JP6136487B2 - 画像形成装置及びレーザーパワーの調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置及びレーザーパワーの調整方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、画像の最大濃度、線幅及び階調特性が安定するように、安定化制御を実行している。安定化制御時、画像形成装置は、基準画像を形成し、当該基準画像の濃度の検出値に応じて、露光時に照射するレーザー光のレーザーパワー、現像バイアス電圧等の画像形成条件を調整する。

なかでも、線幅はレーザー光のスポット径の影響が大きいことから、レーザーパワーの調整によって線幅の安定化が図られている。
一般に、目的の線幅が得られるときの濃度の検出値を目標値として定めておいて、レーザーパワーが異なる基準画像を形成し、当該基準画像の濃度の検出値から、目標値に対応するレーザーパワーを決定している（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特定の用紙において目的の線幅が得られるように目標値を定めると、用紙の種類によってトナーの付着量が異なるため、レーザーパワーを調整しても、ユーザーが使用する用紙の種類によっては、線幅が太くなったり細くなったりする。

用紙の種類によらず一定の線幅を再現するため、従来、用紙上に線を形成して線幅の変化を測定し、その変化に応じて転写条件又は定着条件を調整することが行われている（例えば、特許文献２参照）。
また、測定された線幅が基準値より太いか細いかによって、レーザーパワー、現像バイアス電圧等を上下させる方法も提案されている（例えば、特許文献３参照）。用紙がラフ紙か平滑紙かによって、レーザーパワー、現像バイアス電圧等を調整する方法も提案されている（例えば、特許文献４参照）。

特開平１０−１７１２２０号公報 特開平９−６８８７２号公報 特開２００４−３４１０５５号公報 特開２００６−３０６２４号公報

上記特許文献３及び４によれば、用紙ごとにレーザーパワーを調整する必要がある。しかし、ユーザーにより使用される用紙の種類は多く、どの用紙でも一定の線幅を再現できるようにレーザーパワーを最適化することは難しかった。

本発明の課題は、用紙によらず、安定した線幅を再現することである。

請求項１に記載の発明によれば、
レーザー光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して形成された画像を、転写体を介して用紙上に転写する画像形成部と、
前記画像形成部により用紙上に形成された画像を読み取る読取部と、
前記画像形成部により線画像を用紙上に形成させ、前記読取部により読み取られた当該線画像の線幅を測定し、当該線幅の測定値と基準値の差に応じて、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを調整する制御部と、
前記転写体上の画像の濃度を検出する検出部と、を備え、
前記制御部は、
前記画像形成部によりレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を前記転写体上に形成させ、目標とする線幅に対応する濃度を前記検出部により検出した場合の検出値を目標値として、前記検出部により得られた各基準画像の検出値から、当該目標値に対応するレーザーパワーを決定し、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを、当該決定されたレーザーパワーに調整し、
前記線幅の測定値と基準値の差に応じて前記目標値を変更し、変更後の目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
画像形成装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、
前記制御部は、前記変更後の目標値によりレーザーパワーを調整すると、前記画像形成部により前記転写体上又は用紙上に階調制御用の基準画像を形成させ、前記検出部により得られた当該基準画像の検出値を用いて、階調補正に用いられる第１ＬＵＴを更新する階調制御か、又は前記読取部により得られた当該基準画像の読取値を用いて、画像の階調補正に用いられる第２ＬＵＴを更新する階調制御のうち、少なくとも１つを実行する、
請求項１に記載の画像形成装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、
前記制御部は、用紙ごとに、前記線幅の測定値と基準値の差を求め、当該差に応じて各用紙に対応する前記目標値を決定する、
請求項１又は２に記載の画像形成装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、
用紙ごとに決定された前記目標値を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、画像形成に使用する用紙が変更されると、変更後の用紙に対応する目標値を前記記憶部から取得し、当該目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
請求項３に記載の画像形成装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
用紙ごとに決定された前記目標値を、用紙の属性に対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記変更後の用紙に対応する目標値か、又は前記変更後の用紙と属性が同じ用紙に対応する目標値を前記記憶部から取得し、当該目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
請求項３に記載の画像形成装置が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、
ネットワーク上のサーバーと通信する通信部を備え、
前記制御部は、前記通信部により、画像形成に使用する用紙又は当該用紙と属性が同じ用紙に対応する目標値を前記サーバーから取得し、取得した目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
請求項３に記載の画像形成装置が提供される。

請求項７に記載の発明によれば、
ネットワーク上のサーバーと通信する通信部を備え、
前記制御部は、前記通信部により、用紙ごとに決定された前記目標値を前記サーバーに送信する、
請求項３に記載の画像形成装置が提供される。

請求項８に記載の発明によれば、
レーザー光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して得られた画像を、転写体を介して用紙上に転写する画像形成部により、照射するレーザー光のレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を前記転写体上に形成する工程と、
前記転写体上の各基準画像の濃度を検出する工程と、
目標とする線幅に対応する濃度の検出値を目標値として、各基準画像の濃度の検出値から、当該目標値に対応するレーザーパワーを決定し、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを、当該決定されたレーザーパワーに調整する工程と、
前記画像形成部により、線画像を用紙上に形成する工程と、
前記用紙上に形成された線画像を読み取る工程と、
前記読み取られた線画像の線幅を測定する工程と、
前記線幅の測定値と基準値の差に応じて、前記目標値を変更する工程と、
変更後の目標値により前記レーザーパワーの調整を行う工程と、
を含むレーザーパワーの調整方法が提供される。

本発明によれば、線幅の再現性が異なる各用紙に対応して、基準値の線幅が得られるようにレーザーパワーを調整することができる。用紙によらず、安定した線幅を再現することが可能である。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 図１の画像形成装置の機能ブロック図である。 画像形成装置が用紙に対応した安定化制御を実行する際の処理手順を示すフローチャートである。 図３の安定化制御の各工程を表すフローチャートである。 転写体上に形成されたトナー付着量制御用の基準画像の例を示す平面図である。 転写体上に形成されたレーザーパワー制御用の基準画像の例を示す平面図である。 図６ａの基準画像の拡大図である。 レーザーパワーと検出値の相関関数を示す図である。 転写体上に形成された階調制御用の基準画像の例を示す平面図である。 線幅の測定値と基準値の差と、目標値との相関関数を示す図である。 用紙ごとに異なる相関関数を示す図である。 ２つの用紙の線幅の再現性の差を表す図である。 用紙テーブルの一例を示す図である。 目標値の変更によって変化する階調特性を示す図である。 サーバーと、サーバーに接続された複数の画像形成装置とを示す図である。

以下、本発明の画像形成装置及びレーザーパワーの調整方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態に係る画像形成装置Ｇの概略構成を示す。
図１に示すように、画像形成装置Ｇは、プリントコントローラーｇ１、給紙ユニットｇ２、本体ユニットｇ３及び後処理装置ｇ４を備えている。

プリントコントローラーｇ１は、ネットワーク上のコンピューター端末からＰＤＬ（Page Description Language）データを受信し、当該ＰＤＬデータをラスタライズ処理してビットマップ形式の画像データを生成する。
プリントコントローラーｇ１は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色ごとに画像データを生成し、本体ユニットｇ３に出力する。

給紙ユニットｇ２は、大容量の給紙トレイを複数備えている。
給紙ユニットｇ２は、本体ユニットｇ３により指示された給紙トレイから本体ユニットｇ３へ用紙を搬送する。

本体ユニットｇ３は、操作部３、表示部４、スキャナー６、画像形成部８、給紙トレイｇ３１、検出部９、読取部１０、給紙トレイｇ３１等を備えている。
本体ユニットｇ３は、スキャナー６により原稿を読み取って得られた画像データか、又はプリントコントローラーｇ１により生成された画像データに基づき、画像形成部８により用紙上に画像を形成する。本体ユニットｇ３は、画像形成された用紙を後処理装置ｇ４へ搬送する。

後処理装置ｇ４は、本体ユニットｇ３から搬送された用紙を後処理して排紙する。後処理としては、例えばステイプル処理、パンチ穴開け処理、折り処理、製本処理等が挙げられる。後処理は必須ではなく、後処理装置ｇ４は、本体ユニットｇ３から指示された場合のみ実行する。後処理が無い場合、後処理装置ｇ４は搬送された用紙をそのまま排紙する。

図２は、本体ユニットｇ３の機能ブロック図である。
図２に示すように、本体ユニットｇ３は、制御部１、記憶部２、操作部３、表示部４、通信部５、スキャナー６、画像処理装置７、画像形成部８、検出部９及び読取部１０を備えて構成されている。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。制御部１は、記憶部２に記憶されているプログラムを読み出し、当該プログラムに従って画像形成装置Ｇの各部を制御する。
例えば、制御部１は、ジョブの設定に従い、給紙ユニットｇ２又は給紙トレイｇ３１により用紙を給紙させる。また、制御部１は、画像処理装置７により画像データを補正及び画像処理させて、画像形成部８により画像を形成させる。ジョブの設定に後処理の設定が含まれる場合、制御部１は後処理装置ｇ４に指示して後処理させる。

制御部１は、一定間隔ごとに又は任意のタイミングで、安定化制御を実施することができる。安定化制御には、トナーの付着量制御、レーザーパワー制御、階調制御の各工程が含まれている。
制御部１は、各工程において、基準画像を画像形成部８により形成させ、当該基準画像の濃度を検出部９により検出させる。
制御部１は、検出部９から出力された検出値に応じて、トナーの付着量制御時には、画像形成部８の現像バイアス電圧を調整する。レーザーパワー制御時には、制御部１は画像形成部８のレーザーパワーを調整する。
階調制御時には、制御部１は、検出値に応じて、階調補正に用いられる第１ＬＵＴ（Look Up Table）を更新する。第１ＬＵＴの更新時には、制御部１は、画像処理装置７による階調補正処理を無効に切り替える。

用紙ごとに異なる階調特性を補正する場合、階調補正処理では各用紙に対応する第２ＬＵＴが用いられる。
制御部１は、画像形成部８により形成された基準画像を用紙上に転写させ、当該基準画像を読取部１０により読み取らせて得られた読取値に応じて、第２ＬＵＴを更新することができる。

記憶部２は、制御部１が読み取り可能なプログラム、ファイル等を記憶している。記憶部２としては、例えばハードディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体を用いることができる。
記憶部２は、安定化制御時に各工程で用いられる基準画像を記憶している。
また、記憶部２は、レーザーパワー制御時に、制御部１により用いられる用紙テーブルを記憶している。

操作部３は、操作キーや表示部４と一体に構成されたタッチパネル等を備え、これらの操作に応じた操作信号を制御部１に出力する。ユーザーは、操作部３により、ジョブの設定、処理内容の変更等の指示を入力することができる。
表示部４は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等であることができ、制御部１の指示に従って操作画面等を表示する。
通信部５は、制御部１からの指示に従い、ネットワーク上のコンピューター、例えばサーバー又は他の画像形成装置と通信する。

スキャナー６は、原稿の画像を読み取って、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色ごとの画像データを生成し、画像処理装置７に出力する。

画像処理装置７は、スキャナー６又はプリントコントローラーｇ１から入力された画像データを補正し、画像処理を施して、画像形成部８に出力する。
画像処理装置７は、図２に示すように、色変換部７１、階調補正部７２及び中間調処理部７３を備えている。

色変換部７１は、スキャナー６から出力されたＲ、Ｇ及びＢの各色の画像データを色変換処理し、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを出力する。
色変換部７１は、色補正のため、プリントコントローラーｇ１から出力されたＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを色変換処理し、色補正されたＣ、Ｍ、Ｙ及びＫの各色の画像データを出力することもできる。

階調補正部７２は、色変換部７１又はプリントコントローラーｇ１から出力された画像データを階調補正処理する。
階調補正部７２は、階調補正処理後の画像データの階調特性が目標の階調特性に一致するように、各階調値に対応する補正値が定められたＬＵＴを用いる。階調補正部７２は、当該ＬＵＴから、画像データの各画素の階調値に対応する補正値を得て、補正値からなる画像データを出力する。
階調補正用のＬＵＴには、転写体８４上に形成された基準画像により作成された第１ＬＵＴと、用紙上に形成された基準画像により用紙ごとに作成された第２ＬＵＴがある。第２ＬＵＴによれば、用紙ごとに異なる階調特性を補正することができる。

中間調処理部７３は、階調補正部７２から出力された画像データを中間調処理する。中間調処理は、例えばディザマトリクスを用いたスクリーン処理、誤差拡散処理等である。
中間調処理部７３は、中間調処理後の画像データを画像形成部８に出力する。

画像形成部８は、画像処理装置７から出力された画像データに基づき、用紙上に画像を形成する。
画像形成部８は、図１に示すように、Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫの色ごとに、露光部８１、感光体８２及び現像部８３を、４セット備えている。また、画像形成部８は、転写体８４、２次転写ローラー８５、定着装置８６及び反転機構８７を備えている。

露光部８１は発光素子としてＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部８１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体８２上にレーザー光を照射して露光する。現像部８３は、現像ローラーにより感光体８２上にトナーを供給し、露光により感光体８２上に形成された静電潜像をトナーで現像する。
このようにして４つの感光体８２上に各色のトナーで形成された画像は、各感光体８２から転写体８４上に順次重ねて転写され、転写体８４上にカラー画像が形成される。転写体８４は、無端ベルトであり、複数のローラーに巻き回されて回動している。２次転写ローラー８５は、転写体８４上のカラー画像を、給紙ユニットｇ２又は給紙トレイｇ３１から給紙された用紙上に転写する。定着装置８６は転写後の用紙を加熱及び加圧して定着処理する。

画像形成部８は、用紙の両面に画像を形成する場合、反転機構８７により用紙の表裏を反転させ、もう一方の片面に対して画像を形成する。反転機構８７は、通過する用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー８５による転写位置へと再度用紙を搬送する搬送経路を有している。

検出部９は、転写体８４上に形成された画像の濃度を検出する。
検出部９としては、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、受光素子としてのＰＤ（Photo Diode）とを備えたＩＤＣ（Image Density Control）センサー等を用いることができる。
検出部９は、カラー画像が転写体８４上に位置する間に濃度を検出できればよい。よって、検出部９は、図１に示すように転写体８４の回動方向において、各感光体８２から２次転写ローラー８５までの転写体８４のベルト表面付近に配置することができる。

読取部１０は、画像形成部８により用紙上に形成された画像を読み取る。
読取部１０としては、カラーラインセンサー等を用いることができる。
読取部１０は、図１に示すように、用紙の搬送経路において、定着装置８６より搬送方向下流に配置することができる。

図３は、上記画像形成装置Ｇが、用紙に対応した安定化制御を実行する際の処理手順を示している。
画像形成装置Ｇでは、操作部３を介して、画像形成に使用する用紙を変更する指示がユーザーにより入力されると、制御部１が記憶部２から用紙テーブルを読み出す。制御部１は、用紙テーブルにおいて、変更後の用紙と一致するか又は属性が同じである用紙の有無を判断する。用紙と一致するとは、用紙の種類が一致することをいう。

変更後の用紙と一致するか又は属性が同じである用紙が、用紙テーブルに無く、制御部１により新規の用紙に変更されたと判断された場合（ステップＳ１；Ｙ）、画像形成装置Ｇは、図４に示す安定化制御を実行する（ステップＳ２）。

安定化制御時、図４に示すように、画像形成装置Ｇはベース面補正を行う（ステップＳ２１）。
転写体８４は、ベルト表面の光反射率が経時変化することがあり、光反射率が変化すると検出部９の検出値がばらつく。ベース面補正では、転写体８４のトナーが付着していないベルト表面において、検出部９の検出値が所定値となるように、検出部９内の光源の光量を調整する。

次に、画像形成装置Ｇはトナー付着量制御を行い（ステップＳ２２）、画像の最大濃度を調整する。
トナー付着量制御時、画像形成部８は、現像部８３の現像ローラーに印加する現像バイアス電圧を変化させて、現像バイアス電圧が異なる複数の基準画像を転写体８４上に形成する。
図５は、トナー付着量制御用の基準画像として、階調値が最大値に設定されたベタパッチが形成された例を示している。
図５に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色のベタパッチが、異なる現像バイアス電圧によって繰り返し形成され、現像バイアス電圧が異なる第１群から第ｎ群までのパッチ群が形成されている。また、各ベタパッチは、検出部９の配置位置に合わせて形成されている。

検出部９は、転写体８４上に形成された各ベタパッチの濃度を検出する。
制御部１は、検出部９から出力された各ベタパッチの検出値を外挿補間及び内挿補間し、現像バイアス電圧と検出値の相関関数を得る。あらかじめ、目標の最大濃度を検出部９により検出した場合の検出値が目標値として設定されているので、制御部１は当該目標値に対応する現像バイアス電圧を相関関数により決定する。制御部１は、現像部８３の現像バイアス電圧の設定を、決定された現像バイアス電圧に変更する。
次に行われるレーザーパワー制御においてレーザーパワーを変更すると、トナーの付着量、ひいては最大濃度が変化することもある。そのため、若干トナーの付着量が増えるように現像バイアス電圧を決定してもよい。

次に、画像形成装置Ｇはレーザーパワー制御を行い（ステップＳ２３）、レーザーパワーを調整する。露光時に照射されるレーザー光のレーザーパワーが大きいほど、レーザー光のスポット径も大きくなり、このスポット径に比例して線幅が太くなる。よって、目的の線幅が得られるように、レーザーパワーを調整する。
レーザーパワー制御時、画像形成部８は、露光部８１のＬＤのレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を転写体８４上に形成する。このときの現像部８３の現像バイアス電圧は、トナー付着量制御により設定された現像バイアス電圧である。

図６ａは、レーザーパワー制御用の基準画像として、ハーフパッチが形成された例を示している。
図６ａに示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの各色のハーフパッチが、異なるレーザーパワーによって繰り返し形成され、レーザーパワーが異なる第１群から第ｎ群までのパッチ群が形成されている。各ハーフパッチは、検出部９の配置位置に合わせて形成されている。
ハーフパッチは、図６ｂの拡大図に示すように角度が４５度の斜め線のパターンである。このパターンは、露光部８１のＬＤを２画素消灯させて、１画素発光させることを繰り返して形成されている。

検出部９は、転写体８４上に形成された各ハーフパッチの濃度を検出する。
制御部１は、検出部９により得られた各ハーフパッチの検出値を外挿補間及び内挿補間し、レーザーパワーと検出値との相関関数を求める。
例えば、３つのハーフパッチをＭＰＣ１、ＭＰＣ２及びＭＰＣ３の各レーザーパワー[μＷ]で形成して得られた検出値を、それぞれＶ１、Ｖ２及びＶ３と表すと、図７に示すように３点Ｐ１（ＭＰＣ１，Ｖ１）、Ｐ２（ＭＰＣ２，Ｖ２）及びＰ３（ＭＰＣ３，Ｖ３）から相関関数Ｖ（ＭＰＣ）が得られる。この相関関数Ｖ（ＭＰＣ）は、Ｖ＝ａ×ＭＰＣ＋ｂの直線近似式で表すことができる。ａ及びｂは実数である。

検出部９が正反射方式の検出を行う場合、転写体８４のトナーが付着していないベルト表面では検出値が高く、トナーが付着したベルト表面では検出値が低くなる。これは、転写体８４のトナーが付着していないベルト表面は光沢があり、検出部９の受光量が多いのに対し、ベルト表面にトナーが付着していると、光が拡散して検出部９の受光量が少なくなるためである。その結果、図７に示すように、レーザーパワーＭＰＣを上げると、検出値Ｖが低くなる相関関数Ｖ（ＭＰＣ）が得られる。

あらかじめ、目的の線幅に対応する濃度を検出部９により検出した場合の検出値が、目標値Ｖｔとして設定されている。目的の線幅に対応する濃度とは、目的の線幅が得られるスポット径でレーザー光を照射して形成された線画像の濃度をいう。
制御部１は、図７に示す相関関数Ｖ（ＭＰＣ）により、目標値Ｖｔに対応するレーザーパワーＭＰＣｔを決定する。
制御部１は、露光部８１のレーザーパワーの設定を、決定されたレーザーパワーＭＰＣｔに変更する。

次に、画像形成装置Ｇは階調制御を行う（ステップＳ２４）。階調制御により、画像の階調特性を調整することができる。
画像形成部８は、トナー付着量制御により設定された現像バイアス電圧及びレーザーパワー制御により設定されたレーザーパワーにより、階調制御用の基準画像を転写体８４上に形成する。
図８は、階調制御用の基準画像として、階調値が異なる複数のパッチが形成された例を示している。
図８に示すように、Ｙ、Ｍ、Ｃ及びＫの色ごとに、階調値が異なる複数のパッチが形成されている。中間調処理によっても画像の階調特性が変化するため、各パッチは、画像処理装置７により中間調処理されていることが好ましい。これにより、中間調処理による変化も含めて階調特性を調整することができる。

検出部９は、転写体８４上に形成された各パッチの濃度を検出する。
制御部１は、検出部９により得られた各パッチの検出値を階調値に変換する。制御部１は、各パッチの階調値を入力階調、各パッチの検出値を変換して得られた階調値を出力階調として、画像の階調特性を表す特性曲線を作成する。制御部１は、目標の階調特性を表す特性曲線を基準として、作成された特性曲線と対称の特性曲線を補正曲線として求める。制御部１は、当該補正曲線から階調補正用の第１ＬＵＴを作成し、階調補正部７２が用いる第１ＬＵＴを、新たに作成した第１ＬＵＴに更新する。

以上の安定化制御が終了すると、図３のステップＳ３に移行する。
画像形成装置Ｇでは、制御部１が、線幅の基準値があらかじめ設定されている線画像を、画像形成部８により新規の用紙上に形成させる（ステップＳ３）。制御部１は、用紙上に形成された各線画像を読取部９により読み取らせて、得られた各線画像の線幅を測定する（ステップＳ４）。制御部１は、線幅の測定値と基準値の差に応じて、新規の用紙に対応するレーザーパワー制御の目標値Ｖｔを決定する。制御部１は、現在設定されている目標値Ｖｔを、決定された目標値Ｖｔに変更する（ステップＳ５）。

線画像の形成及び線幅の測定は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １３６６０及びＪＩＳ Ｘ６９３０に従って実施することができる。
また、目標値Ｖｔの決定において縦線と横線の線幅の再現性を考慮するため、線画像として、主走査方向に長い横線と副走査方向に長い縦線の画像を形成することが好ましい。

具体的には、制御部１は、現在設定されている目標値Ｖｔにより決定されたレーザーパワーＭＰＣｔで線画像を形成させる。
また、制御部１は、現在の目標値Ｖｔを異ならせて、レーザーパワー制御において求められた相関関数Ｖ（ＭＰＣ）から、異なる目標値Ｖｔに対応するレーザーパワーＭＰＣｔをそれぞれ決定し、決定された各レーザーパワーＭＰＣｔで線画像を形成させる。

例えば、現在の目標値Ｖｔが１９５である場合、制御部１は、線幅の基準値が２１０μｍである縦線及び横線の線画像を、１９５の目標値Ｖｔで決定されたレーザーパワーＭＰＣｔで形成させる。また、制御部１は、目標値Ｖｔを１９０、２００及び２１０に変えて決定された各レーザーパワーＭＰＣｔで、同じ線画像を同じ用紙上に形成させる。

制御部１は、下記表１に示すように、読み取られた各線画像から縦線と横線のそれぞれの線幅の測定値[μｍ]を求めると、当該測定値の平均値[μｍ]を算出する。また、制御部１は各平均値から基準値２１０を差し引いた差ｄ[μｍ]を、下記表１に示すように算出する。

制御部１は、図９に示すように、線幅の平均値と基準値との差ｄと、目標値Ｖｔとの相関関数Ｖｔ（ｄ）を決定する。この相関関数Ｖｔ（ｄ）の傾きが、線幅を１μｍ単位で調整する場合の目標値Ｖｔの調整量を表している。

表１に示すように、現在の目標値Ｖｔによれば、線幅の平均値と基準値との差ｄが＋４．０μｍであるので、基準値の線幅を再現するためには、線幅を４．０μｍ細らせる必要がある。相関関数Ｖｔ（ｄ）の傾きが−２．３５である場合、制御部１は、線幅を４．０μｍ細らせるため、現在の目標値Ｖｔである１９５に−２．３５×（−４．０）を加算し、新規の用紙に対応する目標値Ｖｔとして２０４（１９５＋９．４＝２０４．４を四捨五入して得られた値）を得る。
制御部１は、現在設定されている目標値Ｖｔを、新規の用紙に対応して得られた目標値Ｖｔに変更する。

線幅の再現性は用紙によって異なるため、用紙ごとに相関関数Ｖｔ（ｄ）も異なる。
図１０は、用紙Ａ、Ｂ及びＣごとに求められた相関関数Ｖｔ（ｄ）_Ａ〜Ｖｔ（ｄ）_Ｃの例を示している。
図１０に示すように、用紙Ａ、Ｂ及びＣごとに相関関数Ｖｔ（ｄ）_Ａ〜Ｖｔ（ｄ）_Ｃの傾きが異なるため、調整する線幅が同じであっても、各用紙Ａ、Ｂ又はＣに対応して決定される目標値Ｖｔ_Ａ〜Ｖｔ_Ｃは異なる。

目標値Ｖｔが常に一定値である場合、当該目標値Ｖｔから決定されたレーザーパワーＭＰＣｔにより線画像を形成すると、線画像が形成された用紙によって線幅が太くなったり細くなったりする。
図１１は、縦線及び横線の線画像を、それぞれ４、８、１２及び１６画素幅で形成したときの用紙Ａと用紙Ｂの線幅の差（μｍ）を表している。線画像の色はＫである。
図１１に示すように、用紙Ａと用紙Ｂの線幅の差は大きく、さらに縦線と横線でも用紙Ａか用紙Ｂかによって線幅の再現性に違いがあることが分かる。
これに対し、上述のように用紙ごとに目標値Ｖｔを決定することにより、各用紙の線幅の再現性に応じたレーザーパワーに調整することができるので、用紙によらず安定した線幅を再現することができる。
また、基準値との差を、縦線と横線の各線幅の測定値の平均値から求めて目標値Ｖｔを決定する場合、縦線と横線の線幅の差が縮小するようにレーザーパワーを調整することができる。

次に、制御部１は、決定された目標値Ｖｔを新規の用紙に対応付けて、記憶部２に記憶されている用紙テーブルに書き込み、保存する（ステップＳ６）。用紙ごとに決定された目標値Ｖｔを保存することにより、同じ用紙を使用する場合には、当該目標値Ｖｔによりレーザーパワー制御を行うことができる。

制御部１は、用紙ごとに決定された目標値Ｖｔを、新規の用紙の属性に対応付けて用紙テーブルに書き込み、保存することが好ましい。これにより、同じ用紙の目標値Ｖｔが保存されていない場合も、属性が同じ用紙の目標値Ｖｔによりレーザーパワー制御を行うことができる。
用紙へのトナーの付着のしやすさが同程度だと、線幅の再現性も類似する傾向があるため、制御部１は、各用紙の属性をトナーの付着のしやすさによって決定することができる。トナーの付着のしやすさは、用紙の表面状態によるところが大きいことから、例えばコート層を有する用紙の属性を１、コート層を有しないが、表面の光沢が大きい用紙の属性を２、コート層も無く、表面の光沢が小さい用紙の属性を１というように決定することができる。各用紙に対して属性があらかじめ定められた属性テーブルを記憶部２が記憶し、制御部１が当該属性テーブルに基づいて新規の用紙の属性を決定すればよい。

図１２は、用紙テーブルの一例を示している。
図１２に示すように、用紙テーブルには、用紙Ａ〜Ｘごとに、各用紙Ａ〜Ｘの属性と、各用紙Ａ〜Ｘに対して決定された目標値Ｖｔとが保存されている。
例えば、用紙Ａは、用紙の属性が２であり、目標値Ｖｔは２００である。

次に、画像形成装置Ｇは、再度レーザーパワー制御を行い、変更後の目標値Ｖｔを使用してレーザーパワーを調整する（ステップＳ７）。
レーザーパワー制御の終了後、画像形成装置Ｇは階調制御を行って（ステップＳ８）、本処理を終了する。
ここでの階調制御は、図４のステップＳ２４と同様に、制御部１が、画像形成部８により転写体８４上に基準画像を形成させ、検出部９により得られた当該基準画像の検出値を用いて第１ＬＵＴを更新する階調制御であることができる。または、制御部１が用紙上に当該基準画像を形成させて、読取部１０により得られた当該基準画像の読取値を用いて第２ＬＵＴを更新する階調制御であってもよい。制御部１は、少なくとも１つの階調制御を実行することが好ましい。なお、第２ＬＵＴの更新は、検出値を読取値に代えるのみで第１ＬＵＴの更新と同じようにして行うことができる。

先のステップＳ２４において実行された階調制御によって、画像の階調特性は、階調補正処理を経ると、図１３に示すように目標とする階調特性γ０に一致するように調整されている。しかし、ステップＳ７において変更後の目標値Ｖｔによりレーザーパワー制御が行われると、階調特性が変化する。
図７に示す相関関数Ｖ（ＭＰＣ）の場合、目標値Ｖｔが下がると、レーザーパワーＭＰＣｔは上がり、線幅が太くなるため、図１３に示すように階調特性γ０が凸状の階調特性γ１に変化する。一方、目標値Ｖｔが上がると、レーザーパワーＭＰＣｔは下がり、線幅が細くなるため、図１３に示すように階調特性γ０が凹状の階調特性γ２に変化する。
よって、目標値Ｖｔを変更してレーザーパワー制御を行った後は、再度階調制御を行い、第１ＬＵＴ又は第２ＬＵＴの少なくとも１つを更新することにより、レーザーパワー制御によって変化した階調特性γ１又はγ２を、目標とする階調特性γ０に戻すことができる。

一方、変更後の用紙と一致するか又は属性が同じである用紙が、用紙テーブルに有り、制御部１により新規の用紙ではないと判断された場合（ステップＳ１；Ｎ）、制御部１は用紙テーブルから当該用紙に対応する目標値又は属性が同じ用紙に対応する目標値を取得する。属性が同じ用紙が２以上有る場合、制御部１は属性が同じ用紙のうちの任意の用紙に対応する目標値を選択すればよい。
制御部１は、現在設定されているレーザーパワー制御の目標値Ｖｔを、用紙テーブルから得られた目標値Ｖｔに変更して設定する（ステップＳ９）。
次に、画像形成装置Ｇは、ステップＳ２と同様に安定化制御を実行し（ステップＳ１０）、本処理を終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、画像形成装置Ｇは、レーザー光を照射して感光体８２上に静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して形成された画像を、転写体８４を介して用紙上に転写する画像形成部８と、画像形成部８により用紙上に形成された画像を読み取る読取部９と、画像形成部８により線画像を用紙上に形成させ、読取部９により読み取られた当該線画像の線幅を測定し、当該線幅の測定値と基準値の差に応じて、画像形成部８が照射するレーザー光のレーザーパワーを調整する制御部１と、を備えている。

これにより、線幅の再現性が異なる各用紙に対応して、基準値の線幅が得られるようにレーザーパワーを調整することができる。用紙によらず、安定した線幅を再現することが可能である。

また、画像形成装置Ｇは、転写体８４上の画像の濃度を検出する検出部９を備え、制御部１は、画像形成部８によりレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を転写体８４上に形成させ、目標とする線幅に対応する濃度を検出部９により検出した場合の検出値を目標値として、検出部９により得られた各基準画像の検出値から、当該目標値に対応するレーザーパワーを決定し、画像形成部８が照射するレーザー光のレーザーパワーを、当該決定されたレーザーパワーに調整する。また、制御部１は、線幅の測定値と基準値の差に応じて目標値Ｖｔを変更し、変更後の目標値Ｖｔにより上記レーザーパワーの調整を行う。

基準値の線幅を再現できるレーザーパワーは用紙によって異なるが、本実施の形態によれば、用紙ごとに目標値Ｖｔを変更することによってレーザーパワーを調整している。そのため、各用紙に応じた目標値Ｖｔを決定した後は、用紙に対応する目標値Ｖｔを用いれば、当該用紙上で基準値の線幅を再現できるレーザーパワーを容易に決定することができる。

上記実施の形態は本発明の好適な一例であり、これに限定されない。本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、図１４に示すように、複数の画像形成装置Ｇと、サーバーＳＶとがネットワークＮを介して接続されたシステムが構築される場合がある。
この場合において、サーバーＳＶが、画像形成装置Ｇと同じように用紙テーブルを備え、各画像形成装置Ｇの制御部１は、通信部５により、サーバーＳＶから各用紙に対応する目標値Ｖｔを取得し、レーザーパワー制御に用いることとしてもよい。これにより、より多くの用紙に応じたレーザーパワー制御が可能となる。

また、各画像形成装置Ｇの制御部１は、各画像形成装置Ｇにおいて新規の用紙に対応する目標値Ｖｔを保存する際、通信部５により、当該目標値ＶｔをサーバーＳＶに送信してもよい。
サーバーＳＶは、複数の画像形成装置Ｇから様々な用紙の目標値Ｖｔを取得して、用紙テーブルに保存することにより、目標値Ｖｔのデータベース化が可能である。各画像形成装置Ｇが、サーバーＳＶから取得できる用紙の目標値Ｖｔが増え、各用紙に応じた線幅の調整を精度良く行うことができる。

また、制御部１により実行されるプログラムのコンピューター読み取り可能な媒体としては、ＲＯＭ、フラッシュメモリー等の不揮発性メモリー、ＣＤ-ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。当該プログラムのデータを、通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ(搬送波)も適用される。

Ｇ 画像形成装置
１ 制御部
２ 記憶部
７ 画像処理装置
７２ 階調補正部
８ 画像形成部
８１ 露光部
８２ 感光体
８３ 現像部
８４ 転写体
９ 検出部
１０ 読取部

Claims (8)

1. レーザー光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して形成された画像を、転写体を介して用紙上に転写する画像形成部と、
   前記画像形成部により用紙上に形成された画像を読み取る読取部と、
   前記画像形成部により線画像を用紙上に形成させ、前記読取部により読み取られた当該線画像の線幅を測定し、当該線幅の測定値と基準値の差に応じて、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを調整する制御部と、
   前記転写体上の画像の濃度を検出する検出部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記画像形成部によりレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を前記転写体上に形成させ、目標とする線幅に対応する濃度を前記検出部により検出した場合の検出値を目標値として、前記検出部により得られた各基準画像の検出値から、当該目標値に対応するレーザーパワーを決定し、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを、当該決定されたレーザーパワーに調整し、
   前記線幅の測定値と基準値の差に応じて前記目標値を変更し、変更後の目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
   画像形成装置。
2. 前記制御部は、前記変更後の目標値によりレーザーパワーを調整すると、前記画像形成部により前記転写体上又は用紙上に階調制御用の基準画像を形成させ、前記検出部により得られた当該基準画像の検出値を用いて、階調補正に用いられる第１ＬＵＴを更新する階調制御か、又は前記読取部により得られた当該基準画像の読取値を用いて、画像の階調補正に用いられる第２ＬＵＴを更新する階調制御のうち、少なくとも１つを実行する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御部は、用紙ごとに、前記線幅の測定値と基準値の差を求め、当該差に応じて各用紙に対応する前記目標値を決定する、
   請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 用紙ごとに決定された前記目標値を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、画像形成に使用する用紙が変更されると、変更後の用紙に対応する目標値を前記記憶部から取得し、当該目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
   請求項３に記載の画像形成装置。
5. 用紙ごとに決定された前記目標値を、用紙の属性に対応付けて記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記変更後の用紙に対応する目標値か、又は前記変更後の用紙と属性が同じ用紙に対応する目標値を前記記憶部から取得し、当該目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
   請求項３に記載の画像形成装置。
6. ネットワーク上のサーバーと通信する通信部を備え、
   前記制御部は、前記通信部により、画像形成に使用する用紙又は当該用紙と属性が同じ用紙に対応する目標値を前記サーバーから取得し、取得した目標値により前記レーザーパワーの調整を行う、
   請求項３に記載の画像形成装置。
7. ネットワーク上のサーバーと通信する通信部を備え、
   前記制御部は、前記通信部により、用紙ごとに決定された前記目標値を前記サーバーに送信する、
   請求項３に記載の画像形成装置。
8. レーザー光を照射して感光体上に静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して得られた画像を、転写体を介して用紙上に転写する画像形成部により、照射するレーザー光のレーザーパワーを変化させて、レーザーパワーが異なる複数の基準画像を前記転写体上に形成する工程と、
   前記転写体上の各基準画像の濃度を検出する工程と、
   目標とする線幅に対応する濃度の検出値を目標値として、各基準画像の濃度の検出値から、当該目標値に対応するレーザーパワーを決定し、前記画像形成部が照射するレーザー光のレーザーパワーを、当該決定されたレーザーパワーに調整する工程と、
   前記画像形成部により、線画像を用紙上に形成する工程と、
   前記用紙上に形成された線画像を読み取る工程と、
   前記読み取られた線画像の線幅を測定する工程と、
   前記線幅の測定値と基準値の差に応じて、前記目標値を変更する工程と、
   変更後の目標値により前記レーザーパワーの調整を行う工程と、
   を含むレーザーパワーの調整方法。