後に、形成されたトナー像が、被転写体としての記録シートに転写または被転写体としての中間転写体を介して記録シートに間接的に転写される構成になっている。
【０００３】
このような画像形成装置では、感光体やトナーなどの経時劣化、装置周辺の温湿度などの環境変動、装置の使用履歴などに起因して、形成画像の画質が低下、具体的には細線画像の線幅が変動したり、形成画像の濃度をディザ法などの疑似中間調で表す場合に用いるドットの径が変動したりし易い。
【０００４】
そこで、従来から線幅やドット径に影響を与える主な制御因子である露光量を適正化する画像安定化制御を実行するものがある（特許文献１、２）。
【０００５】
画像安定化制御は、例えば次の（ａ）〜（ｅ）のようにして実行される。
【０００６】
（ａ）帯電された感光体への露光量を段階的に少しずつ変更しながらテスト用のパッチ画像、例えば複数本の細線が相互に間隔を開けて並ぶ画像の静電潜像を感光体上に順番に形成する。（ｂ）感光体上に形成された各パッチ画像の静電潜像を同じ現像条件でトナーを用いて現像する。（ｃ）現像後の各パッチ画像のトナー像（以下、「トナーパッチ」という。）の濃度を順番に光学センサーで検出する。（ｄ）各トナーパッチの濃度検出結果から、線幅が目標値になる細線画像を形成するのに用いるべき露光量、具体的には感光体を露光する光ビームの光量の大きさを設定する。（ｅ）以降に実行される画像形成では、その設定した露光量で感光体が露光されるように光源からの光ビームの光量を調整する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９４２１号公報
【特許文献２】特開２００２−３３１７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のようにテスト用のパッチ画像に細線を用いて露光量を設定する構成では、細線画像に適した露光量を設定できるが、設定された露光量が、微小なドットの形成に適しているとは限らない。以下、理由を説明する。
【０００９】
感光体ドラムの表面（ドラム表面）には、露光により電荷を発生させる電荷発生層が形成されている。電荷発生層の内部で発生した電荷は、ドラム表面の電荷を中和するために表面に向かって移動するが、真っ直ぐに表面に向かうものだけでなく横方向に広がりながら移動するものがある。
【００１０】
ドット画像の場合、一つのドットが孤立点になり、複数個の画素が列状に連結してなる細線画像のように隣接する画素がないので、周囲の画素の電荷に邪魔されることなく、細線に比べて横への広がりが進み易いと考えられる。この電荷の拡散により、ドラム表面上における一つのドットを形成すべき領域に至る電荷の総量が減る。
【００１１】
その領域の電界強度は、通常、その領域の中央が最大になり中央から周縁に移るに連れて徐々に小さくなる分布になる。ドラム表面に至る電荷の総量が減ると、その減った分、その領域の電界強度分布が全体的に小さくなる方向にシフトする。これにより、その領域の周縁部分に電界強度がトナーの現像に必要な大きさまで達しない部分が生じてくる。
【００１２】
電界強度がトナーの現像に必要な大きさに達していない周縁部分には、現像時にトナーが付着しないので、その分、ドット径が本来の大きさよりも小さくなる。一つのドット自体が大きければ、上記のようにトナーが付着しない周縁部分が少し生じてもその割合が小さくて済むが、ドットが微小になるほど、その割合が大きくなって、ドット径の変動が目立ち易くなる。
【００１３】
一方、細線画像は、電荷発生層の内部では連結する画素同士の電荷が邪魔し合うことにより、孤立点である一つのドットに比べて横方向に移動する電荷の量が少なくなり、その分、電界強度がトナーの現像に必要な大きさに達しない周縁部分が少なくなると考えられる。このように線幅とドット径とは、変動の程度が異なる。
【００１４】
そして、感光体ドラム表面は、感光体ドラムの新品から寿命に至るまでの間に徐々に記録シートまたは中間転写体との接触により摩耗していき、電荷発生層の厚み（以下、「ドラム膜厚」という。）も薄くなっていく。
【００１５】
電荷発生層の内部で発生した電荷の横方向への広がりによるドラム表面の電界強度の低下は、ドラム膜厚が厚いほど大きく、薄くなるほど小さくなる。つまり、感光体ドラムの新品から寿命までの間にドラム膜厚が徐々に薄くなっていくことにより、同じ露光量で露光してもドラム表面の電界強度の大きさが変動し、さらにその変動の程度がドットと細線とで異なることになる。
【００１６】
従って、細線でパッチ画像を形成して画像安定化制御を行った場合、細線の画像の画質を向上できても、ドット画像、特に極小な各ドットについてはドット径にばらつきが生じ易く、ディザ法などによる中間調の画像の画質低下に繋がってしまう。
【００１７】
上記では、パッチ画像に細線を用いた場合を説明したが、例えばドット画像を用いた場合には、ドットの径が画像安定化制御により安定しても、細線の線幅にばらつきが生じ易くなり、細線の画像の画質低下に繋がる。
【００１８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、ドット画像とライン画像の一方が他方に対して画質が大きく低下することを防止して、形成画像の画質を従来よりも安定させることが可能な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】
【００１９】
上記目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は、帯電された感光体を露光して静電潜像を作像し、作像された静電潜像を、トナーを用いて現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記感光体上または前記被転写体上のトナー像を検出する検出手段と、前記トナー像形成手段を制御して、前記トナー像として、複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドットパターンと複数個のドットが線状に連結してなるラインパターンの両方を含むトナーパターンを形成させ、前記検出手段による前記トナーパターンの検出結果に基づき前記トナー像形成手段による前記感光体への露光量を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
また、前記制御手段は、前記ドットパターンの検出結果に基づき、複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドット画像のドット径が第１目標値になると想定される第１露光量を求め、前記ラインパターンの検出結果に基づき、複数個のドットが線状に連結してなるライン画像の線幅が第２目標値になると想定される第２露光量を求め、前記第１露光量と第２露光量とから、前記ドット画像と前記ライン画像の形成時に用いるべき露光量を決めるとしても良い。
【００２１】
ここで、前記制御手段は、前記第１露光量と前記第２露光量の平均値を、前記ドット画像と前記ライン画像の形成時に用いるべき共通の露光量とするとしても良い。
【００２２】
また、前記制御手段は、前記第１露光量と前記第２露光量を示す情報をそれぞれ記憶する記憶手段と、形成すべき画像が前記ドット画像と前記ライン画像のいずれであるかを判別する判別手段と、を有し、前記判別結果が前記ドット画像である場合、前記ドット画像の形成時における前記感光体への露光量を前記第１露光量とし、前記判別結果が前記ライン画像である場合、前記ライン画像の形成時における前記感光体への露光量を前記第２露光量とするとしても良い。
【００２３】
また、前記ドットパターンは、複数個のドットが相互に間隔を開けてなるドットパッチを複数組、含み、前記複数組のドットパッチごとに、当該ドットパッチに属する複数個のドットについては、形成時における前記感光体への露光量が同じであり、他のドットパッチとは相互に前記形成時の露光量の大きさが異なり、前記ラインパターンは、複数個のドットが線状に連結してなるラインパッチを複数組、含み、前記複数組のラインパッチごとに、当該ラインパッチに属する複数個のドットについては、形成時における前記感光体への露光量が同じであり、他のラインパッチとは相互に前記形成時の露光量の大きさが異なり、前記制御手段は、前記各ドットパッチの前記検出手段による検出結果からドット径の大きさと露光量の大きさとを対応付けた第１の対応関係と、前記各ラインパッチの前記検出手段による検出結果から線幅の大きさと露光量の大きさとを対応付けた第２の対応関係とを求め、前記第１の対応関係から前記ドット径が前記第１目標値になると想定される第１露光量を求め、前記第２の対応関係から前記線幅が前記第２目標値になると想定される第２露光量を求めるとしても良い。
【００２４】
ここで、前記制御手段は、前記トナーパターンの形成前に、前記トナー像形成手段に、前記複数個のドットパッチと前記複数個のラインパッチのうち、一つのドットパッチまたは一つのラインパッチを前記感光体に形成させ、前記検出手段による前記一つのドットパッチまたは一つのラインパッチの検出結果から、形成されたドットのドット径またはラインの線幅が所定の目標範囲内に入っていないことを判断した場合に、前記トナーパターンの形成を開始するとしても良い。
【００２５】
また、前記制御手段は、前記ドットパターンと前記ラインパターンを前記感光体上における主走査方向の異なる位置にそれぞれ形成させ、前記検出手段は、前記主走査方向に異なる位置に形成された前記ドットパターンと前記ラインパターンの一方を検出する第１検出センサーと他方を検出する第２検出センサーとを含むとしても良い。
【００２６】
さらに、前記検出手段は、前記ドットパターンと前記ラインパターンの濃度を検出するセンサーであるとしても良い。
【発明の効果】
【００２７】
上記の構成によれば、ドットパターンとラインパターンの両方を含むトナーパターンの検出結果から露光量を制御できるので、従来のようにドットとラインの一方のみのトナーパターンを用いる構成よりも、ドットとラインの一方が他方に対して画質が大きく低下することを防止でき、形成画像の画質を安定させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施の形態１に係るＭＦＰの全体の構成を示す図である。
【図２】ＭＦＰの全体制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】画像安定化制御の内容を示すフローチャートである。
【図４】中間転写ベルト上に形成されたトナーパターンの構成例を示す図である。
【図５】（ａ）は、ドットパッチテーブルの内容を示す図であり、（ｂ）は、ラインパッチテーブルの内容を示す図である。
【図６】ドット画像とライン画像に最適な露光量の算出方法を説明するための図である。
【図７】露光量テーブルの内容を示す図である。
【図８】ドット径の異なる６つのドット画像を形成した場合のドット径を実測した結果と、線幅の異なる６つのライン画像を形成した場合の線幅を実測した結果の一例を示すグラフである。
【図９】（ａ）は、ドット画像の例を示す図であり、（ｂ）は、ライン画像の例を示す図である。
【図１０】感光体ドラムの新品時と旧品時におけるドット径と線幅の目標値と実測値との誤差の大きさを示す図である。
【図１１】（ａ）は、新品時の感光体ドラムに形成されたドット画像の例を示す拡大図であり、（ｂ）は、旧品時の感光体ドラムに形成されたドット画像の例を示す図である。
【図１２】実施の形態２に係る露光量の設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態３に係る画像安定化制御の要否判断処理の内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラー複合機（ＭＦＰ：Multiple Function Peripheral）を例にして説明する。
＜実施の形態１＞
（１）ＭＦＰの構成
図１は、ＭＦＰ１００の構成を説明するための概略正面図である。同図では、Ｘ軸方向がＭＦＰ１００を正面側から見たときの左右方向に相当し、Ｙ軸方向が上下方向に相当する。Ｘ軸とＹ軸の双方に直交する方向をＺ軸方向（奥行方向）という場合がある。
【００３０】
同図に示すようにＭＦＰ１００は、スキャナー部１０、画像プロセス部１１、給紙部１２、定着部１３、全体制御部１４および操作パネル１５を備えた電子写真方式の画像形成装置であり、スキャナー部１０で読み取って得られた原稿画像のデータに基づき記録シートにカラー画像をプリントするコピージョブ、ネットワーク（例えばＬＡＮ）を介して外部の端末装置（不図示）から送られて来る画像データに基づいて記録シートにカラー画像をプリントするプリントジョブ等の各種ジョブを実行可能である。
【００３１】
カラープリントは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックからなるトナー像を記録シートに多重転写、定着することにより行われる。以下、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表す。
【００３２】
スキャナー部１０は、セットされた原稿の画像を光学的に読み取って画像データを得る公知の画像読取装置である。
【００３３】
画像プロセス部１１は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ、中間転写ベルト２１などを備えている。
【００３４】
作像部２０Ｙは、感光体ドラム１と、その周囲に配設された帯電部２、露光部３、現像部４、一次転写ローラー５、感光体ドラム１を清掃するためのクリーナー６などを備えており、不図示の駆動源により矢印Ａで示す方向に回転駆動される感光体ドラム１上にＹ色のトナー像を作像する。感光体ドラム１は、その表面に電荷生成層を有する公知の感光体である。他の作像部２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋについても作像部２０Ｙと同様の構成になっており、感光体ドラム１上に対応する色（Ｍ、ＣまたはＫ色）のトナー像を作像する。なお、作像部２０Ｍ〜２０Ｋについては符号の表記を省略している。
【００３５】
中間転写ベルト２１は、無端状のベルトであり、駆動ローラー２２と従動ローラー２３に張架されて同図の矢印で示す方向に循環駆動される。
【００３６】
給紙部１２は、記録シートＳを収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１内の記録シートＳを搬送路３７上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラー３２と、繰り出された記録シートＳを搬送する搬送ローラー対３３と、搬送される記録シートＳを二次転写位置３５１に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラー対３４と、二次転写ローラー３５などを備えている。
【００３７】
定着部１３は、相互に圧接される定着ローラーと加圧ローラーと、定着ローラーを加熱するためのヒーターなどを備えている。
【００３８】
全体制御部１４は、コピーやプリントのジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づき当該ジョブを実行する。
【００３９】
具体的には、コピージョブの場合にはスキャナー部１０で読み取られた画像データを取得し、プリントジョブの場合には外部端末からの画像データを取得する。そして、取得した画像データに基づいて作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに、露光部３のレーザダイオードなどの光源を駆動させる。これにより各露光部３の光源から光ビームＬが出射されて、感光体ドラム１が１ラインずつ露光走査される。感光体ドラム１の露光量は、光源の発光量（発光強度または時間）により決まり、後述の画像安定化制御に基づき設定される。
【００４０】
この露光走査の前に、作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに、感光体ドラム１は、帯電部２により一様に帯電されており、露光部３からの光ビームＬの露光走査によって感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、対応する現像部４に収容されている現像剤により現像（顕像化）されて、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。帯電部２、露光部３、現像部４が、帯電された感光体を露光して静電潜像を作像し、その静電潜像を現像してトナー像を形成するトナー像形成手段を構成する。
【００４１】
作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに、感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ドラム１と一次転写ローラー５との間に作用する静電力により中間転写ベルト２１上に一次転写される。
【００４２】
この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト２１上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト２１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト２１の循環走行により、二次転写ローラー３５と中間転写ベルト２１との接触位置である二次転写位置３５１に移動する。
【００４３】
上記作像動作のタイミングに合わせて、給紙部１２からは、タイミングローラー対３４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは、循環走行される中間転写ベルト２１と二次転写ローラー３５の間に挟まれて搬送される。その際、二次転写ローラー３５の静電力の作用により、中間転写ベルト２１上の各色トナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
【００４４】
二次転写位置３５１を通過した用紙Ｓは、定着部１３に搬送され、定着部１３を通過する際に、用紙Ｓ上のトナー像が加熱、加圧されて用紙Ｓに定着された後、排出ローラー対３６を介して排出され、収容トレイ３８に収容される。
【００４５】
中間転写ベルト２１の周囲であり、ベルト走行方向に沿って作像部２０Ｋよりも下流側かつ二次転写位置３５１よりも上流側の位置に、中間転写ベルト２１の表面と対向するようにしてパッチ検出センサー７、８が配置されている。
【００４６】
パッチ検出センサー７、８は、それぞれが発光部と受光部を有する反射型の光学センサーであり、奥行方向に間隔を開けてパッチ検出センサー７が正面側、パッチ検出センサー８が背面側に位置し、後述の画像安定化制御の際に中間転写ベルト２１上に形成されたトナーパターンの反射濃度を光学的に検出し、その検出結果を全体制御部１４に送る。全体制御部１４は、パッチ検出センサー７、８の検出結果に基づき、作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに露光部３による感光体ドラム１の露光量を設定する。
【００４７】
操作パネル１５は、スキャナー部１０の前面かつ右端であり、ユーザーが操作しやすい位置に設けられている。操作パネル１５には、コピーされる原稿の画像の種類、例えば中間調を含む写真画像、細線を含む文字画像などをユーザーが選択入力するための選択キーが備えられている。選択された画像種類の情報は、全体制御部１４に送られる。
（２）全体制御部の構成
図２は、全体制御部１４の構成を示すブロック図である。
【００４８】
同図に示すように、全体制御部１４は、ＣＰＵ７１と、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７２と、ＲＯＭ７３と、ＲＡＭ７４と、画像安定化制御部７５を備える。
【００４９】
Ｉ／Ｆ部７２は、ＬＡＮボードなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。
【００５０】
ＲＯＭ７３には、スキャナー部１０、作像部２０Ｙ〜２０Ｋ、給紙部１２、定着部１３等を制御するために必要なプログラムのほか、画像安定化制御を実行するためのプログラム等が格納されている。ＲＯＭ７３に格納されている各プログラムは、ＣＰＵ７１により読み出されて実行される。ＲＡＭ７４は、プログラム実行時のＣＰＵ７１のワークエリアとして用いられる。
【００５１】
ＣＰＵ７１は、ＲＯＭ７３に格納されているプログラムを読み出して、スキャナー部１０、作像部２０Ｙ〜２０Ｋ、給紙部１２、定着部１３を制御して、コピージョブやプリントジョブを円滑に実行する。また、操作パネル１５から受信した画像種類の情報から、コピーすべき原稿画像が写真画像の場合、中間調の再現性を向上させるための公知のディザ処理、誤差拡散処理などの疑似中間調の補正処理を画像データに施し、文字画像の場合、細線のエッジを明確に再現するための公知のエッジ強調などの補正を画像データに施す。補正が施された後の画像データに基づき作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに露光部３の光源が駆動されて、感光体ドラム１上に静電潜像が作像される。
【００５２】
画像安定化制御部７５は、トナーパターン形成部８１、ドットパッチデータ記憶部８２、ラインパッチデータ記憶部８３、露光量算出部８４、露光量記憶部８５を有し、一定のタイミング、例えば通紙された記録シートＳの累積枚数が所定枚数（具体的には１０００の倍数など）に達する度に、画像形成動作が実行されていない非画像形成時に、作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに露光部３による感光体ドラム１の露光量を設定するための画像安定化制御を実行する。なお、画像安定化制御の実行タイミングは、一定のプリント枚数ごとに限られず、例えば一定時間ごと、温度、湿度などの環境変化が所定量よりも大きくなった場合などに実行されるとしても良い。
【００５３】
画像安定化制御は、Ｙ〜Ｋ色の順に同じ方法で行われるので、以下ではＫ色のみについて説明し、Ｙ〜Ｃ色についてはその説明を省略する。
（３）画像安定化制御の内容
図３は、画像安定化制御部７５によるＫ色の画像安定化制御の内容を示すフローチャートである。
【００５４】
同図に示すように、作像部２０Ｋを制御して、周回走行している中間転写ベルト２１上にＫ色の所定のトナーパターンを形成させる（ステップＳ１）。このトナーパターンの形成は、トナーパターン形成部８１により行われる。
【００５５】
図４は、中間転写ベルト２１上に形成されたＫ色のトナーパターンの構成例を示す図であり、図１に示す矢印Ｂで示す方向から中間転写ベルト２１を見たときの下面図になる。
【００５６】
図４に示すようにＫ色のトナーパターン９０は、ドットパターン５０とラインパターン６０とを含む。
【００５７】
ドットパターン５０は、形成時の露光量が相互に異なる複数組のドットパッチ（第１トナーパッチ）５１、５２、５３、５４、５５・・がベルト走行方向（矢印Ｄで示す方向）に沿って一定の間隔を開けて列状に並ぶように構成される。
【００５８】
ドットパッチ５１、５２、５３・・のそれぞれは、露光量が異なる以外は同じものであり、複数個、ここでは１６個のドット５ａがＸ軸とＺ軸の二次元平面上において一定の領域内に相互に所定間隔を開けて４行×４列に規則的に並んでなる。ここでＺ軸方向が主走査方向、Ｘ軸方向が副走査方向に相当する。
【００５９】
一つのドットパッチを構成する１６個のドット５ａの全ては、同じ形状で同じ大きさをしている。同図では、正方形で表しているが実際には円形に近い。一つのドット５ａは、形成画像の１画素に相当し、そのドット径Ｊが例えば約９０μｍ程度という極めて小さな孤立点である。なお、同図では正方形の一辺の長さをドット径Ｊの大きさとしているが、例えば正方形の外接円の直径をドット径Ｊとしても良い。ドット５ａが円形の場合、その直径がドット径Ｊになる。多角形状の場合にはその多角形を円形で近似してその近似円の直径とすることもできる。露光量とドット径とは、一つのドット（画素）に対して作像部２０Ｋの露光部３からの光ビームＬにより感光体ドラム１の表面が露光されたときの露光量が小さくなるほど、ドット径が小さくなるという関係を有する。
【００６０】
図４では、ドットパッチ５１、５２、５３・・の順にドット径が段階的に小さくなっている例を示しており、この順に露光量が小さくなっていることになる。各ドットパッチは、一定領域内に１６個のドット５ａが同じ所定間隔を開けて配列してなるので、ドット径が小さくなるほど、一定領域内におけるトナー像の形成領域が少なくなり、その一定領域が薄く見える、つまり濃度が低くなることに等しい。
【００６１】
本実施の形態では、ドットパッチごとに同じドットパッチ用の画像データを共用して、露光部３による感光体ドラム１への露光量の大きさを少しずつ変えることで、各ドットパッチのドット径を異ならせる方法をとっている。具体的には、ドットパッチごとに異なる露光量が予め対応付けされており、このドットパッチと露光量とを対応付けた情報がトナーパターン形成部８１に設けられたドットパッチテーブルに格納されている。
【００６２】
図５（ａ）は、ドットパッチテーブル８１ａの内容を示す図であり、ドットパッチの番号５１、５２、５３・・のそれぞれに対して露光量Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３・・が対応付けされている。
【００６３】
トナーパターン形成部８１は、図２に示すドットパッチデータ記憶部８２に予め格納されているドットパッチの画像データを読み出して、読み出した画像データに基づき作像部２０Ｙに対してドットパッチ５１、５２、５３・・を順番に走行中の中間転写ベルト２１上に形成させる。
【００６４】
この際、ドットパッチ５１、５２、５３・・ごとに、そのドットパッチに対応する露光量Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３・・を指定して、指定した露光量で、回転している感光体ドラム１を露光させて、各ドットパッチの静電潜像を順番に作像させる。また、全てのドットパッチについて帯電、現像、転写の条件を同一にさせる。この露光、現像、転写により、図４に示すように中間転写ベルト２１の表面１２１におけるＺ軸方向一方端側にドットパッチ５１、５２、５３・・がベルト走行方向に沿って一列に並ぶように順番に形成される。
【００６５】
ラインパターン６０は、形成時の露光量が相互に異なる複数組のラインパッチ（第２トナーパッチ）６１、６２、６３、６４、６５・・がベルト走行方向に沿って一定の間隔を開けて列状に並ぶように構成される。この間隔は、ドットパターン５０と同じである。
【００６６】
ラインパッチ６１、６２、６３・・のそれぞれは、形成時の露光量が異なる以外は同じものであり、複数個のドット６ａが線状に連結してなる直線部６ｂが複数本、ここでは５本、その幅方向に相互に一定の領域内で所定間隔を開けてなる。
【００６７】
一つのラインパッチに含まれる５本の直線部６ｂを構成する全てのドット６ａは、ドット５ａと同じ大きさの正方形をしている。
【００６８】
５本の直線部６ｂは、Ｘ軸に対して約４５°の角度で傾斜しており、ドット６ａは、ドット５ａと同じ大きさであるので、直線部６ｂは、ドット径に略等しい約９０μｍ程度という極めて細い細線になる。
【００６９】
ドット径の大きさが露光量の大きさにより変わることと同様に、複数個のドットが連続してなる直線部６ｂの線幅も露光量が小さくなるほど小さくなるという関係を有する。線幅が小さくなるほど、濃度が低くなって見えることは、ドット径と同じである。
【００７０】
本実施の形態では、ラインパッチごとに同じラインパッチ用の画像データを共用して、露光部３による感光体ドラム１への露光量の大きさを少しずつ変えることで、各ラインパッチの線幅を異ならせる方法をとっている。具体的には、ラインパッチごとに異なる露光量が予め対応付けされており、このラインパッチと露光量とを対応付けた情報がトナーパターン形成部８１に設けられたラインパッチテーブルに格納されている。
【００７１】
図５（ｂ）は、ラインパッチテーブル８１ｂの内容を示す図であり、ラインパッチの番号６１、６２、６３・・のそれぞれに対して露光量Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３・・が対応付けされている。ここでは、ラインパッチとドットパッチとでパッチの種類が異なるが、露光量Ｅ１、Ｅ２・・は同じになっている。など、パッチ種類別に露光量を異ならせても良い。
【００７２】
トナーパターン形成部８１は、図２に示すラインパッチデータ記憶部８３に予め格納されているラインパッチの画像データを読み出し、その画像データに基づき作像部２０Ｙに対してラインパッチ６１、６２、６３・・を順番に走行中の中間転写ベルト２１上に形成させる。
【００７３】
この際、ラインパッチ６１、６２、６３・・ごとに、そのラインパッチに対応する露光量Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３・・を指定して、指定した露光量で、回転している感光体ドラム１を露光させて、各ラインパッチの静電潜像を順番に作像させる。このラインパッチの形成は、ドットパッチの形成と同時並行で行われる。全てのラインパッチについて帯電、現像、転写の条件が同一であることは、ドットパッチと同様である。
【００７４】
これにより、図４に示すように中間転写ベルト２１上においてドットパッチ５１、５２、５３・・の形成領域である、Ｚ軸方向（ベルト走行方向とは直交する方向）の一方端側とは反対の他方端側の領域に、ラインパッチ６１、６２、６３・・がベルト走行方向に沿って一列に並ぶように順番に形成される。なお、露光量が少なくなるほどドット６ａの径が小さくなるが、小さくなりすぎると２つの隣接するドット６ａ同士が離れる（連結しなくなる）ので、２つの隣接するドット６ａ同士の隣り合う部分が接するまたは重なり合って連結が維持される範囲を出ないような露光量Ｅ１、Ｅ２・・が予め決められる。
【００７５】
図３に戻って、ステップＳ２では、中間転写ベルト２１上に形成されたトナーパターン９０に含まれるラインパッチ６１、６２、６３・・の反射濃度をパッチ検出センサー７で検出し、ドットパッチ５１、５２、５３・・の反射濃度をパッチ検出センサー８で検出する。具体的には、中間転写ベルト２１の走行により、各ラインパッチについてはパッチ検出センサー７の検出位置７ａ（図４）を通過する際にその反射濃度がパッチ検出センサー７により順番に検出される。各ドットパッチについてはパッチ検出センサー８の検出位置８ａを通過する際にその反射濃度がパッチ検出センサー８により順番に検出される。
【００７６】
パッチ検出センサー７、８は、その発光部７ｆ、８ｆ（図２）から中間転写ベルト２１上のパッチに向けて光を照射し、その反射光を受光部７ｇ、８ｇ（図２）で受光して、その受光量に応じた信号をセンサー検出値として出力する。受光量は、ラインパッチの線幅、ドットパッチのドット径が小さい、つまりパッチの濃度が低い方が多くなり、高濃度の方が少なくなる。ここでは、線幅、ドット径が小さくなるほど、センサー検出値が大きくなる関係を有する。
【００７７】
中間転写ベルト２１上のトナーパターン９０は、パッチ検出センサー７、８による検出後、クリーナー２４（図１）により除去される。
【００７８】
図３に戻って、ステップＳ３では、パッチ検出センサー８のセンサー検出値からドット画像に最適な露光量Ｅαを算出し、ステップＳ４では、パッチ検出センサー７のセンサー検出値からライン画像に最適な露光量Ｅβを算出する。この算出は、露光量算出部８４により行われる。以下、算出方法を具体的に説明する。
【００７９】
図６は、露光量Ｅα、Ｅβの算出方法を説明するための図であり、縦軸がパッチ検出センサー７、８の検出値（センサー検出値）を示し、横軸の原点Ｏよりも右側が露光量、左側が線幅・ドット径を示している。
【００８０】
ここで、線幅とは、ラインパッチ６１、６２・・の直線部６ｂの線幅のことであり、ドット径とは、ドットパッチ５１、５２・・の一つのドット５ａの大きさＪを示している。線幅・ドット径の目標値Ｐは、実際の形成画像の線幅とドット径の目標値（例えば９０μｍ）であり、予め決められている。
【００８１】
線幅とセンサー検出値とは、同図の実線で示すグラフ１０１の関係を有し、ドット径とセンサー検出値とは、破線で示すグラフ１０２の関係を有する。具体的には、線幅、ドット径が小さくなるのに伴ってセンサー出力値が二次曲線的に大きくなっている。上記のように線幅、ドット径が小さくなる方がトナー像の形成領域が少なくなって濃度が低くなるからである。なお、二次曲線的な変化は、センサーの受光感度特性による。
【００８２】
線幅・ドット径とセンサー検出値との関係を示すグラフ１０１、１０２は、予め実験などにより求められたものであり、ここでは線幅とドット径の目標値Ｐが同じ値になっているが、異なる値としても良い。グラフ１０１から線幅の目標値Ｐに対応するセンサー出力値Ｐβと、グラフ１０２からドット径の目標値Ｐに対応するセンサー出力値Ｐαを予め決めることができる。
【００８３】
一方、露光量とセンサ検出値との関係を示す実線のグラフ１０３は、中間転写ベルト２１上に形成されたラインパッチ６１、６２・・をパッチ検出センサー７で実際に検出したときのセンサー検出値と、対応するラインパッチの形成時に用いられた露光量Ｅ１、Ｅ２・・との関係を黒四角の点でプロットしたものを直線近似して得られたグラフである。
【００８４】
また、破線のグラフ１０４は、中間転写ベルト２１上に形成されたドットパッチ５１、５２・・をパッチ検出センサー８で実際に検出したときのセンサー検出値と、対応するドットパッチの形成時に用いられた露光量Ｅ１、Ｅ２・・との関係を白丸の点でプロットしたものを直線近似して得られたグラフである。
【００８５】
グラフ１０３、１０４は、現時点、つまり画像安定化制御によるパッチ形成時点における露光量とセンサー検出値との関係を示しており、上記の「発明が解決しようとする課題」の項で説明したドットとラインという画像種類の違いおよびドラム膜厚の変化による電荷生成層内での電荷の広がり方の違いの双方に起因して生じるドット径と線幅の変動結果を含んでいる。
【００８６】
従って、現時点において目標値Ｐと同じ線幅の細線画像を形成するのに最適な露光量を算出するには、グラフ１０３から目標値Ｐに対応するセンサー出力値Ｐβが得られる露光量Ｅβを求めれば良い。なぜならば、グラフ１０３は、現時点における露光量の大きさとセンサー出力値と線幅の大きさとを対応付けた関係（第２の対応関係）を示すものといえるので、現時点で露光量Ｅβによるラインパッチを形成したと仮定した場合、そのときのセンサー出力値がＰβになり、ラインパッチの直線部６ｂの線幅が目標値Ｐになるはずであるからである。
【００８７】
同様に、現時点において目標値Ｐと同じドット径のドットからなるドット画像を形成するのに最適な露光量を算出するには、グラフ１０４から目標値Ｐに対応するセンサー出力値Ｐαを得られる露光量Ｅαを求めれば良い。グラフ１０４は、現時点における露光量の大きさとセンサー出力値とドット径の大きさとを対応付けた関係（第１の対応関係）を示すものといえるので、現時点で露光量Ｅαによるドットパッチを形成したと仮定した場合、そのときのセンサー出力値がＰαになり、ドットパッチの一つのドットのドット径が目標値Ｐになるはずであるからである。
【００８８】
露光量算出部８４は、パッチ検出センサー７、８のセンサー検出値からグラフ１０３、１０４の式をそれぞれ求め、求めた各式から目標値Ｐに対応する露光量Ｅαをドット画像に最適な露光量、Ｅβをライン画像に最適な露光量として算出する。
【００８９】
図３に戻って、ステップＳ５では、算出した露光量ＥαとＥβの平均値Ｅγを算出する。この算出は、露光量算出部８４により行われる。そして、ステップＳ６では、算出された露光量Ｅγを示す情報を露光量記憶部８５（図２）に設けられている露光量テーブルに記憶して、当該制御を終了する。
【００９０】
図７は、露光量記憶部８５に設けられている露光量テーブル８５ａの内容を示す図であり、作像部２０Ｙ〜２０Ｋごとに、算出された露光量Ｅγを示す情報が対応付けて書き込まれている。この露光量は、画像安定化制御が実行される度に更新（上書き）される。
（４）ドットパッチとラインパッチを構成するドットの大きさについて
上記では、ドットパッチとラインパッチを構成するドット５ａ、６ａの大きさを露光部３で作像可能な最小のドットの大きさとした。このように最小の大きさのドットを用いたのは、ドット画像とライン画像の近年のさらなる高画質化の要求に応えるためである。
【００９１】
すなわち、最小の大きさに代えて、ドット５ａの径Ｊよりも径のかなり大きなドット、例えば３６個のドット５ａを６行×６列に並べてなるものを一つのドット（以下、「６ドット径のドット」という。）の大きさとした６×６のドットパッチと、６ドット径のドットを複数個連結した直線部からなる６ドット幅のラインパッチを形成して画像安定化制御により露光量を設定し、設定した露光量を用いて実際にドット画像とライン画像を形成した場合、６ドット径のドット画像と６ドット幅のライン画像については適した露光量になるが、これよりも小さいドット径と線幅のもの、特に最小のドット５ａのドット画像とライン画像については、適した露光量にならないことを本願発明者は実験により見出した。
【００９２】
図８は、６×６のドットパッチを用いて画像安定化制御で一つの露光量を設定し、その設定した露光量により実際にドット径の異なる６つのドット画像を形成した場合の各ドット径を実測した結果と、６ドット幅のラインパッチを用いて画像安定化制御で別の一つの露光量を設定し、その設定した露光量により実際に線幅の異なる６つのライン画像を形成した場合の各線幅を実測した結果の一例を示すグラフである。
【００９３】
同図の横軸に記載の１×１〜６×６は、形成した６つのドット画像を示し、１〜６ドット幅は、形成した６つのライン画像を示している。
【００９４】
ここで、１×１ドット画像とは、図９（ａ）に示すように主走査方向と副走査方向に最小単位である画素を一つのドットとして、多数個、相互に間隔を開けて２次元状に展開してなる画像を示す（上記のドットパッチに相当）。２×２ドット画像は、主走査方向と副走査方向のそれぞれに２個の画素が連続してなる４個の画素を１つのドットとして、各ドットが相互に２画素分、間隔を開けて２次元状に展開してなる画像を示す。３×３〜６×６ドット画像のそれぞれについても、２×２ドット画像と同様であり、一つのドットを構成する画素の数が例えば３×３ドット画像では９個、６×６ドット画像では３６個になっている。６×６ドット画像は、上記の６×６のドットパッチに相当する。
【００９５】
また、１ドット幅のライン画像とは、図９（ｂ）に示すように最小単位である画素を一つのドットとして、多数個、主走査方向に連結してなる画像を示す。２ドット幅のライン画像は、１本の線幅が２ドット分である画像を示す。３〜６ドット幅のライン画像のそれぞれについても、２ドット幅のライン画像と同様であり、線幅が例えば３ドット幅のライン画像は３ドット分、６ドット幅のライン画像では６ドット分になっている。６ドット幅のライン画像は、上記の６ドット幅のラインパッチに含まれる１本のラインに相当する。
【００９６】
図８に戻って、縦軸は、６つのドット画像のそれぞれのドット径の実測値と６つのライン画像のそれぞれの線幅の実測値を示している。
【００９７】
グラフＦ１は、感光体ドラムが新品時に形成された６つのドット画像のドット径の実測値をプロットしたものであり、グラフＦ２は、感光体ドラムが新品時から多数枚、ここでは７０Ｋ（Ｋ＝１０００枚）の枚数の記録シートに対してプリントを実行した後の使い古したもの（旧品）に形成された６つのドット画像のドット径の実測値をプロットしたものである。
【００９８】
グラフＦ１、Ｆ２から、実際に形成された６×６ドット画像については、画像安定化制御で用いた６×６のドットパッチと一つのドットが同じドッド径であることにより、新品でも旧品でも露光量の最適化によってドット径の差が生じていないことが判る。ところが、ドット径の大きさが５×５、４×４・・の順に小さくなるのに伴って、新品と旧品とで差が広がっていき、１×１ドット画像のときに差Δ１が最大になっている。
【００９９】
一方、グラフＦ３は、感光体ドラムが新品時に形成された６つのライン画像の線幅の実測値をプロットしたものであり、グラフＦ４は、旧品の感光体ドラムに形成された６つのライン画像の線幅の実測値をプロットしたものである。
【０１００】
グラフＦ３、Ｆ４を見ると、ライン画像もドット画像と同様に、画像安定化制御で用いた線幅６ドットのラインパッチと同じ線幅の６ドット幅のライン画像については、新品でも旧品でも線幅の差が生じていないが、線幅が５ドット幅、４ドット幅・・の順に小さくなるのに伴って、新品と旧品とで差が広がっていき、１ドット幅のライン画像のときに差Δ２が最大になっている。
【０１０１】
このように差Δ１とΔ２の大きさに大きな差異があるのは、上記したドットとラインの画像種類の違いによる感光体ドラムの電荷生成層における電荷の広がり方の違いに起因すると考えられる。
【０１０２】
図１０は、図８に示すグラフＦ１〜Ｆ４から１×１、６×６のドット画像と１ドット幅、６ドット幅のライン画像のみについて感光体ドラムの新品時と旧品時におけるドット径と線幅の目標値と実測値との誤差の大きさを示す図である。
【０１０３】
ここで図１０に示す露光量とは、画像安定化制御で設定された、感光体ドラム表面の単位面積当たりにおける露光量を示しており、新品以降のドラム膜厚の低減による感光体の感度変化に起因して、新品時と旧品時とで露光量の値が異なっている例が示されている。
【０１０４】
図１０に示すように新品の感光体ドラムに形成された１×１ドット画像のドット径については、誤差が−５７になっており、１ドット幅のライン画像の線幅については、誤差が−１４になっている。１×１ドット画像のドット径と１ドット幅の線幅とは、本来同じ値（ここでは、目標値＝９２μｍ）になるべきところ、大きな差が生じていることが判る。
【０１０５】
特に、１×１ドット画像のドット径については誤差がかなり大きくなっており、ドット径の実測値が目標値の４０％程度しかなく、誤差が６０％程度に至っている。これは、新品の感光体ドラムはドラム膜厚が厚いので、最小の１ドットの微小孤立点が露光された場合に電荷生成層における電荷が横に大きく広がったためにドラム表面の電界強度がかなり低減して、ドラム表面上において本来、一つのドットが形成されるべき領域（ドット径が目標値の９２μｍになる領域）のうち中心部から離れた周辺部にトナーが載らなかったことによると推測される。
【０１０６】
感光体ドラムが新品から旧品に遷移したときには、１×１ドット画像のドット径について、新品時に生じていた大きな誤差（＝−５７）がなくなっている。これは、感光体ドラムが使い古されていくに連れてドラム膜厚が薄くなっていき、ドラム膜厚が薄くなった分、上記の電荷生成層における電荷の広がりによる電界強度の低下が抑制されたからであると推測される。
【０１０７】
図１１（ａ）は、新品時の感光体ドラムに形成された１×１ドット画像の例を示す拡大図であり、（ｂ）は、旧品時の感光体ドラムに形成された１×１ドット画像の例を示す拡大図であり、ドット径の誤差によりドットの大きさがどのように変わって見えるかを比較して示している。
【０１０８】
両図に示すように１×１ドット画像を形成したとき、感光体ドラムの新品時のドット径（実測値：３５μｍ）の方が旧品時のドット径（実測値：９２μｍ）よりもかなり小さくなっており、大きな差が生じていることが判る。
【０１０９】
図１０に戻って、ライン画像の１ドット幅の線幅について見ると、感光体ドラムが新品から旧品に至ると、誤差が＋１８に転じており、新品時の誤差（＝−１４）と異なっており、新品時と同様にドット径とも差が生じている。
【０１１０】
一方で、６×６ドット画像と６ドット幅のライン画像については、新品時も旧品時も誤差が生じていない。これは、ドット画像については同じドット径の６×６のドットパッチを用い、ライン画像については同じ線幅の６ドット幅のラインパッチを用いて画像安定化制御を行ったからであると考えられる。
【０１１１】
なお、図１０では、１×１と６×６のドット画像、１ドット幅と６ドット幅のライン画像以外の２×２ドット画像や２ドット幅のライン画像などについては誤差を示していないが、これらについても新品から旧品までの間に徐々に実測値の変化に伴い誤差も変動していく。この誤差の変動量は、画像安定化制御で用いたドットパッチとラインパッチの６ドット径と６ドット幅に対して、これから遠い２×２のドット画像、２ドット幅のライン画像の方が、これに近い５×５のドット画像、５ドット幅のライン画像よりも大きくなる。つまり、ドット画像については、５×５、４×４・・２×２、１×１の順に誤差の変動量が徐々に大きくなる。このことは、ライン画像についても同様である。
【０１１２】
図８と図１０に示す新品時と旧品時におけるドット径と線幅の実測値の比較は、６×６のドットパッチと６ドット幅のラインパッチを用いて画像安定制御を実行した場合のものである。この比較結果から、６×６のドットパッチと６ドット幅のラインパッチを用いて画像安定化制御を実行しても、最小の１画素幅のドットやラインを形成する場合、感光体ドラムが新品から旧品に至るまで間にドット径と線幅が大きく変動してしまい、ドット画像とライン画像の再現性がかなり低くなることが判る。
【０１１３】
ディザ処理などの疑似中間調画像を再現する際に要求されるドットの形成画像の画質が６×６ドットの大きさからなるパッチの形成による画像安定化制御の実行で十分な程度である場合には、ドットやラインの再現画像の画質がそれほど問題になることはない。
【０１１４】
ところが、さらなる高画質化の要求に応えるべく、１画素幅といった極めて小さなドットや細線を再現しようとする場合に、ドット径や線幅に上記のような大きな誤差が生じると、疑似中間調や細線文字を忠実に表現できなくなってしまう。
【０１１５】
また、ドット径や線幅が６画素幅というように比較的大きければ、多少の誤差が生じても６画素幅に対する割合が小さくて済むが、１画素幅のように微小になるほど誤差の割合（例えば上記の６０％）が大きくなって、ドット径や線幅の変動が目立ち易くなる。
【０１１６】
これに対して、本実施の形態では、最小の１画素幅からなるドットパッチとラインパッチを形成し、ドットとラインのそれぞれに適した露光量Ｅα、Ｅβを設定した上でその平均値をドットとラインの共通の露光量Ｅγに設定する。これにより、ドットとラインのうち一方が他方に対して目標値から大きくずれることが抑制され、ドットとラインの一方の再現画像の画質が著しく低下することを防止できる。
【０１１７】
具体的には、図１０に示す感光体ドラムが新品時の場合、１×１ドット画像のドット径の誤差がー５７で、１ドット幅の線幅の誤差が−１４になっているが、ドットに最適な露光量Ｅαで１×１ドット画像を形成した場合に誤差が略０になり、ラインに最適な露光量Ｅβで１ドット幅のライン画像を形成した場合に誤差が略０になり、これらの平均値Ｅγで１×１ドット画像を形成した場合のドット径の誤差が−３程度になり、１ドット幅のライン画像を形成した場合の線幅の誤差が＋１０程度になったことが実測により確認された。新品から旧品を経て寿命に至るまでの間についても、適宜、画像安定化制御を繰り返し実行することで、同様の画質が確認されている。
【０１１８】
上記では、画像安定化制御において１×１ドット画像に相当するドットパッチと１ドット幅のライン画像に相当するラインパッチの双方を形成して露光量Ｅα、Ｅβを設定するとしたが、形成すべきドットパッチとラインパッチのドット径と線径がこれに限られることはない。例えば、ドット画像を２×２画素の大きさのドットで表現し、ライン画像を２画素幅のラインで表現する場合には、２×２ドット画像に相当するドットパッチを形成して、２×２画素のドット画像に適した露光量Ｅαを設定し、２ドット幅のライン画像に相当するラインパッチを形成して、２画素幅のライン画像に適した露光量Ｅβを設定するとしても良い。
【０１１９】
なお、１×１のドットパッチと１ドット幅のラインパッチの検出から得られた露光量Ｅγを用いて、例えば２×２ドット画像を形成した場合、再現性が向上している一つのドットを２行×２列に並べてドット画像を構成することになるので、１×１ドット画像と同様に形成画像の画質向上を図れる。３×３ドット、４×４ドット・・についても同様である。このことは、２ドット幅、３ドット幅・・のライン画像についても同様である。
＜実施の形態２＞
上記実施の形態１では、ドット画像に最適な露光量Ｅαとライン画像に最適な露光量Ｅβとの平均値Ｅγを、ドット画像の形成とライン画像の形成の両方に共通する露光量として用いる構成例を説明したが、本実施の形態２では、形成すべき画像の種類、ここでは写真画像と文字画像に応じて露光量Ｅα、Ｅβを選択する構成としており、この点で実施の形態１と異なっている。以下、説明の重複を避けるため、実施の形態１と同じ内容についてはその説明を省略し、同じ構成要素については、同符号を付すものとする。
【０１２０】
ここで、本実施の形態２では、画像安定化制御の実行の度に、上記図３に示すステップＳ１〜Ｓ４の処理により算出された露光量Ｅα、Ｅβを示す情報が露光量Ｅγに代えて露光量記憶部８５に記憶、更新されるようになっている。
【０１２１】
図１２は、実施の形態２に係る露光量の設定処理の内容を示すフローチャートであり、この設定処理は、画像安定化制御の一部としてコピージョブの際に実行される。
【０１２２】
同図に示すように、形成すべき原稿画像の種類を判別する（ステップＳ２１）。この画像種類の判別は、ユーザーが操作パネル１５から選択入力した原稿画像の種類、ここでは写真、文字、その他を示す画像種類の情報を取得することにより行われる。文字画像が罫線などの細線を含むとしても良い。
【０１２３】
形成すべき画像が写真画像であることを判断すると（ステップＳ２２で「Ｙｅｓ」）、記憶されている露光量Ｅαを写真画像に対する露光量に設定して（ステップＳ２３）、当該処理を終了する。
【０１２４】
形成すべき画像が写真ではなく、文字画像であることを判断すると（ステップＳ２２で「Ｎｏ」、Ｓ２４で「Ｙｅｓ」）、記憶されている露光量Ｅβを文字画像に対する露光量に設定して（ステップＳ２５）、当該処理を終了する。さらに、写真でも文字でもない、例えばグラフなどの画像と判断すると（ステップＳ２４で「Ｎｏ」）、記憶されている露光量ＥαとＥβの平均値Ｅγを算出し（ステップＳ２６）、算出されたＥγを露光量に設定して（ステップＳ２７）、当該処理を終了する。
【０１２５】
設定された露光量を用いて、写真、文字またはその他の種類の画像の画像データに基づき感光体ドラム１にその画像の静電潜像が作像される。
【０１２６】
写真画像については、ディザ処理などの疑似中間調を１×１などの微小ドットで再現する場合にドット画像に最適な露光量Ｅαが用いられ、文字や罫線などの画像については、細線の線幅を１ドット幅などの微小幅で再現する場合にライン画像に最適な露光量Ｅβが用いられるので、上記のように感光体ドラム１が新品時で旧品時でもドット径と線幅が目標値またはこれに近い値に安定して形成画像の画質を向上できる。また、他の種類の画像についても露光量Ｅγを用いることにより実施の形態１と同様に、従来よりも形成画像の画質を向上できる。
【０１２７】
上記では、形成すべきドット画像を１×１画素の大きさのドットで表現する場合に、１×１ドット画像に相当するドットパッチを形成して、１×１画素のドット画像に適した露光量Ｅαを設定するとしたが、これに限られない。例えば、２×２画素の大きさのドットでドット画像を表現する場合には、２×２ドット画像に相当するドットパッチを形成して、２×２画素のドット画像に適した露光量Ｅαを設定するとしても良い。
【０１２８】
同様に、ライン画像を例えば３画素幅のラインで表現する場合には、３ドット幅のライン画像に相当するラインパッチを形成して、３画素幅のライン画像に適した露光量Ｅβを設定するとしても良い。形成すべきドット画像のドットと同じドット径のドットパッチと、形成すべきライン画像のラインと同じ線幅のラインパッチを形成することが望ましい。
【０１２９】
また、ユーザーが原稿の１ページ単位で写真、文字画像を操作パネル１５から選択入力するとしたが、これに限られず、例えば１ページ内に含まれる写真や文字の異なる領域を画像データに基づき自動的に判別する公知の領域判別を行うとしても良い。この領域判別の構成をとる場合、判別された領域ごとに、その領域に対して写真、文字に適した露光量Ｅα、Ｅβが選択され、選択された露光量でその領域に属する画像の静電潜像が感光体ドラム１に作像される。
＜実施の形態３＞
上記実施の形態１では、プリント累積枚数や環境変動などドット径や線幅の変化が大きくなると想定される所定条件を満たした場合に画像安定化制御を行うとしたが、本実施の形態３では、所定条件とは関係なく、ドット径と線幅を検出して、その検出結果から画像安定化制御の要否を判断するとしており、この点で実施の形態１と異なっている。
【０１３０】
図１３は、本実施の形態３における画像安定化制御の要否判断処理の内容を示すフローチャートであり、当該処理は、ジョブが実行される度にそのジョブの開始直前または終了直後に実行される。
【０１３１】
同図に示すように、まず、中間転写ベルト２１に一つのドットパッチと一つのラインパッチを形成させる（ステップＳ３１）。このドットパッチとラインパッチの形成時に用いる露光量は、現に露光量記憶部８５に記憶されている露光量Ｅγである。
【０１３２】
中間転写ベルト２１上に形成された一つのラインパッチの反射濃度をパッチ検出センサー７で検出し、一つのドットパッチの反射濃度をパッチ検出センサー８で検出する（ステップＳ３２）。
【０１３３】
そして、パッチ検出センサー７の検出結果からラインパッチの直線部の線幅を算出し、パッチ検出センサー８の検出結果からドットパッチの一つのドットのドット径を算出する（ステップＳ３３）。この算出は、次のようにして行われる。すなわち、図６に記載のグラフ１０１を参照して、パッチ検出センサー７のセンサー検出値に対応する線幅を読み取り、グラフ１０２を参照して、パッチ検出センサー８のセンサー検出値に対応するドット径を読み取る。これにより、現在のＭＦＰ１００で形成されたドット画像とライン画像のドット径と線幅とが実測されたことになる。
【０１３４】
図１２に戻って、ステップＳ３４では、実測したドット径が所定の目標範囲内に入っているか否かを判断する。ここで、目標範囲とは、ドット径がこの範囲外、つまり小さすぎたり大きすぎたりしてドット画像の画質が一定レベルを下回ることになると想定される範囲であり、予め実験などにより決められる。
【０１３５】
ドット径が目標範囲内に入っていないことを判断すると（ステップＳ３４で「Ｎｏ」）、画像安定化制御を実行して（ステップＳ３６）、当該処理を終了する。この画像安定化制御の実行とは、上記の図３に記載のステップＳ１〜Ｓ６と同じ処理の実行を開始することである。この画像安定化制御の実行開始により、現時点におけるドット画像とライン画像に適した露光量Ｅγに更新される。
【０１３６】
ドット径が目標範囲内に入っているが、線幅が目標範囲内に入っていないことを判断すると（ステップＳ３４で「Ｙｅｓ」、Ｓ３５で「Ｎｏ」）、ステップＳ３６に進む。この線幅の目標範囲もドット径と同様に予め実験などにより決められる。
【０１３７】
線幅が目標範囲内に入っていることを判断すると（ステップＳ３５で「Ｙｅｓ」）、ドット画像とライン画像の画質が一定レベル以上に維持されているとして、ステップＳ３６を実行せず（スキップして）、当該処理を終了する。この場合、画像安定化制御は実行されない。
【０１３８】
このように本実施の形態３では、ドット径と線幅の実測値が目標範囲内から外れたとき、つまり必要なときのみに画像安定化制御を実行するので、ドット画像とライン画像の画質を一定レベル以上に維持しつつ、不要な画像安定化制御の実行を回避して、多数個のドットパッチとラインパッチとの形成による多量のトナー消費を防止できる。
【０１３９】
また、ドット径と線幅を実測するのに一つのドットパッチとラインパッチのみを用いるので、極めて少ないトナーの消費で画像安定化制御の実行要否を適正に判断できる。
【０１４０】
上記では、画像安定化制御の実行要否の判断に一つのドットパッチと一つのラインパッチを用いるとしたが、これに限られず、例えばドットパッチとラインパッチの一方のみを形成する構成とすることもできる。具体的には、感光体ドラム１表面の摩耗によるドラム膜厚の変化に起因してドット径が変動し易い場合には、ドットパッチのみを形成する構成をとることができる。逆に、線幅が変動し易い場合には、ラインパッチのみを形成するとしても良い。
【０１４１】
また、例えば、累積プリント枚数が新品から所定値Ｇまでの間にドット径（または線幅）が変動し易く、これ以降には、逆に線幅（またはドット径）が変動し易くなるような装置構成の場合には、累積プリント枚数が新品から所定値Ｇに至るまでの間にドットパッチ（またはラインパッチ）のみを形成し、所定値Ｇ以上の場合にはラインパッチ（またはドットパッチ）のみを形成する構成をとることもできる。
【０１４２】
本発明は、画像形成装置に限られず、画像形成装置における画像安定化制御の実行方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
＜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。
【０１４３】
（１）上記実施の形態１では、中間転写ベルト２１上に、ベルト走行方向に沿って複数個のドットパッチが列状に並ぶドットパターン５０と複数個のラインパッチが列状に並ぶラインパターン６０とをベルト走行方向とは直交する方向の異なる位置に同時並行で形成しつつ、形成されたドットパターン５０を専用のパッチ検出センサー８で検出し、形成されたラインパターン６０を専用のパッチ検出センサー７で検出することにより、パターンの形成時間と検出に要する時間の両方の短縮を図る構成としたが、これに限られない。
【０１４４】
例えば、中間転写ベルト２１上においてベルト走行方向とは直交する方向の同じ位置に、ドットパターン５０とラインパターン６０のうち一方を先に他方を後に時間をずらして順番に形成し、形成されたトナーパターンを一つのパッチ検出センサーで検出する構成をとることもできる。この構成をとる場合、一つのパッチ検出センサーを配置すれば足りるので、装置構成を簡素化できる。
【０１４５】
また、２つのパッチ検出センサー７、８を中間転写ベルト２１のベルト走行方向とは直交する方向に一定の間隔をあけて配置する構成に限られず、例えば図４に示すパッチ検出センサー７に対してパッチ検出センサー８をベルト走行方向の上流側または下流側に少しずらした位置に配置することもできる。
【０１４６】
（２）上記実施の形態１では、中間転写ベルト２１上に形成されたトナーパターン９０をパッチ検出センサー７、８で検出する構成例を説明したが、これに限られない。
【０１４７】
例えば、感光体ドラム上に形成されたトナーパターンを、これを検出可能な位置に配置された検出センサーで直接検出する構成をとることもできる。
【０１４８】
また、これに代えて、例えば中間転写ベルト２１上に形成されたトナーパターン９０を被転写体としての記録シートＳ上に転写し、記録シートＳ上に転写されたトナーパターン９０を、これを検出可能な位置に配置された検出センサーで検出する構成をとることもできる。この構成をとる場合、検出センサーの配置位置としては、図１に示す搬送路３７よりも左側、つまり記録シートＳの２つの主面のうちトナーパターンが形成された側の主面を臨む位置であり、二次転写位置３５１と定着部１３との間の位置や定着部１３と排出ローラー対３６との間の位置とすることができる。
【０１４９】
（３）上記実施の形態１では、ドットパターン５０が、その形成時における感光体ドラム１への露光量が相互に異なる複数個のドットパッチを含み、ラインパターン６０が、その形成時における感光体ドラム１への露光量が相互に異なる複数個のラインパッチを含むとしたが、これに限られない。
【０１５０】
例えば、ドットパターン５０が一つのドットパッチのみを含み、ラインパターン６０が一つのラインパッチのみを含む構成とすることもできる。この構成をとる場合、一つのドットパッチの形成では、図６に示すグラフ１０４を算出することはできない。しかし、想定されるグラフ１０４の傾きを装置ごとに予め実験などから求めておくことができれば、一つのドットパッチの形成でもその傾きとその形成時の露光量に対するセンサー検出値とからグラフ１０４を推測することができる。
【０１５１】
もちろん、一つのドットパッチのみを形成する構成では、露光量の異なる複数個のドットパッチを形成してグラフ１０４を算出する構成よりも、最適な露光量として算出される値Ｅαの精度がある程度、落ちることはやむを得ない。しかし、予め求めたグラフ１０４の傾きが感光体ドラムの新品時以降、ほとんど変化することがないような特性の装置構成であれば、多数個のドットパッチを形成しなくても良い分、形成に要する時間およびトナー消費を抑制できる。ラインパッチについても同様である。
【０１５２】
（４）上記実施の形態１では、パッチ検出センサー７、８として反射型の光学センサーを用いる構成例を説明したが、これに限られず、形成されたドットパッチとラインパッチの濃度を光学的に検出可能なセンサーであれば良い。例えば、中間転写ベルト２１が透光性のものである場合、発光部７ｆから発せられた光の、中間転写ベルト２１の透過光を受光部７ｇが受光する、いわゆる透過式の光学センサーを用いることもできる。
【０１５３】
各パッチの反射濃度の値は、ドット径と線幅の大きさを指標する値といえる。上記では、この指標値を検出するセンサーとして光学センサーを用いたが、これに限らず、例えばドット径と線幅の大きさを直接検出可能なＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサーを、この指標値を検出する検出手段として用いることもできる。
【０１５４】
（５）上記実施の形態１では、本発明に係る画像形成装置としてカラー画像形成が可能なＭＦＰを用いた例を説明したが、これに限られない。
【０１５５】
カラー画像やモノクロ画像に関係なく、一様に帯電された感光体を露光部からの光ビームで露光して静電潜像を作像し、作像された静電潜像を、現像部のトナーを用いて現像してトナー像を形成し、形成されたトナーを被転写体に転写ローラーなどの転写手段により転写する構成において、トナー像としてドットパッチとラインパッチを形成して、形成されたドットパッチとラインパッチの検出結果からドット画像とライン画像に適した露光量を設定する画像安定化制御を実行可能なプリンター、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置一般に適用できる。
【０１５６】
また、感光体としては、感光体ドラムや感光体ベルトなどを用いることができる。感光体上のトナー像が直接、記録シートに転写される構成では、その記録シートが被転写体になり、感光体上のトナー像が一旦、中間転写体上に転写された後、中間転写体上のトナー像が記録シートに転写される構成では、中間転写体または記録シートを被転写体と捉えることができる。いずれの構成にも適用可能である。
【０１５７】
さらに、上記のドットパッチやラインパッチの形状、大きさ、個数が上記のものに限られず、装置構成に適したパッチの形状、個数などが予め決められる。最小のドット５ａ、６ａを１画素と同じ大きさとしたが、これに限られず、例えば隣り合う複数個のドットの集まりで１画素を表現するとしても良い。この場合、ドットパッチの一つのドットの大きさを例えば２×２ドットとして画像安定化制御で露光量Ｅαを設定し、２×２ドット画像のプリント時にその設定した露光量Ｅαを用いるとしても良い。ライン画像についても同様に、例えば２ドット幅のラインパッチを用いて画像安定化制御で露光量Ｅβを設定し、２ドット幅のライン画像のプリント時にその設定した露光量Ｅβを用いることができる。
【０１５８】
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ可能な限り組み合わせるとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明は、画像安定化制御を実行する画像形成装置に利用可能である。
【符号の説明】
【０１６０】
１      感光体ドラム
２      帯電部
３      露光部
４      現像部
５      一次転写ローラー（転写手段）
５ａ、６ａ      ドット
６ｂ      直線部
７、８      パッチ検出センサー
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ      作像部
２１      中間転写ベルト
３５      二次転写ローラー（転写手段）
５０      ドットパターン
５１、５２、５３、５４、５５      トナーパッチ
６０      ラインパターン
６１、６２、６３、６４、６５      ラインパッチ
７５      画像安定化制御部
８１      トナーパターン形成部
８４      露光量算出部
８５      露光量記憶部
９０      トナーパターン
１００      ＭＦＰ
Ｓ      記録シート
【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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【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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