(57)【要約】【課題】ライン幅の微妙な変化を制御するために、高解像度の検出装置が必要となるため画像形成装置のコストがアップするという欠点があった。【解決手段】互いに重畳する複数の線を含む画質調整用パターンを像担持体上に形成し、その像担持体上に形成された画質調整用パターンの反射光量をＣＣＤで読み取って検出し、その得られた画質調整用パターンの互いに重畳する複数の線に対応する部分の反射光量に基づいて、その画質調整用パターンにおける線幅を類推し（Ｓ３４）、その線幅の平均値と基準値との誤差に基づいて像形成条件を設定・制御する（Ｓ３７）。【選択図】  図８
2004341055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体に画像を形成する像形成手段と、
互いに重畳する複数の線を含む画質調整用パターンに対応するパターン情報を記憶する記憶手段と、
前記像形成手段により画質調整用パターンを像担持体上に形成させるべく、前記記憶手段から前記パターン情報を読み出して前記像形成手段により前記像担持体上に前記画質調整用パターンを形成させるパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により前記像担持体上に形成された前記画質調整用パターンの反射光量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって得られた前記画質調整用パターンの前記互いに重畳する複数の線に対応する部分の反射光量に基づいて前記像形成手段における像形成条件を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画質調整用パターンは、それぞれが固定幅を有する複数のラインを、各ラインの略中央が一致するように任意の角度で交差させたパターンであ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】
前記画質調整用パターンは、複数の平行した直線からなる第１の線集合と、所定角度傾いた複数の平行する直線からなる第２の線集合とを重ねて形成されるパターンであ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】
前記像形成条件は露光条件を含む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５】
前記像形成条件は、前記像担持体に対する露光時間を含む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６】
前記像形成条件は帯電条件を含む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７】
前記像形成条件は現像条件を含む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】
前記像形成条件は転写条件を含む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９】
前記制御手段は、前記反射光量に基づいて前記像形成手段により像形成された画質調整用パターンに含まれる線幅を類推し、当該類推した線幅と基準線幅との誤差に基づいて前記像形成手段における像形成条件を制御することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体を用いて画像を形成する画像形成装置における制御方法であって、
互いに重畳する複数の線を含む画質調整用パターンに対応するパターン情報に基づいて、画質調整用パターンを像担持体上に形成させる画質調整用パターン形成工程と、
前記像担持体上に形成された前記画質調整用パターンの反射光量を検出する検出工程と、
前記検出工程で得られた前記画質調整用パターンの前記互いに重畳する複数の線に対応する部分の反射光量に基づいて像形成条件を制御する制御工程と、
を有することを特徴とする画像形成装置における制御方法。
【請求項１１】
前記画質調整用パターンは、それぞれが固定幅を有する複数のラインを、各ラインの略中央が一致するように任意の角度で交差させたパターンであることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記画質調整用パターンは、複数の平行した直線からなる第１の線集合と、所定角度傾いた複数の平行する直線からなる第２の線集合とを重ねて形成されるパターンであることを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１３】
前記像形成条件は露光条件を含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１４】
前記像形成条件は、前記像担持体に対する露光時間を含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１５】
前記像形成条件は帯電条件を含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１６】
前記像形成条件は現像条件を含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１７】
前記像形成条件は転写条件を含むことを特徴とする請求項１０に記載の制御方法。
【請求項１８】
前記制御工程では、前記反射光量に基づいて前記像形成された画質調整用パターンに含まれる線幅を類推し、当該類推した線幅と基準線幅との誤差に基づいて像形成条件を制御することを特徴とする請求項１０乃至１７のいずれか１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置では、特許文献１に記載されているように一般に静電潜像上にトナーを保持する像担持体は、電荷発生層及び電荷輸送層で構成された感光層を有した金属ドラムで構成されている。そして、ホストコンピュータからの印字開始信号により、像担持体は一定方向に駆動されるようになっている。また、像担持体を帯電する帯電装置（コロナ帯電器、帯電ローラなど）にバイアスを印加することにより、像担持体表面を一定の電位までチャージアップする（帯電）。このときの表面電位をＶＤ電位と呼ぶ。更に、コントローラからの信号に基づいて、オン／オフ制御されたレーザ光を長手方向に走査しながら、像担持体表面に照射する（露光）。光照射位置はチャージダウンするため、像担持体表面に静電潜像が形成される。この露光された部分の表面電位をＶＬと呼ぶ。そして、像担持体に対抗配置した現像ユニットに一定のバイアス（現像バイアス）を印加後、所定の電荷を付加されたトナーを像担持体上の静電潜像に移すことにより、静電潜像を可視化する（現像）。現像時における像担持体上のトナーの乗り量は、前記ＶＬ電位と現像バイアスの関係で決まる。そして、像担持体に隣接して配置され、像担持体と同速度、若しくは、約１％速い速度で順方向に回転する転写ローラに像担持体上のトナーと逆極性のバイアス（転写バイアス）を印加することにより、像担持体上のトナーは、転写材に移し替えられる（転写）。転写後の像担持体上の残トナーは像担持体に当接配置されたクリーナ部材（ブレード、ローラ、ファーブラシなど）により、像担持体表面から除去される（クリーニング）。また、トナー像が移し替えられた転写材は定着ユニットへと搬送され、トナー像及び転写材を加熱加圧し、トナー像を転写材上に永久固着して出力する。ところで、上述した画像形成動作時において良好な画像を出力するために、現像ユニットから転写ローラに至る間に設置された反射光量センサにおいて反射光量パターン情報を検出し、検出値を演算解析して像形成手段のための所望の画像形成条件を設定制御することにより、実画像形成に基づく画像形成条件を捉えながら最適な画像形成条件を設定している。このため従来の画像形成動作におけるライン幅制御は、像担持体上に画質調整用パターンとして主走査、副走査及び一定の角度を持った複数のラインを平行に配置させることにより形成される図形パターンに対応する信号電荷を上述した検出手段により検出し、検出された一連の信号電荷を制御装置において濃度信号に変換後、演算解析を行いライン幅データとし、該ライン幅データを平均化したデータ、もしくは、一連のデータに基づいて作成される補正テーブルと比較することにより差分値を算出し、該差分値を制御装置にフィードバックすることで画像形成条件の設定制御を行うように構成されている。
【特許文献１】
特開平６−２７７７６号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例では、像担持体上に画質調整用パターンとして主走査、副走査及び一定の角度を持った複数のラインを平行に配置させることにより形成される図形パターンに対応する信号電荷をそれぞれ検出し、濃度信号に変換後、演算解析を行っていたため、画質調整用パターンを構成するラインの数だけ検出した信号電荷を演算解析しライン幅を算出し、制御を行う必要があり制御に時間がかかるという欠点があった。更に上記従来例では、ライン幅の微妙な変化を制御するために、高解像度の検出装置が必要となるため画像形成装置のコストがアップするという欠点があった。
【０００３】
本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、像形成される線幅の変化量を一つの画質調整用パターンを使用して判断し、それに基づいて像形成条件を設定制御できる画像形成装置及び該装置における制御方法を提供することを目的とする。
【０００４】
また本発明の目的は、一つの画質調整用パターンを使用して、各方向に一定の幅を持ち、像形成された画質調整用パターンにおける線幅の変化量を検出することにより、短い時間で像形成条件を設定できる画像形成装置及び該装置における制御方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
像担持体に画像を形成する像形成手段と、
互いに重畳する複数の線を含む画質調整用パターンに対応するパターン情報を記憶する記憶手段と、
前記像形成手段により画質調整用パターンを像担持体上に形成させるべく、前記記憶手段から前記パターン情報を読み出して前記像形成手段により前記像担持体上に前記画質調整用パターンを形成させるパターン形成手段と、
前記パターン形成手段により前記像担持体上に形成された前記画質調整用パターンの反射光量を検出する検出手段と、
前記検出手段によって得られた前記画質調整用パターンの前記互いに重畳する複数の線に対応する部分の反射光量に基づいて前記像形成手段における像形成条件を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の画像形成装置における制御方法は以下のような工程を備える。即ち、
像担持体を用いて画像を形成する画像形成装置における制御方法であって、
互いに重畳する複数の線を含む画質調整用パターンに対応するパターン情報に基づいて、画質調整用パターンを像担持体上に形成させる画質調整用パターン形成工程と、
前記像担持体上に形成された前記画質調整用パターンの反射光量を検出する検出工程と、
前記検出工程で得られた前記画質調整用パターンの前記互いに重畳する複数の線に対応する部分の反射光量に基づいて像形成条件を制御する制御工程と、を有することを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置（レーザビームプリンタ）の像形成部の構成説明する概略図である。
【０００９】
図において、像形成部上面に露光ユニット３を配置し、このプリンタ装置本体の略中央に、像担持体である感光ドラム１を配置している。この感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、表面電位センサ９、現像ユニット４、転写ローラ５、クリーニングユニット６、前露光ユニット７等が配置されている。また、現像ユニット４から転写ローラ５に至る間に反射光量センサ１０を配置している。またこの像形成部には、定着ユニット８が配置されている。また、温湿度センサ１１を装置内に配置している。
【００１０】
感光ドラム１は、アルミシリンダ上に感光層（有機半導体）を塗布して構成されている。この感光層は、通常は絶縁体であり、特定の波長の光を照射することにより、導電体となる特徴を有している。帯電ユニット２は、金属の芯がね２ａに弾性ゴム層（不図示）を覆って構成されており、この帯電ローラ２は、その両端部の芯がね２ａ部をバネにより付勢して弾性ゴム層を感光ドラム１へ当接させている。これにより帯電ローラ２は感光ドラム１に対して従動回転する。そして帯電ローラ２の芯がね２ａに、帯電バイアス電源１５から閾値以上のＤＣバイアスを印加すると、帯電ローラ２と感光ドラム１との間のニップ近傍で放電が発生して帯電させることができる。この帯電ローラ２の弾性ゴム層の抵抗は、環境変動等により変化するので、常に感光ドラム１の表面を均一に帯電するためには、ＡＣバイアスは定電流制御するとよい。本実施の形態のＡＣバイアスの定電流は１２００μＡとしており、感光ドラム１の表面はＤＣ印加バイアスとほぼ同等程度の−７００Ｖに収束する。
【００１１】
露光ユニット３は、帯電ローラ２の放電によりＶｄ電位に保たれた感光ドラム１の表面に対して、制御部１２からの信号に基づいてレーザビームＬをオン／オフ制御しながら感光ドラム１上を走査させている。これにより、感光ドラム１の表面には、画像信号に応じた静電潜像が形成される。即ち、感光ドラム１の上の光照射位置の感光ドラム１の表面は導電体となり、感光ドラム１の表面電位の絶対値が上昇する。本実施の形態では、露光ユニット３の光源として半導体レーザ３ａを用い、光照射位置の感光ドラム１上の電位が略−１００Ｖになるように光量を調整した。以下、この感光ドラム１上の光照射位置の表面電位をＶＬと呼ぶことにする。
【００１２】
現像ユニット４は、現像位置において感光ドラム１上の静電潜像を可視化（現像）する。この現像ユニット４には、現像材であるトナー（不図示）が蓄えられている。このトナーは、現像ユニット４内にある部材（不図示）との摺擦により常に負に帯電している。こうして負に帯電されたトナーは、感光ドラム１と隣接して配置され感光ドラム１の回転方向に対して順方向に回転している現像スリーブ４ａ上に薄層コートされる。この現像スリーブ４ａは、一般に金属ローラで構成されており、現像バイアス電源１６からは、上述の帯電電位Ｖｄにより決定される適当な電位のバイアス（以下、現像バイアスと呼ぶ）を印加する。これにより、感光ドラム１と現像スリーブ４ａの間に電界を発生させ、感光ドラム１の電位ＶＬの部分に対応する現像スリーブ４ａ上のトナーだけが感光ドラム１上に飛び移り、感光ドラム１上にトナー画像が形成される。
【００１３】
尚、この方式をとると、感光ドラム１上の電位Ｖｄ部分にもトナーが付着してしまうことがよくある。そこで、現像バイアス電源１６から現像スリーブ４ａに印加する現像バイアスに、同時にＡＣバイアスを印加すると、トナーを現像スリーブ４ａと感光ドラム１との間で何度も行ったり来たりさせて、トナーの付着をより良好な状態に収束させることができる。これにより、現像バイアスとしてＤＣ成分だけを印加した場合よりも、よりきれいに画像を現像できる。即ち、ＡＣ成分を同時に印加した場合の方が、感光ドラム１上のＶｄ部分に余分なトナーが付着するのを抑止できる。よって、通常は、現像バイアス電源１６から現像スリーブ４ａに印加する現像バイアスは、（ＡＣ＋ＤＣ）バイアスを用いる。
【００１４】
転写ローラ５は、感光ドラム１に対して当接して配置されており、転写バイアス電源１７から、トナーと逆極性の転写バイアスが印加される。この転写バイアスが印加された転写ローラ５と感光ドラム１との転写ニップに、用紙などの転写材（不図示）を通過させることにより、感光ドラム１の表面に形成されたトナー像が転写材に転写される。この転写ローラ５は、金属の芯がねとそれを覆った弾性体で構成されている。
【００１５】
クリーニングユニット６はクリーニングブレード（不図示）を有しており、トナー像を転写した後の、感光ドラム１上に残留した転写残トナーを、感光ドラム１の回転方向に対して対向するように感光ドラム１に当接している、このクリーニングブレードにより除去する。こうして除去されたトナーは、クリーニングユニット６に回収される。
【００１６】
また、本実施の形態では、この画像形成装置内の感光ドラム１の周囲に表面電位センサ９が配置されている。この表面電位センサ９には制御部１２（図２）が接続されており、この制御部１２は、表面電位センサ９から入力される電位情報に基づいて、帯電バイアス電源１５、露光ユニット３、現像バイアス電源１６、転写バイアス電源１７を制御する（詳細は後述する）。
【００１７】
更に、本実施の形態では、この画像形成装置内の、現像ユニット４から転写ローラ５に至る間に反射光量センサ１０が配置されている。この反射光量センサ１０には制御部１２が接続されており、この制御部１２は反射光量センサ１０から入力される情報に基づいて、帯電バイアス電源１５、露光ユニット３、現像バイアス電源１６、転写バイアス電源１７を制御する（詳細は後述する）。
【００１８】
更に、本実施の形態では、画像形成装置内の適当な箇所に温湿度センサ１１が配置されており、この温湿度センサ１１には制御部１２が接続されている。制御部１２は、この温湿度センサ１１から入力される情報に基づいて、帯電バイアス電源１５、露光ユニット３、現像バイアス電源１６、転写バイアス電源１７を制御する（詳細は後述する）。
【００１９】
図２は、本実施の形態に係る画像形成装置の機能構成を説明する図で、前述の図１と共通する部分は同じ記号で示している。
【００２０】
制御部１２は、この画像形成装置の全体の動作を制御している。この制御部１２は、マイクロプロセッサ等のＣＰＵ１２ａ，ＣＰＵ１２ａにより実行される制御プログラムを記憶したプログラムメモリ（ＲＯＭ）１２ｃ、ＣＰＵ１２ａの制御動作時に、各種データを一時的に格納するＲＡＭ１２ｂ等を備えている。１３はビデオコントローラで、コードデータをビデオ信号に変換する。メモリ１４は、本実施の形態に係る画像調整用のパターンデータ（コードデータ）を格納している。このような構成において、ビデオコントローラ１３はメモリ１４に記憶されているコードデータを読み出し、それをビデオ信号に変換して制御部１２に送出する。これにより制御部１２は、画像調整用のパターンを記録することができる。
【００２１】
以上の構成を備える画像形成装置における動作について説明する。
【００２２】
ホストコンピュータ（不図示）より印刷命令を受信するとその印刷処理に先立って、或いはホストコンピュータから画質調整コマンドを受信すると、以下に示すような画質調整を実行する。
【００２３】
まず、ビデオコントローラ１３は、制御部１２からの指示により、メモリ１４に予め格納してある画像調整用パターンに対応したコードデータをビデオ信号に変換して制御部１２に送る。これにより制御部１２は、像担持体である感光ドラム１を駆動手段（不図示）により図中１の矢印（時計回り）方向に所定のプロセススピードで回転駆動する。そして感光ドラム１を、前露光ユニット７によって帯電前露光して除電した後、帯電ローラ２により負極性で一様に帯電させる。次に、ビデオコントローラ１３からのビデオ信号を基に生成されたレーザ駆動信号に従って露光ユニット３（レーザ３ａ、スキャナ３ｂ）から放射されるレーザビームＬを調整し、帯電処理された感光ドラム１の表面にレーザビームＬによる静電潜像を形成する。これにより、入力された画像調整用パターンに対応する画像信号に応じた静電潜像が形成される。その後、現像バイアスが印加された現像スリーブ４ａによって静電潜像が現像され、トナー像として可視化される。この可視されたトナー像は、現像ユニット４から転写ローラ５に至る間に設置された反射光量センサ１０（本実施の形態では、ＣＣＤセンサとする）により、光が照射されて反射される反射光量が検出される。こうして検出された反射光量値は、制御部１２に送られる。制御部１２は、この検出した反射光量値に対応する反射光量パターン情報を演算解析して、像形成のための所望の画像形成条件を設定する。このように実際に画像を形成させて、その形成した画像濃度に基づく画像形成条件を捉えながら、最適な画像形成条件を設定できるようにしている。
【００２４】
一方、感光ドラム１の表面のトナー像が転写ローラ５と感光ドラム１との間の転写ニップに到達すると、このタイミングに合わせて転写材が転写ニップに搬送され、転写バイアスが印加された転写ローラ５により、感光ドラム１上のトナー像が転写材に転写される。こうしてトナー像が転写された転写材は、定着ユニット８による加熱、加圧により、転写材に永久固着画像として定着されて出力される。尚、このトナー像を転写した後の転写残トナーは、クリーニングユニット６のクリーニングブレードによって除去され、クリーニングユニット６内に回収される。以下、同様にして上記したプロセスを繰り返す。
【００２５】
図３は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置における制御手順の一例を示すフローチャートである。
【００２６】
画質調整パターンの濃度検出のタイミングになると、まずステップＳ１で、メモリ１４に記憶されている画質調整パターンのコードデータを読み出して、それをビデオ信号に変換して制御部１２に出力する。次にステップＳ２に進み、この画質調整パターンを示すビデオ信号に応じて、感光ドラム１上に、その画質調整用パターンの静電潜像を形成する。次にステップＳ３に進み、その静電潜像の反射光強度をＣＣＤセンサ（反射光量センサ１０）により検出して、その像形成された画質調整パターンの濃度を検出する。次にステップＳ４に進み、その検出した濃度に応じて、帯電バイアス電源１５、露光ユニット３、現像バイアス電源１６、転写バイアス電源１７の設定値を決定し、これら各部における動作を制御する。
【００２７】
次に、この画質調整用パターンに対応するビデオ信号を発生するビデオコントローラ１３による制御について説明する。
【００２８】
本実施の形態に係る画像調整用パターンは、図４に示すような複数のラインを任意の角度で交差させることにより形成される図形パターンである。
【００２９】
ここで各ラインの重なり部は、図４の４００で示すように、それぞれが幅Ａの複数のラインを任意の交差角度θで数本重ね合わせることにより形成されている。この重なり部４００の径は、例えば径Ｄとすると、以下の式（１）により表すことができる。
【００３０】
Ｄ＝Ａ√（４−３ｓｉｎ２θ）／ｓｉｎθ      …式（１）
ここで、重なり部４００の径Ｄは、ライン幅Ａ及び任意の交差角度θのみに依存することがわかる。即ち、ライン幅Ａの細り、太りに対応して、重なり部４００の径Ｄが変化する。このため、この重なり部４００の反射光量を検知することにより、ライン幅Ａの微小な細りや太りの変化を検出することができる。また式（１）から、例えば、ライン幅Ａ＝２００μｍ、回転角度θ＝７．５°とすると、重なり部４００の径Ｄは、Ｄ＝３０４５μｍとなる。これは、重なり部４００の径Ｄは、ライン幅Ａの約１５倍に相当するという特徴を表わしている。このため、検知精度が低いセンサであっても、画質調整パターンにおける重なり部４００を検出できる。更に図４に示すように、この画質調整用パターンは複数のラインを任意の角度で交差させることにより形成されているため、水平、垂直又は、いろんな角度で交差するライン幅の変化を検出することでき、高速かつ高精度に、その像形成部における画像形成特性を検出することができる。
【００３１】
次に感光ドラム１上に形成された画質調整用パターンを検出する検出手段について図５を参照して説明する。
【００３２】
図５（Ａ）は、本実施の形態において形成される画質調整用パターンを示し、図５（Ｂ）は反射光量センサ１０であるＣＣＤセンサの受光部を説明する図、図５（Ｃ）は、この反射光量センサ１０により画質調整用パターンを読み取った時に検出される信号を説明する図である。
【００３３】
図５（Ａ）に示すように、画像調整用パターンは、像形成手段により図中矢印の方向へ駆動する感光ドラム１上に形成される。このパターンは、現像ユニット４から転写ローラ５に至る間に設置された反射光量センサ１０（ＣＣＤセンサ）の各受光部により、その反射光量が検出される。このＣＣＤセンサは、一定の周波数の駆動信号で駆動され、その駆動周波数はＣＣＤセンサを構成する１画像の大きさ、光学倍率、搬送手段の搬送速度により決定される。
【００３４】
本実施の形態では、３００ｄｐｉのＣＣＤの１画素の大きさが（副走査方向）約４０μｍ、光学倍率１：１、搬送速度が１００ｍｍ／ｓｅｃであるため、０．８ｍｍｓｅｃの周期（周波数ｆ＝１／（０．８×１０−６））で駆動している。
【００３５】
こうして光学的に倍率を上げて検出された画質調整用パターンの反射光量は、光電変換が行われ図５（Ｃ）に示すような信号電荷となり、一定の時間、ある電極下のポテンシャルウェルに集められる。その後、この信号電荷は、垂直帰線期間を利用してデジタル信号に変換され、制御部１２のメモリ１２ｂに記憶される。
【００３６】
尚、本実施の形態では、反射光量センサ１０にラインＣＣＤを用いたが、エリアＣＣＤセンサ、その他のイメージセンサを用いても良い。また、本実施の形態では、３００ｄｐｉのＣＣＤを用いたが、より解像度が低いＣＣＤセンサを用いても良い。
【００３７】
以下図６に示すフローチャートを参照して、本実施の形態に係る画像形成装置における制御手段について説明する。
【００３８】
反射光量センサ１０のＣＣＤセンサの蓄積部（不図示）に蓄積された信号電荷は、このＣＣＤ素子を通って制御部１２に順次転送され（ステップＳ１１）、Ａ／Ｄ変換によってデジタル輝度信号に変換される（ステップＳ１２）。こうして得られた輝度信号は、個々のＣＣＤ受光部の感度バラツキを補正するためにシェーディング回路によりシェーディング補正される（ステップＳ１３）。こうして修正された輝度信号は、ＬＯＧ変換されて濃度信号に変換される（ステップＳ１４）。こうして得られた濃度信号は、初期設定時のγ特性と一致するように、ＬＵＴ補正テーブル６０を参照して補正される（ステップＳ１５）。こうして変換された信号を基に制御条件を決定する（ステップＳ１６）。
【００３９】
図７（Ａ）乃至（Ｄ）は、ＣＣＤセンサの各受光部で得られた濃度信号をＬＯＧ変換した後に得られた信号により、ライン幅の算出制御を行う制御部１２の制御を説明する図である。
【００４０】
図７（Ａ）は、ＬＯＧ変換されて濃度信号に変換され出力された信号例を示す図で、７００は図５（Ｂ），（Ｃ）に示す受光部１によるＡ１番目の濃度信号レベルを示している。また７０１は図５（Ｂ），（Ｃ）に示す受光部２によるＡ１番目の濃度信号レベルを、そして７０２は図５（Ｂ），（Ｃ）に示す受光部３によるＡ１番目の濃度信号レベルを示している。
【００４１】
図７（Ｂ）は、その信号を一波形毎に分離した例を示している。図７（Ｃ）は、この分離された各信号波形における最大濃度（Ｄｍａｘ）、最小濃度（Ｄｍｉｎ）から、以下式（２）よりＤｍａｘとＤｍｉｎの波形の中心値（Ｄｍｉｄ）を求める例を説明する図である。
【００４２】
Ｄｍｉｄ＝（Ｄｍａｘ＋Ｄｍｉｎ）／２      …式（２）
こうして得られたＤｍｉｄの線と、図７（Ｂ）に示す各波形との交点を求め、それら交点の間の距離を求めてライン幅を算出する。図７（Ｄ）は、こうして各信号波形のライン幅を求める例を説明する図である。
【００４３】
図８は、本実施の形態に係る画像形成装置における制御条件を決定する手順を説明するフローチャートで、この処理は前述の図６のステップＳ１６で実行される。尚、この処理で使用される基準値、閾値は、予めＬＵＴ補正テーブル６０に格納されており、本実施の形態においては、基準値は基本ライン幅２００μｍとし、閾値は前記式（１）に、その基準値を代入した３０００μｍとしている。
【００４４】
まずステップＳ２１で、ＣＣＤから出力された電気信号を濃度信号に変換し、次にステップＳ２２で、その濃度信号に基づいて図７で説明したようにしてライン幅を算出する。こうして算出された各ライン幅が閾値以下であれば、そのライン数をカウントする。こうしてカウントされたライン数とライン幅データから、それらラインの平均ライン幅を算出する（ステップＳ２５）。そしてステップＳ２６に進み、この平均ライン幅と基準値とを比較し、その誤差が４％以上であれば、その差分値を制御部１２にフィードバックし、画像形成条件としての露光、帯電、現像、転写条件を設定する（ステップＳ２７）。また誤差が３％以内であれば、そのまま処理を終了する。
【００４５】
以下、検出したライン幅が、基準値よりも太い場合における各画像形成に係る制御条件の設定方法は以下の通りである。
（１）露光設定条件として、露光ユニット３のレーザビームパワー（暗電位値）を下げることにより、現像開始点を下降させる。
（２）露光時間の設定条件として、露光のための点灯時間を短くする。
（３）帯電設定条件として、帯電バイアス電源１５のバイアス値を下げる。
（４）現像設定条件として、現像バイアス電源１６のバイアス値を下げる。
（５）転写設定条件として、転写バイアス電源１７のバイアス値を下げる。
【００４６】
尚、ライン幅が基準値よりも細い場合における各画像形成に係る設定条件については、上述のライン幅が基準値よりも太い場合と逆の設定を行えば良ため、その説明は省略する。
【００４７】
尚、上述した各種設定方法のそれぞれは、それらが全て実行されても、或いはこれらの内のいずれかが実施されても、いずれでもよい。
【００４８】
［実施の形態２］
次に、本発明の実施の形態２について説明する。尚、この実施の形態２に係る画像形成装置のハードウェア構成及び主要部の構成は前述の実施の形態１と共通しているので、その説明を省略する。
【００４９】
以下、本発明の実施の形態２に係る画質調整用パターンと、それを用いた画質調整について説明する。
【００５０】
図９は、本発明の実施の形態２に係る画質調整様パターンを説明する図である。
【００５１】
図において、複数の垂直な直線からなる第１の線集合Ｍと、任意の角度（θ）傾けられた複数の平行な直線からなる第２線集合Ｎとで構成され、第１の線集合Ｍと第２の線集合Ｎとを交差させることにより形成されるモアレ図形９００を用いる。このモアレ図形９００は、モアレ部の長さをＬとすると、その長さＬは、以下の式（３）により表すことができる。
【００５２】
Ｌ＝｛Ｗ１ｃｏｓ（θ／２）＋Ｗ２ｃｏｓ（θ／２）＋Ｗ２ｓｉｎ（θ／２）｝／ｓｉｎθ    …式（３）
ここで、Ｗ１，Ｗ２のそれぞれは、直線の線集合Ｍ、線集合Ｎを形成する直線群の１つの直線の幅を示している。この式（３）より、モアレ部の長さＬは、線幅Ｗ１，Ｗ２及び回転角度θのみに依存していることがわかる。即ち、線幅Ｗ１，Ｗ２の細り、太りに対してモアレ部の長さＬが変化するため、モアレ部の反射光量を検知することにより、このモアレ図形９００における線幅の変化を検知することができる。
【００５３】
また式（３）によれば、例えば、線幅Ｗ１，Ｗ２（＝２００μｍ）、回転角度θ＝７．５°とすると、モアレ部の長さＬは、Ｌ＝６３０２μｍとなり、モアレ部の長さＬは、線幅の約３０倍に相当していることがわかる。
【００５４】
図１０（Ａ）乃至（Ｃ）は、本実施の形態２に係る画質調整用パターンを、前述の実施の形態１で説明した検出手段により検出して処理する例を説明する図である。
【００５５】
図１０（Ａ）は、モアレ図形９００が感光ドラム１の回転方向に沿って形成される状態を示している。
【００５６】
図１０（Ｂ）は、反射光量センサ１０のＣＣＤセンサの受光部の配置を説明する図である。
【００５７】
図１０（Ｃ）は、このＣＣＤセンサによりモアレ図形９００を読み取って得られた信号波形例を示す図である。
【００５８】
制御部１２は、この検出した信号をＬＯＧ変換して濃度信号に変換する。この際、図１１に示すようにモアレ図形９００を構成する直線の濃度信号の他に、このモアレにより発生した濃度信号が加えられるためモアレ部１１０，１１１の濃度値が上昇する。
【００５９】
図１２は、本発明の実施の形態２に係る画像形成装置における制御処理を説明するフローチャートである。尚、ここで基準値及び閾値は、予めＬＵＴ補正テーブル６０に格納されており、本実施の形態２においては、閾値（濃度）は、ライン幅２００μｍの場合の濃度値、そして平均ライン幅の基準値は、前記式（３）に基本ライン幅２００μｍを代入した３０００μｍとしている。
【００６０】
まずステップＳ３１で、ＣＣＤから出力された電気信号を濃度信号に変換し、次にステップＳ３２で、その濃度信号の値と閾値とを比較する。ステップＳ３２で、閾値以上であればステップＳ３４に進み、その濃度値を示すデータを有効なデータとしてカウントする。そして、上述した線幅の算出アルゴリズムにより線幅を算出する。そしてステップＳ３５に進み、こうして算出されたそれぞれの線幅データと、データ数とから平均線幅を算出する。次にステップＳ３６に進み、その平均線幅と基準値とを比較し、その誤差が４％以上であれば、その差分値を制御部１２にフィードバックする。これにより、画像形成条件である、露光、帯電、現像、転写条件を設定制御する。これに対してステップＳ３６で、その誤差が３％以内であれば制御を終了する。
【００６１】
尚、ステップＳ３７における画像形成条件の設定制御は、前述の実施の形態１の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００６２】
［実施の形態３］
次に、本発明の実施の形態３について説明する。尚、この実施の形態３に係る画像形成装置のハードウェア構成及び主要部の構成は前述の実施の形態１と共通しているので、その説明を省略する。
【００６３】
図１３（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明の実施の形態３における画質調整用パターンと、それを用いた濃度検出を説明する図である。
【００６４】
図において、１３００は画質調整用パターン１、１３０１は画質調整用パターン２を示している。１３０２は、画質調整用パターン１（１３００）をＣＣＤセンサ（図１３（Ｃ））で読み取った場合のＣＣＤセンサの出力信号を示し、１３０３は、画質調整用パターン２（１３０１）をＣＣＤセンサ（図１３（Ｃ））で読み取った場合のＣＣＤセンサの出力信号を示している。このようにこの実施の形態３では、複数の画質調整用パターンを用いて、それぞれからの反射光量パターン情報を検出して制御する。
【００６５】
本実施の形態３では、複数の画質調整用パターンのそれぞれの反射光量から算出するライン幅と、前述の予めＬＵＴ補正テーブル６０に格納されている基準値との比較による高精度なライン幅の補正に加え、例えば、第１番目の画質調整用パターン１３００の反射光量から算出したライン幅を基本ライン幅としてＬＵＴ補正テーブル６０を新たに作成し、第２番目の画質調整用パターン１３０１の反射光量から算出するライン幅においては、該新たに作成されたＬＵＴ補正テーブル６０を用いて制御を行うことも可能である。
【００６６】
また、ＬＵＴ補正テーブル６０が新たに作成された場合、以前のＬＵＴ補正テーブル６０の値を書き換えず、第２補正テーブルとして作成することができ、制御状態に応じて第１、第２ＬＵＴ補正テーブルを使い分けることも可能な構成となっている。
【００６７】
［実施の形態４］
次に、本発明の実施の形態４について説明する。尚、この実施の形態４に係る画像形成装置のハードウェア構成及び主要部の構成は前述の実施の形態１と共通しているので、その説明を省略する。
【００６８】
この実施の形態４では、表面電位センサ９、温湿度センサ１１により得られる情報により画像形成条件を設定して像形成条件を制御する。
【００６９】
図１４は、本実施の形態４に係る像形成条件の設定処理を示すフローチャートである。
【００７０】
上述した像形成動作時において、感光ドラム１の感光層は、少なからずレーザ露光による露光メモリの影響を受ける。即ち、感光ドラム１の使用状態により、レーザ露光後のＶＬ電位が変化してしまうことなる。そのため表面電位センサ９により該感光層のＶＬ電位を検出（ステップＳ４１）し、その検出値に基づいて露光ユニット７の設定制御（ステップＳ４２）、帯電バイアス電源１５の設定制御（ステップＳ４３）、露光ユニット３の設定制御（ステップＳ４４）、又は、現像バイアス電源１７の設定制御（ステップＳ４５）を実行し、露光メモリを抑制した最適状態の可視画像を感光ドラム１上に形成する。そして、その可視画像を転写材に安定して良好な状態で担持させるために、温湿度センサ１１により転写時に印加する給電量の制御が行われている。この温湿度センサ１１による検出値（ステップＳ４６）に基づいて転写バイアス電源１７（ステップＳ４７）を設定制御することにより、画像形成装置、転写材の雰囲気環境の急激な変化等においても、転写不良のない良好な画像を得ることが可能となる。
【００７１】
［他の実施の形態］
本発明の目的は前述したように、実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体をシステム或は装置に提供し、そのシステム或は装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。このようなプログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピィ（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００７２】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含まれている。
【００７３】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書きこまれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施の形態の機能が実現される場合も含む。
【００７４】
以上説明したように本実施の形態によれば、複数のラインを任意の角度で交差させることにより形成される図形パターン、或いは複数の平行した直線の第１の線集合と、複数の平行した直線の第２の線集合とで構成され、第１の線集合と第２の線集合とを任意の角度で回転させた回転体とを交差させることにより形成されるモアレ図形パターンを画質調整用パターンの用いるため、主走査、副走査、又は主走査、副走査に対して一定の角度を持った方向に伸びるライン幅の反射光量パターン情報を一度に検出することができる。
【００７５】
これにより像形成条件を設定・制御する方法を簡略化でき、制御時間の短縮および検出データのばらつきを減少させることが可能となった。
【００７６】
また、環境間差やコピー枚数、プリント枚数の増加等といった、経時変化による影響を減らして良好なライン画像を再現することができるようになった。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、画質調整用パターンの特徴であるライン幅の拡大により、制御対象とする反射光量パターン情報の検出を容易にでき検出機構の簡略化、コストダウンを可能とする。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、像形成される各方向の線幅の変化量を一つの画質調整用パターンを使用して判断し、それに基づいて像形成条件を設定制御できるという効果がある。
【００７９】
また本発明によれば、一つの画質調整用パターンを使用して、各方向に一定の幅を持ち、像形成された画質調整用パターンにおける線幅の変化量を検出することにより短い時間で像形成条件を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレーザビームプリンタ（画像形成装置）の像形成部の構成を説明する概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機能構成を説明するブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置における制御処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画質調整用パターンを説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画質調整用パターンを読み取って検出する例を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置における制御制御条件の決定処理を説明するフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態に係る画質調整用パターンを読み取った濃度信号よりライン幅を求める制御処理を説明する図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る図６のステップＳ１６の処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置における画質調整用パターンを説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る画質調整用パターンを読み取って検出する例を説明する図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る画質調整用パターンのモアレ部の濃度信号を説明する図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る図６のステップＳ１６の処理を説明するフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る画質調整用パターンと、それに基づくパターン信号の検出処理を説明する図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係る画像形成装置における制御処理を説明するフローチャートである。
【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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【図１４】
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