JP2014228632A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】現像メモリの発生を防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】感光体ドラム２０１を露光して静電潜像を形成する露光装置２０３を有し、感光体ドラム２０１上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する推定部（制御部１０１）と、推定部により推定された濃度低下発生位置について、感光体ドラム２０１に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように露光装置２０３を制御する制御部１０１とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置および画像形成方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電させ、その帯電域を画像データに応じて露光することで静電潜像を形成し、この形成された静電潜像を現像して可視化（現像）する現像装置が採用されている。

この現像装置では、キャリアーとトナーとを含む２成分現像剤を用い、トナーを摩擦帯電して感光体ドラムの表面に形成された静電潜像の静電気力にて吸引させることで、当該静電潜像を現像してトナー像を形成する。

現像装置の現像ローラーは、内部に複数の磁極を備え、外側に回転可能に支持された円筒形の現像スリーブを有する。現像ローラーは、トナーを付着させたキャリアーを、現像スリーブに保持しながら現像領域に搬送して現像を行う。

ところで、図１２に示すように、画像先端側から、感光体ドラムの回転軸方向においてベタ画像部１０と非画像部２０が隣り合い、その後、広い面積のハーフトーン画像３０が続く場合にあっては、ハーフトーン画像３０の画像濃度が、現像ローラーによる１周分前の画像（ベタ画像部１０）の影響を受けて不均一になるという問題を生じていた。この問題は、「現像メモリ」と呼ばれる画像濃度ムラとして知られている。

ここで、現像メモリの発生メカニズムについて具体的に説明する。印刷対象の画像のある部分（ベタ画像部１０）のみを高濃度にして当該画像の印刷を行った場合、現像スリーブ表面上に付着しているトナー層の高さについて、ベタ画像部１０に対応する領域（以下、領域Ａという）は、非画像部２０に対応する領域（以下、領域Ｂという）よりも低くなる。具体的には、現像スリーブ表面上において、領域Ｂにはトナーが付着している一方、領域Ａにはトナーが付着していない。そのため、現像スリーブの表面上において領域Ａのトナー層電位は、領域Ｂのトナー層電位よりも低くなる。このように、現像スリーブの表面上において電位差が生じた後に、画像濃度が均一であるハーフトーン画像３０の印刷を行おうとすると、領域Ａと領域Ｂとの間では、同じ現像バイアスが印加されても、感光体ドラムに対するトナーの現像性は異なる。つまり、図１２に示すように、現像ローラーによる１周分前の画像（ベタ画像部１０）の影響を受けて、記録用紙６０に印刷されたハーフトーン画像３０では、ベタ画像部１０に対応する部分４０の画像濃度が非画像部２０に対応する部分５０の画像濃度よりも低くなってしまう。この画像濃度差を解消するためには、感光体ドラム表面上の静電潜像を現像する際、現像スリーブの表面上においてトナーが均一に付着している状態またはトナーが全く付着していない状態を維持してトナー層電位を均一にする必要がある。

特許文献１には、湿度が低く、現像剤に高い帯電量の電荷が発生しスリーブ汚れを生じる恐れがある場合に限って、静電潜像を現像する前にスリーブを少なくとも一回転、回転させ、スリーブ汚れを除去した上で現像を行う技術が開示されている。特許文献１に記載の技術によれば、スリーブが回転すると、そのスリーブに付着した現像剤と現像器内部の現像剤との摺擦により、そのスリーブ汚れが除去される。

特許文献２には、現像剤担持体上の現像履歴によるゴーストを抑え、現像剤担持体上に形成される現像剤層の現像剤量及び現像剤帯電量をより一層均一化させる技術が開示されている。特許文献２に記載の現像装置は、静電潜像が担持される像担持体に対向し、回転可能で表面に現像剤を担持し且つ表面の算術平均粗さＲａが０．７［μｍ］以下の現像剤担持体と、この現像剤担持体と離間配置され且つ当該現像剤担持体への現像剤供給を促す供給バイアスが印加された現像剤供給部材とに加えて、現像剤担持体に対向配置され且つ、電圧を印加して当該現像剤担持体上の残留現像剤を回収する現像剤回収部材を備えている。

特許文献３には、ハイブリッド現像において、使用する現像剤の特性に関わらず、現像メモリを防止する技術が開示されている。特許文献３に記載の技術では、現像ローラーにトナー層を形成する供給マグローラーに振動を与えることで、現像ローラーの表面に付着したトナーが磁気ブラシにより掻き取られる際の掻き取り力を高め、現像ローラーの表面に付着した残留トナーの回収効率を上げる。

特開平８−５４７８７号公報 特開２００６−１４５８９４号公報 特開２００８−２２４９１２号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、スリーブに付着した現像剤と現像器内部の現像剤との摺擦により現像剤の劣化が発生し、当該現像剤の寿命を縮めてしまうという問題があった。

また、上記特許文献２に記載の技術では、特に帯電量が５０［μＣ／ｇ］以上のトナーが用いられる場合に、現像剤担持体表面上の残留トナーを完全に除去できる部分と、完全には除去できない部分とが生じるときがあるという問題があった。更に、現像剤担持体表面上の残留トナーが非静電的で付着力の強いトナーである場合には、電界で当該残留トナーを除去することが難しく、完全に除去できる部分と、完全には除去できない部分とが生じやすい。このようなときには、現像剤担持体上の現像履歴を十分に抑制することができないという問題があった。

また、上記特許文献３に記載の技術では、現像ローラーの表面に付着したトナーの帯電量が５０［μＣ／ｇ］を越える場合、当該トナーの現像ローラーの表面への付着力が強く、磁気ブラシによる掻き取りだけでは、現像ローラーの表面から当該トナーを十分に除去できないという問題があった。

以上のように、上記特許文献１〜３に記載の技術にはそれぞれ、上記した問題点があり、現像スリーブの表面上においてトナー層電位が不均一になることに起因して現像メモリが発生するという問題に対して、上記特許文献１〜３に記載の技術をそのまま適用することはできない。

本発明は、現像メモリの発生を防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、
像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部を有し、前記像担持体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する推定部と、
前記推定部により推定された前記濃度低下発生位置について、前記像担持体に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように前記露光部を制御する制御部と、
を備える。

本発明に係る画像形成方法は、
像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部を有し、前記像担持体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置の画像形成方法であって、
前記画像形成部により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する第１のステップと、
前記第１のステップにより推定された前記濃度低下発生位置について、前記像担持体に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように前記露光部を制御する第２のステップと、
を有する。

本発明によれば、現像メモリの発生を防止することが可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することができる。

第１の実施の形態における画像形成装置の制御ブロック図である。 第１の実施の形態における画像形成部の構成を示す図である。 ディジタル画像データの補正動作の概要を説明する図である。 ディジタル画像データに基づく画像において、ベタ画像部であると判定する階調範囲を決定する方法を説明する図である。 第１の実施の形態における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。 階調値に応じた正常濃度およびメモリ部濃度の測定値を示すグラフである。 階調値に応じたメモリ部濃度の測定値をトナー帯電量毎に示すグラフである。 第２の実施の形態における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。 ディジタル画像データの補正動作の際、中間転写ベルトに形成されるパッチ画像を示す図である。 ディジタル画像データの補正を行うための補正式を示す表である。 実施例および比較例における実験結果を示す表である。 従来技術の問題点（現像メモリの発生）を説明する図である。

（第１の実施の形態）
以下、第１の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［画像形成装置１００の構成］
図１に示す画像形成装置１００は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置１００は、制御部１０１、原稿読み取り部１１０、操作表示部１２０、画像処理部１３０、画像形成部１４０、搬送部１５０、定着部１６０、通信部１７１および記憶部１７２を備えている。なお、制御部１０１は、推定部としても機能する。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４等を備えている。ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０４に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１００の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部１７２に格納されている各種データが参照される。記憶部１７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１０１は、通信部１７１を介して、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信ネットワークに接続された外部装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で、各種データの送受信を行う。制御部１０１は、例えば、外部装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて記録用紙に画像を形成させる。通信部１７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

原稿読み取り部１１０は、コンタクトガラス上に搬送された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサーの受光面上に結像させ、原稿を読み取る。なお、コンタクトガラス上への原稿の搬送は、自動原稿給紙装置（ＡＤＦ）により行われるが、手作業で原稿をコンタクトガラス上に載置する場合もある。

操作表示部１２０は、タッチパネル式の画面を有する。ユーザーが行う各種の指示および設定のための入力操作は、タッチパネル式の画面を介して行うことができる。これら指示・設定の情報は、ジョブ情報として制御部１０１により扱われる。

画像処理部１３０は、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換処理を行う回路、およびディジタル画像処理を行う回路を含む。画像処理部１３０は、原稿読み取り部１１０のＣＣＤセンサーにより取得されたアナログ画像信号から、Ａ／Ｄ変換処理によりディジタル画像データを生成して画像形成部１４０に出力する。

画像形成部１４０は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいてレーザー光を発光し、当該発光したレーザー光を感光体ドラムに照射することにより、感光体ドラム上に静電潜像を形成する（露光工程）。

画像形成部１４０は、上記の露光工程に加え、露光工程前に行われる帯電工程、露光工程後に行われる現像工程、現像工程後の転写工程および転写工程後のクリーニング工程をそれぞれ実行するための構成を備えている。

帯電工程では、画像形成部１４０は、帯電装置からのコロナ放電により、感光体ドラムの表面を一様に帯電させる。現像工程では、画像形成部１４０は、現像装置内の現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム上の静電潜像に付着させることにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。

転写工程では、画像形成部１４０は、感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに１次転写させる。また、画像形成部１４０は、中間転写ベルト上のトナー像を、搬送部１５０により搬送された記録用紙に２次転写することにより当該記録用紙に画像を形成する。クリーニング工程では、画像形成部１４０は、転写工程後の感光体ドラムに残留しているトナーを除去する。

定着部１６０は、加熱ローラー、定着ローラー、定着ベルトおよび加圧ローラーを備える。加熱ローラーおよび定着ローラーは、所定の距離だけ離間して配置されている。加熱ローラーおよび定着ローラーの間には、定着ベルトが掛け渡されている。加圧ローラーは、定着ベルトと定着ローラーとが接触している領域において定着ベルトと圧接した状態で配置されている。定着ベルトと加圧ローラーとが接する部位には定着ニップ部が形成されている。

定着部１６０は、定着ニップ部に導入された記録用紙上のトナー像に熱および圧力を加えること（加熱定着）により、トナー像を記録用紙に定着させる（定着工程）。この結果、記録用紙上には定着トナー像が形成される。定着部１６０により加熱定着された記録用紙は、画像形成装置１００の外部に排出される。

次に、画像形成部１４０の構成について説明する。
［画像形成部１４０の構成］
図２に示すように、画像形成部１４０は、感光体ドラム２０１（像担持体）、帯電装置２０２、露光装置２０３（露光部）、現像装置２０４およびクリーニング装置２０５を備える。なお、２次転写工程を実行するための構成については説明を省略する。画像形成部１４０におけるプロセス速度は、例えば４００［ｍｍ／ｓ］である。

感光体ドラム２０１は、駆動手段（図示せず）によって回転駆動され、矢印Ｂ方向に回転する。帯電装置２０２は、コロナ放電によって感光体ドラム２０１の外周面を一様に帯電させる。

露光装置２０３は、半導体レーザー素子を有する。露光装置２０３は、一様に帯電した感光体ドラム２０１の外周面上に、レーザー光を照射することによって、感光体ドラム２０１の外周面上に静電潜像を形成する。

現像装置２０４は、現像剤カートリッジ（図示せず）から現像剤ホッパー２０９を経由してトナー（平均粒径：６．５［μｍ］）およびキャリアー（平均粒径：３３［μｍ］）の供給を受ける。現像装置２０４は、供給を受けたトナーとキャリアーとを攪拌スクリュー２１２にて攪拌してトナーを帯電させる。攪拌後の現像剤（トナーおよびキャリアー）は、供給スクリュー２１１により現像ローラー２０６に供給される。攪拌スクリュー２１２は、矢印Ｅ方向に回転する。供給スクリュー２１１は、矢印Ｄ方向に回転する。現像ローラー２０６は、矢印Ｃ方向に回転する。

現像ローラー２０６では、固定状態になったマグネットローラーの周囲を現像スリーブが所定速度（例えば、７２０［ｍｍ／ｓ］）で回転しており、供給スクリュー２１１によって現像スリーブの外周面に現像剤が供給される。現像ローラー２０６の外径は、例えば２５［ｍｍ］である。現像スリーブの外周面に供給される現像剤が現像スリーブの外周面を移動する際、マグネットローラーに設けられた磁極の磁力によってキャリアーが磁気ブラシを形成する。磁気ブラシに付着したトナーは、感光体ドラム２０１上の静電潜像に付着する。すなわち、感光体ドラム２０１の静電潜像がトナーによって現像される。感光体ドラム２０１の静電潜像を現像するトナーの平均帯電量は、４５〜６４［μＣ／ｇ］である。

規制板２１３は、現像スリーブによって所定量の現像剤が搬送されるように、現像スリーブの外周面に付着する、現像剤の厚みを規制する。

クリーニング装置２０５は、イレーサーランプ２０７によって感光体ドラム２０１を露光することによって、感光体ドラム２０１の外周面を除電する。クリーニングブレード２０８は、感光体ドラム２０１の外周面に当接することによって、１次転写後に感光体ドラム２０１の外周面上に残留するトナーを機械的に掻き取って清掃する。なお、イレーサーランプ２０７の位置には、クリーニングブレード２０８により掻き取られたトナーを搬送する搬送スクリューが設けられる場合が多い。この場合、イレーサーランプ２０７は、感光体ドラム２０１の回転方向においてクリーニング装置２０５の下流側に設置される。

ところで、画像先端側から、感光体ドラム２０１の回転軸方向においてベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積のハーフトーン画像が続く場合にあっては、ハーフトーン画像の画像濃度が、現像ローラー２０６による１周分前の画像（ベタ画像部）の影響を受けて不均一になるという問題（現像メモリ）を生じていた。具体的には、記録用紙に印刷されたハーフトーン画像では、ベタ画像部から現像ローラー２０６による１周分後の画像の画像濃度が、非画像部から現像ローラー２０６による１周分後の画像の画像濃度よりも低くなってしまう。

そこで、本実施の形態では、制御部１０１は、画像形成部１４０により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する。そして、制御部１０１は、推定された濃度低下発生位置について、感光体ドラム２０１に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように露光装置２０３を制御する。ここで、図３を参照し、制御部１０１による制御動作の概要を説明する。記録用紙に形成される画像は、画像先端側から、感光体ドラム２０１の回転軸方向においてベタ画像部３００と非画像部が隣り合い、その後、ハーフトーン画像３４０が続くものとする。

制御部１０１は、図３（ａ）に示すように、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データから、予め所定値（例えば、２４１）以上の階調値が設定されているベタ画像部３００を検知し、そのベタ画像部３００の位置を、現像ローラー２０６の周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置３２０を濃度低下発生位置として推定する。なお、本実施の形態では、階調設定範囲は、０〜２５５の２５６階調である。

画像処理部１３０は、制御部１０１の指示を受けて、濃度低下発生位置３２０について、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定することにより、感光体ドラム２０１に対する単位面積当たりの露光量が予め設定されている露光量より増大するようにディジタル画像データを補正する。具体的には、画像処理部１３０は、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定する。画像処理部１３０は、濃度低下発生位置３２０の階調値が２４０以下の場合、ディジタル画像データを補正する。階調値が２４１以上の画像では、現像メモリによる濃度低下が微小であるためである。

図３（ｂ）は、補正されたディジタル画像データに基づく画像を示す。図３（ｂ）に示すように、濃度低下発生位置３２０の階調値は、予め設定されている階調値よりも高くなっている。そのため、ハーフトーン画像３４０では、濃度低下発生位置３２０の階調値は、濃度低下発生位置３２０以外の階調値よりも高く設定される。

露光装置２０３は、制御部１０１の指示を受け、補正されたディジタル画像データに基づいて、感光体ドラム２０１を露光して静電潜像を形成する。すなわち、露光装置２０３は、濃度低下発生位置３２０について、感光体ドラム２０１に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させる。図３（ｃ）は、最終的に記録用紙に形成された画像を示す。図３（ｃ）に示すように、ハーフトーン画像３４０において、濃度低下発生位置３２０の画像濃度は、濃度低下発生位置３２０以外の画像濃度と等しくなっており、画像濃度ムラ（現像メモリ）は発生していない。これは、濃度低下発生位置３２０について露光量を予め設定されている露光量より増大させたことによる画像濃度の増加が、現像メモリによって濃度低下発生位置３２０に発生する画像濃度の低下との間で相殺されるためである。

次に、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づく画像において、ベタ画像部であると判定する階調範囲を決定する方法について説明する。すなわち、図４に示すように、中間転写ベルト上に、予め階調値がそれぞれ２４０，２４５，２５０，２５５に設定されている黒色のパッチ画像３５０，３５２，３５４，３５６を形成する。なお、パッチ画像３５０，３５２，３５４，３５６を形成する前に、現像ローラー２０６の１周分に相当する長さの範囲に、階調値が０である白地部を設けている。これは、白地部にベタ画像部が形成されていると、そのベタ画像部の影響を受けてパッチ画像３５０，３５２，３５４，３５６の画像濃度が低下してしまうことから、その画像濃度の低下を確実に防止するためである。

次に、階調値が２５５であるパッチ画像３５６の反射濃度と、階調値が２５５未満であるパッチ画像３５０，３５２，３５４の反射濃度とを光学センサーにより計測する。最後に、階調値が２５５であるパッチ画像３５６の反射濃度と、階調値が２５５未満であるパッチ画像３５０，３５２，３５４の反射濃度との差（画像濃度差）を求め、その画像濃度差が所定濃度差（例えば、０．０５）以下になる階調値のうち、最小の階調値Ａ３を求める。本実施の形態では、階調値Ａ３は２４０である。つまり、ベタ画像部であると判定する階調範囲を２４１〜２５５と決定する。この階調範囲の画像では、現像メモリによる濃度低下が微小であるため、ディジタル画像データの補正を行わない。なお、階調値Ａ３は、ユーザーによる目標濃度の設定によって、ベタ画像部であると判定する階調範囲を決定する基準となる画像濃度差が変化し、その変化に応じて変わることがある。

［画像形成装置１００の動作］
次に、図５のフローチャートを参照し、画像形成装置１００によるディジタル画像データの補正動作について説明する。図５に示す各ステップの処理は例えば、画像処理部１３０によりディジタル画像データが生成される毎に実行される。

まず、制御部１０１は、トナーの帯電量を測定する（ステップＳ１００）。本実施の形態では、予め、反射型のフォトセンサーである濃度センサーを用いて中間転写ベルト上に形成したトナーのパッチ画像の光学反射濃度を検知する。記憶部１７２には、光学反射濃度とトナー付着量との対応関係を記述した換算テーブルが記憶されている。この換算テーブルを参照することにより、検知した光学反射濃度に基づいてトナー付着量［ｇ／ｍ^２］を算出する。また、現像時における現像ローラー２０６と感光体ドラム２０１との間を流れる現像電流を測定する。現像電流は、現像時にトナーが現像ローラー２０６の表面から感光体ドラム２０１へ移動する際に生じる。現像電流は、移動したトナーの単位時間当たりの総電荷量に比例するので、現像電流を測定することにより現像したトナーの総電荷量を測定することができる。そして、制御部１０１では、前述の濃度センサーによって算出したトナー付着量の値と、総電荷量との関係から単位質量あたりのトナーの帯電量（以下、単に「トナー帯電量」という）を算出している。

なお、本実施の形態においては、現像電流と、光学濃度からのトナー付着量とに基づいてトナー帯電量を測定しているが、これに限られず、非接触の表面電位計により、トナーを現像する前後の感光体ドラム２０１上の電位を測定することによりトナー層電位を求め、当該トナー層電位と前述のトナー付着量とに基づいてトナー帯電量を求めるようにしても良い。

次に、制御部１０１は、測定したトナー帯電量が４５［μＣ／ｇ］以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１２０）。この判定の結果、トナー帯電量が４５［μＣ／ｇ］以上でない場合（ステップＳ１２０、ＮＯ）、画像形成装置１００は図５における処理を終了する。

一方、トナー帯電量が４５［μＣ／ｇ］以上である場合（ステップＳ１２０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいて、予め所定値（例えば、２４１）以上の階調値が設定されているベタ画像部を検知し、そのベタ画像部の位置を、現像ローラー２０６の周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置を濃度低下発生位置として推定する（ステップＳ１４０）。

最後に、画像処理部１３０は、制御部１０１の指示を受けて、濃度低下発生位置について、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定することにより、感光体ドラム２０１に対する単位面積当たりの露光量が予め設定されている露光量より増大するようにディジタル画像データを補正する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０の処理が完了することによって、画像形成装置１００は図５における処理を終了する。

本実施の形態では、濃度低下発生位置の階調について、式（１）〜（４）に示す補正式を用いて補正を行う。現像メモリによる濃度低下量は中間階調であるほど大きいため、中間階調の補正量を大きくしている。
Ｘ＝Ｘ_０ （０≦Ｘ_０＜Ａ_１＝６０の場合）・・・（１）
Ｘ＝（α_１・Ｘ_０＋β_１）・Ｘ_０ （６０≦Ｘ_０＜Ａ_２＝１５０の場合）・・・（２）
Ｘ＝（α_２・Ｘ_０＋β_２）・Ｘ_０ （１５０≦Ｘ_０＜Ａ_３＝２４０の場合）・・・（３）
Ｘ＝Ｘ_０ （２４０≦Ｘ_０の場合）・・・（４）
ここで、Ｘ_０は濃度低下発生位置の補正前の階調値であり、Ｘは濃度低下発生位置の補正後の階調値である。Ａ_１、Ａ_３は、現像メモリによる濃度差が目立たなくなる階調の閾値である。つまり、式（１），（２）から明らかなように、階調値が６０未満の画像または階調値が２４１以上の画像では、現像メモリによる濃度低下が微小であることが実験で確認されているため、濃度低下発生位置の階調について補正を行わない。Ａ_２は、補正時の変曲点、つまり濃度低下発生位置の補正前の階調値がＡ_２以上か否かによって適用する補正式が変わる点である。Ａ_２は、現像メモリによる濃度低下が最も発生する階調値でもあり、このことは予め実験で確認されている。

また、式（２），（３）に示す補正式の係数は、式（５）〜（１２）により表される。
α_１＝Ｋ_１・Ｃ_２・・・（５）
α_２＝Ｋ_２・Ｃ_１・・・（６）
Ｋ_１＝０．０００６５・・・（７）
Ｋ_２＝−０．０００６・・・（８）
β_１＝１−Ａ_１・α_１・・・（９）
β_２＝１−Ａ_３・α_２・・・（１０）
Ｃ_１＝−０．０００３・（ｑ／ｍ）^２＋０．０４１９・（ｑ／ｍ）−０．１９５５・・・（１１）
Ｃ_２＝０．０００４・（ｑ／ｍ）^２−０．０５７９・（ｑ／ｍ）＋２．８０５５・・・（１２）
ここで、Ｃ_１，Ｃ_２は、（ｑ／ｍ）依存関数であり、図５のステップＳ１００で測定されたトナー帯電量（ｑ／ｍ）に関する２次関数である。

式（１）〜（４）に示す補正式を完成させるためには、定数Ｋ_１，Ｋ_２および（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１，Ｃ_２を予め行った実験値から求める必要がある。

まず、定数Ｋ_１，Ｋ_２を求める手順について説明する。ディジタル画像データの補正を行うトナー帯電量の範囲のうち最低のトナー帯電量を基準とし、これを（ｑ／ｍ）_０とする。本実施の形態では、図５のフローチャートから明らかなように、（ｑ／ｍ）_０は４５［μＣ／ｇ］である。そして、トナー帯電量＝（ｑ／ｍ）_０＝４５であるとき、Ｃ_１＝Ｃ_２＝１とする。このとき、式（５），（６）から明らかなように、α_１＝Ｋ_１、α_２＝Ｋ_２となる。

次に、トナー帯電量＝（ｑ／ｍ）_０である場合、現像メモリが発生していない部分の濃度（正常濃度）と、現像メモリが発生している部分の濃度（メモリ部濃度）を測定する。この測定結果から、図６に示すように、横軸を画像の階調値、縦軸を濃度として、階調値Ｘとメモリ部濃度との相関をプロットして、メモリ部濃度を式（１３）に示す３次関数Ｄｏ（Ｘ）で近似する。
Ｄｏ（Ｘ）＝（２．０８×１０^−７）・Ｘ^３−（４．７×１０^−５）・Ｘ^２＋０．００５１・Ｘ・・・（１３）
同じグラフに、階調値Ｘと正常濃度との相関もプロットする。ここで、グラフにプロットされたメモリ部濃度と正常濃度との差から、現像メモリによる濃度差がほとんど目立たない階調の閾値として、Ａ_１とＡ_３とを決定する。同時に、現像メモリ濃度差の変曲点であるＡ_２を決定する。本実施の形態では、グラフを目で見てＡ_１，Ａ_２，Ａ_３を決定する。

次に、式（２），（３）に示す補正式から、β_１，β_２を求める。ただし、トナー帯電量＝（ｑ／ｍ）_０、Ｃ_１＝Ｃ_２＝１、α_１＝Ｋ_１、α_２＝Ｋ_２である。

Ｘ_０＝Ａ_１のとき、式（２）から式（１４）が導かれる。
Ｘ／Ｘ_０＝１＝α_１・Ｘ_０＋β_１＝Ｋ_１・Ａ_１＋β_１・・・（１４）
よって、式（１４）から式（１５）に示すβ_１を求めることができる。
β_１＝１−Ｋ_１・Ａ_１・・・（１５）

Ｘ_０＝Ａ_３のとき、式（３）から式（１６）が導かれる。
Ｘ／Ｘ_０＝１＝α_２・Ｘ_０＋β_２＝Ｋ_２・Ａ_３＋β_２・・・（１６）
よって、式（１６）から式（１７）に示すβ_２を求めることができる。
β_２＝１−Ｋ_２・Ａ_３・・・（１７）

次に、式（１５）のＫ_１に任意の値を代入した後、当該式（１５）を式（２）に代入して、補正前の階調値Ｘ_０に対する補正後の階調値Ｘを得る。ここで得られた補正後の階調値Ｘを式（１３）に代入したとき、３次関数Ｄｏ（Ｘ）のプロットが正常濃度のプロットと一致するようにＫ_１の値を決定する。ただし、Ｋ_１を用いて補正後の階調値Ｘを算出する範囲は、Ａ_１≦Ｘ_０＜Ａ_２の範囲である。

次に、式（１７）のＫ_２に任意の値を代入した後、当該式（１７）を式（３）に代入して、補正前の階調値Ｘ_０に対する補正後の階調値Ｘを得る。ここで得られた補正後の階調値Ｘを式（１３）に代入したとき、３次関数Ｄｏ（Ｘ）のプロットが正常濃度のプロットと一致するようにＫ_２の値を決定する。ただし、Ｋ_２を用いて補正後の階調値Ｘを算出する範囲は、Ａ_２≦Ｘ_０＜Ａ_３の範囲である。

次に、（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１，Ｃ_２を求める手順について説明する。（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１は、高階調領域の補正に適用される関数である。（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_２は、低階調領域の補正に適用される関数である。

図７に示すように、複数水準のトナー帯電量（ｑ／ｍ）に対して、現像メモリが発生している部分における補正前の階調値Ｘ_０を横軸に取り、メモリ部濃度の測定値を縦軸に取ったグラフを描く。本実施の形態では、複数水準のトナー帯電量（ｑ／ｍ）は、５０，５５，６０，６５［μＣ／ｇ］である。このとき、それぞれのトナー帯電量（ｑ／ｍ）とメモリ部濃度を（ｑ／ｍ）_ｉ、Ｄｉ（Ｘ）とする。トナー帯電量＝（ｑ／ｍ）_０＝４５［μＣ／ｇ］であるとき、式（１３）により、補正前のメモリ部濃度はＤｏ（Ｘ_０）、補正後のメモリ部濃度はＤｏ（Ｘ）と表される。そして、メモリ部濃度の補正前、すなわち階調値Ｘ＝階調値Ｘ_０であるとき、式（１８）が成立するものとし、高階調領域において実測したＤｉ（Ｘ_０）と式（１８）により得られる高階調領域におけるＤｉ（Ｘ_０）が一致するようなＣ１を求める。
Ｄｉ（Ｘ_０）＝Ｄｏ（Ｘ_０）・｛（ｑ／ｍ）_０／（ｑ／ｍ）_ｉ｝・Ｃ１・・・（１８）
以上の作業を全てのトナー帯電量（ｑ／ｍ）_ｉに対して行い、トナー帯電量（ｑ／ｍ）の２次関数である（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１を求める。

（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_２を求める手順も、（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１を求める手順と同様である。すなわち、メモリ部濃度の補正前、すなわち階調値Ｘ＝階調値Ｘ_０であるとき、式（１９）が成立するものとし、低階調領域において実測したＤｉ（Ｘ_０）と式（１９）により得られる低階調領域におけるＤｉ（Ｘ_０）が一致するようなＣ２を求める。
Ｄｉ（Ｘ_０）＝Ｄｏ（Ｘ_０）・｛（ｑ／ｍ）_ｉ／（ｑ／ｍ）_ｏ｝・Ｃ２・・・（１９）
以上の作業を全てのトナー帯電量（ｑ／ｍ）_ｉに対して行い、トナー帯電量（ｑ／ｍ）の２次関数である（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_２を求める。

［第１の実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、第１の実施の形態では、感光体ドラム２０１を露光して静電潜像を形成する露光装置２０３を有し、感光体ドラム２０１上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部１４０と、画像形成部１４０により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する推定部（制御部１０１）と、推定部により推定された濃度低下発生位置について、感光体ドラム２０１に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように露光装置２０３を制御する制御部１０１とを備える。

このように構成した第１の実施の形態によれば、濃度低下発生位置について露光量を予め設定されている露光量より増大させたことによる画像濃度の増加が、現像メモリによって濃度低下発生位置に発生する画像濃度の低下との間で相殺される。そのため、濃度低下発生位置における現像メモリの発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、濃度低下発生位置について、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定することにより、感光体ドラム２０１に対する露光量を増大させる。この構成により、制御が難しいレーザー光の発光量を調整することなく、感光体ドラム２０１に対する露光量を安定して調整することができる。

また、本実施の形態では、濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、予め設定されている露光量（階調値）に応じて決定する。濃度低下発生位置における濃度低下の程度は、予め設定されている階調値によって異なる。そのため、濃度低下発生位置において露光量を増大させる量を過不足なく適切にすることができる。

また、本実施の形態では、濃度低下発生位置は、画像形成部１４０により形成される画像においてベタ画像部の位置を、現像ローラー２０６の周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置である。現像メモリは、ベタ画像部の影響を受けて発生するものが最も目立つ。よって、ベタ画像部に起因する現像メモリの発生を防止するだけで、画像形成部１４０により形成される画像中の画像濃度ムラを大きく低減させることができる。また、現像メモリによる濃度低下の発生周期は、現像ローラー２０６の回転周期と等しい。よって、露光量の補正を行う位置を、ベタ画像部の位置から現像ローラー２０６の周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置に設定することにより、ベタ画像部に起因して濃度低下が発生する位置を精度良く推定し、当該位置における現像メモリの発生を防止することができる。

また、本実施の形態では、ベタ画像部は、予め所定値（例えば、２４１）以上の階調値が設定されている。画像形成部１４０により形成される画像の画像データにおいて所定値以上の階調値が設定されている部分であれば、最大値（例えば、２５５）の階調が設定されている部分と同等の画像濃度となり、現像メモリを発生させる要因となる。そのため、所定値以上の階調値が設定されている部分についてもベタ画像部と認定することによって、濃度低下発生位置における現像メモリの発生を確実に防止することができる。また、当該所定値の階調が設定されて形成されたトナー像と、予め最大値の階調が設定されて形成されたトナー像との画像濃度差は、所定濃度差（例えば、０．０５）以下である。現像メモリによる濃度低下が微小である部分について、露光量が不必要に増大されることを防止することができる。

また、本実施の形態では、濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、感光体ドラム２０１に供給されるトナーの帯電量（ｑ／ｍ）に応じて決定する。濃度低下発生位置の階調を補正するための補正式には、トナーの帯電量（ｑ／ｍ）に応じて値が変化する（ｑ／ｍ）依存関数Ｃ_１，Ｃ_２が組み込まれているからである。トナーの帯電量が変化することにより、現像スリーブの外周面に対するトナーの付着しやすさ、および、現像ローラー２０６から感光体ドラム２０１へのトナーの移動しやすさが変わり、現像メモリの発生程度が異なる。具体的には、トナーの帯電量が高い程、現像メモリは発生しやすい。そのため、トナーの帯電量に応じた露光量の増大量を決定することで、濃度低下発生位置において露光量を増大させる量を過不足なく適切にすることができる。

また、本実施の形態では、感光体ドラム２０１に供給されるトナーの帯電量が所定帯電量（４５［μＣ／ｇ］）以上である場合に限り、濃度低下発生位置について、感光体ドラム２０１に対する露光量を増大させる。この構成により、現像メモリの発生程度が低い場合、すなわち現像メモリによる濃度低下が微小である場合、露光量が不必要に増大されることを防止することができる。

（第２の実施の形態）
以下、第２の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。画像形成装置１００の基本構成については、第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。第１の実施の形態と異なるのは、画像形成装置１００によるディジタル画像データの補正動作である。本実施の形態では、画像処理部１３０は、濃度低下発生位置の階調値が１００以上であり、かつ、２４０未満である場合、ディジタル画像データを補正する。つまり、予め行われた実験結果から、階調値が１００未満であり、かつ、２４０以上である画像では、現像メモリによる濃度低下が微小であることが確認されているものとする。

［画像形成装置１００の動作］
次に、図８のフローチャートを参照し、画像形成装置１００によるディジタル画像データの補正動作について説明する。図８に示す各ステップの処理は例えば、画像処理部１３０によりディジタル画像データが生成される毎に実行される。なお、予めディジタル画像データの階調値Ｘを反射濃度Ｄの関数Ｘ（Ｄ）で表しておく。この関数Ｘ（Ｄ）は、実験から求めることができる。

まず、制御部１０１は、画像形成部１４０を制御して、図９（ａ）に示す黒色のパッチ画像４００，４０２，４０４を中間転写ベルトに形成させる（ステップＳ２００）。図９に示すように、パッチ画像４００はベタ画像部を構成する。パッチ画像部４０２，４０４は、中間階調のハーフトーン画像部を構成する。ハーフトーン画像部の画像濃度は、現像ローラー２０６による１周分前のパッチ画像４００（ベタ画像部）の影響を受けて不均一になっている。つまり、ハーフトーン画像部では、パッチ画像４００から現像ローラー２０６による１周分後のパッチ画像４０２の画像濃度が、非画像部４０６から現像ローラー２０６による１周分後のパッチ画像４０４の画像濃度よりも低くなっている。制御部１０１は、中間転写ベルト上に設けられた２つの反射濃度センサーＡ，Ｂ（図示せず）によりそれぞれ検出されたパッチ画像４０２，４０４の反射濃度を取得する。

次に、制御部１０１は、２つの反射濃度センサーから取得したパッチ画像４０２，４０４の反射濃度の差分（反射濃度差）が０．０５以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２２０）。ここで、反射濃度差が０．０５以上であるということは、ユーザーがパッチ画像４０２，４０４を目視して、現像メモリによる濃度低下がパッチ画像４０２に発生していることを認識できることを表している。

ステップＳ２２０の判定の結果、反射濃度差が０．０５以上でない場合（ステップＳ２２０、ＮＯ）、画像形成装置１００は図８における処理を終了する。一方、反射濃度差が０．０５以上である場合（ステップＳ２２０、ＹＥＳ）、制御部１０１は、画像形成部１４０を制御して、図９（ｂ）に示す黒色のパッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４を中間転写ベルトに形成させる（ステップＳ２４０）。パッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４の階調値は、それぞれ１００，１２０，１４０，１６０，１８０，２００，２２０である。なお、パッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４を形成する前に、現像ローラー２０６の１周分に相当する長さの範囲に、階調値が０である白地部４１０を設けている。これは、白地部４１０にベタ画像部が形成されていると、そのベタ画像部の影響を受けてパッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４の画像濃度が低下してしまうことから、その画像濃度の低下を確実に防止するためである。

次に、反射濃度センサーＡ，Ｂは、パッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４の反射濃度を検出して制御部１０１に出力する（ステップＳ２６０）。例えば、反射濃度センサーＡは、パッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８の反射濃度を検出する。また、反射濃度センサーＢは、パッチ画像４２０，４２２，４２４の反射濃度を検出する。制御部１０１は、反射濃度センサーＡ，Ｂから出力されたパッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４の反射濃度を記憶部１７２に一時的に記録する。

次に、制御部１０１は、画像形成部１４０を制御して、図９（ｃ）に示す黒色のパッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６を中間転写ベルトに形成させる（ステップＳ２８０）。パッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６の階調値は、それぞれ１００，１２０，１４０，１６０，１８０，２００，２２０である。なお、パッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６を形成する前に、現像ローラー２０６の１周分に相当する長さの範囲に、階調値が２５５であるベタ画像部４３０，４３２を設けている。これは、ベタ画像部４３０，４３２の影響を受けて、パッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６の画像濃度がどれくらい低下するかについて確認するためである。

次に、反射濃度センサーＡ，Ｂは、パッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６の反射濃度を検出して制御部１０１に出力する（ステップＳ３００）。例えば、反射濃度センサーＡは、パッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０の反射濃度を検出する。また、反射濃度センサーＢは、パッチ画像４４２，４４４，４４６の反射濃度を検出する。制御部１０１は、反射濃度センサーＡ，Ｂから出力されたパッチ画像４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６の反射濃度を記憶部１７２に一時的に記録する。

次に、制御部１０１は、記憶部１７２からパッチ画像４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４，４３４，４３６，４３８，４４０，４４２，４４４，４４６の反射濃度検出値を読み出し、ディジタル画像データの補正対象である階調範囲（１００〜２４０）における各階調値の画像について、露光量（階調値）を増大させる量を、図１０に示すテーブルに従って決定する（ステップＳ３２０）。

図１０に示すテーブルでは、補正対象の階調値Ｘ_０と、補正後の階調値との関係を規定している。例えば、補正対象の階調値Ｘ_０が１００以上かつ１２０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ１）となる。Ａ１は、階調値が１００であるパッチ画像４１２の反射濃度検出値Ｄ１から、同じく階調値が１００であるパッチ画像４３４の反射濃度検出値ｄ１を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４３４の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ１）は、現像メモリによるパッチ画像４３４の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が１００以上かつ１２０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ１）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が１００以上かつ１２０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ１）としているのは、階調値Ｘ_０が１００以上かつ１２０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が１２０以上かつ１４０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ２）となる。Ａ２は、階調値が１２０であるパッチ画像４１４の反射濃度検出値Ｄ２から、同じく階調値が１２０であるパッチ画像４３６の反射濃度検出値ｄ２を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４３６の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ２）は、現像メモリによるパッチ画像４３６の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が１２０以上かつ１４０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ２）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が１２０以上かつ１４０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ２）としているのは、階調値Ｘ_０が１２０以上かつ１４０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が１４０以上かつ１６０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ３）となる。Ａ３は、階調値が１４０であるパッチ画像４１６の反射濃度検出値Ｄ３から、同じく階調値が１４０であるパッチ画像４３８の反射濃度検出値ｄ３を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４３８の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ３）は、現像メモリによるパッチ画像４３８の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が１４０以上かつ１６０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ３）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が１４０以上かつ１６０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ３）としているのは、階調値Ｘ_０が１４０以上かつ１６０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が１６０以上かつ１８０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ４）となる。Ａ４は、階調値が１６０であるパッチ画像４１８の反射濃度検出値Ｄ４から、同じく階調値が１６０であるパッチ画像４４０の反射濃度検出値ｄ４を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４４０の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ４）は、現像メモリによるパッチ画像４４０の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が１６０以上かつ１８０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ４）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が１６０以上かつ１８０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ４）としているのは、階調値Ｘ_０が１６０以上かつ１８０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が１８０以上かつ２００未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ５）となる。Ａ５は、階調値が１８０であるパッチ画像４２０の反射濃度検出値Ｄ５から、同じく階調値が１８０であるパッチ画像４４２の反射濃度検出値ｄ５を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４４２の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ５）は、現像メモリによるパッチ画像４４２の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が１８０以上かつ２００未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ５）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が１８０以上かつ２００未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ５）としているのは、階調値Ｘ_０が１８０以上かつ２００未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が２００以上かつ２２０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ６）となる。Ａ６は、階調値が２００であるパッチ画像４２２の反射濃度検出値Ｄ６から、同じく階調値が２００であるパッチ画像４４４の反射濃度検出値ｄ６を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４４４の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ６）は、現像メモリによるパッチ画像４４４の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が２００以上かつ２２０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ６）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が２００以上かつ２２０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ６）としているのは、階調値Ｘ_０が２００以上かつ２２０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

また、補正対象の階調値Ｘ_０が２２０以上かつ２４０未満である場合、補正後の階調値はＸ_０＋Ｘ（Ａ７）となる。Ａ７は、階調値が２２０であるパッチ画像４２４の反射濃度検出値Ｄ７から、同じく階調値が２２０であるパッチ画像４４６の反射濃度検出値ｄ５を引いた値、すなわち現像メモリによるパッチ画像４４６の濃度低下量を表している。Ｘ（Ａ７）は、現像メモリによるパッチ画像４４６の濃度低下量を、ディジタル画像データにおける階調値に換算した値となる。よって、補正対象の階調値Ｘ_０が２２０以上かつ２４０未満である場合、補正後の階調値をＸ_０＋Ｘ（Ａ７）とすることにより、現像メモリによる濃度低下量に相当する階調分だけ階調値を増大させている。なお、補正前の階調値Ｘ_０が２２０以上かつ２４０未満である場合に階調値の増大量を一律にＸ（Ａ７）としているのは、階調値Ｘ_０が２２０以上かつ２４０未満である画像において現像メモリによる濃度低下量がほぼ同じになると考えられるからである。

図８のフローチャートに戻り、ステップＳ３４０では、制御部１０１は、画像処理部１３０により生成されたディジタル画像データに基づいて、予め所定値（例えば、２４１）以上の階調値が設定されているベタ画像部を検知し、そのベタ画像部の位置を、現像ローラー２０６の周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置を濃度低下発生位置として推定する。

最後に、画像処理部１３０は、図１０に示すテーブルを参照し、濃度低下発生位置について、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定することにより、感光体ドラム２０１に対する単位面積当たりの露光量が予め設定されている露光量より増大するようにディジタル画像データを補正する（ステップＳ３６０）。ステップＳ３６０の処理が完了することによって、画像形成装置１００は図８における処理を終了する。

［第２の実施の形態における効果］
以上詳しく説明したように、第２の実施の形態では、濃度低下発生位置における画像濃度低下の度合いを予め検出しておき、濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、当該検出した画像濃度低下の度合いに応じて決定する。このように構成した第２の実施の形態によれば、現像メモリにより実際に発生した画像濃度低下の度合いに合わせて、濃度低下発生位置における露光量の増大量を決定することができ、当該増大量を過不足なく適切にすることができる。

［変形例］
なお、上記第１および第２の実施の形態では、感光体ドラム２０１が像担持体として機能する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、感光体ドラム２０１の代わりに設けた感光体ベルトが像担持体として機能しても良い。

また、上記第２の実施の形態では、パッチ画像４１２〜４４６を中間転写ベルトに形成させる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、パッチ画像４１２〜４４６を感光体ドラム２０１に形成させ、反射濃度センサーＡ，Ｂを用いてパッチ画像４１２〜４４６の反射濃度を検出するようにしても良い。

その他、上記第１および第２の実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

［実施例］
最後に、本発明者等が行った、上記第１および第２の実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。

［実施例１，２に係る画像形成装置の構成］
実験用の画像形成装置としては、図１，２の構成を有する画像形成装置１００を用いた。実施例１に係る画像形成装置１００では、第１の実施の形態で説明した画像形成動作を行う。実施例２に係る画像形成装置１００では、第２の実施の形態で説明した画像形成動作を行う。

［比較例に係る画像形成装置の構成］
実験用の画像形成装置としては、図１，２の構成を有する画像形成装置１００において現像ローラー２０６に対向するトナー回収ローラーを有する構成を用いた。トナー回収ローラーは、内部に設けられた磁極の磁力によって磁気ブラシを形成して現像ローラー２０６の表面を摺擦し、現像ローラー２０６の表面に付着したトナーを除去する。現像ローラー２０６の回転速度Ｖ１は、７２０［ｍｍ／ｓ］である。トナー回収ローラーの回転速度Ｖ２は、８６４［ｍｍ／ｓ］である。すなわち、現像ローラー２０６に対するトナー回収ローラーの回転速度比（Ｖ２／Ｖ１）は、１．２である。トナー回収ローラーは、現像ローラー２０６の回転方向に対してカウンター方向に回転する。また、比較例に係る画像形成装置１００では、実施例１，２に係る画像形成装置１００と異なり、推定された濃度低下発生位置について、感光体ドラム２０１に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させる制御を行わない。

［実験方法］
実験では、トナーの帯電量が高く現像メモリが発生しやすい条件下において、感光体ドラム２０１の回転軸方向においてベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積のハーフトーン画像が続く画像の画像形成処理を行い、記録用紙上における現像メモリの発生状況を目視で確認した。

図１１は、実施例１，２、比較例において、トナーの帯電量が４５〜６４［μＣ／ｇ］である場合、現像メモリの発生状況を下記評価基準により評価した結果を示す。
（現像メモリの発生状況）
○：記録用紙に形成された画像において、現像メモリは発生しなかった（良好）。
△：記録用紙に形成された画像において、現像メモリは発生したが、オフィス使用など用途によっては許容範囲である。
×：記録用紙に形成された画像において、現像メモリは顕著に発生した（不良）。
［実験結果］
確認の結果、比較例では、トナーの帯電量が上がるにつれて、現像メモリの発生状況が悪化した。つまり、記録用紙に形成されたハーフトーン画像において、ベタ画像部から現像ローラー２０６による１周分後の画像の画像濃度が、非画像部から現像ローラー２０６による１周分後の画像の画像濃度よりも低くなってしまった。一方、実施例１，２では、トナーの帯電量が６４［μＣ／ｇ］まで上がっても、現像メモリの発生状況は良好であった。

１００ 画像形成装置
１０１ 制御部
１０２ ＣＰＵ
１０３ ＲＯＭ
１０４ ＲＡＭ
１１０ 原稿読み取り部
１２０ 操作表示部
１３０ 画像処理部
１４０ 画像形成部
１５０ 搬送部
１６０ 定着部
１７１ 通信部
１７２ 記憶部
２０１ 感光体ドラム
２０２ 帯電装置
２０３ 露光装置
２０４ 現像装置
２０５ クリーニング装置
２０６ 現像ローラー
２０７ イレーサーランプ
２０８ クリーニングブレード
２０９ 現像剤ホッパー
２１１ 供給スクリュー
２１２ 攪拌スクリュー
２１３ 規制板
３００ ベタ画像部
３２０ 濃度低下発生位置
３４０ ハーフトーン画像

Claims (10)

1. 像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部を有し、前記像担持体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する推定部と、
   前記推定部により推定された前記濃度低下発生位置について、前記像担持体に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように前記露光部を制御する制御部と、
   を備える画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、前記予め設定されている露光量に応じて決定する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記画像形成部は、トナーを前記像担持体に供給する現像ローラーを有し、
   前記濃度低下発生位置は、前記画像においてベタ画像部の位置を、前記現像ローラーの周長の整数倍分だけ当該画像の画像形成方向下流側に移動させた位置である請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記ベタ画像部は、予め所定値以上の階調値が設定されている請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記所定値の階調が設定されて形成されたトナー像と、予め最大値の階調が設定されて形成されたトナー像との画像濃度差は、所定濃度差以下である請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記濃度低下発生位置について、予め設定されている階調値よりも大きな階調値に設定することにより、前記像担持体に対する露光量を増大させる請求項１〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、前記像担持体に供給されるトナーの帯電量に応じて決定する請求項１〜６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記像担持体に供給されるトナーの帯電量が所定帯電量以上である場合に限り、前記濃度低下発生位置について、前記像担持体に対する露光量を増大させる請求項１〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記濃度低下発生位置における画像濃度低下の度合いを予め検出しておき、前記濃度低下発生位置について露光量を増大させる量を、当該検出した画像濃度低下の度合いに応じて決定する請求項１〜８の何れか１項に記載の画像形成装置。
10. 像担持体を露光して静電潜像を形成する露光部を有し、前記像担持体上にトナー像を形成し、当該トナー像を記録用紙に転写することにより当該記録用紙に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置の画像形成方法であって、
    前記画像形成部により形成される画像の画像データに基づいて、当該画像のうち予め設定されている画像濃度に対して画像濃度低下が発生する位置を濃度低下発生位置として推定する第１のステップと、
    前記第１のステップにより推定された前記濃度低下発生位置について、前記像担持体に対する露光量を予め設定されている露光量より増大させるように前記露光部を制御する第２のステップと、
    を有する画像形成方法。