JPH11194553A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 濃度むらのない良質が画像が得られる画像形
成装置および画像形成方法を提供する。 【解決手段】 本画像形成装置は図１１の１）に示すよ
うなテスト画像サンプルを出力する。次に、軸方向濃度
の分布を図１１の２）に示すように算出する。図１１の
２）でターゲット濃度を０．５とした場合には、ハーフ
トーン部分の読み取り濃度分布の０．５に対する増減分
を主走査方向の各画素に対応するように算出する。マイ
ナス補正を負、プラス補正を正符号で表わすと必要な補
正濃度は図１１の３）のように図１１の２）を極性反転
したような必要補正濃度の図となる。そして、上述した
必要補正濃度の図からドット露光用レーザの各画素ごと
の補正光量（補正レベル）を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の微小点を形
成することにより画像を顕在化する画像形成装置および
画像形成方法に関するものである。

【０００２】更に詳述すると、本発明は例えば、レーザ
・ビームプリンタ，静電記録装置等の画像記録装置およ
び画像形成方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、データ通信用ネットワーク等によ
るデジタルデータ情報の伝達が盛んになるに伴って、そ
の情報を可視化するための画像形成装置が数多く提案さ
れている。

【０００４】図１８は、この種の画像形成装置の一例と
して、デジタルプリンタの概略構成を示す。本図におい
て、感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電基体上に
光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と、原稿を読み
取り、画像の濃度に比例した画像信号に基づいて感光ド
ラム１を露光し、静電潜像を形成する露光装置（２０，
２８，１７ｆ）と、上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と、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）と、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と、トナー像を転写した後
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
ー像が付着され、所望のプリント画像が形成されて画像
形成装置本体の外部に排出される。

【０００５】リーダ部１８は、原稿台ガラス１４上に載
置されている原稿１５を照明ランプ１６に光照射し、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。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変換されて８ビ
ットのデジタル画像データとなり、その後に黒色信号生
成回路２２にて輝度情報を濃度情報にするために対数変
換して画像濃度データとされる。

【０００６】上記のように生成した８ビットのデジタル
画像データ信号をレーザ駆動回路２４に入力する。この
レーザ駆動回路２４は周知のＰＷＭ回路であって、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２
０の発光時間を制御する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の技術は、感光体や現像手段が長手方向（レーザ
ー主走査方向）に特性変異点（むらのポイント）が無い
場合にのみ有効であり、特に感光体の帯電特性に変異点
がある場合（部分的な帯電むら）や、感光特性に変異点
がある場合（部分的な感度むら）及び、現像特性に変異
点がある場合（部分的な現像濃度むら）には対応できな
いのが現状である。

【０００８】こういった各特性の変異点は、感光体上の
静電潜像電位のむらによる濃度むらを発生させたり、あ
るいは、局所的な現像効率低下部分による現像濃度むら
に起因した濃度むら等を発生させることとなり、画質品
質上で大きな障害となっている。

【０００９】特に、高寿命および高速出力に対応するた
めに、感光体として、表面層ＳｉＣ硬化型高光感度の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方法と異なり、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、感光特性で変異点が生じやすく、濃度むら等を発生
しやすいという問題があった。

【００１０】すなわち、高品質画像性能を確保しつつ、
成膜工程での膜厚管理を行った場合、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うとい
う問題があった。

【００１１】よって本発明の目的は、上述の点に鑑み、
濃度むらのない良質な画像が得られる画像形成装置およ
び画像形成方法を提供することにある。

【００１２】さらに、本発明の他の目的は、感光体や現
像装置の特性の変異点の存在による帯電電位や感光電位
のむらによる現像濃度むら、又は現像効率むらによる濃
度むら等の画像障害を除去するために、画像露光光量の
補正を行い最終的な画像上での濃度むらが無い高画質な
画像が得られるようにした画像形成装置および画像形成
方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、複数の微小点を形成
することにより画像を顕在化する画像形成装置におい
て、少なくとも中間調濃度部を有するテストパターンを
出力する手段と、前記テストパターンを読み込むことに
より、前記微小点のそれぞれが既定の濃度となるように
各微小点ごとに濃度補正を行う手段とを具備したもので
ある。ここで、前記微小点は、感光ドラム上に露光形成
された画素とすることができる。前記テストパターン
は、高濃度部と中間調濃度部と低濃度部とを有すること
ができる。前記既定の濃度として、読み取り濃度の中間
値を設定することができる。前記読み取り濃度の中間値
から偏移している濃度差を、各画素ごとに記憶しておく
ことにより、濃度補正を行うことができる。また、複数
の着色材を用いて前記テストパターンを出力することが
できる。

【００１４】本発明に係る画像形成方法は、複数の微小
点を形成することにより画像を顕在化する画像形成方法
において、少なくとも中間調濃度部を有するテストパタ
ーンを出力するステップと、前記テストパターンを読み
込むことにより、前記微小点のそれぞれが既定の濃度と
なるように各微小点ごとに濃度補正を行うステップとを
具備したものである。ここで、前記微小点は、感光ドラ
ム上に露光形成された画素とすることができる。前記テ
ストパターンは、高濃度部と中間調濃度部と低濃度部と
を有することができる。前記既定の濃度として、読み取
り濃度の中間値を設定することができる。前記読み取り
濃度の中間値から偏移している濃度差を、各画素ごとに
記憶しておくことにより、濃度補正を行うことができ
る。また、複数の着色材を用いて前記テストパターンを
出力することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明を適用した画像形成装置
は、画像入力装置と電気的に接続可能な画像形成装置で
あって、この画像形成装置は微小点形成は微小点形成に
よる顕画化手段と、特定の高濃度部と中間調濃度部と低
濃度部を記録部材上にその移動方向に直交方向に画像形
成出力することが可能な手段と、この出力画像を画像入
力装置にて読み込み、微小点形成主走査方向濃淡に応じ
た信号レベルを検値し、そのレベルが単位走査列内の特
定の濃度信号レベルと異なる信号レベルを有していた場
合に、その微小点形成位置の濃度信号レベルを前記特定
の濃度信号レベルと同等となるように補正するための手
段と、主走査方向の各微小点形成位置の補正レベルを記
憶する手段とを有し、この補正後に画像形成する場合に
は、この各微小点形成位置の補正演算をした濃度信号レ
ベルにて顕画化を行うものである。

【００１６】そして、上記の画像形成装置は、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
ラムを有し、微小点露光手段と静電潜像の顕画剤を有す
るものである。

【００１７】また、微小点露光手段は、画素ごとのデジ
タル露光が可能で感光ドラム円筒面を円筒軸方向に走査
可能な光学系を有する。

【００１８】以下、図面を参照して、各実施の形態を詳
細に説明していく。

【００１９】（実施の形態１）図１は、本発明に係る画
像形成装置の実施の形態１を示す構成図である。本図に
示す感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電基体上に
光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、面像の濃度に比例した画像信号に基づいて感光ドラ
ム１を露光し、静電潜像を形成する露光装置、上記静電
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上の残留トナーを除
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
像が形成されて画像形成装置本体の外部に排出される。

【００２０】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変換さ
れて８ビットのデジタル画像データとなり、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
に対数変換して画像濃度データとされる。

【００２１】図１および図２に示すように、本実施の形
態における主走査むら補正回路５０によって主走査方向
の各画素ごとに画像濃度データの補正を行う。主走査む
ら補正回路での補正方法については後で詳述する。

【００２２】上記のように生成した８ビットのデジタル
画像データ信号をレーザ駆動回路２４に入力する。この
レーザ駆動回路２４は、周知のＰＷＭ回路であって入力
された画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レーザ２
０の発光時間を制御する。

【００２３】例えば図３に示すように、各画素ごとの画
像データがレーザ２０の走査方向に（ａ）のように入力
されたときは、レーザ２０をｏｎ／ｏｆｆする駆動信号
は（ｂ）の様になっている。すなわち、画像データが０
０ｈｅｘのときのレーザ駆動信号のｏｎデューティを１
画素スキャン時間の５％とし、ＦＦｈｅｘのときのレー
ザ駆動信号のｏｎデューティを１画素スキャン時間の８
５％とする、等である。このようにして、１画素内で面
積階調をさせることで濃淡を実現している。

【００２４】図４は、レーザ２０の一般的なＩ−Ｌ特性
（駆動電流−光量特性）を示す。上記レーザのｏｎ／ｏ
ｆｆ時に用いている駆動電流はそれぞれＩｏｎ／Ｉｏｆ
であるので、図３の画像信号に対するレーザ駆動電流は
（ｃ）のようになり、これがレーザ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、所
定のしきい値より若干小さく設定することで、レーザＯ
Ｎ時の光量立ち上がりを改善することができる。

【００２５】なお、ここではレーザ２０として、６８０
ｎｍの可視光レーザを用いている。

【００２６】上記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２８およ
びミラー１７ｆを介して感光ドラム１にラスタ走査書き
込みをし、画像情報としてデジタル静電潜像を形成す
る。

【００２７】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファス・シリコンドラムを用いている。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
といった特色がある。

【００２８】図５の（１）〜（３）は、本実施の形態の
画像形成プロセスを説明する各工程を示す。すなわち、
（１）〜（３）の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。

【００２９】（１）においては、感光体をコロナ帯電器
で＋４２０Ｖに一様帯電させる。

【００３０】（２）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。画像露光は上記のようなパルス幅変調され
た光量であるため、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００ｈｅｘ）においても、上記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ＦＦｅｘ）におい
て表面電位は＋５０Ｖに減衰して静電潜像を形成する。

【００３１】次いで（３）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。

【００３２】以下に、実施の形態における主走査方向む
らの補正方法について詳述する。

【００３３】図６は、主走査方向での濃度むらが発生す
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、横軸は主走査方向の
任意の位置を示している。

【００３４】図６において、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７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。また、感光ドラムの帯電能力特
性が均一でも、一次帯電器の帯電能力が主走査方向の位
置によって不均一の場合は、表面電位むらが発生する。

【００３５】図６の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８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。また、感光ドラムの
光感度特性が均一でも、光照射量が主走査方向の位置に
よって不均一の場合は、表面電位むらが発生する。

【００３６】図６の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９
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Ｄ
Ｃ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。この濃度む
らはトナーの帯電特性が主走査方向で不均一だったり、
ドラムと現像スリーブのギャップが主走査方向の位置に
よって不均一の場合等に発生する。

【００３７】また、不図示の転写や分離時の転写効率の
主走査方向での不均一による濃度むらも存在する。

【００３８】本実施の形態では、上記の全てのむら発生
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。

【００３９】図１０は、本実施の形態による補正動作の
手順を示す。

【００４０】ステップＳ１では、画像形成装置は入力イ
ンタフェースに画像むら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。

【００４１】次にステップＳ２において、軸方向むら
（主走査方向むら）補正モードを選択する。

【００４２】次に、軸方向むら補正モードを開始するキ
ーを押すことにより、スタートする（ステップＳ３）。

【００４３】次に、本画像形成装置は図１１の１）に示
すようなテスト画像サンプルを出力する（ステップＳ
４）。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
た画像露光条件を３種類（図１２参照）で行い、前述現
像条件にて現像、転写、定着してサンプル出力してい
る。

【００４４】出力されたサンプル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（ステップＳ５）。

【００４５】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（ステップＳ６）。

【００４６】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（ステ
ップＳ７）。

【００４７】テスト画像サンプルであると判断すると、
軸方向濃度の分布を図１１の２）に示すように算出する
（ステップＳ８）。ＰＷＭレベルのＦ０，８０，００ｈ
ｅｘでテスト画像サンプルを形成した場合には最もむら
が検出しやすい８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み取
り濃度分布を算出する。（Ｆ０，８０，００ｈｅｘで各
々濃度分布を算出するのでも良い。） 図１１の２）でターゲット濃度を０．５とした場合に
は、ハーフトーン部分の読み取り濃度分布の０．５に対
する増減分を主走査方向の各画素に対応するように算出
する（ステップＳ９）。マイナス補正を負、プラス補正
を正符号で表わすと必要な補正濃度は図１１の３）のよ
うに図１１の２）を極性反転したような必要補正濃度の
図となる。

【００４８】そして、上述した必要補正濃度の図からド
ット露光用レーザの各画素ごとの補正光量（補正レベ
ル）を図１３により求める（ステップＳ１０）。一例と
して、図１３で必要補正濃度が＋０．８の場合は、表面
電位で−２００Ｖ、ドラム面光量で＋０．２５μＪ、画
像データで＋８０ｈｅｘの補正が必要になってくること
を示している。このようにして主走査方向の各画素に対
応した補正量レベルを割り付け、補正テーブルを作成す
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。

【００４９】以上説明した補正テーブルを使用してレー
ザ書き込みレベルで補正むらを補正することにより、常
に長手方向（主走査方向）の濃度むらの無い良質な画像
が提供できる。

【００５０】（実施の形態２）図１４は、本発明を適用
した画像形成装置の実施の形態２を示す構成図である。
感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導電基体上に光導
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の面像の濃度に比例した
第１画像信号に基づいて感光ドラム１を露光し、第１静
電潜像を形成する第１露光装置、上記第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、上記第１トナー像を担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、上記
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Ｐ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１３、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）３０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画像形成装
置本体の外部に排出される。

【００５１】イメージスキャナ部（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，１７ｂ，１７ｃに導かれてレンズ１７ｄによ
り、レッド、グリーン、ブルーのフィルムを内蔵した光
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２色生成回路１２２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。

【００５２】そして、軸方向（主走査方向）むら補正テ
ーブル１５０によって各画素ごとに画像データの補正が
行われる（図１５を参照）。

【００５３】レッドの画像信号（第１の画像信号）およ
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，２０
ａ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２
８、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およびミ
ラー１７ｆ，１７ｇを介して感光ドラム１に第２静電潜
像を書き込む。

【００５４】本実施の形態では、感光ドラム１にアモル
ファスシリコンドラムを用いている。アモルファスシリ
コンドラムには高耐久、高寿命といった特色がある。

【００５５】図１６は、本実施の形態の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（１）〜
（６）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。

【００５６】（１）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、（２）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の静電潜像を形成する。

【００５７】次いで（３）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。

【００５８】第１の現像後、（４）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。

【００５９】次に、（５）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。

【００６０】このとき第１現像部では、前記一定露光量
分の露光では、第１現像非画像部での電位減衰ほど減衰
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０．２
５μＪの露光後の表面電位が、第２現像位置目標電位４
００Ｖとなる第１現像非画像部の再帯電後、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。上述した方法と同様に、第１現像画
像部再帯電後の目標電位は５００Ｖに設定すれば良い。

【００６１】本実施の形態では、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。

【００６２】この後、現像行程にて第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
現像されることも無く、十分な第２画像濃度を得ること
ができる。

【００６３】先に述べた実施の形態と同様に、図１０の
フローチャートを使って補正テーブル１５０の作成手順
を説明する。

【００６４】（ステップＳ１）本実施の形態の画像形成
装置は入力インタフェースに画像むらの改善モードとし
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。

【００６５】（ステップＳ２）次に、軸方向むら（主走
査方向むら）補正モードを選択する。

【００６６】（ステップＳ３）軸方向むら補正モードを
開始するキーを押し、スタートする。

【００６７】（ステップＳ４）画像形成装置は図１１の
１）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た画像露光
条件を３種類（図１２のＰＷＭレベルのＦ０，８０，０
０ｈｅｘ）で行い、前述現像条件にて現像、転写、定着
してサンプル出力している。

【００６８】ここで、本実施の形態の特徴として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。

【００６９】この後は以下のステップＳ５〜Ｓ１０の作
業を色（赤と黒）の色ごとに行う。

【００７０】（ステップＳ５）出力されたサンプルは、
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。

【００７１】（ステップＳ６）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。

【００７２】（ステップＳ７）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。

【００７３】（ステップＳ８）テスト画像サンプルであ
ると判断すると、軸方向濃度の分布を図１１の２）に示
すように算出する。ＰＷＭレベルのＦ０，８０，００ｈ
ｅｘでテスト画像サンプルを形成した場合には、最もむ
らが検出しやすい８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み
取り濃度分布を算出する。（Ｆ０，８０，００ｈｅｘで
各々濃度分布を算出するのでも良い。） （ステップＳ９）図１１の２）でターゲット濃度を０．
５とした場合には、ハーフトーン部分の読み取り濃度分
布の０．５に対する増減分を主走査方向の各画素に対応
するように算出する。マイナス補正を負、プラス補正を
正符号で表わすと、必要な補正濃度は図１１の３）のよ
うに図１１の２）を極性反転したような必要補正濃度の
図となる。

【００７４】（ステップＳ１０）必要補正濃度の図か
ら、ドット露光用レーザの各画素ごとの補正光量（補正
レベル）を図１３により求める。例として、図１３で必
要補正濃度が＋０．８の場合は、表面電位で−２００
Ｖ、ドラム面光量で＋０．２５μＪ、画像データで＋８
０ｈｅｘの補正が必要になってくることを示している。
この容量で主走査方向の各画素に対応した補正量レベル
を割り付け、補正テーブルを作成する。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。

【００７５】以上説明した補正テーブルを使用して、レ
ーザ書き込みレベルで濃度むらを色（赤と黒）ごとに補
正することにより、常に長手方向（主走査方向）の濃度
むらの無い良質な２色画像が提供できる。

【００７６】（実施の形態３）図１７は、本発明を適用
した画像形成装置の実施の形態３を示す構成図である。
本図において、感光体（感光ドラム）１は、円筒状の導
電基体上に光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、面像の濃度に比例した画像信号に基づい
て感光ドラム１を露光し、静電潜像を形成する露光装
置、上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上の残
留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画像形成装置本体の外部に
排出される。

【００７７】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。

【００７８】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１
９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
変換されて８ビットのデジタル画像データとなり、その
後に黒色信号生成回路２２にて輝度情報を濃度情報にす
るために対数変換されて画像濃度データとされる。

【００７９】図１および図２に示したように、主走査む
ら補正回路５０によって主走査方向の各画素ごとに画像
濃度データの補正を行う。主走査むら補正回路での補正
方法については後で詳述する。

【００８０】上記のように生成した８ビットのデジタル
画像データ信号をＬＥＤ駆動回路２４ｃに入力する。こ
のレーザ駆動回路２４ｃは周知のＰＷＭ回路であって、
入力された画像濃度信号の大きさに応じて、半導体レー
ザをｏｎ／ｏｆｆする発光時間を変調する。

【００８１】上記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
してデジタル静電潜像を形成する。

【００８２】本実施の形態では、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。

【００８３】本実施の形態の画像形成プロセスは先に述
べた実施の形態１と同様である。

【００８４】そこで実施の形態１と同様に、図１０のフ
ローチャートを使って補正動作を説明する。

【００８５】（ステップＳ１）本実施の形態の画像形成
装置は入力インタフェースに画像むらの改善モードとし
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。

【００８６】（ステップＳ２）次に、軸方向むら（主走
査方向むら）補正モードを選択する。

【００８７】（ステップＳ３）軸方向むら補正モードを
開始するキーを押し、スタートする。

【００８８】（ステップＳ４）画像形成装置は図１１の
１）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た画像露光
条件を３種類（図１２のＰＷＭレベルのＦ０，８０，０
０ｈｅｘ）で行い、前述現像条件にて現像、転写、定着
してサンプル出力している。

【００８９】（ステップＳ５）出力されたサンプルは、
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。

【００９０】（ステップＳ６）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。

【００９１】（ステップＳ７）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。

【００９２】（ステップＳ８）テスト画像サンプルであ
ると判断すると、軸方向濃度の分布を図１１の２）に示
すように算出する。ＰＷＭレベルのＦ０，８０，００ｈ
ｅｘでテスト画像サンプルを形成した場合には、最もむ
らが検出しやすい８０ｈｅｘのハーフトーン部分の読み
取り濃度分布を算出する。（Ｆ０，８０，００ｈｅｘで
各々濃度分布を算出するのでも良い。） （ステップＳ９）図１１の２）でターゲット濃度を０．
５とした場合には、ハーフトーン部分の読み取り濃度分
布の０．５に対する増減分を主走査方向の各画素に対応
するように算出する。マイナス補正を負、プラス補正を
正符号で表わすと、必要な補正濃度は図１１の３）のよ
うに図１１の２）を極性反転したような必要補正濃度の
図となる。

【００９３】（ステップＳ１０）上述した必要補正濃度
の図から、ドット露光用レーザの各画素ごとの補正光量
（補正レベル）を図１３により求める。例として、図１
３で必要補正濃度が＋０．８の場合は、表面電位で−２
００Ｖ、ドラム面光量で＋０．２５μＪ、画像データで
＋８０ｈｅｘの補正が必要になってくることを示してい
る。この容量で主走査方向の各画素に対応した補正量レ
ベルを割り付け、補正テーブルを作成する。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。

【００９４】以上説明した補正テーブルを使用して画素
毎に濃度むら補正することにより、常に長手方向（主走
査方向）の濃度むらの無い良質が画像が提供できる。

【００９５】

【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、濃度
むらのない良質な画像が得られる。

【００９６】より具体的には、画像形成する場合に、各
微小点形成位置の補正演算をした濃度信号レベルにて顕
画化を行うことにより、感光体や現像装置の特性の変異
点の存在による帯電電位や感光電位のむらによる現像濃
度むら、又は現像効率むらによる濃度むら等の画像障害
を除去するために、画像露光光量の補正を行い最終的な
画像上での濃度むらが無い高画質が画像を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における画像形成装置を示す全体
構成図である。

【図２】図１に示した主走査むら補正回路５０の周辺を
示すブロック図である。

【図３】実施の形態１におけるレーザ駆動制御を示す説
明図である。

【図４】レーザの駆動電流・光量特性を示す線図であ
る。

【図５】実施の形態１における画像形成装置プロセスを
示す説明図である。

【図６】主走査方向での濃度むらが発生する要因を示し
た説明図である。

【図７】本実施の形態における補正動作を説明するため
の補足的説明図である。

【図８】本実施の形態における補正動作を説明するため
の補足的説明図である。

【図９】本実施の形態における補正動作を説明するため
の補足的説明図である。

【図１０】本発明の各実施の形態における補正動作の手
順を示したフローチャートである。

【図１１】本実施の形態における補正動作の説明図であ
る。

【図１２】本実施の形態における補正動作の説明図であ
る。

【図１３】本実施の形態における補正動作の説明図であ
る。

【図１４】実施の形態２における画像形成装置を示す全
体構成図である。

【図１５】図１４に示したむら補正回路１５０の周辺を
示すブロック図である。

【図１６】実施の形態２における動作説明図である。

【図１７】実施の形態３における画像形成装置を示す全
体構成図である。

【図１８】従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 一次帯電器 ７ 現像器 ８ 転写帯電器 １２ 定着器 ２０ 画像露光光源（半導体レーザ） ５０ 主走査むら補正回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 佳人 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の微小点を形成することにより画像
   を顕在化する画像形成装置において、 少なくとも中間調濃度部を有するテストパターンを出力
   する手段と、 前記テストパターンを読み込むことにより、前記微小点
   のそれぞれが既定の濃度となるように各微小点ごとに濃
   度補正を行う手段とを具備したことを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記微小点は、感光ドラム上に露光形成された画素であ
   ることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 前記テストパターンは、高濃度部と中間調濃度部と低濃
   度部とを有することを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 前記既定の濃度として、読み取り濃度の中間値を設定す
   ることを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記読み取り濃度の中間値から偏移している濃度差を、
   各画素ごとに記憶しておくことにより、濃度補正を行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 複数の着色材を用いて前記テストパターンを出力するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 複数の微小点を形成することにより画像
   を顕在化する画像形成方法において、 少なくとも中間調濃度部を有するテストパターンを出力
   するステップと、 前記テストパターンを読み込むことにより、前記微小点
   のそれぞれが既定の濃度となるように各微小点ごとに濃
   度補正を行うステップとを具備したことを特徴とする画
   像形成方法。
8. 【請求項８】 請求項７において、 前記微小点は、感光ドラム上に露光形成された画素であ
   ることを特徴とする画像形成方法。
9. 【請求項９】 請求項７において、 前記テストパターンは、高濃度部と中間調濃度部と低濃
   度部とを有することを特徴とする画像形成方法。
10. 【請求項１０】 請求項７において、 前記既定の濃度として、読み取り濃度の中間値を設定す
    ることを特徴とする画像形成方法。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、 前記読み取り濃度の中間値から偏移している濃度差を、
    各画素ごとに記憶しておくことにより、濃度補正を行う
    ことを特徴とする画像形成方法。
12. 【請求項１２】 請求項７において、 複数の着色材を用いて前記テストパターンを出力するこ
    とを特徴とする画像形成方法。