JP3811657B2 - 画像形成装置およびその調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光体の表面の露光を画素単位で制御して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像に現像することによって画像の形成を行う画像形成装置およびその調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像を構成する画素毎に画像データを設定して、この画像データに基づいて記録シート上に画像を形成する画像形成装置には、レーザビームプリンタおよびディジタル複写機などがある。これらの画像形成装置は、いずれも、電子写真プロセスに従って画像形成動作を行うものであり、感光体に静電潜像を書き込み、この静電潜像をトナー像に現像して、このトナー像を記録シート上に転写することによって画像の形成を達成している。感光体への静電潜像の書込みは、画像データに基づいて駆動される半導体レーザを備えたレーザ走査ユニットを用いて行われる。
【０００３】
たとえば直円筒形状の感光体を用いる場合には、この感光体が軸線まわりに定速回転されるとともに、この感光体の表面を、レーザ走査ユニットから発生したレーザビームが感光体の長手方向に沿って繰り返し走査する。レーザビームには、画像データに基づく変調が施されている。したがって、レーザ走査ユニットによる感光体表面の主走査と、感光体自身の回転による副走査とによって、感光体の表面がレーザビームによって走査され、その過程で画像データに対応した静電潜像が形成されることになる。
【０００４】
半導体レーザに与えられる駆動信号は、たとえば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号であって、パルス幅の変更により個々の画素内に形成されるドットの大きさを調整することができる。すなわち、個々の画素毎に半導体レーザの点灯時間を制御することによって各画素の領域内に形成されるドットの大きさを変更できる。また、画素内におけるドット形成位置（主走査方向位置）を変更することができる構成が採用される場合もあり、この場合には、半導体レーザの点灯タイミングを変更することによって、ドット形成位置を変更できる。
【０００５】
画像データは、たとえば、０，１，２，３のいずれかをとる４値データとされる。この４値データに対して、たとえば、０〜１５の１６値のレーザパルス幅データのいずれかの値が割り当てられる。このレーザパルス幅データに対応したパルス幅の駆動信号が半導体レーザに供給される。
画像データに忠実に対応した画像を形成するためには、１画素の線の線幅を正確に規定することが重要である。この１画素の線幅は、半導体レーザの発生光量や感光体の実効電位などに依存する。そのため、４値の画像データの上限値である「３」に対してレーザパルス幅データの上限値「１５」を一律に割り当てても、装置毎のばらつきや経時変化に起因する誤差が避けられない。したがって、装置の工場出荷時やメンテナンス時などの適当な時期に、１画素の線幅を調整するために、４値画像データの上限値「３」に対して割り当てられるレーザパルス幅データを調整する必要が生じる。
【０００６】
１画素の線幅を調整するための１つの先行技術は、特開２００１−８０１１３号公報に開示されている。この先行技術では、１画素の線幅の線の集合を感光体ドラム上に形成し、この感光体ドラムからの反射光量を検出することによって線幅が測定される。そして、この測定結果が所望の線幅に対応した値に一致するように、レーザ光量等が調整されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この先行技術では、ソリッド部の濃度（線を構成する部分の濃度）が変動すると、線幅によらずに反射光量が変化するから、線幅を正確に測定できないおそれがある。
また、上記の先行技術を発展させて、記録シート上に形成されたトナー像の反射光量を測定する場合を想定すると、この反射光量は記録シートの地肌部の反射率に依存することになる。したがって、記録シートの種類によっては、必ずしも線幅の測定を正確に行うことができない。
【０００８】
このように、上記の先行技術では、線幅の測定が不正確になるおそれがあり、それゆえ、装置の調整が必ずしも適正に行えないという問題があった。
そこで、この発明の目的は、線幅の測定を正確に行うことができ、したがって、画像形成条件の調整を適切に行うことができる構成を備えた画像形成装置を提供することである。
また、この発明の他の目的は、線幅の測定を正確に行うことができ、したがって、画像形成条件の調整を適切に行うことができる画像形成装置の調整方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
以下、この項において、括弧内に示す図面番号および英数字は、後述の実施形態の説明において参照する添付図面の番号または添付図面中に示された構成要素等の参照符号を示す。
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、感光体（３２）と、この感光体を所定の画素単位で露光することにより、上記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段としてのレーザ走査ユニット（３１）と、上記感光体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像手段（３３）と、所定種類の像担持体からの反射光量を検出する反射光量検出手段（４０）と、１画素の線幅の線を所定間隔（Ｔ）で形成するように上記レーザ走査ユニットに備えられたレーザ光源（パルス幅変調信号によって駆動されるもの）のレーザパルス幅（個々の画素のレーザ点灯時間）を制御し、上記感光体上に上記所定間隔で複数本の線を有する第１テストパターンのトナー像（図５(a)）を形成させる手段（Ｓ１１，Ｓ１３）と、上記レーザ走査ユニットに対してベタ画像パターンの露光制御を行って、上記感光体上にベタ画像に対応する第２テストパターンのトナー像（図５(b)）を形成させる手段（Ｓ１２，Ｓ１３）とを含む制御手段（６６，６７）と、上記第１テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉａと、上記第２テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉｂと、いずれのトナー像も形成されていない上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉｃとに基づいて、上記第１テストパターンのトナー像における複数本の線の線幅（Ｗ）を求める線幅演算手段（６７，Ｓ１４〜Ｓ１７）と、この線幅演算手段によって求められた線幅を所定の目標線幅に一致させるべく、１画素の線幅の線の形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第１調整手段（６７，Ｓ１８，Ｓ１９）と、この第１調整手段によって調整されたレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像、および上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像に基づいて、当該１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第２調整手段（６７，Ｓ３０，Ｓ３１，Ｓ３２）とを含むことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
この請求項１の発明に対応する画像形成装置の調整方法の発明は、請求項６に記載されており、感光体（３２）の露光を画素単位で制御して上記感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像に現像する画像形成装置を調整するための方法であって、１画素の線幅の線を所定間隔（Ｔ）で形成するように露光手段としてのレーザ走査ユニットに備えられたレーザ光源のパルス幅を制御して感光体を露光し、この感光体上に上記所定間隔で複数本の線を有する第１テストパターンのトナー像（図５(a)）を形成するステップ（Ｓ１１，Ｓ１３）と、上記レーザ走査ユニットに対してベタ画像パターンの露光制御を行って、上記感光体上にベタ画像からなる第２テストパターンのトナー像（図５(b)）を形成するステップ（Ｓ１２，Ｓ１３）と、所定種類の像担持体上に担持された上記第１テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉａを測定するステップ（Ｓ１４）と、上記所定種類の像担持体上に担持された上記第２テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉｂを測定するステップ（Ｓ１５）と、いずれのトナー像も形成されていない状態の像担持体からの反射光量Ｉｃを測定するステップ（Ｓ１６）と、上記反射光量Ｉａ，ＩｂおよびＩｃに基づいて、上記第１テストパターンのトナー像における上記複数本の線の線幅（Ｗ）を求めるステップ（Ｓ１７）と、この求められた線幅を所定の目標線幅に一致させるべく、１画素の線幅の線の形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第１調整ステップ（Ｓ１８，Ｓ１９）と、この第１調整ステップによって調整されたレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像、および上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像に基づいて、当該１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第２調整ステップ（Ｓ３０，Ｓ３１，Ｓ３２）とを含むことを特徴とする。
【００１１】
これらの発明によれば、１画素の線幅の線を所定間隔で形成した第１テストパターンのトナー像が形成された状態の像担持体だけでなく、ベタ画像に対応する第２テストパターンのトナー像が形成された状態の像担持体およびトナー像が形成されていない状態の像担持体からの反射光量が測定される。したがって、線を形成する部分（ソリッド部）の濃度の変化や、像担持体の種類や表面状態などの影響を排除して、第１テストパターンのトナー像における線幅を正確に演算することができる。したがって、この正確に演算された線幅に基づき、画像形成条件の調整を適正に行うことができる。これにより、品質の高い画像の形成が可能になる。
【００１２】
線幅演算手段は、たとえば、次式に従って線幅を演算するものであってもよい。
（線幅）＝｛１−（Ｉａ−Ｉｂ）／（Ｉｃ−Ｉｂ）｝×（線間の間隔）
第１テストパターンのトナー像における線幅の繰り返し周期（線幅の間隔）との関係で十分に広い範囲からの反射光を巨視的に検出する反射光量検出手段を用いることにより、上記の式に従って、第１テストパターンのトナー像における線幅を正確に求めることができる。
【００１３】
たとえば、４画素周期のパターンを４×４画素の大きさの検出範囲で参照する場合を想定する。この場合、像と検出手段との等倍度が少しでも異なると、検出結果に影響を及ぼす。また、検出範囲内に像の乱れがあると、この乱れの影響が検出結果に現れやすくなる。
これに対して、たとえば、４画素周期のパターンを１００×１００画素の大きさの検出範囲で参照する場合を想定する。この場合、像と検出手段の等倍度が異なっても、反射光量に及ぼす影響は少ない。すなわち、位相のズレに強い。また、検出範囲内の像の乱れを平均化によって緩和することができる。
【００１４】
したがって、反射光量検出手段が反射光量を検出する範囲は、検出対象のトナー像の大きさの範囲内で、できる限り大きく設定することが好ましく、これにより、不確定要因を排除することができる。
上記繰り返し周期は、第１テストパターンのトナー像において、隣接する線が互いに影響を及ぼさないように定められることが好ましい。
【００１５】
画像形成条件を調整した後には、さらに、調整後の画像形成条件で第１テストパターンおよび第２テストパターンのトナー像を形成し、反射光量Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを測定して、線幅を演算することが好ましい。そして、この線幅が所定の目標線幅に一致するか、この目標線幅に対して所定の微小偏差範囲内の値となるまで、第１および第２テストパターンのトナー像の形成、反射光量Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの測定、線幅の演算、ならびに画像形成条件の調整を繰り返し実行することが好ましい。これにより、画像形成条件を確実に適正に調整できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、上記制御手段は、さらに、上記第１調整手段によって調整されたレーザパルス幅データを適用して上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、１画素の線幅の複数の線を所定間隔で有する第３テストパターンのトナー像（図８ (a) ，図１１ (a) ）を上記感光体上に形成する手段（Ｓ２１）と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線をその片側または両側に１画素未満の幅のドットを付加して太らせた第４テストパターンのトナー像（図８ (b)(c) ，図１１ (b)(c) ）を上記感光体上に形成する手段（Ｓ２２，Ｓ２３）と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線を片側または両側に１画素の幅だけ太らせた第５テストパターンのトナー像（図８ (d) ，図１１ (d) ）を上記感光体上に形成する手段（Ｓ２４）とを含み、上記第２調整手段は、上記第３テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉ１と、上記第５テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉ４とに基づいて、上記第４テストパターンのトナー像に対する目標反射光量Ｉ obj を演算する目標値演算手段（Ｓ３０）を含み、上記第４テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉを上記目標値演算手段によって設定される目標値Ｉ obj に一致させるべく、上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
これに対応する画像形成装置の調整方法である請求項７記載の発明は、上記第１調整ステップによって調整されたレーザパルス幅データを適用して上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、１画素の線幅の複数の線を所定間隔で有する第３テストパターンのトナー像（図８ (a) ，図１１ (a) ）を上記感光体上に形成するステップ（Ｓ２１）と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線をその片側または両側に１画素未満の幅のドットを付加して太らせた第４テストパターンのトナー像（図８ (b)(c) ，図１１ (b)(c) ）を上記感光体上に形成するステップ（Ｓ２２，Ｓ２３）と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線を片側または両側に１画素の幅だけ太らせた第５テストパターンのトナー像（図８ (d) ，図１１ (d) ）を上記感光体上に形成するステップ（Ｓ２４）とをさらに含み、上記第２調整ステップは、上記所定種類の像担持体に担持された上記第３テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉ１を測定するステップ（Ｓ２６）と、上記所定種類の像担持体に担持された上記第４テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉを測定するステップ（Ｓ２７，Ｓ２８）と、上記所定種類の像担持体に担持された上記第５テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉ４を測定するステップ（Ｓ２９）と、上記測定された反射光量Ｉ１およびＩ４に基づいて、上記第４テストパターンのトナー像に対する目標反射光量Ｉ obj を演算する目標値演算ステップ（Ｓ３０）と、上記第４テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉを上記目標値演算ステップによって演算される目標値Ｉ obj に一致させるべく、上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整するステップ（Ｓ３１，Ｓ３２）とを含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成方法である。
請求項３および８に記載のとおり、上記所定種類の像担持体は、上記感光体であってもよい。この場合に、上記反射光量検出手段は、上記感光体からの反射光量を検出することになる。
この発明によれば、感光体からの反射光量を検出する構成であるから、記録シートを用いることなく、画像形成条件を調整することができる。
請求項４および９に記載のとおり、上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写される所定種類の記録シート（Ｓ）であってもよい。この場合、上記反射光量検出手段は、上記記録シートからの反射光量を検出することになる。
【００１７】
この発明によれば、感光体から記録シートにトナー像が転写された後に、反射光量の測定が行われる。この場合、第１テストパターンのトナー像が担持された記録シート、第２テストパターンのトナー像が担持された同じ種類の記録シート、およびトナー像を担持していない当該同じ種類の記録シートからの反射光量が測定されるので、記録シートの表面の反射率の影響を受けることなく、線幅を正確に測定できる。
【００１８】
記録シートからの反射光量を検出する反射光量検出手段は、たとえば、感光体から記録シートへとトナー像を転写する転写機構（３４）から画像形成装置の装置外へと記録シートを排出する記録シート排出経路中に存在する記録シート上のトナー像からの反射光量を検出するものであってもよい。また、画像読取機構（１）に記録シートを提示し、この画像読取機構の画像検出部（１１）によって、トナー像からの反射光量を検出する構成を採用することもできる。ただし、第１テストパターンの線の繰り返し周期に対して十分に大きな領域からの反射光量が測定されることが好ましいから、この要求を満たす巨視的な光量検出を行うことが好ましい。
【００１９】
請求項５および１０に記載のとおり、上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写され、記録シート上に転写すべきトナー像を担持する中間転写体であってもよい。この場合、上記反射光量検出手段は、上記中間転写体からの反射光量を検出することになる。
この発明によれば、記録シートにトナー像を転写する中間転写体に感光体上のトナー像が転写され、この中間転写体の表面からの反射光量を検出する構成となっている。したがって、請求項３の発明の場合と同じく、記録シートを用いることなく、画像形成条件を調整できる。
【００２０】
中間転写体は、たとえば、複数色のトナー像が１色ずつ順次形成される１つの感光体から、各色のトナー像が順次転写されて重ね合わせられ、この重ね合わされた複数色のトナー像を一括して記録シートに転写することにより、記録シート上にフルカラートナー像を形成するために用いられるものであってもよい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像処理装置が適用されたディジタル複写機の電気的構成を説明するためのブロック図である。このディジタル複写機は、原稿画像を光学的に読み取るための読取部（スキャナ部）１と、この読取部１によって原稿画像を読み取って得られた画像データに対して各種の処理を施すための画像処理部２と、この画像処理部２によって処理された後の画像データに基づき、記録シート上に原稿に対応した画像を形成する画像形成部３とを備えている。
【００２２】
読取部１は、たとえばＣＣＤ等のイメージセンサ１１と、このイメージセンサ１１によって原稿画像を走査するための走査機構（図示せず）とを備えている。この走査機構は、原稿が載置されるコンタクトガラスの下方に設けられたランプと、このランプによる原稿の照明位置を変更するためにコンタクトガラスの下方で移動する移動機構を含むものであってもよい。また、上記走査機構は、定位置で原稿を照明するためのランプと、この原稿による照明位置である読取位置を通して原稿を搬送する原稿搬送機構とを含むものであってもよい。
【００２３】
画像形成部３は、電子写真プロセスによって記録シートＳ上にトナー像を形成する形式のものである。すなわち、画像形成部３は、たとえばドラム状の感光体３２と、この感光体３２をその軸線方向に沿ってレーザビームＬで主走査することにより、この感光体３２に静電潜像を書き込むためのレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）３１と、書き込まれた静電潜像をトナー像に現像するための現像装置３３と、感光体３２の表面のトナー像を記録シートＳの表面に転写するための転写機構３４と、記録シートＳの表面に転写されたトナー像を記録シートＳ上に定着させるための定着装置３５とを含む。
【００２４】
感光体３２は、その軸線まわりに図中矢印で示す方向に定速回転されるようになっていて、これにより、レーザビームＬによる感光体３２の副走査が達成される。レーザ走査ユニット３１からのレーザビームＬによって露光される前の感光体３２の表面は、帯電器３６によって一様に帯電されるようになっている。また、転写機構３４によってトナー像の転写処理を受けた後の感光体３２の表面は、帯電器３６に達するよりも前に、クリーニング装置３７によって清掃されるようになっている。記録シートＳは、レジストローラ対３８などの働きによって、感光体３２上のトナー像とタイミングを合わせて転写機構３４へと送り込まれる。転写機構３４によってトナー像が転写された記録シートＳは、定着装置３５を介して装置外へ向かう排出経路に沿って搬送される。
【００２５】
感光体３２の表面に対向する位置には、現像装置３３によって感光体３２の表面に形成されたトナー像からの反射光量を検出することができる位置に、感光体３２からの反射光（感光体３２の表面のトナー像からの反射光または感光体３２自体の表面からの反射光）の光量を検出する光量センサ４０が配置されている。たとえば、光量センサ４０による反射光量の検出の際には、図示しない照明装置によって感光体３２の表面が所定の光量で照明される。これにより、光量センサ４０は、感光体３２の表面の状態（トナー像の状態など）に応じた反射光量を検出することになる。
【００２６】
画像処理部２は、イメージセンサ１１から出力されるたとえば８ビット（２５６階調）の多値画像データに対してフィルタ処理や階調補正処理を施す多値画像処理部２１を備えている。この場合、フィルタ処理とは、たとえば画像データに対して平滑化処理またはエッジ強調処理を施す画像処理である。また、階調補正処理とは、たとえば、画像形成部３における出力エンジンのγ特性を補正するγ補正処理である。
【００２７】
多値画像処理部２１によって処理された後の画像データは、擬似中間調生成処理部２２に入力される。この擬似中間調生成処理部２２は、ディザ処理や誤差拡散処理等に代表される擬似中間調処理を行うものであって、多値画像処理部２１から与えられる２５６値の画像データから、０，１，２，３の４値の画像データを生成する。
ディザ処理とは、各マトリクス位置に異なるしきい値を設定したディザマトリクスを用いて多値画像データを量子化レベルの低い画像データに変換する処理である。たとえば、入力画像データを２値化するディザ処理では、ディザマトリクスの各マトリクス位置にそれぞれ１つのしきい値が設定されていて、当該マトリクス位置に相当する画像データがそのしきい値以上か未満かに応じて画像データが２値化されることになる。擬似中間調生成処理の出力データが４値データである場合には、２値化結果は、「０」または「３」となる。４値化のためのディザ処理では、ディザマトリクスの各マトリクス位置にそれぞれ３つのしきい値が設定される。この３つのしきい値と入力画像データを比較することによって、０，１，２，３のいずれかの画像データが入力画像データの大小に応じて生成される。
【００２８】
このディザ処理によって、中間調画像を表現するための網点画像（多値スクリーン画像）が作成されることになる。この網点画像では、所定周期で二次元配列される網点の大きさ（面積）を制御することによって、画像の階調表現が行われる。
一方、誤差拡散処理とは、入力画像データを量子化するときに生じた量子化誤差を周辺の画素に予め定める誤差拡散係数を生じて分配するとともに、個々の画素の量子化処理の際には当該画素の画像データに周辺の画素から分配される誤差の累積値である累積誤差を加算した値に対して量子化を行う処理である。２値誤差拡散処理では１つのしきい値が定められ、入力画像データと周辺の画素から分配される誤差の累積値との合計値が２値化しきい値と比較されて、画像データが２値化される。この場合の出力データは、「０」または「３」となる。４値誤差拡散処理では、入力画像データを量子化するための量子化しきい値が３つ用意される。入力画像データと周辺の画素からの累積誤差との合計値はそれら３つのしきい値と比較され、その比較結果に応じて０，１，２，３のいずれかのデータが出力されることになる。
【００２９】
擬似中間調生成処理部２２によって生成される４値画像データは、スムージング処理部２３によるスムージング処理を受ける。スムージング処理とは、画像のエッジ部のジャギーや凹凸を軽減して画像の輪郭を滑らかにするための処理である。より具体的には、文字や線画のエッジ部に中間値（１または２）の画素を補うことによって、エッジ部を滑らかにする処理である。
スムージング処理後の４値画像データは、レーザパルス幅データ生成部２４に入力される。このレーザパルス幅データ生成部２４は、レーザ走査ユニット３１における個々の画素に対応したレーザ点灯時間を規定するレーザパルス幅データ（この実施形態では０〜１５の１６値のデータ）と、個々の画素内のいずれの位置（主走査方向位置）においてレーザを点灯させるかを規定する位置寄せデータとを生成する。
【００３０】
レーザパルス幅データ生成部２４からのレーザパルス幅データおよび位置寄せデータは、パルス幅変調器（ＰＷＭ）２５に入力され、レーザ走査ユニット３１が備える半導体レーザを点灯させるためのレーザ点灯信号に変換される。このレーザ点灯信号がレーザ走査ユニット３１に与えられることにより、個々の画素位置において、位置寄せデータにより規定されるタイミングで、レーザパルス幅データによって規定される時間にわたり、半導体レーザが点灯されることになる。
【００３１】
図２は、レーザパルス幅データ生成部２４の構成を説明するためのブロック図である。レーザパルス幅データ生成部２４は、スムージング処理後の４値画像データである入力データＤinが、０，１，２，３のいずれの値をとるかを判定する入力データ判定部６１と、入力データＤinに対応する注目画素が主走査方向に関するエッジ画素か否かを判定するエッジ判定部６２と、注目画素がベタ画像部の中央部を形成するベタ部中央画素か否かを判定するベタ中央判定部６３とを備えている。
【００３２】
さらに、レーザパルス幅データ生成部２４は、入力データ判定部６１およびエッジ判定部６２における判定結果に基づいて１つの画素内におけるドット形成位置を表わす位置寄せデータＰＯＳを出力するドット位置設定部６４を備えている。さらに、入力データ判定部６１、エッジ判定部６２およびベタ中央判定部６３における判定結果に基づいて、個々の画素に形成されるドットサイズを規定することになるレーザパルス幅データＷＤを生成するドットサイズ設定部６５が備えられている。
【００３３】
ドットサイズ設定部６５は、この実施形態では、ルックアップテーブルの形態を有していて、入力データ判定部６１の判定結果、エッジ判定部６２の判定結果およびベタ中央判定部６３の判定結果に基づいて、ルックアップテーブルから適切なレーザパルス幅データを読み出して生成するようになっている。
また、切り換え部６９を介して、入力データＤinの代わりに、テストパターン生成部６６からのテストパターンデータを入力データ判定部６１、エッジ判定部６２およびベタ中央判定部６３に入力することもできるようになっている。このテストパターン生成部６６は、１画素の線幅を調整する際のテストパターン画像を形成するための線幅調整用テストパターンデータと、画像エッジ部の中間値データに対応したレーザパルス幅データを調整するためのエッジ部調整用テストパターンデータとを選択的に生成することができる。いずれのテストパターンデータを生成するかは、制御部としてのＣＰＵ６７からの指令信号によって選択される。
【００３４】
このＣＰＵ６７は、切り換え部６９を制御して、通常時には、入力データＤinを選択させ、線幅調整時または画像エッジ部の画素の調整時には、テストパターン生成部６６からのデータを選択させる。ＣＰＵ６７には、メモリ６８が接続されていて、このメモリ６８には、線幅調整時または画像エッジ部の画素の調整のために用いられるデータが一時的に記憶されることになる。
ドットサイズ設定部６５は、たとえば、７種類のレーザパルス幅データＷＤ０，ＷＤ１，ＷＤ２，ＷＤ３，ＷＤ４，ＷＤ５，ＷＤ６（ただし、０≦ＷＤ０≦ＷＤ１≦ＷＤ２≦ＷＤ３≦ＷＤ４≦ＷＤ５≦ＷＤ６≦１５である。）を生成する。
【００３５】
より具体的には、ドットサイズ設定部６５は、入力データ判定部６１における判定結果に基づき、注目画素のデータＤin＝０のときには、たとえば、レーザパルス幅データＷＤ０を生成する。
また、入力データ判定部６１によって注目画素の入力データＤin＝１と判定されたときには、エッジ判定部６２における判定結果を参照し、注目画素がエッジ以外の画像部分を形成する画素（すなわち非エッジ画素）であれば、レーザパルス幅データＷＤ１を生成する。また、入力画像データＤin＝１であってかつエッジ判定部６２が注目画素をエッジ画素であると判定している場合には、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ２を出力する。
【００３６】
注目画素の画像データＤin＝２であって、この注目画素がエッジ判定部６２によって非エッジの画素であると判定されると、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ３を出力する。また、注目画素の画像データＤin＝２であって、エッジ判定部６２がこの注目画素をエッジ画素であると判定していれば、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ４を出力する。
入力データ判定部６１によって注目画素の画像データＤin＝３であると判定されているときには、ドットサイズ設定部６５は、エッジ判定部６２の判定結果は参照せずに、ベタ中央判定部６３における判定結果を参照する。すなわち、入力データＤin＝３であって、かつベタ中央判定部６３によって注目画素がベタ部中央画素であると判定されると、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ６を出力する。入力画像データＤin＝３であって、ベタ中央判定部６３が注目画素をベタ部中央画素であると判定していなければ、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ５を出力することになる。
【００３７】
エッジ画素については非エッジ画素よりもレーザパルス幅データＷＤが大きくなるから、大きなサイズのドットが形成される。これによって、画像のエッジ部の明確化が図られる。
ルックアップテーブルからなるドットサイズ設定部６５におけるレーザパルス幅データＷＤ１〜ＷＤ６は、ＣＰＵ６７による書き換えが可能であり、これにより、後述の線幅調整（図６）およびエッジ部調整（図９）の各処理が行われることになる。
【００３８】
エッジ判定部６２には、入力データ判定部６１における判定結果が与えられていて、このエッジ判定部６２は注目画素の画像データＤinが上限値「３」または下限値「０」以外の中間値「１」または「２」である場合にのみ、注目画素が画像のエッジ部（主走査方向に関するエッジ部）を形成する画素であるか否かの判定が行われるようになっている。
注目画素が画像の右側エッジを形成するエッジ画素である場合、ドット位置設定部６４は、ドットを主走査方向に関して左側に寄せるための位置寄せデータＰＯＳ（＝２）を出力する。
【００３９】
また、注目画素が画像の左側エッジを形成するエッジ画素である場合、ドット位置設定部６４は、ドットを主走査方向に関して右側に寄せるための位置寄せデータＰＯＳ（＝１）を出力する。
このようにして、画像のエッジを形成する画素については、この画素の画像データが中間値をとる場合に、その画素内において画像の中央部側の方向に寄せてドットが形成されることになる。
【００４０】
中間値以外の画素および非エッジ画素については、ドット位置設定部６４は、ドットの位置寄せを行わない（すなわち、画素の中央位置にドットを形成する）ことを表す位置寄せデータＰＯＳ（＝０）を出力する。
ベタ中央判定部６３は、入力データ判定部６１による判定結果を受けて、画像データＤin＝３の注目画素に関してのみ、ベタ中央部の構成画素か否かを判定する。具体的には、注目画素を中心とした３×３画素のマトリクスの構成画素の画像データを参照して、画像データの上限値「３」をとる注目画素が上限値「３」の８個の画素によって取り囲まれているときに、この注目画素はベタ部中央画素であると判定され、さもなければ、その注目画素はベタ部中央画素ではないと判定される。
【００４１】
ベタ部中央画素に対しては、ドットサイズ設定部６５の働きによって、レーザパルス幅データＷＤ６が出力される。ベタ部中央画素ではないが、上限値「３」の画像データを有する注目画素については、レーザパルス幅データＷＤ５が生成される。したがって、ベタ部中央画素はベタ部中央画素以外の画素であって画像データ「３」を有する画素よりも大きなサイズのドットで再生されることになる。
【００４２】
図３は、ドット形成イメージおよびパルス幅変調器２５（図１参照）によって出力されるＰＷＭ出力パルス信号の一例を示す図である。格子配列された個々の画素領域に形成されるドットが円または縦長の楕円で表わされており、それらの内部に各画素の画像データの値が記されている。また、ラインＬ１ないしＬ６に対応したＰＷＭ出力パルス信号が、ドット形成イメージ図に対して主走査方向位置を整列させて表わしてある。
【００４３】
ドット形成イメージ図において最も大きな円で表わされたベタ部中央画素に対しては、１００％のパルス幅が設定されている。この場合、記録シート上におけるトナーの散りに起因して、ドットは個々の画素領域内に留まらず、その隣接画素の領域まではみ出して形成されることになる。ベタ画像部の周縁にあって上限値「３」をとる各画素に対しては、１００％よりも小さなパルス幅が設定されている。これによって、ドットが個々の画素の領域からはみ出さないように調整されていて、エッジ部における形状再現性の向上が図られている。
【００４４】
中間値「１」または「２」の画素については、それらの値に応じてパルス幅が小さく設定され、その結果として、主走査方向に関して縮小されたドットが各画素の領域内に形成されている。そして、主走査方向に関してエッジを形成する画素については、画像の中央部側に寄せてドットが形成されている。
このような処理によって、ドットを効率的に集中させることができるので、特に、中間階調の表現のための網点画像領域において、良好な網点を形成することができる。これにより、中間階調の再現性を向上することができる。
【００４５】
図４は、テストパターン生成部６６が生成する線幅調整用テストパターンデータを説明するための図である。図４(a)は、１画素の線幅の副走査方向に沿う線を所定の繰り返し周期（たとえば、４画素〜８画素の繰り返し周期。ただし、６画素〜８画素周期とすることがより好ましい。）で形成するテストパターンデータ（線幅調整用第１テストパターンデータ）を示し、図４(b)は、ベタ黒画像を形成するテストパターンデータ（線幅調整用第２テストパターンデータ）を示す。すなわち、図４(a)のテストパターンデータは、副走査方向に沿って上限値の画像データ「３」の画素を配列するとともに、このような画素の配列を主走査方向に関して所定の繰り返し周期で繰り返すためのものである。また、図４(b)のテストパターンデータは、すべての画素に対して上限値の画像データ「３」を割り当てたものである。
【００４６】
図４(a)のテストパターンデータを切り換え部６９から入力データ判定部６１、エッジ判定部６２およびベタ中央判定部６３に入力すると、ドットサイズ設定部６５は、線部（画像データ「３」の部分）の画素に対しては、レーザパルス幅データＷＤ５を生成し、線部間の空白部（画像データ「０」の部分）の画素に対しては、レーザパルス幅データＷＤ０を生成する。これにより、図５(a)に示すストライプ状のテストパターン画像（線幅調整用第１テストパターン像）が感光体３２上に形成されることになる。
【００４７】
図４(b)のテストパターンデータを切り換え部６９から入力データ判定部６１、エッジ判定部６２およびベタ中央判定部６３に入力すると、ドットサイズ設定部６５は、ベタ黒領域のエッジ部の画素に関してはレーザパルス幅データＷＤ５を生成し、ベタ黒領域の内部の画素に関してはレーザパルス幅データＷＤ６を生成する。これにより、図５(b)に示すベタ黒の画像（線幅調整用第２テストパターン像）が感光体３２上に形成されることになる。
【００４８】
図６は、線幅調整処理を説明するためのフローチャートである。操作者が、当該ディジタル複写機に設けられた操作部から所定の操作を行うことによって、ＣＰＵ６７による制御によって、テストパターン生成部６６から、線幅調整用第１テストパターンデータ（図４(a)）が生成され（ステップＳ１）、さらに線幅調整用第２テストパターンデータ（図４(b)）が生成される（ステップＳ２）。これに先立ち、ＣＰＵ６７は、切り換え部６９をテストパターン生成部６６側に切り換えている。
【００４９】
これにより、感光体３２の表面に、線幅調整用第１テストパターン像（図５(a)）および線幅調整用第２テストパターン像（図５(b)）が順次形成される（ステップＳ１３）。
次に、ＣＰＵ６７は、感光体３２上に形成されたトナー像である線幅調整用第１テストパターン像および線幅調整用第２テストパターン像、ならびに感光体３２上においてトナー像が形成されていない領域である非画像形成領域からの反射光の光量データを光量センサ４０から取り込む（ステップＳ１４，１５，１６）。この光量センサ４０は、線幅調整用第１テストパターン像における繰り返し周期範囲よりも充分に大きな範囲からの反射光の光量を巨視的に検出することができるものである。
【００５０】
線幅調整用第１テストパターン像からの反射光の光量Ｉａ、線幅調整用第２テストパターン像からの反射光の光量Ｉｂ、および非画像形成領域からの反射光の光量Ｉｃを表すデータは、ＣＰＵ６７に接続されたメモリ６８に格納される。
メモリ６８に記憶された反射光量Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのデータに基づいて、ＣＰＵ６７は、下記第(1)式に従って、線幅Ｗ（図５参照。単位は画素）を求める（ステップＳ１７）。
【００５１】
Ｗ＝｛１−（Ｉａ−Ｉｂ）／（Ｉｃ−Ｉｂ）｝×Ｔ ・・・・・・ (1)
ただし、Ｔは、線幅調整用第１テストパターン像における繰り返し周期（単位は画素）である（図５参照）。
そして、ＣＰＵ６７は、求められた線幅Ｗを目標線幅Ｗobjと比較する（ステップＳ１８）。求められた線幅Ｗの目標線幅Ｗobjに対する偏差（＝｜Ｗ−Ｗobj｜）が所定値よりも大きいときには、レーザパルス幅データＷＤ５の値が変更される（ステップＳ１９）。すなわち、求められた線幅Ｗが目標線幅Ｗobjよりも大きい場合には、ＣＰＵ６７は、ドットサイズ設定部６５におけるレーザパルス幅データＷＤ５を現在値よりも所定値（たとえば１）だけ小さな値に変更する。逆に、求められた線幅Ｗが目標線幅Ｗobjよりも小さいときには、ＣＰＵ６７は、ドットサイズ設定部６５におけるレーザパルス幅データＷＤ５を現在値よりも所定値（たとえば１）だけ大きな値に変更する。むろん、偏差に応じて、レーザパルス幅データの調整幅を可変させてもよい。
【００５２】
こうして、レーザパルス幅データＷＤ５の値が変更された状態で、上記ステップＳ１１〜Ｓ１８の処理を再度実行する。このような処理が、レーザパルス幅データＷＤ５を変更しながら（ステップＳ１９）、線幅Ｗが目標線幅Ｗobjの近傍の許容範囲内の値になるまで繰り返し実行されることになる。これにより、レーザパルス幅データＷＤ５が適正値に自動調整される。
上記のように、線幅Ｗの演算は、１画素の線幅の線の繰り返しパターンのトナー像（線幅調整用第１テストパターン像）からの反射光量Ｉａだけでなく、ベタ黒のトナー像（線幅調整用第２テストパターン像）および非画像形成領域からの反射光量Ｉｂ，Ｉｃを参照して行われている。そのため、線幅調整用第１テストパターン像における線部（ソリッド部）の濃度のばらつきや変動の影響は、線幅調整用第２テストパターン像からの反射光量Ｉｂを加味することによって補償される。また、反射光量を検出する際の像担持体（この実施形態では感光体３２）の表面状態やその種類による影響は、非画像形成領域からの反射光量Ｉｃを加味することによって補償される。
【００５３】
したがって、複数のディジタル複写機の機差や個々のディジタル複写機の経時変化に起因して線部の濃度や像担持体表面の反射率にばらつきや変動がある場合であっても、線幅Ｗを正確に測定し、これに基づくレーザパルス幅の調整を適正に行うことができる。
また、線幅Ｗの測定が、像担持体の表面の反射率に依存しないので、感光体３２上での反射光量の測定だけでなく、記録シートＳ上での反射光量の測定によっても、線幅Ｗの正確な測定が可能である。すなわち、たとえば、線幅調整用第１および第２テストパターン像を感光体３２から記録シートＳに転写し、転写機構３４から定着装置３５に向かう記録シートＳに対向する位置、または定着装置３５による定着処理を受けた後の記録シートＳに対向する位置に光量センサを配置し、記録シートＳ上の線幅調整用第１および第２テストパターン像からの反射光量Ｉａ，Ｉｂ、ならびに記録シートＳ上の非画像形成領域からの反射光量Ｉｃを測定し、これらの測定された反射光量Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃに基づいて、線幅Ｗを求めることとすることができる。
【００５４】
こうして、１画素の線幅の調整が行われた後に、中間値の画像データの画素が画像のエッジ部を構成する場合に当該画素に適用されるべきレーザパルス幅データの調整が行われる。
図７は、テストパターン生成部６６が生成するエッジ部調整用テストパターンデータを説明するための図である。エッジ部調整用テストパターンデータは、図７(a)のエッジ部調整用第１テストパターンデータ、図７(b)のエッジ部調整用第２テストパターンデータ、図７(c)のエッジ部調整用第３テストパターンデータ、図７(d)のエッジ部調整用第４テストパターンデータを含む。
【００５５】
エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）は、４値画像データの上限値「３」の画素を副走査方向に整列させて１画素幅の縦線を主走査方向に所定間隔（たとえば、４画素〜８画素の繰り返し周期。ただし、６画素〜８画素周期とすることがより好ましい。）を開けて繰り返し形成するためのテストパターンデータである。このエッジ部調整用第１テストパターンデータには、上記線幅調整用第１テストパターンデータを共通に用いてもよい。ベタ黒部の中央領域以外の４値画像データ「３」に対しては、上記のとおり、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ５を出力する。すなわち、画素エッジ部調整用第１テストパターンデータにおける画像データ「３」の画素に対しては、レーザパルス幅データＷＤ５が設定される。
【００５６】
エッジ部調整用第２テストパターンデータ（図７(b)）は、エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）によって形成される縦線を主走査方向の両側にそれぞれ１／３画素分太らせるためのテストパターンデータであって、上限値「３」の画素に対して主走査方向上流側および下流側にそれぞれ隣接する画素を４値画像データの中間値「１」によって形成するためのテストパターンデータである。この中間値「１」の画素は、画像のエッジを構成する４値画像データ「１」の画素とみなされ、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ２を出力する。
【００５７】
エッジ部調整用第３テストパターンデータ（図７(c)）は、エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）によって形成される縦線を主走査方向の両側にそれぞれ２／３画素分太らせるためのテストパターンデータであって、上限値「３」の画素に対して主走査方向上流側および下流側にそれぞれ隣接する画素を４値画像データの中間値「２」によって形成するためのテストパターンである。すなわち、エッジ部調整用第３テストパターンデータは、エッジ部調整用第２テストパターンデータによって形成される縦線をさらに主走査方向の両側に関してそれぞれ１／３画素分太らせた縦線パターンを形成するためのデータである。上記中間値「２」の画素は、画像のエッジを構成する４値画像データ「２」の画素とみなされ、ドットサイズ設定部６５は、レーザパルス幅データＷＤ４を出力する。
【００５８】
エッジ部調整用第４テストパターンデータ（図７(d)）は、エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）によって形成される縦線を主走査方向の両側にそれぞれ１画素分太らせるためのテストパターンデータであって、上限値「３」の画素に対して主走査方向上流側および下流側にそれぞれ隣接する画素を４値画像データの上限値「３」によって形成するためのテストパターンである。すなわち、エッジ部調整用第４テストパターンデータは、エッジ部調整用第３テストパターンデータによって形成される縦線をさらに主走査方向の両側に関してそれぞれ１／３画素分太らせた縦線パターンを形成するためのデータである。
【００５９】
エッジ部調整用第１、第２、第３および第４テストパターンデータは、エッジ部調整用第４テストパターンデータによって形成される縦線パターンを構成する縦線間に少なくとも１画素分の間隔（隣接画素間でドット間の干渉が生じない間隔）が確保されるように主走査方向に関して所定の間隔を開けて形成される。すなわち、少なくとも、主走査方向に関して４画素分の間隔を開けて形成されるパターンデータになっている。
【００６０】
４値画像データ０，１，２，３に対応したレーザパルス幅データＷＤ０，ＷＤ２，ＷＤ４，ＷＤ５の初期値は、たとえば、次のように設定されている。
ＷＤ０＝０
ＷＤ２＝５
ＷＤ４＝１０
ＷＤ５＝１５
図８(a)(b)(c)(d)は、図７(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータにそれぞれ対応したテストパターン画像（ストライプ模様）を示す図であり、図９は、画像エッジ部の画素に関する画像形成条件（レーザパルス幅データ）の調整手順を説明するためのフローチャートである。
【００６１】
当該ディジタル複写機に設けられた操作部から、操作者が、画像エッジ部の画像形成条件を調整するための所定の入力操作を実行すると、図７(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータを用いた画像形成動作が行われる。すなわち、ＣＰＵ６７の指令によって、切り換え部６９がテストパターン生成部６６側に切り換えられるとともに、テストパターン生成部６６は、エッジ部調整用第１，第２，第３，第４テストパターンデータを順次生成する（ステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４）。これにより、図７(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータにそれぞれ対応した図８(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用第１，第２，第３，第４テストパターン画像（ストライプ模様）が感光体３２上に順次形成される（ステップＳ２５）。
【００６２】
ＣＰＵ６７は、光量センサ４０によって感光体３２からの反射光量を検出させ、エッジ部調整用第１テストパターン画像（図８(a)）からの反射光量Ｉ１、エッジ部調整用第２テストパターン画像（図８(b)）からの反射光量Ｉ２、エッジ部調整用第３テストパターン画像（図８(c)）からの反射光量Ｉ３、エッジ部調整用第４テストパターン画像（図８(d)）からの反射光量Ｉ４を順次取り込んで、メモリ６８に格納する（ステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９）。
【００６３】
次いで、ＣＰＵ６７は、最小線幅（１画素幅）のエッジ部調整用テストパターン画像（図８(a)）に対応した反射光量Ｉ１と、最大線幅（３画素幅）のエッジ部調整用テストパターン画像（図８(d)）に対応した反射光量Ｉ４とに基づき、下記第(2)式および第(3)式に従って、反射光量Ｉ２，Ｉ３の目標値Ｉ２objおよびＩ３objを演算する（ステップＳ３０）。
Ｉ２obj＝Ｉ４＋（１／３）×（Ｉ１−Ｉ４） ・・・・・・ (2)
Ｉ３obj＝Ｉ４＋（２／３）×（Ｉ１−Ｉ４） ・・・・・・ (3)
そして、これらの目標値Ｉ２obj，Ｉ３objと、測定された反射光量Ｉ２，Ｉ３とがそれぞれ大小比較され、目標値Ｉ２obj，Ｉ３objに対する反射光量Ｉ２，Ｉ３の偏差｜Ｉ２−Ｉ２obj｜，｜Ｉ３−Ｉ３obj｜が所定の許容範囲内の値かどうかが判断される（ステップＳ３１）。これらの偏差の少なくともいずれか一方が許容範囲外の値であれば、ＣＰＵ６７は、許容範囲外の偏差が認められた反射光量Ｉ２，Ｉ３を目標値Ｉ２obj，Ｉ３objに一致させるべく、ドットサイズ設定部６５におけるレーザパルス幅データＷＤ２，ＷＤ４を変更する（ステップＳ３２）。すなわち、たとえば、反射光量がその目標値よりも小さければ、対応するレーザパルス幅データを所定値（たとえば１）だけ小さくし、反射光量が目標値よりも大きければ、対応するレーザパルス幅データを所定値（たとえば１）だけ大きくする。むろん、偏差に応じてレーザパルス幅の調整幅を可変させてもよい。
【００６４】
その後、ステップＳ２１〜Ｓ３２の処理が繰り返されることによって、レーザパルス幅データＷＤ２，ＷＤ４は、反射光量Ｉ２，Ｉ３が目標値Ｉ２obj，Ｉ３objに近づくように自動調整されていき、反射光量Ｉ２，Ｉ３が目標値Ｉ１obj，Ｉ２objの近傍の上記許容範囲内の値となった時点で調整が終了する。
目標値Ｉ２objは、エッジ部調整用第２テストパターンデータ（図７(b)）によって形成されたエッジ部調整用第２テストパターン画像（図８(b)）における線幅が、エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）によって形成されたエッジ部調整用第１テストパターン画像（図８(a)）における線幅よりも正確に２／３画素分（主走査方向両側にそれぞれ１／３画素ずつ）太った場合の値である。
【００６５】
同様に、目標値Ｉ３objは、エッジ部調整用第３テストパターンデータ（図７(c)）によって形成されたエッジ部調整用第３テストパターン画像（図８(c)）における線幅が、エッジ部調整用第１テストパターンデータ（図７(a)）によって形成されたエッジ部調整用第１テストパターン画像（図８(a)）における線幅よりも正確に４／３画素分（主走査方向両側にそれぞれ２／３画素ずつ）太った場合の値である。
【００６６】
そこで、反射光量Ｉ２を目標値Ｉ２objに一致させるようにレーザパルス幅データＷＤ２を調整し、反射光量Ｉ３を目標値Ｉ３objに一致させるようにレーザパルス幅データＷＤ４を調整することにより、エッジ部調整用第１，第２，第３および第４テストパターン画像における線幅が、それぞれ１（＝３／３）画素、５／３画素、７／３画素、３（＝３／３）画素となる画像形成条件を達成できる。
【００６７】
この状態では、画像のエッジ部にレーザパルス幅データＷＤ２を適用してドットを形成すると、当該エッジ部を正確に１／３画素分太らせることができ、画像のエッジ部にレーザパルス幅データＷＤ４を適用してドットを形成すると、当該エッジ部を正確に２／３画素分太らせることができる。
網点画像（多値スクリーン画像）では、個々の網点の大きさを太らせていくことによって画像の中間調濃度が再現されるが、この実施形態では、網点のエッジ部を１／３画素単位で正確に太らせることができるから、網点の大きさによる階調表現を正確に行うことができ、スムースな階調特性が得られる。これにより、中間階調の再現性にすぐれたディジタル複写機を実現できる。
【００６８】
また、この実施形態では、中間値の画像データを有するエッジ部の画素に対して、１／３画素単位で正確に制御される大きさのドットを形成できるから、文字や線画のエッジ部に対して中間値の画像データを補うことによって画像を滑らかにするためのスムージング処理を良好に行うことができる。
ところで、この実施形態では、上述のとおり、エッジ部の画素については、主走査方向に関するドット位置寄せ制御が行われるが、副走査方向に関してはこのようなドット位置寄せ制御は行われない。したがって、主走査方向エッジ部の画素に適用されるレーザパルス幅データＷＤ２，ＷＤ４のみの調整では、主走査方向に関しては画像のエッジ部を良好に太らせることができる反面、副走査方向に関しては画像のエッジ部を良好に（正確に１／３画素分ずつ）太らせることができず、階調再現に不具合が生じることが危惧される。
【００６９】
このことが問題になる場合には、中間値画像データ１，２を有するエッジ部以外の画素について適用されるレーザパルス幅データＷＤ１，ＷＤ３に関する調整を併せて行うことが好ましい。すなわち、副走査方向に関する画像のエッジ部の画素（ドット位置寄せ制御がされないエッジ部の画素）は、エッジ判定部６２においてはエッジ部の画素（主走査方向に関するエッジ部の画素）とは判定されないので、レーザパルス幅データＷＤ１，ＷＤ３が適用される。したがって、これらのレーザパルス幅データＷＤ１，ＷＤ３を調整しておくことによって、副走査方向に関する画像のエッジ部の再現性を向上できる。
【００７０】
レーザパルス幅データＷＤ１，ＷＤ３の調整には、たとえば、図１０(a)(b)(c)(d)に示すエッジ部調整用テストパターンデータが用いられる。すなわち、図１０(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータは、図７(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータをそれぞれ９０度回転させたデータである。すなわち、この図１０(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターンデータに基づいて画像の形成を行うと、図１１(a)(b)(c)(d)のエッジ部調整用テストパターン画像がそれぞれ形成されることになる。
【００７１】
このエッジ部調整用テストパターンデータを用いて、上記の場合と同様に、図１１(a)(b)(c)(d)のようなエッジ部調整用テストパターン画像からの反射光量Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４を測定するとともに、上記第(2)式および第(3)式に従って目標値Ｉ２obj，Ｉ３objを定め、反射光量Ｉ２，Ｉ３を目標値Ｉ２obj，Ｉ３objに一致させるべく、ドットサイズ設定部６５におけるレーザパルス幅データＷＤ１，ＷＤ３を調整すればよい。
【００７２】
このようにして主走査方向および副走査方向に関して、それぞれ画像のエッジ部の画素の太らせ方を個別に調整することができる。これにより、網点の形成を良好に行うことができ、中間階調を良好に再現できるとともに、スムージング処理をさらに効果的に行える。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、すでに説明したとおり、光量センサ４０による検出対象のトナー像を担持する像担持体は、感光体３２に限らず、記録シートＳであってもよい。
【００７３】
また、記録シートＳにテストパターン像を形成する場合には、テストパターン像が記録された記録シートＳを読取部１のコンタクトガラスに提示して、イメージセンサ１１によって記録シートＳ上のテストパターン像からの反射光量を巨視的に検出するようにしてもよい（たとえば、充分に大きな範囲の画像データの平均値を求めればよい。）。この場合に、線幅調整に際しては、記録シートＳに線幅調整用第１および第２テストパターン像の両方を形成しておくことが好ましく、同様に、画像エッジ部の調整（中間値画像データに対応するレーザパルス幅データの調整）に際しては、記録シートＳにエッジ部調整用第１〜第４テストパターン像のすべてを形成しておくことが好ましい。むろん、個々のテストパターン像を別々の記録シートＳ（ただし同一種類のもの）に形成して、各記録シート上のテストパターン像からの反射光量を検出することとしても差し支えない。
【００７４】
また、上記の実施形態では、線幅調整用第１および第２テストパターン像を感光体３２上に形成した後に、これらからの反射光量を検出することとしているが（図６参照）、感光体３２の表面にこれらのテストパターン像を同時に担持させておくだけの領域を確保できない場合には、線幅調整用第１テストパターン像の形成後に反射光量Ｉａの検出を行い、この線幅調整用第１テストパターン像をクリーニングした後に、線幅調整用第２テストパターン像を感光体３２上に形成して反射光量Ｉｂの検出を行うこととしてもよい。むろん、線幅調整用第１および第２テストパターン像の形成順序は逆であってもよい。
【００７５】
同様に、エッジ部調整用第１〜第４テストパターン像のすべてを感光体３２上に一度に形成できない場合には、１〜３個のテストパターン像の感光体３２上への形成とそのテストパターン像からの反射光量の検出およびそのテストパターン像のクリーニングを、全てのテストパターン像に関して反射光量の検出が完了するまで、繰り返し行えばよい。
さらに、たとえば、感光体に形成されたトナー像を、一旦、転写ドラム（中間転写体）に転写し、この転写ドラム上のトナー像を記録シートに転写する構成の画像形成装置においては、転写ドラム上の線幅調整用第１および第２テストパターン像、ならびに転写ドラム上の非画像形成領域からの反射光量Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを検出し、これらに基づいて線幅Ｗを求めることとすることもできる。
【００７６】
同様に、転写ドラム上のエッジ部調整用第１〜第４テストパターン像からの反射光量Ｉ１〜Ｉ４を検出することによって、中間値画像データに対するレーザパルス幅データの調整を行うようにすることもできる。
このような構成は、たとえば、感光体上に複数色のトナー像（たとえば、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像）を一色ずつ順次形成するとともに、これを転写ドラム上に順次転写して重ね合わせ、全色のトナー像が重ね合わせられることによって形成されるフルカラートナー像を転写ドラムから記録シートに転写するように構成されるディジタルカラー複写機において採用することができる。
【００７７】
また、上記の実施形態では、画像エッジ部調整用のテストパターンデータ（図７、図１０）として、主走査方向または副走査方向両側に関して線を順次太らせていくテストパターンデータを用いているが、主走査方向または副走査方向の片側に関してのみ線を順次太らせていくテストパターンデータを用いてもよい。
また、上記の実施形態では、この発明がディジタル複写機に適用された例について説明したが、この発明はレーザビームプリンタなどの電子写真プロセスを利用した画像形成装置に広く適用できる。
【００７８】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像処理装置が適用されたディジタル複写機の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図２】レーザパルス幅データ生成部の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】ドット形成イメージおよびＰＷＭ出力パルス信号の一例を示す図である。
【図４】線幅調整用テストパターンデータの例を説明するための図である。
【図５】線幅調整用テストパターン画像の例を示す図である。
【図６】線幅調整処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】エッジ部調整用テストパターンデータの例を説明するための図である。
【図８】エッジ部調整用テストパターン画像の例を示す図である。
【図９】画像エッジ部の画素に関する画像形成条件の調整手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】エッジ部調整用テストパターンデータの別の例を示す図である。
【図１１】エッジ部調整用テストパターン画像の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 読取部
２ 画像処理部
３ 画像形成部
１１ イメージセンサ
２１ 多値画像処理部
２２ 擬似中間調生成処理部
２３ スムージング処理部
２４ レーザパルス幅データ生成部
２５ パルス幅変調器
３１ レーザ走査ユニット
３２ 感光体
３３ 現像装置
３４ 転写機構
３５ 定着装置
３６ 帯電器
３７ クリーニング装置
３８ レジストローラ対
４０ 光量センサ
６１ 入力データ判定部
６２ エッジ判定部
６３ ベタ中央判定部
６４ ドット位置設定部
６５ ドットサイズ設定部
６６ テストパターン生成部
６７ ＣＰＵ
６８ メモリ
６９ 切り換え部
Ｌ レーザビーム
Ｓ 記録シート
Ｗ 線幅
Ｔ 繰り返し周期
ＷＤ１〜ＷＤ６ レーザパルス幅データ

Claims (10)

1. 感光体と、
   この感光体を所定の画素単位で露光することにより、上記感光体の表面に静電潜像を形成する露光手段としてのレーザ走査ユニットと、
   上記感光体の表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、
   所定種類の像担持体からの反射光量を検出する反射光量検出手段と、
   １画素の線幅の線を所定間隔で形成するように上記レーザ走査ユニットに備えられたレーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記感光体上に上記所定間隔で複数本の線を有する第１テストパターンのトナー像を形成させる手段と、上記レーザ走査ユニットに対してベタ画像パターンの露光制御を行って、上記感光体上にベタ画像に対応する第２テストパターンのトナー像を形成させる手段とを含む制御手段と、
   上記第１テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉａと、上記第２テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉｂと、いずれのトナー像も形成されていない上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉｃとに基づいて、上記第１テストパターンのトナー像における複数本の線の線幅を求める線幅演算手段と、
   この線幅演算手段によって求められた線幅を所定の目標線幅に一致させるべく、１画素の線幅の線の形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第１調整手段と、
   この第１調整手段によって調整されたレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像、および上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像に基づいて、当該１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第２調整手段と
   を含むことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記制御手段は、さらに、上記第１調整手段によって調整されたレーザパルス幅データを適用して上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、１画素の線幅の複数の線を所定間隔で有する第３テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成する手段と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線をその片側または両側に１画素未満の幅のドットを付加して太らせた第４テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成する手段と、上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線を片側または両側に１画素の幅だけ太らせた第５テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成する手段とを含み、
   上記第２調整手段は、上記第３テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉ１と、上記第５テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉ４とに基づいて、上記第４テストパターンのトナー像に対する目標反射光量Ｉobjを演算する目標値演算手段を含み、上記第４テストパターンのトナー像を担持した上記所定種類の像担持体に関して上記反射光量検出手段が検出する反射光量Ｉを上記目標値演算手段によって設定される目標値Ｉobjに一致させるべく、上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体であり、
   上記反射光量検出手段は、上記感光体からの反射光量を検出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写される所定種類の記録シートであり、
   上記反射光量検出手段は、上記記録シートからの反射光量を検出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
5. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写され、記録シート上に転写すべきトナー像を担持する中間転写体であり、
   上記反射光量検出手段は、上記中間転写体からの反射光量を検出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
6. 感光体の露光を画素単位で制御して上記感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー像に現像する画像形成装置を調整するための方法であって、
   １画素の線幅の線を所定間隔で形成するように露光手段としてのレーザ走査ユニットに備えられたレーザ光源のパルス幅を制御して感光体を露光し、この感光体上に上記所定間隔で複数本の線を有する第１テストパターンのトナー像を形成するステップと、
   上記レーザ走査ユニットに対してベタ画像パターンの露光制御を行って、上記感光体上にベタ画像からなる第２テストパターンのトナー像を形成するステップと、
   所定種類の像担持体上に担持された上記第１テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉａを測定するステップと、
   上記所定種類の像担持体上に担持された上記第２テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉｂを測定するステップと、
   いずれのトナー像も形成されていない状態の像担持体からの反射光量Ｉｃを測定するステップと、
   上記反射光量Ｉａ，ＩｂおよびＩｃに基づいて、上記第１テストパターンのトナー像における上記複数本の線の線幅を求めるステップと、
   この求められた線幅を所定の目標線幅に一致させるべく、１画素の線幅の線の形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第１調整ステップと、
   この第１調整ステップによって調整されたレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像、および上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを用いて形成されたトナー像に基づいて、当該１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整する第２調整ステップとを含むことを特徴とする画像形成装置の調整方法。
7. 上記第１調整ステップによって調整されたレーザパルス幅データを適用して上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、１画素の線幅の複数の線を所定間隔で有する第３テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成するステップと、
   上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線をその片側または両側に１画素未満の幅のドットを付加して太らせた第４テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成するステップと、
   上記レーザ光源のレーザパルス幅を制御し、上記第３テストパターンデータによって形成される複数の線を片側または両側に１画素の幅だけ太らせた第５テストパターンのトナー像を上記感光体上に形成するステップとをさらに含み、
   上記第２調整ステップは、
   上記所定種類の像担持体に担持された上記第３テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉ１を測定するステップと、
   上記所定種類の像担持体に担持された上記第４テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉを測定するステップと、
   上記所定種類の像担持体に担持された上記第５テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉ４を測定するステップと、
   上記測定された反射光量Ｉ１およびＩ４に基づいて、上記第４テストパターンのトナー像に対する目標反射光量Ｉobjを演算する目標値演算ステップと、
   上記第４テストパターンのトナー像からの反射光量Ｉを上記目標値演算ステップによって演算される目標値Ｉobjに一致させるべく、上記１画素の線幅よりも幅の小さなドットの形成に適用されるレーザパルス幅データを調整するステップとを含むことを特徴とする請求項６記載の画像形成方法。
8. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体であることを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置の調整方法。
9. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写される所定種類の記録シートであることを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置の調整方法。
10. 上記所定種類の像担持体は、上記感光体上のトナー像が転写され、記録シート上に転写すべきトナー像を担持する中間転写体であることを特徴とする請求項６または７記載の画像形成装置の調整方法。

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