JP2000127511A - 画像形成装置、その画質改善方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に階調再現性を高め高画質な画像が得られ
る画像形成装置，その画質改善方法，記憶媒体を提供す
る。 【解決手段】 図（ａ）に示す濃度データに従うテスト
画像をプリントアウトし、このテスト画像を読み込ん
で、図（ｂ）に示す階調濃度再現特性を求め、この特性
に応じて露光のためのレーザ光の立上がり特性等を補正
し、階調再現性を高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像により画
像を形成する画像形成装置、その画質改善方法及び記憶
媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、データ通信用ネットワークによる
デジタルデータ伝達及びそのデータのハード出力機とし
ての画像形成装置が盛んに提案されている。この種の装
置としてデジタルプリンタもしくはデジタル複写機等が
ある。

【０００３】図１９にこの種の装置の概略構成図を示
し、以下にその動作を説明する。

【０００４】感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電
基体上に半導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向
に回転自在に軸支されている。そして、前記感光ドラム
１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム
１の表面を均一に帯電するスコロトコン帯電器２、原稿
を読み取り、画像の濃度に比例した画像信号にもとづい
て感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露光装
置、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成
する現像装置７、前記感光ドラム１上に形成されたトナ
ー像を転写材である転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯
電器（転写帯電器）８、トナー像が転写された転写紙Ｐ
を感光ドラム１から分離する静電分離帯電器（分離帯電
器）９、トナー像を転写した後に、感光ドラム１上に残
留するトナーを除去するクリーニング装置１３、感光ド
ラム１の残留電荷を除去する前露光ランプ３０などが配
置されている。また、トナー像が転写された転写紙Ｐ
は、感光ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬
送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望
のプリント画像が形成されて装置本体の外部に排出され
る。

【０００５】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子１ラインＣＣＤ１９上に
結像させることによって画像情報に応じた電気信号に変
換する。ここで照明ランプ１６によって光照射された原
稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
に導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９上に
結像される。この光電変換素子１９によって出力された
電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変換し
８ｂｉｔのデジタル画像データとし、その後で黒色信号
生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするためにｌｏ
ｇ変換して画像濃度データとされる。

【０００６】前述のように生成した８ｂｉｔのデジタル
画像データ信号を２値化回路２３を介して画素サイズに
応じた特定ＯＮ時間のＯＮ発光信号とＯＦＦ信号の２段
階信号に変換されレーザ駆動回路２４に入力し、半導体
レーザ素子２０をｏｎ／ｏｆｆする。

【０００７】ここで周知のＰＷＭ回路と２値でのレーザ
駆動回路について説明する。ＰＷＭ回路では入力された
画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レーザの発生を
行う時間に相当するパルス幅信号に変調するものであ
る。

【０００８】また、ＰＷＭ回路ではなく、画像データに
もとづき、誤差拡散法やディザ法等の手法で２値化信号
を生成する場合には、基本的にレーザ光を発生する時間
は濃度に関係なく一定である。異なるのは、濃度の低い
画素に対しては、低い確率でレーザ光を発生させ、濃度
の高い画素程高い確率でレーザ光を発生する。

【０００９】いずれにしても、前述のように画像信号に
応じて駆動され発光したレーザ光を高速回転するポリゴ
ンミラースキャナ２８，ミラー１７ｆを介して感光ドラ
ム１にラスタ走査（露光走査）し、静電潜像を形成す
る。なお、前述の例は、レーザ光を照射した部位につい
てトナーを付着させるものであるが、逆にレーザ露光を
行っていない部位についてトナーを付着する装置もあ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
装置は、感光体や露光手段、現像手段の各特性バラツキ
や機械やユニットの精度公差範囲内で特性に微妙な差異
があるため、機械間での画像上の画質、特に階調再現性
の低下や解像度の低下などの画像障害となって現れてく
る。

【００１１】その差異を生ずる原因として特に以下の３
点が大きな要因を占めている。第一にレーザ点灯時の光
量の立上がり特性のバラツキ、第二に現像トナーの環境
条件や長期使用時による帯電特性の変動とそれによる現
像特性変動、第三に感光体の光導電特性のバラツキがあ
り、これらの変動要因に対しては画質面での改善を行う
ためにはメンテナンス担当者が画像を見ながら長時間か
けて調整をしなければ改善できず、実質的には対応でき
ないのが現状であった。

【００１２】特に、高寿命，高速出力対応で感光体とし
て表面層ＳｉＣ硬化型で高光感度のａ−Ｓｉ感光体を使
用する場合には、有機光半導体感光体ＯＰＣ等の溶液中
ディッピング製造法と異なり、蒸着法による製造法が従
来から用いられているため、成膜工程での膜厚管理が困
難で均一，均質な成膜とならずに帯電，感光特性でバラ
ツキが大きく、最適状態では高品質画像なのに対して特
性が変動した場合にはその変動に敏感に反応し画像のバ
ランスが崩れることとなり、画像障害を発生することが
あった。また性能を確保しつつ、成膜工程での膜厚や膜
質管理を厳密に行った場合、感光体の製造検査の歩留り
が悪く、結果的に高コストとなってしまっていた。

【００１３】本発明は、このような状況のもとでなされ
たもので、特に階調再現性を高め高画質な画像が得られ
る画像形成装置，その画質改善方法，記憶媒体を提供す
ることを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、画像形成装置を次の（１）〜（９）の
とおりに、画像形成装置における画質改善方法を次の
（１０）のとおりに、そして記憶媒体を次の（１１）の
とおりに構成する。

【００１５】（１）像担持体上に静電潜像を生成し画像
を形成する画像形成部を有する画像形成装置であって、
所定の濃度データに従ってテスト画像を形成するテスト
画像形成手段と、このテスト画像形成手段で形成された
テスト画像を読み取り、前記画像形成部における階調濃
度再現特性を検出する濃度特性検出手段と、この濃度特
性検出手段で検出された、階調濃度再現特性にもとづ
き、画像データ以外の画像形成条件に対して補正を加え
る補正値を作成する補正値作成手段とを備え、作成され
た補正値を用いて、画像データとは別の画像形成条件に
対して補正を加えて画像を形成する画像形成装置。

【００１６】（２）画像形成部は、静電潜像形成用光導
電体を円筒導電基体上に薄層形成した感光ドラムと、微
小点露光手段と静電潜像の顕画剤及び顕画化手段を有す
る前記（１）記載の画像形成装置。

【００１７】（３）微小点露光手段は、画素ごとのデジ
タル露光が可能なレーザ光を走査露光して感光ドラム上
に静電潜像を形成する前記（２）に記載の画像形成装
置。

【００１８】（４）微小点露光手段は、主走査方向に配
列された複数の発光素子を駆動し露光することで、感光
ドラム上に静電潜像を形成する前記（２）に記載の画像
形成装置。

【００１９】（５）顕画化手段は、感光ドラムと顕画剤
担持体の間に電界を発生させて顕画化する前記（２）に
記載の画像形成装置。

【００２０】（６）顕画化手段は、感光ドラムと顕画剤
担持体の間に交番電界及び／または直流電界を発生させ
て顕画化する前記（２）または（５）に記載の画像形成
装置。

【００２１】（７）感光ドラムにａ−Ｓｉ感光体を使用
する前記（２）に記載の画像形成装置。

【００２２】（８）画像形成部は、多値画像データにも
とづいて２値データに変換する手段を有する前記（１）
または（２）に記載の画像形成装置。

【００２３】（９）濃度値作成手段は、濃度特性検出手
段で検出された、画像形成部における階調濃度再現特性
にもとづく、黒画像データレベルと白画像データレベル
の両検出濃度の中間濃度を算出し、その算出値を目標濃
度として、画像データ以外の画像形成条件に対して補正
を加える補正値を作成するものである前記（１）または
（２）に記載の画像形成装置。

【００２４】（１０）像担持体上に静電潜像を生成し画
像を形成する画像形成部を有する画像形成装置における
画質改善方法であって、所定の濃度データに従いテスト
画像を生成するステップと、前記ステップで生成したテ
スト画像を読み取るステップと、このステップで読み取
ったテスト画像の情報にもとづいて前記画像形成部にお
ける階調濃度再現特性を検出するステップと、このステ
ップで検出された階調濃度再現特性にもとづき、画像デ
ータ以外の画像形成条件に対して補正を加える補正値を
求めるステップと、このステップで求めた補正値を用い
て、前記画像形成条件に対して補正を行うステップとを
備えた画像形成装置における画質改善方法。

【００２５】（１１）前記（１０）記載の画像形成装置
における画質改善方法を実現するためのプログラムを格
納した記憶媒体。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を複写
機の実施例にもとづいて詳細に説明する。

【００２７】（実施例１）図１は実施例１である“複写
機”の断面構造図である。先に説明した図１９と同様の
構成については同符号を付した。

【００２８】感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電
基体上に半導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向
に回転自在に軸支されている。そして、感光ドラム１の
周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム１の
表面を均一に帯電するスコロトコン帯電器２、原稿を読
み取り、画像の濃度に比例した画像信号にもとづいて感
光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露光装置、静
電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装
置７、感光ドラム１上に形成されたトナー像を転写材で
ある転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯電器（転写帯電
器）８、トナー像が転写された転写紙Ｐを感光ドラム１
から分離する静電分離帯電器（分離帯電器）９、トナー
像を転写した後に、感光ドラム１上に残留するトナーを
除去するクリーニング装置１３、感光ドラム１の残留電
荷を除去する前露光ランプ３０などが配置されている。
また、トナー像が転写された転写紙Ｐは、感光ドラム１
から分離された後に定着装置１２に搬送され、ここにお
いて表面のトナー像が定着され、所望のプリント画像が
形成されて複写機本体外部に排出される。

【００２９】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子（１ラインＣＣＤ）１９
上に結像させることによって画像情報に応じた電気信号
に変換する。ここで照明ランプ１６によって光照射され
た原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１
７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９
上に結像される。この光電変換素子１９によって出力さ
れた電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変
換し８ｂｉｔのデジタル画像データとし、その後で黒色
信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするために
ｌｏｇ変換して画像濃度データとされる。

【００３０】ここで図１または図３に示すように、本発
明にかかるドット再現性補正回路５０によって特定領域
内の複数画素の積分濃度を補正するためにレーザ駆動条
件または現像電界条件に補正を行う。ドット再現性補正
回路５０での補正方法については後で詳述する。

【００３１】前述のように生成した画像濃度データ（８
ｂｉｔのデジタル画像データ信号）は２値化回路２３を
介して画素サイズに応じた特定ＯＮ時間のＯＮ発光時間
とＯＦＦ信号の２段階信号に変換されレーザ駆動回路２
４に入力し、駆動電流にドット再現性補正を加えられた
後に入力された画像濃度信号の大きさに応じて誤差拡散
法により２値化された駆動信号タイミングで半導体レー
ザをｏｎ／ｏｆｆする。本実施例ではこの２値化回路２
３は誤差拡散法により実現させたが、勿論、ディザ法に
よってもよいし、他の手法でもよい。また駆動回路２４
を周知のＰＷＭ回路で駆動電流にドット再現性補正を加
えられた後に入力された画像濃度信号の大きさに応じて
半導体レーザｏｎ／ｏｆｆ発光時間を変調する方式でも
よい。

【００３２】２値でのレーザ駆動は、広域内での全画素
数に占める点灯画素数の比率を変化させる。例えば、０
０ｈｅｘという画素の場合には００ｈｅｘ／ＦＦｈｅｘ
という比率でドットが存在することを意味し、１０ｈｅ
ｘは１０ｈｅｘ／ＦＦｈｅｘという比率でドットが存在
する。以下、２０，３０，……ＦＦｈｅｘについてのそ
れぞれの比率は、２０ｈｅｘ／ＦＦｈｅｘ，３０ｈｅｘ
／ＦＦｈｅｘ，……ＦＦｈｅｘ／ＦＦｈｅｘとなる。こ
れによって広域内での積分照射光量を変調して、濃淡を
実現している。

【００３３】図６に、レーザの一般的なＩ−Ｌ特性（駆
動電流−光量特性）を示す。レーザのｏｎ／ｏｆｆ時に
用いている駆動電流はそれぞれＩｏｎ／Ｉｏｆｆである
ので、２値での画像信号に対するレーザ駆動電流は図５
（ｂ）のようになり、これがレーザ駆動回路２４がレー
ザ２０を駆動する電流となっている。このときＩｏｆｆ
を０ｍＡではなく、Ｉｔｈｒｅｓｈｏｌｄより若干小さ
く設定することで、レーザＯＮ時の光量立ち上りが改善
する。なおここではレーザは、６８０ｎｍの可視光レー
ザを用いている。

【００３４】前述のように画像信号に応じて駆動され発
光したレーザ光を高速回転するポリゴンミラースキャナ
２８，ミラー１７を介して感光ドラム１にラスタ走査書
込みし、画像情報としてデジタル静電潜像を形成する。

【００３５】本実施例では、感光ドラム１にアモルファ
スシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコンドラ
ムは特性の安定性が高く高耐久，高寿命といった特徴が
ある。

【００３６】図２は本実施例の画像形成プロセスを説明
する各工程を示し、各図において感光体の表面電位と現
像のバイアスの関係を各々模式的に示している。

【００３７】同図（ａ）において感光体をコロナ帯電器
で＋４２０Ｖに一様帯電させる。そして、同図（ｂ）に
おいて画像情報の露光を行い、画像情報露光部の表面電
位を＋５０Ｖに減衰させ静電潜像を形成する。露光後の
実際の感光ドラム電位は原理的にはレーザＯＦＦ部の電
位とレーザＯＮ部の電位が存在するだけであるが、レー
ザのスポット径に対して充分に広い領域での積分電位を
測定するような一般的な非接触表面電位計では、見かけ
上は中間調の電位として測定される。すなわち、画像領
域の非画像部分（画像データＯｈｅｘ）においても、前
述のように若干の露光が行われているため、表面電位は
＋４００Ｖに減衰し、一方の画像領域の画像部分（画像
データＦＦｈｅｘ）において表面電位は＋５０Ｖに減衰
して静電潜像を形成する。

【００３８】次いで同図（ｃ）において現像装置のスリ
ーブに現像バイアス電圧（例えば交流ＡＣに直流ＤＣを
＋３００Ｖ重畳したもの等。直流ＤＣ成分を破線で示
す）を印加して露光部を反転現像する。ここで現像器は
周知の１成分磁性トナーを用いて、感光体と非接触にて
現像を行っている。

【００３９】次に、本実施例におけるドット再現性補正
回路５０による補正方法について詳述する。

【００４０】図７はドット再現性の不良が発生する原因
を要因分析したものの概略図である。縦軸は感光ドラム
上の表面電位を示しており、横軸は任意の位置を示して
いる。以下はまずモデル的に説明する。

【００４１】同図（ａ）は帯電電位が目標電位４００Ｖ
に正常に電位が得られている場所と目標電位よりも小さ
い場所の電位を示している。これは図８の３種類の特性
カーブに示すように、感光ドラムの帯電能力特性が、一
次帯電器のコロナワイヤ印加電流に対してドラム上で得
られる表面電位の特性が異なるために発生する表面電位
むらである。

【００４２】図７（ｂ）は帯電による表面電位形成は均
一に行われたものの、露光部の目標電位５０Ｖに正常に
電位が得られている場所と目標電位よりも大きい場所の
電位を示している。これは図９（ａ）の３種類の特性カ
ーブに示すように感光ドラムの光感度特性の能力が、異
なるために発生する表面電位むらである。

【００４３】一方、図９（ｂ）に示すように露光部の光
量が変化すれば、６００ｄｐｉ画素レベルの微小領域で
も前述の特性と同様にドラム表面電位は変化するため、
露光部の光量立上がりが目標立上がりのＡに対してＢの
ようになると、表面電位は目標レベルに光減衰しない。

【００４４】図７（ｃ）は帯電による表面電位形成と露
光による電位減衰での表面電位形成は均一に行われたも
のの、露光部の電位５０Ｖに正常に現像が行われている
場所と目標よりも小さい場所を示している。これは図１
０の３種類の特性カーブに示すように感光ドラムの表面
電位と現像トナーを担持搬送する現像スリーブへの印加
ＤＣ電圧の差分である現像コントラストに対する現像能
力が、異なるために発生する濃度むらである。

【００４５】これらは、画素レベルについても同様なこ
とが言えるため、以上の各差異がドット再現性の差異と
なって現われ、ドット再現性不良となる。

【００４６】また、不図示の転写や分離時の転写効率の
不均一によるドット再現性不良も存在する。

【００４７】本実施例では、前述の全てのドット再現性
不良の発生要因を出力されたプリントアウト画像から総
合的に検出し、補正をかける。以下、図１２の補正動作
のフローチャートに従ってその動作概要を説明する。

【００４８】ステップ１（図ではＳ１で示す、以下同
様）：本実施例の複写機は入力インタフェースに階調再
現，細線再現（またはドット再現）の改善モードとして
「インプルービングイメージモード」を有しており、ま
ずそのモードをスタートする。

【００４９】ステップ２：次にドット再現性補正モード
を選択する。

【００５０】ステップ３：ドット再現性補正モードを開
始するキーを押し、スタート。

【００５１】ステップ４：複写機は図１３（ａ）に示す
ようなテスト画像サンプルを出力する。このサンプルの
形成条件としては、完全べた黒，中間調ハーフトーン，
べた白等の画像形成するために、前述のような表面電位
を形成する一次帯電条件により得て画像露光条件を３種
類（８ｂｉｔ信号で図１１のＦＦ，８０，００ｈｅｘ）
の２値化データで行い、前述の現像条件にて現像，転
写，定着してサンプル出力している。

【００５２】ここで画像露光条件をさらに多くしてもよ
く、１６種類程度まで増加させると補正精度が格段に上
昇する。

【００５３】ステップ５：出力されたサンプル画像はこ
のモード実行者によって原稿台にサンプルの通紙方向先
端と手前または奥側を特定の位置に載置し、不図示の原
稿認識手段（例えばセンサもしくは操作者による指示）
によって載置完了を検知したかを判断する。

【００５４】ステップ６：載置完了を判断すると前述の
ように原稿をリーダによって読み取る。このリーダによ
る読み取りは４００〜６００ｄｐｉ程度の解像度で読み
込むのが望ましい。

【００５５】ステップ７：この原稿がテスト画像サンプ
ルかどうかを濃度階調が同等パターンかどうかで判断す
る。テスト画像サンプルではないと判断した場合には、
ステップ１１でエラー報知し、本処理を終える。なお、
この場合にはステップ５の処理に戻っても構わない。

【００５６】ステップ８：テスト画像サンプルであると
判断すると階調濃度を図１３（ｂ）に示すように読取り
データの濃度変換値Ｄ_S として算出する。本実施例で
は、先に説明したように誤差拡散法による画像形成を行
っているため、読み取った画像の濃度は理論上は０かＦ
Ｆｈｅｘである（ただし、センサの読取り位置によって
はその中間の値を得ることも多分にある）。従ってこの
ままでは濃度分布を確かめることが難しいので、主走査
方向に連続するｎ個の画素の検出濃度の平均値を、１画
素ずつオーバラップする形式で演算した。ｎの値は、セ
ンサの解像度等に依存するものの、極端に小さく（例え
ばｎ＝１〜２）しない限りは、露光部光量の立上がりの
特性を知る上ではさほど問題にはならないことが確かめ
られている。

【００５７】なお、説明が前後するが、検出する対象
は、テスト画像サンプルの中の最もむらが検出しやすい
８０ｈｅｘのハーフトーン部分とした。ただし、ＦＦ，
００ｈｅｘは８０ｈｅｘのターゲット濃度Ｄ_T を算出
（００とＦＦｈｅｘの中間濃度）するための基準濃度と
して検出する。

【００５８】ステップ９：図１３（ｂ）で８０ｈｅｘの
ターゲット濃度（００とＦＦの中間濃度）に対するハー
フトーン部分の読取り濃度の差αを算出する。

【００５９】ステップ１０：ドット露光用レーザの補正
光量（補正レベル）を図１４（ａ）により求める。例と
して図１４（ａ）で検出濃度Ｄ_S が＋０．５の場合（従
って＋０．３だけ矯正する必要がある場合）、表面電位
で−５０Ｖ、ドラム面光量で＋０．０６μＪ、レーザ光
量立上がり制御信号を＋１０ｈｅｘだけ補正する必要が
あることを示しており、（検出濃度Ｄ_S ＝０．５の場
合、レーザ光量立上り制御信号は−１０ｈｅｘで、ター
ゲット濃度のときの０に戻すため＋１０ｈｅｘだけ補正
する必要がある。）それを図１４（ｂ）に示すようにＩ
_OFF でのレーザ駆動電流（バイアス電流）に換算し、レ
ーザ駆動回路に補正をかける。同様に、現像電界Ｖ_ppや
Ｖ_dcに補正をかけて現像特性で濃度を補正することもで
き、図１４（ａ），（ｃ）に示すように制御信号補正量
に対応したＶ_pp（またはＶ_dc）に補正をかけることもで
きる。ここでこのモードは終了し、画像形成装置の入力
インタフェース部である操作パネルが通常のコピーやプ
リントのモードに復帰する。

【００６０】こうして、レーザＩ_OFF での駆動電流補正
量が決定すると、それをドット再現性補正回路５０（図
１参照）内の補正テーブルに格納することになる。

【００６１】以上説明した補正テーブルを使用して、レ
ーザ書込み時点では完全にレーザ立上がりが補正されて
おり、常にドット再現不良のない良質な画像が提供でき
ることになる。特に本実施例に従えば、比較的濃度の低
い部分（ハイライト部分）での階調再現や、細線再現性
の不足や不良を抑えることが可能となる。

【００６２】（実施例２）図１５は、実施例２である
“複写機”の概略構成図である。

【００６３】感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電
基体上に半導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向
に回転自在に軸支されている。そして、前記感光ドラム
１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム
１の表面を均一に帯電するスコロトコン帯電器２、原稿
を読み取り、２色に分解された一方の色画像の濃度に比
例した第１画像信号にもとづいて感光ドラム１を露光
し、第１静電潜像を形成する第１露光装置、前記第１静
電潜像にトナーを付着させて第１トナー像を形成する第
１現像装置４、前記第１トナー像を把持した後の前記感
光ドラム１を帯電する第２スコロトロン帯電器（以下、
再帯電器）５、分解された他方の色画像の濃度に比例し
た第２画像信号に基づいた露光量にある一定の露光量を
加えた量の露光をし、第２静電潜像を形成する第２露光
装置、前記第２静電潜像にトナーを付着させて第２トナ
ー像を形成する第２現像装置７、前記感光ドラム１上に
形成された色重ね像を転写材である転写紙上に転写する
コロナ転写帯電器（転写帯電器）８、色重ね像が転写さ
れた転写紙Ｐを感光ドラム１から分離する静電分離帯電
器（分離帯電器）９、色重ね像を転写した後に、感光ド
ラム１上の残留トナーを除去するクリーニング装置１
３、感光ドラム１の残留電荷を除去する前露光ランプ３
０などが配置されている。また、色重ね像が転写された
転写紙Ｐは、感光ドラム１から分離された後に定着装置
１２に搬送され、ここにおいて表面のトナー像が定着さ
れ、所望のプリント画像が形成されて装置本体の外部に
排出される。

【００６４】イメージスキャナ部１８は、原稿ガラス台
１４上に載置されている原稿１５を照明ランプ１６によ
り走査して読み取り、光電変換素子１９によって画像情
報を電気信号に変換するもので、照明ランプ１６によっ
て走査した原稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１
７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄにより、レッド，
グリーン，ブルーのフィルタを内蔵した光電変換素子１
９上に結像される。

【００６５】この光電変換素子１９によってレッド，グ
リーン，ブルーの各成分が出力された電気信号は、Ａ／
Ｄコンバータ２１によりデジタル化された後、色分解部
としての信号処理部２２に送られてレッド，ブラックの
各成分の画像濃度に比例した画像信号に変換される。こ
こで本実施例のドット再現性補正回路５０によってレー
ザ光量立上がりの補正が行われる（図１７の５０を参
照）。

【００６６】レッドの画像信号（第１の画像信号）及び
ブラックの画像信号（第２の画像信号）は、信号発生部
としてのレーザドライバ２４ｂ，２４ａに送られ、レッ
ド，ブラックの画像信号に応じてレーザ２０ｂ，２０ａ
の発光をｏｎ／ｏｆｆする。レッド信号に応じて発光し
たレーザ光は第１画像情報としてポリゴンミラー２８、
ミラー１７ｅを介して感光ドラム１に第１静電潜像を書
き込む。ブラック信号に応じた量に発光されたレーザ光
は第２画像情報としてポリゴンミラー２８、ミラー１７
ｆ，１７ｇを介して感光ドラム１に第２静電潜像を書き
込む。

【００６７】本実施例では、感光ドラム１にアモルファ
スシリコンドラムを用いた。アモルファスシリコンドラ
ムには高耐久，高寿命といった特徴がある。

【００６８】図１６は本実施例の２色画像形成モード時
の画像形成プロセスを説明するもので（ａ）〜（ｆ）は
各工程を示し、各図において感光体の表面電位を各々模
式的に示している。同図（ａ）において感光体をコロナ
帯電器で例えば、＋４００Ｖに帯電させ、次に同図
（ｂ）において画像情報の第１の露光を行い、露光部の
表面電位を例えば、＋５０Ｖに減衰させ第１の着電潜像
を形成する。次いで同図（ｃ）において第１現像装置の
スリーブに現像バイアス電圧（例えば＋３００Ｖ：破線
で示す）を印加して露光部を反転現像する。第１の現像
後、同図（ｄ）において再帯電を行うが、グリッドに所
望の第２現像位置電位４００Ｖより大きい６００Ｖを印
加し、第１現像非画像部を例えば、６００Ｖに帯電する
よう制御する。そのとき第１現像部は例えば５００Ｖに
帯電する。次に同図（ｅ）で第２の画像情報に応じた露
光を行う際に、第２現像単色時に比べて、全面に一定の
露光量分（例えば、第１現像非画像部を２００Ｖ減衰さ
せる露光量分）大きい露光を行う。このとき第１現像部
では前記一定露光量分の露光は、第１現像非画像部での
電位減衰程減衰せず、例えば、１００Ｖしか減衰しな
い。これは、第１現像剤が光を透過せず散乱させるため
であり、その透過率は５０％であった。第２露光一定上
乗せ露光量０．２５μＪ露光後の表面電位が、第２現像
位置目標電位４００Ｖとなる第１現像非画像部再帯電後
目標電位は、既知のドラム感度８００Ｖ／μＪの直線に
より想定し６００Ｖであった。次にやはり既知のトナー
層透過率５０％より第１画像現像部へのドラム到達光量
は０．１２５μＪとなる、前述した方法と同様に第１現
像画像部再帯電後目標電位は５００Ｖに設定すれば良
い。

【００６９】本実施例では第２露光手段として半導体レ
ーザを用いているが、第２現像単色モード時と２色モー
ド時とで複雑な処理等を必要としない。レーザの光量は
レーザ駆動電流により決定されるため、２色モード時に
は第２現像単色モード時の駆動電流に一定のオフセット
電流を加える。即ち、第２画像信号がｏｆｆの部分にも
弱い露光がされ、ｏｎの部分にもそれと略同等の露光量
分上乗せされた露光が行われ、第１現像画像部の電位は
４００Ｖ、第１現像非画像部の電位も４００Ｖ、さら
に、第２画像信号がｏｎの場合には第１現像非画像部が
５０Ｖに露光する。この後現像工程にて第２現像スリー
ブに３００Ｖのバイアスを印加することで、第２現像剤
が第１現像部に混入することや第１，第２画像非画像部
に現像されることもなく、十分な第２画像濃度を得るこ
とができる。

【００７０】実施例１と同様、本実施例におけるドット
再現性補正回路５０における補正テーブルの作成動作を
図１２に従って説明する。

【００７１】ステップ１：本実施例の複写機は入力イン
タフェースに階調及び細線再現性の改善モードとして
「インプルービングイメージモード」を有しており、ま
ずそのモードをスタートする。

【００７２】ステップ２：次にドット再現性補正モード
を選択する。

【００７３】ステップ３：ドット再現性補正モードを開
始するキーを押し、スタート。

【００７４】ステップ４：画像形成装置は図１３（ａ）
に示すようなテスト画像サンプルを出力する。このサン
プルの形成条件としては、完全べた黒，中間調ハーフト
ーン，べた白等の画像形成するために、前述のような表
面電位を形成する一次帯電条件により得て画像露光条件
を３種類（８ｂｉｔ信号で図１１のＦＦ，８０，００ｈ
ｅｘ）の２値化データで行い、前述の現像条件にて現
像，転写，定着してサンプル出力している。ここで本実
施例の特徴として２色（例として赤と黒）の色ごとにテ
スト画像サンプル出力を行う。この後は以下のステップ
５以降の処理を色（赤と黒）の色ごとに行う。

【００７５】ステップ５：出力されたサンプル画像はこ
のモード実行者によって原稿台にサンプルの通紙方向先
端と手前または奥側を特定の位置に載置し、不図示の原
稿認識手段によって載置完了を検知したかを判断する。

【００７６】ステップ６：載置完了を判断すると前述の
ように原稿をリーダによって読み取る。このリーダによ
る読み取りは４００〜６００ｄｐｉ程度の解像度で読み
取るのが望ましい。

【００７７】ステップ７：この原稿がテスト画像サンプ
ルかどうかを濃度階調が同等パターンかどうかで判断す
る。テスト画像ではないと判断した場合には、ステップ
１１でエラー報知（不図示の操作パネルにその旨のメッ
セージを表示させたり、ブザーを鳴らす等）を行い、本
処理を終える。

【００７８】ステップ８：テスト画像サンプルであると
判断すると階調濃度を図１３（ｂ）に示すように算出す
る。この算出のしかたは先に説明した実施例１と同じで
ある。また、本実施例においても、最も濃度差が検出し
やすい８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み取り濃度を
算出するが、ＦＦ，８０，００ｈｅｘで各々濃度分布を
算出するのでも良いのは勿論である。

【００７９】ステップ９：図１３（ｂ）で８０ｈｅｘの
ターゲット濃度を００とＦＦｈｅｘの中間濃度に対し
て、ハーフトーン部分の読取り濃度の差αを算出する。

【００８０】ステップ１０：ドット露光用レーザの補正
光量（補正レベル）を図１４（ａ）により求める。

【００８１】実施例１と同様例として図１４（ａ）で検
出濃度が＋０．５の場合（したがって＋０．３だけ矯正
する必要がある場合）、表面電位で−５０Ｖ、ドラム面
光量で＋０．０６μＪ、レーザ光量立上がり制御信号を
＋１０ｈｅｘだけ補正する必要があり、バイアス電圧を
上乗せ補正する。ここでのモードは終了し、画像形成装
置の入力インタフェース部である操作パネルが通常のコ
ピーやプリントのモードに復帰する。

【００８２】以上説明した補正テーブルを使用して、レ
ーザ立上がりすることにより、常にドット再現不良のな
い良質な２色画像が提供できることになる。

【００８３】なお、本実施例におけるドット再現性補正
回路５０の構造は実施例１と同様である。

【００８４】（実施例３）図１８は、実施例３である
“複写機”の概略構成図である。

【００８５】感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電
基体上に半導電層を設けたもので、図中の矢印Ｒ１方向
に回転自在に軸支されている。そして、前記感光ドラム
１の周囲には、その回転方向に沿って順に、感光ドラム
１の表面を均一に帯電するスコロトコン帯電器２、原稿
を読み取り、画像の濃度に比例した画像信号にもとづい
て感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露光装
置、前記静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成
する現像装置７、前記感光ドラム１上に形成されたトナ
ー像を転写材である転写紙Ｐ上に転写するコロナ転写帯
電器（転写帯電器）８、トナー像が転写された転写紙Ｐ
を感光ドラム１から分離する静電分離帯電器（分離帯電
器）９、トナー像を転写した後に、感光ドラム１上に残
留したトナーを除去するクリーニング装置１３、感光ド
ラム１の残留電荷を除去する前露光ランプ３０などが配
置されている。また、トナー像が転写された転写紙Ｐ
は、感光ドラム１から分離された後に定着装置１２に搬
送され、ここにおいて表面のトナー像が定着され、所望
のプリント画像が形成されて装置本体の外部に排出され
る。

【００８６】リーダ部１８は、原稿ガラス台１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６により光照射
し、その反射光を光電変換素子１ラインＣＣＤ１９上に
結像させることによって画像情報に応じた電気信号に変
換する。ここで照明ランプ１６によって光照射された原
稿１５からの反射光は、ミラー１７ａ，１７ｂ，１７ｃ
に導かれてレンズ１７ｄにより、光電変換素子１９上に
結像される。この光電変換素子１９によって出力された
電気信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１によりＡ／Ｄ変換し
８ｂｉｔのデジタル画像データとし、その後で黒色信号
生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするためにｌｏ
ｇ変換して画像濃度データとされる。

【００８７】ここで図３に示すように、ドット再現性補
正回路５０によってＬＥＤ光量立上がりの補正を行う。
ドット再現性補正回路５０での補正方法については後で
詳述する。前述のように生成した８ｂｉｔのレベル画像
データ信号を２値化回路２３を介して画素サイズに応じ
た特定ＯＮ時間のＯＮ発光信号とＯＦＦ信号の２段階信
号に変換されＬＥＤ駆動回路２４ｃに入力し、かつ、Ｌ
ＥＤの立上がり特性を変化させる暗駆動電流量の補正を
加えてＬＥＤをｏｎ／ｏｆｆする。

【００８８】２値でのレーザ駆動は、広域内での全画素
数に占める点灯画素数の比率を変化させる（００ｈｅｘ
／ＦＦｈｅｘ，１０ｈｅｘ／ＦＦｈｅｘ，２０ｈｅｘ／
ＦＦｈｅｘ，３０ｈｅｘ／ＦＦｈｅｘ，……ＦＦｈｅｘ
／ＦＦｈｅｘ）ことによって広域内での積分照射光量を
変調して、濃淡を実現している。

【００８９】前述のように画像信号に応じて駆動され発
光したＬＥＤ光を感光ドラム１に書き込み、画像情報と
してレベル静電潜像を形成する。本実施例では、感光ド
ラム１にアモルファスシリコンドラムを用いた。アモル
ファスシリコンドラムは特性の安定性が高く高耐久，高
寿命といった特徴がある。本実施例の画像形成プロセス
を説明する各工程は実施例１と同様である。実施例１と
同様に図１２の補正動作のフローチャートを使って説明
する。

【００９０】ステップ１：本実施例の装置は入力インタ
フェースに階調及び細線再現性の改善モードとして「イ
ンプルービングイメージモード」を有しており、まずそ
のモードをスタートする。

【００９１】ステップ２：次にドット再現性補正モード
を選択する。

【００９２】ステップ３：ドット再現性補正モードを開
始するキーを押し、スタート。

【００９３】ステップ４：装置は図１３（ａ）に示すよ
うなテスト画像サンプルを出力する。このサンプルの形
成条件としては、完全べた黒，中間調ハーフトーン，べ
た白等の画像形成するために、前述のような表面電位を
形成する一次帯電条件により得て画像露光条件を３種類
（８ｂｉｔ信号で図１１のＦＦ，８０，００ｈｅｘ）の
２値化データで行い、前述の現像条件にて現像，転写，
定着してサンプル出力している。

【００９４】ステップ５：出力されたサンプル画像はこ
のモード実行者によって原稿台にサンプルの通紙方向先
端と手前または奥側を特定の位置に載置し、不図示の原
稿認識手段によって載置完了を検知したかを判断する。

【００９５】ステップ６：載置完了を判断すると前述の
ように原稿をリーダによって読み取る。このリーダによ
る読み取りは４００〜６００ｄｐｉ程度の解像度で読み
取るのが望ましい。

【００９６】ステップ７：この原稿がテスト画像サンプ
ルかどうかを濃度階調が同等パターンかどうかで判断す
る。テスト画像ではないと判断した場合にはエラー報知
し、本処理を終える。

【００９７】ステップ８：テスト画像サンプルであると
判断すると階調濃度を図１３（ｂ）に示すように算出す
る。ＦＦ，８０，００ｈｅｘでテスト画像サンプルを形
成した場合には最も濃度差が検出しやすい８０ｈｅｘの
ハーフトーン部分の読み取り濃度を算出する（ＦＦ，８
０，００ｈｅｘで各々濃度を算出するのでも良い。）。

【００９８】ステップ９：図１３（ｂ）でターゲット濃
度を００とＦＦｈｅｘの中間濃度に対して、ハーフトー
ン部分の読取り濃度の差αを算出する。

【００９９】ステップ１０：ドット露光用ＬＥＤの補正
光量（補正レベル）を図１４（ａ）により求める。

【０１００】なお、本実施例におけるドット再現性補正
回路５０の構造は実施例１と同様である。

【０１０１】以上説明した補正テーブルを使用して、Ｌ
ＥＤ書き込みレベルで立上がり補正された書き込みが可
能となり、ドット再現性不良のない良質な画像が提供で
きることになる。

【０１０２】なお、前記実施例１〜３では、いずれも誤
差拡散法等（あるいはディザ法等）による２値化処理で
もって画像を形成する例を説明したが、ＰＷＭ方式に従
って画像形成する場合にも適用できるのは勿論である。
また、ＰＷＭ方式で画像を形成する場合、基本的に１画
素毎に濃淡の違いのある画素（実際には面積変調による
もので異なる大きさの画素で、人間の目から見た場合に
濃淡となって知覚される）を形成できるので、その濃度
分布は単純に実施例のリーダ部で読み取れば個々の画素
の濃度むらを補正できる。しかしながら、１画素もずれ
ずに読み取るためには非常に高い精度で読み取ることが
必要になり、現実問題としてプリンタエンジン側で形成
される１画素毎の特性を読み取った画像から判定するこ
とは難しい。プリンタの解像度が６００ｄｐｉであれ
ば、１／６００ｉｎｃｈ未満のずれで画像を読み取るこ
とが必要になり、現実問題として非常に難しいからであ
る。したがって、先に説明したように、ＰＷＭ方式で形
成する場合であっても、読み取った主走査方向及び副走
査方向に連続する複数の画素の平均値でもってドット再
現性不良を検出し、それを補正することが望ましい。

【０１０３】なお、実施例では、複写機を例にして説明
したが、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュ
ータ，インタフェース機器，リーダ，プリンタなど）か
ら構成されるシステムに適用しても構わない。

【０１０４】この場合、ホストコンピュータに相当する
部分で、前述の処理を行うことができるので、本発明は
前述した実施例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、システムあるいは装
置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ
（または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
できる。

【０１０５】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例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。

【０１０６】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、フロッピーディスク，ハードディ
スク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，Ｃ
Ｄ−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。

【０１０７】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、前述した実施例の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
にもとづき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペ
レーティングシステム）などが実際の処理の一部または
全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【０１０８】さらに、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
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示にもとづき、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または全部を行
い、その処理によって前述した実施例の機能が実現され
る場合も含まれることは言うまでもない。

【０１０９】

【発明の効果】本発明によれば、第一にレーザ等の点灯
時の光量の立上がり特性のバラツキ、第二に現像トナー
の環境条件や長期使用時による帯電特性の変動とそれに
よる現像特性変動、第三に感光体の光導電性特性のバラ
ツキ等、これらの変動要因による機械間での画像上の画
質、特に階調再現性の低下や解像度の低下などの画像障
害に対して画質面での改善を行い最終的な画像上での高
画質な画像を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例１の構成を示す図

【図２】 画像形成プロセスにおける電位遷移を示す図

【図３】 ドット再現性補正を行う補正回路の構成を示
すブロック図

【図４】 ＰＷＭ方式による画像形成信号を示す図

【図５】 ２値化処理による画像形成信号を示す図

【図６】 レーザのＩ−Ｌ特性（駆動電流−光量特性）
を示す図

【図７】 ドット再現不良発生の要因を示す図

【図８】 感光ドラムの帯電特性の差異を示す図

【図９】 感光ドラムの感光特性の差異，光量立上がり
の差異を示す図

【図１０】 感光ドラムにおける現像コントラストに対
する現像能力の差異を示す図

【図１１】 画像データと書き込み露光量（積分値）の
関係を示す図

【図１２】 ドット再現性補正の動作を示すフローチャ
ート

【図１３】 ドット再現性補正の説明図

【図１４】 ドット再現性補正データの作成方法を示す
図

【図１５】 実施例２の構成を示す図

【図１６】 画像形成プロセスを示す図

【図１７】 実施例２におけるドット再現性補正回路５
０周辺のブロック構成図

【図１８】 実施例３の構成を示す図

【図１９】 従来の複写機の構成を示す図

【符号の説明】

１ 感光ドラム ５０ ドット再現性補正回路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体上に静電潜像を生成し画像を形
   成する画像形成部を有する画像形成装置であって、所定
   の濃度データに従ってテスト画像を形成するテスト画像
   形成手段と、このテスト画像形成手段で形成されたテス
   ト画像を読み取り、前記画像形成部における階調濃度再
   現特性を検出する濃度特性検出手段と、この濃度特性検
   出手段で検出された、階調濃度再現特性にもとづき、画
   像データ以外の画像形成条件に対して補正を加える補正
   値を作成する補正値作成手段とを備え、作成された補正
   値を用いて、画像データとは別の画像形成条件に対して
   補正を加えて画像を形成することを特徴とする画像形成
   装置。
2. 【請求項２】 画像形成部は、静電潜像形成用光導電体
   を円筒導電基体上に薄層形成した感光ドラムと、微小点
   露光手段と静電潜像の顕画剤及び顕画化手段を有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 微小点露光手段は、画素ごとのデジタル
   露光が可能なレーザ光を走査露光して感光ドラム上に静
   電潜像を形成することを特徴とする請求項１または請求
   項２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 微小点露光手段は、主走査方向に配列さ
   れた複数の発光素子を駆動し露光することで、感光ドラ
   ム上に静電潜像を形成することを特徴とする請求項２に
   記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 顕画化手段は、感光ドラムと顕画剤担持
   体の間に電界を発生させて顕画化することを特徴とする
   請求項２に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 顕画化手段は、感光ドラムと顕画剤担持
   体の間に交番電界及び／または直流電界を発生させて顕
   画化することを特徴とする請求項２または請求項５に記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 感光ドラムにａ−Ｓｉ感光体を使用する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 画像形成部は、多値画像データにもとづ
   いて２値データに変換する手段を有することを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 補正値作成手段は、濃度特性検出手段で
   検出された、画像形成部における階調濃度再現特性にも
   とづく、黒画像データレベルと白画像データレベルの両
   検出濃度の中間濃度を算出し、その算出値を目標濃度と
   して、画像データ以外の画像形成条件に対して補正を加
   える補正値を作成するものであることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 像担持体上に静電潜像を生成し画像を
    形成する画像形成部を有する画像形成装置における画質
    改善方法であって、所定の濃度データに従いテスト画像
    を生成するステップと、前記ステップで生成したテスト
    画像を読み取るステップと、このステップで読み取った
    テスト画像の情報にもとづいて前記画像形成部における
    階調濃度再現特性を検出するステップと、このステップ
    で検出された階調濃度再現特性にもとづき、画像データ
    以外の画像形成条件に対して補正を加える補正値を求め
    るステップと、このステップで求めた補正値を用いて、
    前記画像形成条件に対して補正を行うステップとを備え
    たことを特徴とする画像形成装置における画質改善方
    法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の画像形成装置におけ
    る画質改善方法を実現するためのプログラムを格納した
    ことを特徴とする記憶媒体。