JP4690564B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に関し、特に、トナーの帯電状況や原稿画像の種別によって画像形成の条件を変更する画像形成装置に関する。
【従来の技術】
従来、ディジタル式の画像形成装置として、電子写真方式のレーザビームプリンタがよく知られている。これは、原稿画像情報のディジタル信号を処理し、処理後のディジタル信号に基づいてレーザ光を変調し、このレーザ光によって像露光をおこない、現像処理することにより画像を得るものである。レーザビームプリンタは、画像品質が高く、コピー速度が早い、などの長所を持っており、たとえば複写機やプリンタ等の出力装置（画像形成装置）として広く用いられている。
【０００２】
特に近年では、電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等の出力装置に対する高密度化や高画質化のニーズは高まりつつある。すなわち、この分野では、画像形成装置を用いて印刷物あるいは複写物を作成した場合に、印刷物の印刷精度、換言すれば画像品質を高めることが求められている。さらに、デジタルカメラの画像ファイルやインターネット上の画像ファイル等を直接印刷するなど、従来の印刷方法に限定されない新しい使用法が注目され、市場では写真画像と同等の高画質な画像を提供できる画像形成機器が求められている。
【０００３】
このとき、カラー画像複写装置等の出力画像を考える上で重要な特性としては、色再現性、階調再現性、鮮鋭性そして粒状性などが挙げられる。したがって、従来の上述したニーズを満たすべく、原稿を忠実に再現する画像処理の技術が数多く提案されている。なかでも粒状性に着目した技術に対する市場の反応を反映して、さまざまな製品が上市されている。たとえば、美しい画像を得るため、画像の粒状感を低減させた製品、色再現性を重視した製品、あるいは色調表現に富む画像を印刷する製品などが次々と発表されている。
【０００４】
これらの製品には粒状性を低減させるためにさまざまな技術が搭載され、特開平０６−１７５４６１号公報では、人間が知覚しうる画像の粒状性とそれを満たすための潜像可視化剤（実施例中では液体トナーについて記載している）の粒径を５μｍとした技術が開示されている。
【０００５】
また、特開平０５−７２８１９号公報では、トナークラウド（飛散）が発生しやすい小粒径トナーを用いた場合においても、良好な画像品質を得ることができる画像形成条件および画像形成装置が開示されている。同公報では、潜像可視化剤（実施例中では乾式トナー）とそれらを担持する像担持体（実施例中では白色の転写紙）および画像形成条件が開示されている。また、このときに用いる画像形成装置の現像剤保持体と潜像保持体との間のバイアス成分も開示されている。
【０００６】
また、特開平０６−３９１５号公報では、上述した環境変動による印刷画像品質を保持すべく、潜像可視化剤の出力能力を検知する手段を備え、検知結果に応じて画像形成条件や画像処理条件を変更する画像形成装置に関する技術が開示されている。この技術によれば、あらゆる環境下において、画像濃度が一定となる効果があるとされる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
すなわち、特開平０６−１７５４６１号公報に開示される技術では、粒径の小さな微細トナーは、原稿画像の細部を鮮明に表現することができる反面、粒径が大きなトナーに比べて比表面積（重量に対する表面積の割合）が大きく、装置本体が置かれている環境（以降では、適宜装置環境と称する）、特に温度と湿度の変化によって、その帯電状態が大きく変化し、制御が難しいという問題点があった。
【０００８】
また、特開平０５−７２８１９号公報に開示される技術では、潜像可視化剤の帯電量が変動した場合には、バイアス成分が現像条件とうまく適合せず、粒状性が低下するという問題点があった。すなわち、画像形成装置自体は高い出力能力を持っていながら、装置の使用状態や原稿状態の違いのため、装置環境によっては、その能力が十分に引き出せないばかりでなく、原稿画像によっては、粒状性が大きく劣化するという問題点があった。
【０００９】
また、特開平０６−３９１５号公報に開示される技術では、画像濃度が一定であることに限定されているため、たとえば面積変調方式を用いない画像処理条件で画像を形成した場合には、粒状度が低下してしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、あらゆる環境、あるいは条件下においても粒状性が低下することなく、安定した高画質を出力する画像形成装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の画像形成装置は、像担持体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナー等の潜像可視化剤により顕像化する画像形成装置において、前記像担持体上の顕像のトナー濃度を検知するフォトセンサと、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づいて、画像処理条件を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された画像処理条件で画像処理する処理手段と、を備え、前記決定手段は、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づく前記画像形成装置の出力能力に応じて、入力信号に対する出力信号のγ特性を、予め設定されている複数のγ特性曲線のうちの一つから決定してγ変換を行い、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づく前記画像形成装置の出力能力に応じて、多値化処理と二値化処理の何れかを決定することを特徴とする。
【００２２】
また、請求項２に記載の画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記決定手段が、露光器の露光時間を変更する決定をおこなうことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項３に記載の画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度前記画像形成装置の出力能力に応じて、画像印刷時の印刷条件をユーザが変更できる機能を有することを特徴とする。
【００２９】
すなわち、以上の発明は、環境に応じて処理条件を決定する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
実施の形態１では、まず、階調再現曲線について説明し、つづいて装置の各部について説明する。図１は、典型的な階調再現曲線を示した説明図である。電子写真方式で画像を得る画像形成装置の場合、入力デ−タと最終画像の階調再現の様子は、各プロセスの階調特性を反映したものになる。図１に示した階調再現曲線はこの各プロセスを分解した形で表示したものであって、入力されたデ−タが画像処理部、書き込み部、現像、転写、定着を経て最終画像となる各段階での中間調処理領域の階調再現特性を表したものである。
【００３１】
ここで最終的な階調再現曲線といわれるのは、第一象限に示されている曲線（ア）である。曲線（ア）で示される画像階調再現性が優れるものほど画像品質が高いということになり、画像形成装置の画像品質の優劣はこの曲線をいかに再現するかに左右される。なお、再現性は、第一象限に示される曲線（ア）が直線性を示し、なおかつそれらが一定の勾配を示すものほどよい。
【００３２】
また、第四象限に示した曲線（エ）は、画像処理系の階調再現曲線であり、入力デ−タが画像処理手段のガンマ変換部や中間調処理部で変換される際の特性を示したものである。第三象限に示した曲線（ウ）は、画像形成系の階調再現曲線であり、画像処理系からのデータが画像形成手段の書き込み部で変調（潜像の書き込み、現像、感光体上にトナー像形成）される際の特性を示したものである。第二象限に示した曲線（イ）は、転写・定着系の階調再現曲線であり、現像後のトナー像が転写、定着を経て最終画像が得られる際の特性を示したものである。このようにして、第一象限に示されている入力デ−タと、上記の工程を経て得られた最終画像との関係が成り立つ。
【００３３】
したがって、この最終階調再現特性としてどのようなものが欲しいかにより、第四象限、第三象限、第二象限の特性をコントロ−ルし、望みの階調再現特性を得ることができる。また、環境の変化や経時の特性変化により、第四象限から第二象限のいずれかの特性が変化した場合、他の特性を変えることにより最終画像の階調再現特性を維持することができる。
【００３４】
具体的には、環境変化や経時特性変化などのあらゆる状態の変化により画像出力能力が変動する。たとえば、図１に示した第三象限の階調再現特性（ウ）に影響を及ぼしている何らかの要因が変化した場合に、後述する処理部がこれらの変動を画像出力能力の変化として把握し、出力されたデ−タを第四象限の階調再現特性（エ）にフィ−ドバックしてガンマ変換の特性曲線を選択し、常に安定した最終画像特性が得られることとなる。
【００３５】
他方、従来の画像形成装置においては、図１に示した第三象限の階調再現特性（ウ）に示される特性曲線が変化した場合、これらの変動を低減するように画像形成条件を変更する。しかし、この方法では画像形成条件を一定に保つために画像形成条件が選択され、なおかつこれらが一定となる場合において、画像処理が安定した品質を保つことが保証されるに過ぎなかった。すなわち、画像形成時条件が安定し得ない限り、画像品質も一定の条件を保証できないという問題を内在していた。
【００３６】
したがって、上記問題を根源的に解決するためには、装置の安定性に関わらず、画像形成処理条件、画像形成プロセス条件を個々別々に安定化させることで、画像形成装置自身の安定性を向上させることが可能となる。
【００３７】
以降に、本発明の実施の形態を装置を中心に順次説明する。なお、実施の形態１では、図１でいう第四象限に示した特性を考慮した画像形成装置を説明し、実施の形態２では、図１でいう第三象限に示した特性を、実施の形態３および実施の形態４では第一象限に示した特性を考慮した画像形成装置を説明する。
【００３８】
図２は、実施の形態１の画像形成装置の概略構成の一例を示した説明図である。画像形成装置２００は、感光体ベルト２０１、感光体駆動ローラ２０２、回動ローラ２０３、帯電部材２０４、光書き込み系ユニット２０５、現像ユニット２０６（現像ユニット２０６はＹ（イエロー）現像ユニット２０６ａ、Ｍ（マゼンタ）現像ユニット２０６ｂ、Ｃ（シアン）現像ユニット２０６ｃ、Ｂ（ブラック）現像ユニット２０６ｄから構成される）を有する。
【００３９】
また、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２１０、回動ローラ２１１、回動ローラ２１２は、バイアスローラ２１３、転写部材２１４、感光体ベルト用クリーニング装置２１５、中間転写ベルト用クリーニング部２１６、クリーニングブレード２１６Ａを有する。
【００４０】
画像形成装置は、さらに、給紙カセット２１７、給紙ローラ２１８、レジストローラ２１９、定着装置２２０（定着装置２２０は定着ローラ２２０Ａと加圧フォトセンサー２２０Ｃとから構成されている）を有する。感光体ベルト２０１の近傍にはフォトセンサー２２１が設けられ、感光体ベルト２０１上に形成された顕像のトナー濃度を検出する。符号２２２は、画像形成装置２００の上カバーであり、上カバー２２２の開閉はカバーオープンセンサー２２３により検出される。
【００４１】
図３は、実施の形態１の画像形成装置の現像制御部のブロック構成の一例を示した説明図である。現像制御部３００は、感光体ベルト２０１の近傍に電位制御部により制御されるＹ、Ｍ、ＣおよびＢ現像ユニットからなる現像ユニット２０６と、帯電部３３２と、プロセス制御部３３３と、制御部３３６と、出力能力検出部３３７に接続する出力能力処理部３３８と、画像処理部３３９と、品質評価部３４０と、を有する。また、出力能力処理部３３８もしくはプロセス制御部３３３により、出力能力検出部３３７、画像処理部３３９、品質評価部３４０が制御されている。
【００４２】
つぎに、図２を参照し、画像形成装置２００の動作を説明する。光書き込み系ユニット２０５により読取られた画像情報は、感光体ベルト２０１上に潜像として書き込まれ、さらに、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢ現像ユニット２０６のトナーにより顕像化され、バイアスローラ２１３から供給される電荷により中間転写ベルト２１０にトナー像が作成される。一方、転写紙は、給紙カセット２１７から供給され、中間転写ベルト２１０上に作成されたトナー像が転写され、定着装置２２０を介して定着される。
【００４３】
画像形成装置２００に関する全プロセスは、出力能力処理部３３８によって制御され、出力能力検出部３３４、画像処理部３３９、品質評価部３４０の情報が一元的に管理され、画像形成装置２００自身が制御されている。
【００４４】
つぎに、画像形成装置２００の画像形成処理例について述べる。図４は、画像形成装置２００の露光処理にかかる処理部の構成の一例を示したブロック構成図である。画像形成装置２００は、露光処理に必要な構成部として、ＣＣＤ４０１、Ａ／D変換器４０２、シェーディング補正部４０３、ＭＴＦ補正部４０４、主走査変倍部４０５、γ変換部４０６、二値化部４０７、ＬＤ（レーザダイオード）制御部４０８、ＬＤ（レーザダイオード）４０９、操作部４１０、制御部４１１を備える。
【００４５】
つぎに、この露光処理の処理流れについて説明する。まず、原稿台（図示せず）上の原稿にランプの光を照射し、ライン順に原稿を読取る。反射光は各ラインごとにＣＣＤ４０１に入力され、光学信号を電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器４０２は、ＣＣＤ４０１からの出力信号をたとえば８ビットのディジタル信号に変換する。なお、量子化ステップ数は８ビットに限らないが、実施の形態１では８ビットに量子化するものとする。
【００４６】
図５は、 実施の形態１の画像形成装置でγテーブル作成のための入出力特性の例を示した図である。グラフの横軸は、現画像（読取り対象原稿）の濃度であり、画像形成装置２００に対する（原稿）入力濃度である。縦軸は、処理後の電子写真濃度であり、画像形成装置２００からの（再生）出力濃度である。
【００４７】
図５（１）の特性曲線は、いわゆる「立ったγ特性」であり、入力濃度に対し出力濃度が早く飽和する特性曲線である。この特性曲線によれば、階調再現性は劣る反面白黒をクリアーに再現できる。一方、図５（２）の特性曲線は、いわゆる「寝たγ特性」であり、入力濃度に対し出力濃度が緩やかに変化する特性曲線である。この特性曲線によれば、階調再現性がより重視されることとなる。
【００４８】
制御部４１１は、出力能力検出部６３７からの情報により、図５（１）もしくは（２）に示したγ勾配の異なるデータを切り替える制御をおこなう。なお、制御部４１１は二値化部４０７においても、固定二値化の閾値を切り替える制御をおこなう。画像形成装置２００は、制御部４１１によるＭＴＦ補正部４０４、γ変換部４０６および二値化部４０７の３個所の切り替え信号を画像処理部３３９と連動させる。
【００４９】
たとえば、粒状性が目立ちやすい絵柄のような画像に対して、出力能力検出部６３７により出力能力が低下したと検出された場合、画像のコントラストを上昇させることにより、可視化されるべく潜像が形成されることとなる。ここで、画像のコントラストを上げることは、図５におけるγ勾配を向上させること、すなわち、「立ったγ特性」を選択する制御をおこなうことを意味する。一方、粒状性が目立ちにくい文字などの画像に対しては、γ特性を変化させずに固定二値化の閾値レベルを切り替える制御をおこなうことにより、粒状性を維持したままで画像品質を向上させることが可能となる。
【００５０】
以上の構成装置を具備する画像形成装置２００を用い、各環境下において、画像の出力能力検出部６３７からの検出信号にしたがって、γ勾配および画像処理条件を変更する制御をおこなわせて粒状性の変化を評価した。比較には、上述の制御をおこなわない画像形成装置による制御結果を用いた。印刷画像を出力する際の各環境は、温度４０℃で相対湿度９０％ＲＨ（後述する表中では高温高湿下（ＨＨ）と表示）、および、温度１０℃で相対湿度１５％ＲＨ（表中では低温低湿下（ＬＬ）と表示）とした。
【００５１】
評価は、画像形成装置２００が検出する結果を、および画像を実際に使用するユーザが粒状度について判断した結果を示した。表１は、実施の形態１の画像形成装置の画像評価結果を示した図表である。なお、表には、後述する実施の形態５までの画像評価結果および比較例についても示してある。
【００５２】
【表１】

【００５３】
なお、表１中の印は次のことを示す。
評価者は、粒状度をルーペ等で観察し、元の原画像との比較により粒状度を判断した。
◎：粒状度が良好で、原画と差異がないレベル
○：粒状度は良好、原画との差異が認められるレベル
×：粒状度が悪く、画像として好ましくないレベル
【００５４】
また、ユーザの判断は次の判断基準によった。
◎：粒状度が良好で、美しい画像として認識されるレベル
○：粒状度は良好、画像として許容できるレベル
×：粒状度が悪く、画像として好ましくないレベル
【００５５】
表１に示したとおり、画像処理部３３９で処理制御した画像形成装置２００からの出力結果は、安定した画像品質特性を示すことがわかった。
【００５６】
実施の形態２．
つぎに、実施の形態２の画像形成装置について説明する。なお、実施の形態２の画像形成装置の構成部で、実施の形態１の構成部と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、説明の便宜上、実施の形態２の画像形成装置を画像形成装置２６０と称することとする。
【００５７】
実施の形態２の画像形成装置２６０は、まず、出力能力処理部３３８によって検出された能力の情報は演算処理部（図示せず）に渡される。このときの状態は一旦メモリにて格納させてもよい。この渡された情報は、画像品質を向上させるために、画像形成プロセスを制御する画像形成プロセス制御部（たとえば画像処理部３３９）に渡される。さらに、この情報を一旦メモリ上に記録してもよい。画像形成プロセス制御部では、粒状性を向上させるための画像形成条件を選択する。印刷の指示がなされた場合は、このメモリ上の記録等が基準となり、適正な画像形成条件にて画像形成がなされることとなる。
【００５８】
以下に、この画像形成プロセス条件の一例として、レーザ変調方式による画像プロセス形成条件について説明する。なお、画像形成プロセス条件はこれらの方法に限定されるものではない。図６は、実施の形態２のレーザービーム制御系の構成の一例を示した図である。レーザービーム制御系６００は、感光体ベルト２０１の表面電位を検出する表面電位検出器６１８と、増幅器６２０、パルス幅設定回路６２１、セレクタ６２２、ＬＤ駆動回路６２３、ＬＤ４０９と、を有する。
【００５９】
画像形成装置２６０は、感光体ベルト２０１上の有効画像部でないところ、すなわち、転写紙に画像が転写されない領域、たとえば、主走査方向の有効画像領域外の領域や、転写紙間に設けられる余白領域に対して、ある一定のデユーテイでＬＤビーム点灯させ、静電潜像ａを形成させる。
【００６０】
表面電位検出器６１８は、静電潜像ａ部の表面電位に対応した出力を発生する。表面電位検出器６１８の検出出力は、増幅器６２０で増幅された後、パルス幅設定回路６２１に供給される。パルス幅設定回路６２１は表面電位検出器６１８からの信号に応じてパルス幅の設定値を変更し、セレクタ６２２に表面電位に応じて変更されたパルス幅の信号を与える。ＬＤ駆動回路６２３は、セレクタ６２２により階調信号で選択された多値パルスにしたがってＬＤ４０９を駆動する。
【００６１】
図７は、図６に示したパルス幅設定回路６２１からＬＤ４０９までの回路構成の一例を示したブロック図である。パルス幅設定回路６２１は、ディレイラインＤ１〜ディレイラインＤｎと、ゲート（ＡＮＤゲートまたはＯＲゲート）Ｇ１〜ゲートＧｎとを有し、セレクタ６２２は、セレクタ６２２ａとセレクタ６２２ｂとを有する。
【００６２】
セレクタ６２２ａは、ディレイラインＤ１〜ＤｎとゲートＧ１〜Ｇｎにより作成され任意のパルス幅信号、および表面電位検出器６１８の出力値を入力する。セレクタ２２ａは、表面電位検出器６１８の出力信号に応じたパルス幅の信号を選択して、選択されたパルス幅の信号をセレクタ６２２ｂに出力する。セレクタ６２２ｂは上述したとおり、階調信号に応じたパルス幅の信号出力をＬＤ駆動回路６２３に与え、ＬＤ４０９を駆動する。
【００６３】
ここで、図８を用いて、より具体的な例を説明する。レーザービームの出力強度に応じ、１ビツトすなわち、二値の信号を出力し、複数のパルス幅信号の中から４種類（４階調）のパルス幅の信号を得て出力する。なお、二値の信号の出力は、表面電位検出器６１８の出力Ｖａに対応する信号が、ある基準値Ｓ以上のときハイ（Ｈ）、Ｓ未満のときロー（Ｌ）を出力する制御をおこなう。
【００６４】
表面電位検出器６１８の出力信号および出力能力検出部３３７の信号が基準値Ｓ以上のとき、予め求めておいたデユーテイと１ドット面積率の関係ロを参照し、４階調に対応するビーム点灯時間としてＴ０（＝０）、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３を用い、表面電位検出器の出力信号がＳ以下のとき、デユーテイと１ドット面積率の関係ハを参照し、４階調に対応するビーム点灯時間としてＴ０（＝０）、Ｔ１′、Ｔ２′、Ｔ３′を用いる。
【００６５】
なお、４階調時の１ドットの面積率として、０（％）、１０（％）、３０（％）、７５（％）、１００（％）を用いたが、１ドット面積率は、得たい階調特性に応じて選択する。このとき、表面電位検出器６１８の出力信号および出力能力検出部３３７と両者の情報を加味して、最適な階調性に対応させるビーム点灯時間、ビームデユーテイなどを出力能力処理部３３８が適宜選択する。
【００６６】
以上の構成装置を具備する画像形成装置２６０を用い、各環境下において、表面電位検出器６１８の出力信号、および出力能力信号の情報よりビーム点灯時間、およびビームデユーテイを変更する制御をおこなわせて粒状性の変化を評価した。印刷画像を出力する際の各環境は、実施の形態１と同様に温度４０℃で相対湿度：９０％ＲＨ（表中では高温高湿（ＨＨ）下）、および温度：１０℃かつ相対湿度：１５％ＲＨ（表中では低温低湿（ＬＬ）下）とした。
【００６７】
結果を前述の表１に示す。表に示したように表面電位検出器６１８の出力信号、および画像出力能力信号の情報よりビーム点灯時間、およびビームデユーテイを変更する機構を有する画像形成装置２６０にて印刷画像を形成した際には粒状性は実に安定した状態を保つことが明らかとなった。
【００６８】
実施の形態３．
つぎに、実施の形態３の画像形成装置について説明する。なお、実施の形態３の画像形成装置の構成部で、実施の形態１もしくは実施の形態２の構成部と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、説明の便宜上、実施の形態３の画像形成装置を画像形成装置２７０と称することとする。
【００６９】
図９は、実施の形態３の画像形成装置の処理流れの概念を説明した説明図である。画像形成装置２７０は、出力能力検出部３３７によって検出された能力の情報を出力能力処理部３３８に出力する。このときの状態は一旦メモリ９０３に格納することも可能である。この情報は、画像品質の向上をユーザが求めるかどうかの妥当性を判断するために、画像印刷モードを制御する処理部９０２に渡される。この情報は画像品質モードとして一旦メモリ上に記録することも可能である。
【００７０】
ここで、次なる印刷の指示がなされた場合は、このメモリ上の記録等が呼び出され、これらの印刷画像を利用するユーザにこの可否を判断するダイアログ９０３等のメッセージが通知される。このときユーザの判断が、画像品質の向上を求める場合、処理部９０４が、画像形成プロセス条件、画像処理条件から適宜選択して、画像形成がなされることとなる。
【００７１】
以下にユーザの画像品質選択方法について記述するが、本発明にかかる画像品質選択方法はこれらの方法に限定されるものではなく、ハードウェア上のスイッチ、印刷画像を提示するディスプレイ、ＰＤＡ等のデバイス上へのダイアログ、あるいはウインドウボックス上での選択画面上から選択することも可能である。
【００７２】
実施の形態１と同様に各環境下において、粒状性の変化を評価した結果を表１に示す。このとき、各環境下において、画像品質が低下したと出力能力検出部３３８が検知したところで、画像品質の向上を求めるかどうかを選択する画面をユーザに告知するダイアログボックスを提示した。このとき、画像品質の向上を求めるかどうかを選択する画面をユーザに告知するダイアログボックスを提示した。ユーザは画像向上を望んだため、さらに粒状度が向上した画像を印刷した。このときユーザの嗜好に合わせて画像を向上させることが可能となった。
【００７３】
実施の形態４．
つぎに、実施の形態４の画像形成装置について説明する。なお、実施の形態４の画像形成装置の構成部で、実施の形態１、実施の形態２、もしくは実施の形態３の構成部と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、説明の便宜上、実施の形態４の画像形成装置を画像形成装置２８０と称することとする。
【００７４】
実施の形態１と同様に各環境下において、粒状性の変化を評価した結果を表１に示す。実施の形態４では、各環境下において、画像品質が低下したと出力能力検出部３３８が検知したところで、画像品質の向上を求めるかどうかを選択する画面をユーザに告知するダイアログボックスを提示した。ユーザは低画像品質のままで画像を印刷することを選択したため、現行の画像品質にてユーザが満足していることが明らかとなった。
【００７５】
この結果は、画像品質の向上には寄与し得なかったが、次のような新たな効果が生まれることとなった。すなわち、ユーザ自身が出力した画像に対しての判断をおこなうことができるので、画像品質の向上を選択しなかった場合には、画像形成装置２８０の画像形成プロセス条件、あるいは画像形成処理を変更しないため、画像形成装置２８０自身には、新たなエネルギー供給、あるいは消費が抑制されない。なお、後日同様の実験を別ユーザにておこない、このエネルギー差を換算したところ、１枚あたり０．３Ｗｈ／１枚のエネルギー消費量低減につながっていることがわかった。
【００７６】
実施の形態５．
つぎに、実施の形態５の画像形成装置について説明する。実施の形態５の画像形成装置の構成部で、実施の形態１〜実施の形態４の構成部と同様の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。なお、説明の便宜上、実施の形態５の画像形成装置を画像形成装置２９０と称することとする。
【００７７】
図１０は、実施の形態５の画像形成装置の現像制御部の構成の一例を示した説明図である。すなわち、画像形成装置２９０は、感光体上に３３６に示される特定パターンを書き込む部分の濃度ムラを検知する濃度センサ１００１を現像制御部１０００に取付け、濃度の変動を検知する機構を設けたものである。このときの画像パターンには画像形成装置２９０の内部パターンである人物画像を用いている。読取る周期は画像形成条件の温度が５℃変動した際、あるいは湿度が１０％ＲＨ変動した際に自動的に濃度センサ１００１が作動するようにしている。
【００７８】
このときの濃度センサ１００１にはＣＣＤ素子を用い、光学的な反射率を電気的な信号に変換し、これにより画像濃度ムラの変動を粒状度の変化としている。またこの反射率変動を濃度換算でどの位変動したかを算出して、画像の変動率としている。表１中に結果を示しているが、この値は画像濃度に換算したときの濃度ムラの測定値である。なお、画像品質特性の評価にはこの濃度変動に加え、ＶＴＦなる空間周波数特性を加味した情報にて画像品質を評価している。
【００７９】
図１１は、実施の形態５の画像形成装置の処理流れの概念を説明した説明図である。まず、画像品質検知手段によって検出された能力の情報は演算処理部に渡される。このときの状態は一旦メモリにて格納されることも可能である。この渡された情報は、画像品質の妥当性を判断するために、画像品質を制御する画像品質演算処理部に渡される。この情報は画像品質として一旦メモリ上に記録されることも可能である。
【００８０】
ここで、画像品質がある設定値よりも小さくなった場合において、画像形成プロセス条件、画像処理条件から適宜選択して、画像形成がなされることとなる。以下に画像品質の判定方法について記述するが、画像品質の判定方法、およびその処理方法は下記に記載された何れかの方法に限定されるものではない。
【００８１】
各環境下において、画像品質の判定方法より画像処理方法を適宜選択、変更する機構を有する画像形成装置２９０と上記機構を具備しない画像形成装置を用いた場合における粒状性の変化を表１に示す。印刷画像を出力する際の各環境は、実施の形態１と同様に温度４０℃で相対湿度９０％ＲＨ（表中では高温高湿（ＨＨ）下）、および温度１０℃で相対湿度１５％ＲＨ（表中では低温低湿（ＬＬ）下）とした。
【００８２】
表１に示したとおり、画像品質の判定方法より画像処理方法、画像形成条件等を適宜、選択、変更する機構を有する画像形成装置２９０にて、印刷画像を形成した際には実際の粒状度の変化は全くなく、良好な画像品質として得られていることが確認された。また、画像品質が安定しているために画像を２００、０００枚連続印刷した際にも、粒状度はほとんど一定の値を示すことが分かった。
【００８３】
（比較例）
実施の形態１と同様に、画像出力能力信号の情報よりγ勾配、および画像処理条件を変更する機構を有さない画像形成装置を用いた場合における粒状性の変化を評価した。印刷画像を出力する際の各環境は、実施の形態１と同様に温度４０℃かつ相対湿度９０％ＲＨ（表中では高温高湿（ＨＨ）下）、および温度１０℃かつ相対湿度１５％ＲＨ（表中では低温低湿（ＬＬ）下）とした。
【００８４】
この結果を表１に示すが、高温高湿下で粒状性の低下が著しく劣化する画像が得られた。特に粒状性の劣化は目視にて確認できるほど劣悪であった。
【００８５】
【発明の効果】
本発明の結果、以下の事項が明らかとなった。
すなわち、あらゆる環境、あるいは条件下において粒状性が低下することなく、安定した高画質を出力することが可能となった。
【００８６】
また、これらの画像を判断するユーザに対しての認識をユーザ自身に求めることにより、画像形成装置の画像形成プロセス条件、あるいは画像形成処理を変更することがなかったことから、余分なエネルギー消費が抑制されるという新たな効果が生まれた。
【００８７】
さらに、画像品質をユーザが判断することも可能なため、画像形成装置全体のコストパフォーマンス、あるいはそれを使用する場所全体を見渡した環境資源のコストパフォーマンス低減に寄与できるという極めて有用な効果が認められた。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な階調再現曲線を示した説明図である。
【図２】実施の形態１の画像形成装置の概略構成の一例を示した説明図である。
【図３】実施の形態１の画像形成装置の現像制御部のブロック構成の一例を示した説明図である。
【図４】実施の形態１の画像形成装置の露光処理にかかる処理部の構成の一例を示したブロック構成図である。
【図５】実施の形態１の画像形成装置でγテーブル作成のための入出力特性の例を示した図である。
【図６】実施の形態２のレーザービーム制御系の構成の一例を示した図である。
【図７】図６に示したパルス幅設定回路６２１からＬＤ４０９までの回路構成の一例を示したブロック図である。
【図８】検出信号よりパルス幅信号を得るセレクタの説明図である。
【図９】実施の形態３の画像形成装置の処理流れの概念を説明した説明図である。
【図１０】実施の形態５の画像形成装置の現像制御部の構成の一例を示した説明図である。
【図１１】実施の形態５の画像形成装置の処理流れの概念を説明した説明図である。
【符号の説明】
２００，２６０，２７０，２８０，２９０ 画像形成装置
２０１ 感光体ベルト
３００ 現像制御部
３３２ 帯電部
３３３ プロセス制御部
３３４ 出力能力検出部
３３６ 制御部
３３７ 出力能力検出部
３３８ 出力能力処理部
３３９ 画像処理部
３４０ 品質評価部
４０２ 変換器
４０３ シェーディング補正部
４０４ ＭＴＦ補正部
４０５ 主走査変倍部
４０６ γ変換部
４０７ 二値化部
４０８ ＬＤ制御部
４１０ 操作部
４１１ 制御部
６００ レーザービーム制御系
６１８ 表面電位検出器
６２１ パルス幅設定回路
６２３ 駆動回路
１０００ 現像制御部
１００１ 濃度センサ

Claims (3)

1. 像担持体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像をトナー等の潜像可視化剤により顕像化する画像形成装置において、
   前記像担持体上の顕像のトナー濃度を検知するフォトセンサと、
   前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づいて、画像処理条件を決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された画像処理条件で画像処理する処理手段と、を備え、
   前記決定手段は、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づく前記画像形成装置の出力能力に応じて、入力信号に対する出力信号のγ特性を、予め設定されている複数のγ特性曲線のうちの一つから決定してγ変換を行い、前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づく前記画像形成装置の出力能力に応じて、多値化処理と二値化処理の何れかを決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記決定手段は、露光器の露光時間を変更する決定をおこなうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記フォトセンサにより検知したトナー濃度に基づく前記画像形成装置の出力能力に応じて、画像印刷時の印刷条件をユーザが変更できる機能を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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