(57)【要約】【課題】高画質の階調画像を長期間にわたってすることが可能であり、細線の再現性や高い文字品質の画像を長期間にわたって形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】同一濃度値、且つ、異なる解像度のラインパターンを像担持体上に形成し、ラインパターンの濃度を濃度センサで検知し、異なる解像度間で、検知濃度が一致した時の濃度センサの出力を第１の基準値とし、非画像部を検知した濃度センサの出力を第２の基準値とし、第１、第２の基準値に基づいて、濃度センサの出力を設定する。【選択図】図６
2009222848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、該像担持体上にラインパターンを形成する像形成手段、前記ラインパターンの濃度を検知する濃度センサ及び該濃度センサの出力に基づいて、前記濃度センサの出力を設定するセンサ出力設定手段を有する画像形成装置であって、
前記センサ出力設定手段は、前記像形成手段によって異なる複数のパターン画像形成条件により、第１の解像度の第１のラインパターン、及び前記異なる複数のパターン画像形成条件により、前記第１のラインパターンと異なる第２の解像度の第２のラインパターンを前記像担持体上に形成し、
前記濃度センサによって前記第１、第２のラインパターンの濃度を検知し、
解像度を除いて同一のパターン画像形成条件で形成された前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターン間で一致したときの前記濃度センサの出力を第１の基準値とし、
さらに非画像領域の濃度を検知した前記濃度センサの出力を第２の基準値として取得し、該第１の基準値と第２の基準値とに基づいて、階調曲線上の所定の点に対応した前記濃度センサの出力を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記センサ出力設定手段は、前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターン間で前記濃度センサの出力が一致するまで、前記パターン画像形成条件を変えて、前記ラインパターンの形成と前記濃度センサによる濃度検知とを繰り返すことにより前記第１の基準値を取得す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】
前記センサ出力設定手段は、複数の前記第１のラインパターンの濃度に対応する関数と、複数の前記第２のラインパターンの濃度に対応する関数を決定し、２つの前記関数とに基づいて演算により前記第１の基準値を取得することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターンは、解像度が異なるとともに、印字率が同一の画像データに基づいて形成されたパターンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記センサ出力設定手段は、前記第１、第２の基準値に基づいて、画像のカバレッジに対する前記濃度センサの出力を以下の関係式を用いて設定することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
Ｖｘ＝Ｖ２−｛（Ｖ２−Ｖ１）／Ｃ１｝Ｃｘ
Ｖ１：前記第１の基準値、Ｖ２：前記第２の基準値、Ｃ１：前記第１の基準値が得られた前記ラインパターンのカバレッジ、Ｃｘ：階調曲線上の前記所定の点の濃度に対応したカバレッジ
【請求項６】
前記センサ出力設定手段により設定された前記濃度センサの出力に基づいて画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成条件設定手段は、前記第１の基準値に基づいて、所定の線幅の線像を形成するパターン画像形成条件を設定することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数のパターン画像形成条件は、露光条件としてデューティ比を変化させることによって得られるもの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、画像データに基づいて画像を形成するデジタル画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像データに基づいて画像を形成する画像形成装置では、一般に面積階調法により画像が形成される。
【０００３】
而して、面積階調法により形成される画像はドット画像であり、画像の濃度は、地肌に対する印字部の面積の比率により表現されるために、個々のドットの面積が、画像の解像力のみでなく、画像の階調にも影響する。
【０００４】
従って、個々のドット面積の制御精度を上げることにより、高画質の画像を形成する技術が開発されている。
【０００５】
例えば特許文献１では、ラインパターンを構成する線の線幅を高い精度で設定することにより、高画質の画像を形成する条件を設定することが提案されている。
【０００６】
即ち、特許文献１では、１画素の線からなるラインパターンの反射光量、ベタ画像からなるパターンの反射光量及び非画像部の反射光量に基づいて、線幅設定用パターンにおける線幅を演算し線幅を設定する発明が開示されている。そして線幅を正確に設定することでドットの大きさを制御し、中間調画像を表現するための網点画像の網点の大きさ（面積）を制御することで正確な階調表現を有する高画質の画像を得るようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２８７９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の方法では、作像手段の変動や濃度センサの個体差などのばらつきで濃度センサに変動が生じた場合に、検知誤差が生じ、線幅を正確に再現することが困難である。そのため正確な階調表現という点で十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、従来のデジタル画像の画質制御におけるこのような問題を解決し、濃度センサのばらつきによらずにドットの集合体からなる線の線幅を正確に管理することにより、誤差が高度に抑制された階調再現性に優れる高画質の画像を形成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する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的は下記の発明により達成される。
１．
像担持体、該像担持体上にラインパターンを形成する像形成手段、前記ラインパターンの濃度を検知する濃度センサ及び該濃度センサの出力に基づいて、前記濃度センサの出力を設定するセンサ出力設定手段を有する画像形成装置であって、
前記センサ出力設定手段は、前記像形成手段によって異なる複数のパターン画像形成条件により、第１の解像度の第１のラインパターン、及び前記異なる複数のパターン画像形成条件により、前記第１のラインパターンと異なる第２の解像度の第２のラインパターンを前記像担持体上に形成し、
前記濃度センサによって前記第１、第２のラインパターンの濃度を検知し、
解像度を除いて同一のパターン画像形成条件で形成された前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターン間で一致したときの前記濃度センサの出力を第１の基準値とし、
さらに非画像領域の濃度を検知した前記濃度センサの出力を第２の基準値として取得し、該第１の基準値と第２の基準値とに基づいて、階調曲線上の所定の点に対応した前記濃度センサの出力を設定することを特徴とする画像形成装置。
２．
前記センサ出力設定手段は、前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターン間で前記濃度センサの出力が一致するまで、前記パターン画像形成条件を変えて、前記ラインパターンの形成と前記濃度センサによる濃度検知とを繰り返すことにより前記第１の基準値を取得することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．
前記センサ出力設定手段は、複数の前記第１のラインパターンの濃度に対応する関数と、複数の前記第２のラインパターンの濃度に対応する関数を決定し、２つの前記関数とに基づいて演算により前記第１の基準値を取得することを特徴とする前記１又は前記２に記載の画像形成装置。
４．
前記第１のラインパターンと前記第２のラインパターンは、解像度が異なるとともに、印字率が同一の画像データに基づいて形成されたパターンであることを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
前記センサ出力設定手段は、前記第１、第２の基準値に基づいて、画像のカバレッジに対する前記濃度センサの出力を以下の関係式を用いて設定することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
Ｖｘ＝Ｖ２−｛（Ｖ２−Ｖ１）／Ｃ１｝Ｃｘ
Ｖ１：前記第１の基準値、Ｖ２：前記第２の基準値、Ｃ１：前記第１の基準値が得られた前記ラインパターンのカバレッジ、Ｃｘ：階調曲線上の前記所定の点の濃度に対応したカバレッジ
６．
前記センサ出力設定手段により設定された前記濃度センサの出力に基づいて画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段を有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
７．
前記画像形成条件設定手段は、前記第１の基準値に基づいて、所定の線幅の線像を形成するパターン画像形成条件を設定することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
８．
前記複数のパターン画像形成条件は、露光条件としてデューティ比を変化させることによって得られるものであることを特徴とする前記１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、ラインパターンの濃度を検知した濃度センサの出力が、該濃度センサのばらつきや画像形成特性の変動により生ずる誤差が除去された第１の基準値として得られる。
【００１１】
階調曲線上の所定の点に対応する濃度センサ出力も、前記第１の基準値を用いて設定することにより誤差が除去されたものとなり、濃度センサの出力に基づいた正確な画質制御が可能となる。
【００１２】
従って、階調再現性に優れ、高画質の画像を安定して形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜画像形成装置＞
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、複写機、ファクシミリ、プリンタの機能を有する、通称、複合機と呼ばれる装置を示す概略構成図である。
【００１４】
画像形成装置は、本体の上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを有し、本体は、画像読取部１、画像形成部３、操作表示部４、給紙部５、排紙再給紙部６、および、定着手段７等から構成されている。
【００１５】
自動原稿送り装置ＡＤＦは、原稿載置台１１に載置された原稿を原稿分離手段１２によって一枚ずつ原稿搬送手段１３に送り出し、原稿搬送手段１３は送られた原稿を原稿排紙手段１４に搬送し、原稿排紙手段１４は送られた原稿を原稿排紙台１５に排紙する。原稿画像は原稿搬送路に設けられた、画像読取部１の原稿画像読み取り位置であるスリット２１にて読み取りがなされる。
【００１６】
原稿両面の画像を読み取る場合には、一対のローラを有する原稿反転手段１６によって、第１面を読み取られた原稿が表裏反転されて、再度、原稿搬送手段１３に送り出されることにより第２面の読み取りがなされる。読み取りが終了した原稿は原稿排紙台１５に排紙される。
【００１７】
画像読取部１は、原稿画像を読み取って画像データを得るための手段であり、スリット２１の位置にて、ランプ２３１により光照射された原稿画像を第１ミラーユニット２３と、第２ミラーユニット２４と、結像レンズ２５とによりライン状のＣＣＤである撮像素子２６に結像させている。撮像素子２６から出力された信号は、Ａ／Ｄ変換され、シェーディング補正、画像圧縮等の処理がなされて画像データとして保存される。
【００１８】
露光手段３３は、レーザダイオードを光源として有し、画像データに基づき、レーザビームとポリゴンミラーとにより、帯電手段３２によって一様帯電されて回転している感光体３１の表面を走査して、感光体３１の面上に原稿画像に対応した静電潜像を形成する。なお、露光手段３３の光源としては、画像データに基づいて感光体３１をドット露光する光源を用いることができ、レーザダイオードの他に、ＬＥＤアレイ、液晶、プラズマ等を用いることができる。
【００１９】
前記静電潜像は、画像形成部３の現像手段３４により反転現像されて、トナー画像が感光体３１上に形成される。
【００２０】
トナー形成のタイミングに対応して、手差し給紙部５５、もしくは、転写材である記録紙Ｓを収容するカセットやトレイを有する給紙部５からは、記録紙Ｓが給送され、搬送ローラ５６により搬送され、タイミングローラ３９によって像担持体上に形成された前記トナー画像との位置合わせのための同期が取られて転写領域に送り出される。
【００２１】
転写領域において、感光体３１の表面に形成されたトナー画像は、転写手段３５により反対極性に帯電された記録紙Ｓに転写される。
【００２２】
トナー画像を担持した記録紙Ｓは、分離除電手段３６の作用により、感光体３１の表面から分離し、定着手段７に送られる。
【００２３】
定着手段７において、トナー画像を担持した前記記録紙Ｓは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２により加熱加圧を受けながら搬送され、トナー画像が記録紙Ｓに定着されて、排出ローラ６３によって機外の排紙台６４に排出される。
【００２４】
なお、記録紙Ｓを表裏反転して排紙台６４に排出する場合には、切換ガイド６２により、記録紙Ｓを排紙再給紙部６に導き、記録紙Ｓをスイッチバックさせて排出ローラ６３に送る。
【００２５】
また、記録紙Ｓの両面に画像形成をする場合には、第１面の定着を終えた記録紙Ｓを、切換ガイド６２により排紙再給紙部６に導き、反転部６５にて反転させた後、給紙のための搬送路６６に送り出し、第２面の画像形成に供する。
【００２６】
一方、記録紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた感光体３１の表面は、クリーニング手段３７により残留トナーが除去されて次なる画像形成に向けての準備がなされる。
【００２７】
画像形成においては、矢印で示すように時計方向に回転する感光体３１に対して、帯電手段３２の帯電及び露光手段３３の露光により感光体３３上に静電潜像が形成され、現像手段４の現像によりトナー像が形成される。形成されたトナー像は転写手段３５により記録紙Ｓに転写され、転写されたトナー像が定着手段７により定着される。
【００２８】
図２は図１に示す画像形成装置における画像形成、画質制御及び以下に説明する濃度センサ補正を行う制御系のブロック図である。
【００２９】
２００は画質制御において、パターン画像形成条件、画像形成条件を設定する画像形成条件設定手段であるとともに、後に説明する第１、第２の基準値である濃度センサの出力を設定するセンサ出力設定手段を構成するＣＰＵである。
【００３０】
２０１は画像形成、画質制御、濃度センサ出力決定等の各種工程を実行するためのプログラムを記憶しているＲＯＭ、２０２はＣＰＵ２００の作業用のＲＡＭ、２０３は後に説明する濃度センサ１００の基準値を含む各種のパラメータを記憶する記憶手段としての不揮発メモリ、２０４は図１における帯電手段３２、露光手段３３及び現像手段３４を含み、感光体３１上にトナー像を形成する像形成手段である。
【００３１】
像形成手段２０４は濃度センサの出力を決定する工程においては、ラインパターンを形成し、画質制御においてはパッチ画像を形成し、画像形成工程においては記録画像を形成する。
【００３２】
２０５は、画像データを格納する画像メモリ、２０６は露光手段３３を駆動する画像データを生成する画像処理回路である。
【００３３】
画像処理回路２０６は、ラインパターンを形成するための画像データを生成し、画像形成工程においては記録画像の画像データを生成する。
【００３４】
画像形成においては、ＣＰＵ２００は像形成手段２０４を制御して画像を形成する。画像形成においては、画像メモリ２０５から画像データが供給され、画像処理回路２０５において処理された画像データに基づいて像形成手段２０４の露光手段３３が駆動され、露光を行いトナー像が形成される。
【００３５】
濃度センサの出力設定においては、画像処理回路２０６において、ラインパターンの画像データが生成され、該画像データに基づいて、露光手段３３が駆動され、感光体３１上にラインパターンが形成される。
＜濃度センサ＞
図３は濃度センサを示し、図３（ａ）は濃度センサ１００の側面図、図３（ｂ）は濃度センサ１００の検知領域を示す。濃度センサ１００は反射型濃度センサであり、感光体や中間転写体等の像担持体ＰＣに向けて光放射するＬＥＤ１００Ａ及び像担持体からの反射光を受光するホトダイオード１００Ｂを有する。
【００３６】
像担持体ＰＣ上の像Ｔの濃度Ｄは濃度センサ１００により検知される検知領域Ｅの反射率Ｒに対して、式（１）の関係にある。
Ｄ＝−ｌｏｇ10Ｒ・・・・・（１）
図３（ｂ）に示すように濃度センサ１００の検知領域Ｅ内には複数の像Ｔが存在する場合があり、
反射率Ｒは次の式（２）で表され、領域Ｅの平均反射率である。
Ｒ＝Ａ×ＤＲ＋（１−Ａ）×ＷＲ・・・・・（２）
Ａはカバレッジ、即ち、検知領域Ｅの面積に対して、像Ｔが占める面積の割合、ＤＲは画像Ｔを構成しているトナーの反射率、ＷＲは地肌の反射率である。
＜濃度センサの出力設定＞
濃度センサの出力設定には、ラインパターンが用いられ、像形成手段２０４がラインパターンを像担持体上に形成し、形成したラインパターンの濃度を濃度センサ１００が検知し、検知結果に基づいて、ＣＰＵ２００が濃度センサ１００の出力を設定する。
【００３７】
最初に、印字率及びカバレッジについて説明する。
【００３８】
本発明における印字率は、画像データに基づいて像形成手段２０４を駆動し面積階調法により画像を形成する場合において、単位面積内に黒画像を形成する画像データの量である。
【００３９】
図４（ａ）（ｂ）のラインペアパターンの例では、画像が互いに等しい量の黒画像データと白画像データとにより形成されており、印字率５０％の画像である。
【００４０】
カバレッジは実際に感光体等の像担持体上に形成された画像において、単位面積の中で黒画像が占める割合（黒化率）である。
【００４１】
図４（ａ）のラインペアパターンでは、黒画像部と白画像部とが等しい面積を占めるので、ラインペアパターンのカバレッジは５０％である。
【００４２】
図４（ｂ）は、印字率５０％の画像データに基づいて実際に形成されたラインパターンの例を示す。
【００４３】
図４（ｂ）の例では、黒画像が黒色部とグレイ部とで示されており、グレイ部は理想の線幅から外れた部分を示す。
【００４４】
図４（ｂ）の画像では、印字率は５０％であるが、カバレッジは５０％よりも大きい。
【００４５】
濃度センサの出力設定においては、所定の印字率のラインパターンが用いられ、例えば、図５では印字率５０％のラインパターンが用いられる。
【００４６】
次に、濃度センサの出力を補正し、誤差が除去された濃度センサ出力の設定方法について説明する。
【００４７】
図５（ａ）（ｂ）に示すラインパターンの印字率は５０％である。
【００４８】
図５（ａ）のラインパターンは２０本／ｍｍの解像度を持ち、図５（ｂ）のラインパターンは１０本／ｍｍの解像度を持つ。
【００４９】
図５（ａ）、（ｂ）において、黒色部が理想の画像であり、グレイ部が理想から外れた画像である。なお、実際の画像は黒＋グレイであり、図５は理想に対して、実際の画像が太く形成されている場合を示す。
【００５０】
各ラインにおいて、グレイ部の幅Δは、ライン数が異なっても、言い換えると理想のラインの幅Ｗ１と、Ｗ２とが異なっても一定しており、図５（ａ）と図５（ｂ）とにおいて幅Δは等しい。
【００５１】
濃度センサの検知領域が、図５（ａ）では４本のラインをカバーし、図５（ｂ）では２本のラインをカバーする場合に、
図５（ａ）の画像の印字面積Ｓａ＝４×Ｗ１＋８Δ
図５（ｂ）の画像の印字面積Ｓｂ＝２×Ｗ２＋４Δ
となる。
【００５２】
図５（ａ）と図５（ｂ）とは等しい濃度値の画像データに基づいて等しいカバレッジの像として形成されるはずである。しかし、４×Ｗ１＝２×Ｗ２となる一方、実際の印字面積は画像の太りにより形成された印字面積の差４Δだけ、図５（ａ）の方が図５（ｂ）よりも広くなる。従って、濃度センサにより検知される濃度は図５（ａ）の方が、図５（ｂ）の画像よりも高くなる。
【００５３】
このようにして、解像度が異なる場合に、同一印字率の画像データに基づいて形成された画像が濃度センサにより異なる濃度を有するものとして検知されるという誤差が生ずる。
【００５４】
ラインパターンを検知した濃度センサの真の出力、即ち、誤差を除去した出力は次に説明する方法により求められる。
【００５５】
図６は所定の印字率の濃度データに基づいた露光における露光量と形成された画像の濃度を検知した濃度センサの出力との関係を示す。前述のように同じ印字率の濃度データであってもカバレッジが異なる要因としてパターン画像形成のための条件（パターン画像形成条件）が考えられる。図６のようにデータが同じでも例えば露光条件の変化によってカバレッジが変化する。露光条件の変化は露光部（Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ）を駆動する駆動パルスのデューティ比（例えば１画素あたりのレーザー、ＬＥＤの露光時間）の変化によって生じる。こうしたカバレッジを左右するパターン画像形成条件としては露光量以外に現像条件などがある。
【００５６】
所定の印字率で画像を形成して得たラインパターンを検出した濃度センサ出力は、露光条件、現像条件等の画像形成条件により変化するだけでなく、濃度センサのバラツキによっても変化する。
【００５７】
曲線Ｌ１は曲直線Ｌ２よりも解像度が低いラインパターンに対する濃度センサ出力である。
【００５８】
図６のように同一印字率の画像データに基づいて形成されるラインパターンの濃度を濃度センサ１００で検知したときに、点Ｐの出力Ｖ１において、解像度の異なるラインパターンの検知出力が一致する。
【００５９】
このことは、図５に示すグレイ部による誤差が点Ｐにおいて除去されていることを示し、点Ｐのセンサ出力Ｖ１を印字率５０％のラインパターンの濃度を検知した濃度センサの出力として用いることができることを示している。
【００６０】
出力Ｖ１は印字率５０％であるとともに、誤差が除去された濃度センサ出力であるので、カバレッジ５０％のラインパターンの濃度を検知した濃度センサ１００の出力である。
【００６１】
出力Ｖ１は第１の基準値として用いられる。
【００６２】
なお、前記の例では基準値が対応するラインパターンの印字率を５０％にしているが、５０％以外の値とすることも勿論可能である。
【００６３】
画像形成装置において、センサ出力の第１の基準値Ｖ１を求める工程の例を図７〜９を用いて説明する。
【００６４】
図７〜９を用いて、濃度センサ出力の第１の基準値Ｖ１を求める工程を説明する。
【００６５】
図７は濃度センサ出力の第１の基準値Ｖ１を求める工程の一例のフローチャートである。
【００６６】
本例は、濃度センサの出力が画像の解像度により変動しない点を、画像形成・濃度検知のループを繰り返すことにより検出し、変動のない点における濃度センサの出力を基準値として設定する例である。
【００６７】
ＳＴＥＰ１において、ＬＰＨ｛ＬＥＤ（発光ダイオード）Ｐｒｉｎｔ  Ｈｅａｄ｝を駆動する駆動パルスのデューティ比の初期値を、たとえば、８０％に設定する。
【００６８】
ＳＴＥＰ２において、ＬＰＨを駆動して静電潜像を形成し、現像することにより、像担持体上に図８（ａ）に示す１ドットラインパターン及び図８（ｂ）の２ドットラインパターンが形成される。図８において、主走査方向Ｘに１ドット毎の白黒画素が繰り返されＹ方向の副走査で形成される図８（ａ）の１ドットラインペアパターンは、２ドット毎に白黒が繰り返される図８（ｂ）の２ドットラインペアパターンの２倍の解像度を有する。なお、図８において、●は印字画素を示し、○は非印字画素を示す。
【００６９】
ＳＴＥＰ３において、ラインパターンを検知した濃度センサの出力を読込み、ＳＴＥＰ４において、図８（ａ）のラインパターンの濃度を検知した濃度センサの出力Ａと、図８（ｂ）のラインパターンの濃度を検知した濃度センサの出力Ｂとの差Δを計算する。
【００７０】
差Δ＝０のときは（ＳＴＥＰ５のｙｅｓ）、濃度センサの出力を不揮発メモリ２０３に基準値Ｖ１として記憶する（ＳＴＥＰ６）。
【００７１】
ＳＴＥＰ５のｎｏ、即ち、出力Ａと出力Ｂとが等しくないときは、ＳＴＥＰ７において、デューティ比を変更し、ＳＴＥＰ２に戻ってラインパターンを形成が行われる。
【００７２】
ＳＴＥＰ７のデューティ比変更においては、ＡとＢとの大小に対応したデューティ比の変更が行われ、Δが正、即ち、画像が太って形成された場合には、デューティ比を低くする変更が行われ、Δが負、即ち、画像が細って形成された場合には、デューティ比を高くする変更が行われる。このようにして異なる複数のパターン画像形成条件を作りだすことができる。
【００７３】
不揮発メモリ２０３に記憶される値は、解像度以外のパターン画像形成条件を同一にしてラインパターンを形成した場合に、異なる解像度のラインパターン間で一致した濃度センサの出力であり、基準線幅（たとえば、５０μｍ）のラインパターンを表す出力として用いることができる。
【００７４】
ＳＴＥＰ２〜ＳＴＥＰ７のループを差Δ＝０になるまで繰り返し、Δ＝０になった段階で、出力を基準値Ｖ１として記憶手段（不揮発メモリ２０３）に記憶する。
【００７５】
図９は濃度センサ出力の基準値Ｖ１を求める工程の他の例のフローチャートである。
【００７６】
本例は濃度センサの出力が画像の解像度により変動しない点を、演算により決定し、決定したセンサ出力Ｖ１を第１の基準値として記憶する例である。
【００７７】
ＳＴＥＰ１０において、１ドットラインパターンをデューティ比Ｃ１で形成し、その濃度Ａ１を濃度センサで検知する。
【００７８】
ＳＴＥＰ１１において、１ドットラインパターンをＣ１と異なるデューティ比Ｃ２で形成し、その濃度Ａ２を濃度センサで検知する。
【００７９】
ＳＴＥＰ１２において、１ドットラインパターンをＣ１、Ｃ２と異なるデューティ比Ｃ３で形成し、その濃度Ａ３を濃度センサで検知する。
【００８０】
ＳＴＥＰ１３において、２ドットラインパターンをデューティ比Ｃ１で形成し、その濃度Ｂ１を濃度センサで検知する。
【００８１】
ＳＴＥＰ１４において、２ドットラインパターンをＣ１と異なるデューティ比Ｃ２で形成し、その濃度Ｂ２を濃度センサで検知する。
【００８２】
ＳＴＥＰ１５において、２ドットラインパターンをＣ１、Ｃ２と異なるデューティ比Ｃ３で形成し、その濃度Ｂ３を濃度センサで検知する。
【００８３】
ＳＴＥＰ１６において、濃度Ａ１〜Ａ３から１ドットラインパターンの線幅を変えた時の濃度変化曲線（図６における曲線Ｌ２に相当）を演算により決定し、濃度Ｂ１〜Ｂ３から２ドットラインパターンの線幅を変えた時の濃度変化曲線（図６における曲線Ｌ１に相当）を演算により決定する。
【００８４】
ＳＴＥＰ１６における演算は複数点における濃度を連結する近似曲線の関数を決定するものである。
【００８５】
ＳＴＥＰ１７において、関数の値が一致する点（図６における点Ｐ）を決定し、ＳＴＥＰ１７において決定した点Ｐにおける濃度センサの出力を第１の基準値Ｖ１として不揮発メモリ２０３に記憶する。
【００８６】
記憶された出力Ｖ１は所定印字率（例えば５０％）のラインパターンを検知した濃度センサの出力である。
【００８７】
以上説明した出力設定により設定された濃度センサ１００出力の第１の基準値Ｖ１は、図５においてΔで示す太り（または細り）が除去された線からなるラインパターンの濃度である。
【００８８】
言い換えると、濃度センサ出力の基準値Ｖ１は、ラインパターンを形成している線の太りや細りが除去されるとともに、濃度センサ１００のばらつきによる誤差も除去されたものである。
【００８９】
したがって、形成される画像の濃度をこの基準値Ｖ１を用いて管理することにより、たとえば、図５に示される５０μｍ、２５μｍの線幅のみでなく、さまざまな線幅の線を正確に再現することが可能となる。
【００９０】
面積諧調画像では、各ドットあたりの露光時間や露光量の大小により諧調が表現されるが、ドットの集合体からなる線の線幅を正確に管理することにより、ドットの面積を正確に管理することが可能となる。
【００９１】
したがって、濃度センサ１００の出力の基準値であるＶ１を用いることにより、面積諧調法による諧調画像の諧調特性を正確に制御することが可能になる。
【００９２】
濃度センサ１００の出力に基づいて諧調特性を制御するには、諧調曲線上の所望の点に対応した濃度センサ１００の出力を設定する必要がある。
【００９３】
次に、諧調曲線に対応した濃度センサの出力設定について説明する。
【００９４】
階調画に対応した濃度センサの出力は、上記の第１の基準値Ｖ１及び下記の第２の基準値Ｖ２に基づいた計算により求められる。
【００９５】
第１の基準値Ｖ１は、所定のカバレッジのラインパターンの濃度を検知した濃度センサ出力であり、前記に説明した例では、印字率５０％のラインパターンの濃度を検知した濃度センサ１００の出力である。
【００９６】
第２の基準値Ｖ２は、印字率０、即ち、画像が形成されない像担持体の濃度を検知した濃度センサの出力である。
【００９７】
図１０に示す階調曲線が個々の画像形成装置に対して予め決定されている。
【００９８】
前記式（１）（２）により濃度に対するカバレッジの関係は決まっており、ＣＰＵ２００は前記式（１）（２）を用いて、図１０の階調曲線で示される濃度（出力濃度）に対応したカバレッジを計算する。
【００９９】
ＣＰＵ２００はさらに、次の式（３）を用いて、階調曲線上の任意の点に対応したカバレッジに対する濃度センサの出力を計算し、濃度に対応した濃度センサ出力Ｖｘを設定する。
Ｖｘ＝Ｖ２−｛（Ｖ２−Ｖ１）／５０｝Ｃｘ・・・・・（３）
ただし、Ｃｘはカバレッジであり、５０は第１の基準値を求めるのに用いたラインパターンのカバレッジ５０％に対応した数である。
【０１００】
なお、第１の基準値を求める際のラインパターンのカバレッジを５０％以外の値とすることが可能であり、このカバレッジをＣ１とするとき、前記式（３）は次の式（４）で表される。
Ｖｘ＝Ｖ２−｛（Ｖ２−Ｖ１）／Ｃ１｝Ｃｘ・・・・（４）
式（３）（４）で表される画像のカバレッジと濃度センサの出力との間の関係式は、実験により予め決定されており、ＣＰＵ２００は該関係式に第１、第２基準値Ｖ１、Ｖ２の値を代入することにより、濃度センサの出力を計算する。（３）（４）式は比例計算式であるが、比例計算式以外の関係式となる場合もある。（３）（４）式は不揮発メモリ２０３に記憶されており、適宜呼び出すことが可能である。
【０１０１】
（３）式では、勾配（Ｖ２−Ｖ１）／５０の直線を用いた比例計算により濃度センサ出力Ｖｘが算出される。即ち、任意のカバレッジにおける濃度センサ出力を求めることが可能となる。
【０１０２】
更に、濃度とカバレッジとの関係を表す（１）式（２）式と、カバレッジと濃度センサ出力との関係を表す（３）式とから、階調曲線上の任意の点における濃度センサ出力Ｖｘを求めることが可能となる。
【０１０３】
図１１は２種の濃度センサ、センサ１、センサ２に関して、前記に説明した方法により作成された濃度センサの出力の濃度に対する変化を曲線Ｌ３、Ｌ４で示す。
【０１０４】
図１１に示す出力曲線Ｌ３、Ｌ４から、濃度０（ゼロ）のときの濃度センサ出力を１００とした場合の、各濃度における出力の比の逆数を図１２に示す。
【０１０５】
図１２の曲線Ｌ５、Ｌ６から明らかなように、２種のセンサ、センサ１、センサ２間に出力レベルの差がきわめて小さく、ラインパターンを用いて決定した濃度センサ出力がセンサ間のバラツキを補正したものであることが証明された。
＜画質制御＞
画質制御においては周知のように、像担持体上パッチ画像が形成され、形成されたパッチ画像の濃度を濃度センサで検知することにより、濃度センサの出力が所定値になるように入力条件（濃度）、即ち階調画像形成条件が設定される。
【０１０６】
図１３に、画像形成装置が有する階調特性を示す階調曲線Ｌ７及び濃度センサ曲線Ｌ８を示す。
【０１０７】
階調曲線Ｌ７と濃度センサ出力曲線Ｌ８との図１３に示す関係は、前記に説明したように濃度対カバレッジの関係を表す（１）式、（２）式とカバレッジ対濃度センサ出力の関係を示す式（３）とから得られる。
【０１０８】
画質制御においては、階調曲線Ｌ７上の１以上の点例えば入力濃度Ｄａ〜Ｄｄに対する濃度センサ１００の出力がＶａ〜Ｖｄになるように画像形成条件の設定が行われる。
【０１０９】
具体的には次のような方法により画質制御が行われる。
【０１１０】
像担持体を複数の印字率の画像データ、すなわち複数の入力濃度に基づいて露光を行い現像することにより、複数のパッチ画像を形成する。
【０１１１】
形成されたパッチ画像の濃度を濃度センサで検知する。
【０１１２】
この場合の濃度センサは前記に説明した方法によりバラツキが補正されたものである。
【０１１３】
濃度センサの出力Ｖａ〜Ｖｄを基準として、帯電条件、露光条件、現像条件等の画像形成条件が補正される。
【０１１４】
基準値Ｖａ〜Ｖｄに対応する入力濃度Ｄａ〜Ｄｄは、画質制御において、所定の階調特性を常に維持するという観点と、制御の複雑化を避けるという観点から選択される。
【０１１５】
以上の制御によれば濃度センサ自体にばらつきがあったとしても階調曲線上の所定の点に対応した前記濃度センサの出力を正確に設定されるため、所望の階調表現が可能となり高画質の画像を実現することができる。
＜制御の流れ＞
以上説明した濃度センサ１００の出力設定及び画質制御の流れを図１４に示す。
【０１１６】
ＣＰＵ２００はステップＳＴ２０において、第１の基準値Ｖ１を求める。
【０１１７】
前記の例では、第１の基準値がカバレッジ５０％のラインパターンに対応した濃度センサ出力である。
【０１１８】
ステップＳＴ２１において、ＣＰＵＣＰＵ２００は、非画像部（印字率０）に対応した濃度センサ出力である第２の基準値を求める。
【０１１９】
ステップＳＴ２２において、ＣＰＵＣＰＵ２００は、画像のカバレッジに対する濃度センサの出力の関係式を、例えば、式（３）から作成する。
【０１２０】
ＣＰＵ２００は更に、階調曲線上の所定の点に対応した濃度センサ出力Ｖｘを設定する。
【０１２１】
濃度センサ出力Ｖｘの設定は、画像のカバレッジと濃度との関係を表す（１）式、（２）式及び画像のカバレッジと濃度センサ出力との関係を表す（３）式とを用いて行われる。
【０１２２】
ステップＳＴ２３において、ＣＰＵ２００は濃度センサ出力を基準として、帯電条件、露光条件、現像条件等の画像形成条件を設定する。
【０１２３】
画像形成条件を設定する方法としては、周知のように濃度の異なった複数のパッチ画像から複数の濃度センサ出力を取得し、目標値に一致した時の画像形成条件を設定する方法或いは、パッチ画像を形成し、形成されたパッチ画像の濃度を検知した濃度センサ出力が目標値からずれている場合に、ずれ量に対応した補正量を演算し補正する方法がある。
【０１２４】
以上の一連の制御によって入力濃度に対して常に正確な出力濃度で所望の階調を有する画像を形成することが可能となる。
【０１２５】
また、以上説明した画質制御により、画質制御において用いられる濃度センサ出力の調整のために用紙上に画像形成して濃度を測定する必要もなくなる。
＜線幅設定方法＞
一方、前記に説明したように、上記の制御によれば所定の解像度、且つ、所定の線幅のラインパターンに対応した濃度センサの正確な出力が得られる。
【０１２６】
したがって、この方法を用いれば、濃度センサの出力を基準として用い、画像形成条件を設定することにより、正確な線幅の線による画像を形成することも可能となる。
【０１２７】
図５、６を用いてこのような線幅設定方法を説明する。
【０１２８】
図５（ｂ）は印字率５０％、解像度１０本／ｍｍのラインパターンであるので、線幅５０μｍのラインパターンである。
【０１２９】
図６における濃度センサの出力Ｖ１（第１の基準値）を用いて画像形成条件を管理し、設定することにより、線幅５０μｍであり、誤差のない線を形成する画像形成条件が設定される。
【０１３０】
なお、５０μｍ以外の線幅を持つ線を正確に形成するには、前記に説明したと同様な設定工程、即ち、所望の線幅を持ち解像度の異なるラインパターンを形成して、濃度センサの出力が一致する点における画像条件を決定し、決定した画像形成条件により所望の線幅の線を形成することができる。
【０１３１】
このような画像形成条件の設定により、細線の再現性向上や文字品質の向上を図ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図２】ラインパターン形成及びラインパターンの濃度検知に基づいた画像形成条件の設定を行う制御系のブロック図である。
【図３】濃度センサを示す図である。
【図４】ラインペアパターンを示す図である。
【図５】ラインパターンの例を示す図である。
【図６】ラインパターンに対する濃度センサの出力を示すグラフである。
【図７】第１の基準値を決定するフローチャートの一例を示すフローチャートである。
【図８】ラインパターンの形成を示す図である。
【図９】第１の基準値を決定するフローチャートの他の例を示すフローチャートである。
【図１０】階調曲線のグラフである。
【図１１】２種の濃度センサの出力特性を示すグラフである。
【図１２】２種の濃度センサの出力比特性を示すグラフである。
【図１３】階調画の濃度と濃度センサ出力との対応関係の示すグラフである。
【図１４】濃度センサの出力設定及び画質制御の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３３】
１００  濃度センサ
２００  ＣＰＵ
２０１  ＲＯＭ
２０２  ＲＡＭ
２０３  不揮発ＲＡＭ
２０４  トナー像形成手段
２０５  画像メモリ
２０６  画像処理手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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