(57)【要約】【課題】画像形成条件を適切に制御できる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体上に形成した画像を検知する画像検知手段の出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御する画像形成装置において互いに濃度が異なるＮ個（Ｎは２以上  例えばα１とα２）のテスト画像のなかから、選択肢間で異なる濃度のテスト画像を一つは含むＭ個（Ｍは１以上）のテスト画像からなる選択枝を複数用意し、画像間で異なる選択肢の前記Ｍ個のテスト画像を画像間に形成し、前記画像検知手段で検知した結果に基づいて画像形成条件（例えばトナー濃度制御目標値）を制御する第一制御手段を設けた。【選択図】図１５
2020020874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成した画像を検知する画像検知手段の出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御する画像形成装置において
互いに濃度が異なるＮ個（Ｎは２以上）のテスト画像のなかから、選択肢間で異なる濃度のテスト画像を一つは含むＭ個（Ｍは１以上でＮより小さい）のテスト画像からなる選択枝を複数用意し、画像間で異なる選択肢の前記Ｍ個のテスト画像を画像間に形成し、前記画像検知手段で検知した結果に基づいて画像形成条件を制御する第一制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記画像形成手段は、潜像担持体と、前記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を用いて前記潜像を現像する現像装置と、前記現像装置のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段と備え、
前記第一制御手段は、前記画像形成条件として、前記トナー濃度制御手段が用いるトナー濃度制御基準値を制御することを特徴する画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記画像形成手段により像担持体上に互いに濃度が異なる複数の階調テスト画像を形成させ、形成された階調テスト画像を前記画像検知手段で検知させた結果に基づき、前記潜像形成手段の潜像形成条件と、前記現像装置における現像条件とを制御する第二制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記第二制御手段で、前記第一制御手段による前記Ｎ個のテスト画像の作像条件を決定するための前記複数の階調テスト画像の形成及び前記検知を行って、前記作像条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一に記載の画像形成装置において、
前記Ｎ個のテスト画像は、互いに濃度が異なるベタ画像を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３を引用する態様の請求項５の画像形成装置において、
前記潜像形成手段が帯電手段と光書込手段とを備え、
前記互いに濃度が異なるベタ画像は、前記光書込手段の書込条件が互いに異なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
前記互いに異なる書込条件は露光パワーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
潜像担持体と、前記潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤を用いて前記潜像を現像する現像装置と、前記現像装置のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段とを備えた画像形成手段を有する画像形成装置において、
前記潜像担持体上あるいはこれからトナー像が転写された像担持体上で画像を検知する画像検知手段と、
前記画像形成手段により前記潜像担持体又は前記像担持体上にテスト画像を形成させ、形成されたテスト画像を前記画像検知手段で検知させた結果に基づき、前記トナー濃度制御手段が用いるトナー濃度制御基準値を制御する第一制御手段と、
前記画像形成手段により前記潜像担持体又は前記像担持体上に互いに濃度が異なる複数の階調テスト画像を形成させ、形成された階調テスト画像を前記画像検知手段で検知させた結果に基づき、前記潜像形成手段の潜像形成条件と、前記現像装置における現像条件とを制御する第二制御手段とを設け
前記テスト画像として互いに濃度が異なる複数のテスト画像を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に形成した画像を検知する画像検知手段の出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御する画像形成装置が知られている。
例えば特許文献１には、画像形成条件として現像装置のトナー濃度を制御するものが記載されている。この画像形成装置は、像担持体としての中間転写ベルト上の画像間にテスト画像を形成させる。このテスト画像の濃度を検知した結果に基づいて上記トナー濃度の目標出力値（制御値）を変更している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、この画像形成装置では、画像形成条件を適切に制御できない虞が残っていた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体上に形成した画像を検知する画像検知手段の出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御する画像形成装置において、互いに濃度が異なるＮ個（Ｎは２以上）のテスト画像のなかから、選択肢間で異なる濃度のテスト画像を一つは含むＭ個（Ｍは１以上）のテスト画像からなる選択枝を複数用意し、画像間で異なる選択肢の前記Ｍ個のテスト画像を画像間に形成し、前記画像検知手段で検知した結果に基づいて画像形成条件を制御する第一制御手段を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画像形成条件を適切に制御できる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す概略構成図。
【図２】上記作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す拡大図。
【図３】透磁率センサ２６の出力値を縦軸にとり、検知対象の現像剤のトナー濃度を横軸にとったグラフ。
【図４】制御部１００の構成を示す説明図。
【図５】上記目標出力値補正処理に係る制御の全体概要を示す説明図。
【図６】中間転写ベルト上に各色並列に転写された濃度測定用のトナーパターンの説明図。
【図７】（ａ）はＫ用反射濃度センサ６２Ｋの説明図、（ｂ）は他色（カラー）用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃの説明図。
【図８】Ｋ用反射濃度センサ６２Ｋの正反射光出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ。
【図９】Ｙ、Ｍ、Ｃ用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃの拡散反射光出力値とトナー付着量との関係を示すグラフ。
【図１０】出力画像面積率（８０％と５％）による現像γ（現像ポテンシャルに対するトナー付着量関係式の傾き）の差異を示すグラフ。
【図１１】第２の目標出力値補正手段による目標出力値補正処理のフローチャート。
【図１２】（ａ）は１次直線性がある場合の１箇所のテスト画像の検出する例の説明図、（ｂ）は２箇所のテスト画像を検出する例の説明図。
【図１３】（ａ）と（ｂ）は印刷途中で１次直線性が失われた場合の説明図。
【図１４】紙間（画像に対応する領域Ｘの間）に各色の基準トナーパターンを形成した状態の説明図。
【図１５】この黒色の２つの基準トナーパターンの付着量検出結果の例を示すもの。
【図１６】本実施形態の効果確認の結果を示すグラフ。
【図１７】変形例の説明図。
【図１８】電位制御手段の一例の制御フロー。
【図１９】ベタ画像の露光を行った場合と中間調の露光を行った場合との感光体の光減衰特性の説明図。
【図２０】Ｓ７１２での露光パワーの切り替えが５段階で行われた場合のベタパターン（面積率１００％のパターン）についての現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真方式のカラー画像形成装置（以下、「画像形成装置」という。）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の主要部を示す概略構成図である。この画像形成装置は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するための４組の作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋ（以下、各符号の添字Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｂｋは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示す。）が、像担持体としての中間転写ベルト６の表面移動方向（図１中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。この作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、それぞれ、潜像担持体としてのドラム状の感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋを有する感光体ユニット１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋと、現像装置２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｂｋとを備えている。また、各作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの配置は、各感光体ユニット内の感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋの回転軸が平行になるように且つ中間転写ベルト６の表面移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【０００８】
４つの感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋのうち、最下流側にあるブラック用の感光体１１Ｂｋのみ中間転写ベルト６に常に接触している転写ニップ常接状態であり、残りの感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙは中間転写ベルト６に対して接離可能となっている。転写紙上にカラー画像を形成する場合、４つの感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋは、それぞれ中間転写ベルト６に当接する。一方、転写紙上にブラックの単色画像を形成する場合、各カラー用の感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍを中間転写ベルト６から離間させ、ブラックトナーによるトナー像が形成されるブラック用の感光体１１Ｂｋのみを中間転写ベルト６に当接させるようにする。
【０００９】
各作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋによって形成された感光体１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６上に順次重ね合わされて１次転写される。この重なり合って得られるカラー画像は、中間転写ベルト６の表面移動に伴って２次転写ローラ３との間の２次転写部に搬送される。また、本画像形成装置は、上記作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのほか、その下方に光書込手段たる光書込ユニットが配置されており、さらにその下に給紙カセットが配置されている。図１中の一点鎖線は、転写紙の搬送経路を示している。給紙カセットから給送された転写紙は、搬送ガイドによってガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ５が設けられている一時停止位置に送られる。転写紙は、レジストローラ５により所定のタイミングで２次転写部に供給される。そして、中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像が、転写紙上に２次転写され、転写紙上にカラー画像が形成される。このカラー画像が形成された転写紙は、定着ユニット７でトナー像が定着された後、排紙トレイなどに排出される。
【００１０】
図２は、上記作像手段１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのうち、イエローの作像手段１Ｙの概略構成を示す拡大図である。他の作像手段１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋについてもそれぞれ同じ構成となっている。作像手段１Ｙは、上述したように、感光体ユニット１０Ｙ及び現像装置２０Ｙを備えている。感光体ユニット１０Ｙは、感光体１１Ｙのほか、その感光体表面をクリーニングするクリーニングブレード１３Ｙ、その感光体表面を一様帯電する帯電手段たる帯電ローラ１５Ｙ等を備えている。また、感光体表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙも備えている。この潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙは、ブラシ部が導電性繊維で構成され、その芯金部には除電バイアスを印加するための除電用電源が接続されている。また、感光体表面の電位を測定する電位センサ４０Ｙを備えている。上記帯電ローラ１５Ｙや上記光書込ユニットによって潜像形成手段が構成されている。
【００１１】
上記構成の感光体ユニット１０Ｙにおいて、感光体１１Ｙの表面は、電圧が印加された帯電ローラ１５Ｙにより一様帯電される。この感光体１１Ｙの表面に光書込ユニットで変調及び偏向されたレーザー光ＬＹが走査されながら照射されると、感光体１１Ｙの表面に静電潜像が形成される。この感光体１１Ｙ上の静電潜像は、後述の現像装置２０Ｙで現像されてイエローのトナー像となる。感光体１１Ｙと中間転写ベルト６とが対向する１次転写部では、感光体１１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト６上に転写される。トナー像が転写された後の感光体１１Ｙの表面は、感光体クリーニング手段としてのクリーニングブレード１３Ｙでクリーニングされた後、潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ１２Ｙで所定量の潤滑剤が塗布されるとともに除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００１２】
上記現像装置２０Ｙは、上記静電潜像を現像するための現像剤として、磁性キャリア及び負帯電のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に「現像剤」という。）を使用している。また、この現像装置２０Ｙは、現像ケースの感光体側の開口から一部露出するように配設された現像剤担持体としての非磁性材質からなる現像スリーブ２２Ｙや、現像スリーブ２２Ｙの内部に固定配置された磁界発生手段としてマグネットローラ、撹拌搬送部材としての撹拌搬送スクリュー２３Ｙ，２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度検知手段としての透磁率センサ２６Ｙ、トナー補給手段としての粉体ポンプ２７Ｙ等を備えている。現像スリーブ２２Ｙには現像電界形成手段としての現像バイアス電源により負の直流電圧ＤＣ（直流成分）が印加され、現像スリーブ２２Ｙが感光体１１Ｙの金属基体層に対して所定電圧にバイアスされている。
【００１３】
現像ケース内に収容された現像剤が撹拌搬送スクリュー２３Ｙ，２４Ｙで撹拌搬送されることによりトナーが摩擦帯電される。そして、第１撹拌搬送スクリュー２３Ｙが配置された第１撹拌搬送路内の現像剤の一部が現像スリーブ２２Ｙの表面に担持され、現像ドクタ２５Ｙで層厚が規制された後、感光体１１Ｙと対向する現像領域に搬送される。現像領域では、現像スリーブ２２Ｙ上の現像剤中のトナーが現像電界によって感光体１１Ｙ上の静電潜像に付着し、トナー像となる。その後、現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブ２２Ｙ上の現像剤離れ極位置で現像スリーブ２２Ｙから離れ、第１撹拌搬送路に戻る。第１撹拌搬送路をその下流端まで搬送された現像剤は、第２撹拌搬送スクリュー２４Ｙが配置された第２撹拌搬送路の上流端へ移動し、第２撹拌搬送路内でトナー補給を受ける。その後、第２撹拌搬送路をその下流端まで搬送された現像剤は、第１撹拌搬送路の上流端へ移動する。第２撹拌搬送路の底部を構成する現像ケース部分には、透磁率センサ２６Ｙが設置されている。
【００１４】
現像ケース内の現像剤のトナー濃度は、画像形成に伴うトナー消費により低下するので、透磁率センサ２６Ｙの出力値Ｖｔに基づいて、必要によりトナーカートリッジ３０Ｙ（図１参照）から粉体ポンプ２７Ｙによりトナーが補給されることで適正な範囲に制御される。
【００１５】
図３は、透磁率センサ２６の出力値を縦軸にとり、検知対象の現像剤のトナー濃度を横軸にとったグラフである。グラフに示すように、実用的なトナー濃度の範囲では、透磁率センサ２６の出力値と現像剤のトナー濃度との関係は直線近似することができる。現像剤のトナー濃度が高いほど、透磁率センサ２６の出力値が小さくなる特性を示す。この特性を利用して、透磁率センサ２６の出力値Ｖｔが目標出力値Ｖｔｒｅｆより大きい場合に粉体ポンプ２７を駆動してトナー補給を行う。逆に、出力値Ｖｔが目標出力値Ｖｔｒｅｆより小さい場合には、粉体ポンプ２７を停止させトナー補給を行わない。
【００１６】
たとえば、出力値Ｖｔとトナー濃度制御基準値である目標出力値Ｖｔｒｅｆとの差分値Ｔｎ（＝Ｖｔｒｅｆ−Ｖｔ）に基づいて、差分値Ｔｎが＋（プラス）の場合はトナー濃度が十分高いと判断してトナーを補給せず、差分値Ｔｎが−（マイナス）の場合は差分値Ｔｎの絶対値が大きいほどトナー補給量を多くするようにして、出力値Ｖｔが目標出力値Ｖｔｒｅｆの値に近づくようにして行う。本実施形態では、１回の画像形成ごとに透磁率センサ２６の出力値Ｖｔに基づいてトナー補給制御を行う。なお、現像バイアスやトナー濃度は画像の濃度を左右する現像条件に相当する。
【００１７】
次に、画像濃度制御を行う画像濃度制御手段としての制御部について説明する。
図４は、制御部１００の構成を示す説明図である。本実施形態の制御部１００は、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、Ｉ／Ｏユニット１０４等から構成されている。Ｉ／Ｏユニット１０４には、上記透磁率センサ２６及び上記反射濃度センサ６２がそれぞれＡ／Ｄ変換器を介して接続されている。
【００１８】
制御部１００は、ＣＰＵ１０１が所定のトナー濃度制御プログラムを実行することにより、Ｉ／Ｏユニット１０４を介して粉体ポンプ２７を駆動するトナー補給駆動モータ３１に制御信号を伝達し、トナー補給動作を制御する。すなわち、制御部１００は、画像濃度制御条件である現像装置内のトナー濃度を制御するトナー濃度制御手段としての機能を有している。
【００１９】
また、ＣＰＵ１０１が所定の電位制御プログラム（プロセスコントロール）を実行することにより、Ｉ／Ｏユニット１０４を介して、帯電用電源１０７、現像バイアス電源１０５、光書込ユニット１０６などに制御信号を伝達し、画像濃度制御条件である各色の、帯電ローラに印加する帯電電圧、現像スリーブに印加する現像バイアス電圧、感光体に照射するレーザー光Ｌの出力を制御する。すなわち、制御部１００は、感光体表面電位、現像スリーブ表面電位を制御して現像ポテンシャルを制御する電位制御手段としての機能を有している。
【００２０】
また、所定の目標出力値補正処理のプログラムを実行することにより、目標出力値Ｖｔｒｅｆを補正し、常に一定の画像濃度が得られるようにする。本実施形態では後述する三種類の目標出力値補正処理のプログラムを実行する。
【００２１】
上記ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵが実行するトナー濃度制御プログラム、目標出力値補正プログラムなどが記憶されている。ＲＡＭ１０３には、Ｉ／Ｏユニット１０４を介して取得した透磁率センサ２６の出力値Ｖｔを一時保存するＶｔレジスタ、現像装置２０内の現像剤のトナー濃度が目標トナー濃度であるときに透磁率センサ２６が出力すべき基準出力値Ｖｔｒｅｆを記憶するＶｔｒｅｆレジスタ、反射濃度センサ６２からの出力値Ｖｓを記憶するＶｓレジスタ等が設けられている。
【００２２】
図５は、上記目標出力値補正処理に係る制御の全体概要を示す説明図である。電位制御手段、第１の目標出力値補正手段及び第２の目標出力補正手段から構成されている。電位制御手段（プロセスコントロール）は、現像装置２０の現像γ（現像能力）を測定し現像バイアスや光書込み装置のレーザー光の出力パラメータを決定する。詳しくは、例えば、感光体１１Ｙ上に形成した複数の階調テスト画像であるハーフトーン及びベタパターンを中間転写ベルト６に転写し、その濃度を図１に示す反射濃度センサ６２により検知して、その検知値からトナー付着量を把握し、トナー付着量が狙いの付着量になるように目標出力値Ｖｔｒｅｆ、帯電電位、光量等を調整する。これのうち帯電電位と光量が潜像形成条件である。これと同時に、トナー付着量が狙いの付着量になるように目標出力値Ｖｔｒｅｆも調整する。つまり、電位制御手段と第２の目標出力補正手段とで第二制御手段が構成される。この電位制御の実行頻度は、例えば、カラー画像を１０００枚出力毎である。８時間など長期に放置された後にも実行するするようにしてもよい。
【００２３】
第１の目標出力値補正手段は、後述するが現像装置内のトナー入換量に基づいて、目標出力値Ｖｔｒｅｆを算出して、算出した目標出力値Ｖｔｒｅｆに変化させるものである。この制御の実行頻度は、例えば１ＪＯＢ毎である。
【００２４】
第２の目標出力値補正手段は、紙間つまり連続印刷中の先行する転写紙の後端部と後続紙の転写紙の先端部との間に中間転写ベルト６上にトナーパターンを形成し、そのトナーパターンを反射濃度センサ６２で検知することによりＶｔｒｅｆを変化させるものである。この第２の目標出力値補正手段が第二制御手段に相当し、制御部１００がこれらとして機能する。この第２の目標出力値補正手段の実行頻度は、例えば、転写紙１０枚毎である。連続印刷中にトナーパターンを中間転写ベルト６上に形成させる場合には、先行する転写紙用の画像と後続する転写紙用の画像との間、言い換えれば、先行する転写紙の後端部と後続紙の転写紙の先端部との間つまり紙間に相当する部分の中間転写ベルト６上にトナーパターンが形成されるようにする。
【００２５】
以上の制御手段は、それぞれ異なる実行頻度の間隔で行われ、トナー濃度を狙いへと導くように制御を行っている。電位制御手段による目標出力値Ｖｔｒｅｆの補正間隔が最も長く、目標出力値補正手段による目標出力値Ｖｔｒｅｆの補正間隔が最も短い。
【００２６】
上記電位制御手段による目標出力値補正処理について詳細に説明する。現像γ（現像能力）を測定するために、現像ポテンシャルを変化させ、感光体１１上に、１０階調の濃度測定用のトナーパターン（階調テスト画像）を作製する。このトナーパターンは、例えば次のようにして作成する。すなわち、光書込ユニットから照射されるレーザー光の電位を固定して、現像バイアスと帯電バイアスとを変化させ作像される。また、帯電バイアスと現像バイアスとの差分である地肌部ポテンシャルが１００［Ｖ］に固定されるように作像する。トナーパターンは現像ポテンシャルの低い側から順次作像する。現像装置２０によって現像された各感光体上のトナーパターンを中間転写ベルト６上に転写する。
【００２７】
図６は、中間転写ベルト上に各色並列に転写された濃度測定用のトナーパターンの説明図である。各トナーパターンは、中間転写ベルト６の回転方向下流に並列に設置してある反射濃度センサ６２Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃにより、同時に各色トナーパターンのトナー濃度が測定される。
【００２８】
図７（ａ）は、Ｋ用反射濃度センサ６２Ｋの概略構成を示す説明図であり、図７（ｂ）は、他色（カラー）用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃの概略構成を示す説明図である。Ｋ用反射濃度センサ６２Ｋは、発光素子３０３と、トナーパターン１１３や中間転写ベルト６の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４とから構成されている。一方、Ｙ、Ｍ、Ｃ用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃは、発光素子３０３、トナーパターン１１３や中間転写ベルト６の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４のほか、さらに、トナーパターン１１３や中間転写ベルト６の表面からの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子３０５から構成されている。Ｙ、Ｍ、Ｃ用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃでは、正反射光受光素子３０４を省くこともできる。
【００２９】
図８はＫ用反射濃度センサ６２Ｋの正反射光出力値とトナー付着量との関係を示すグラフであり、図９はＹ、Ｍ、Ｃ用の反射濃度センサ６２Ｙ，Ｍ，Ｃの拡散反射光出力値とトナー付着量との関係を示すグラフである。ＲＡＭ１０３に、各センサの出力値からトナー付着量への変換テーブルが記憶されている。これを用いて、そのトナー濃度をトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］に換算する。
【００３０】
このようにしてトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］を求め、これと現像ポテンシャル［−ｋＶ］との関係式を得る。この関係式の傾きが現像能力を示す現像γである。また上記関係式から、目標のトナー付着量を得るための現像バイアス値を算出することができる。これとともに、帯電電位や書込露光量を決定するが、この点ついては後に詳述する。
【００３１】
このような電位制御手段にともなう目標出力値補正処理は次のように行う。すなわち、各環境や現像スリーブ２２の回転距離［ｍ］、感光体回転時間［ｓｅｃ］などにより、異なる現像γ目標値が設定してある。その現像γ目標値と先ほど算出した現像γの現在値を比較して、現像γの現在値が目標値よりも大きい場合には、目標出力値Ｖｔｒｅｆを高くして、トナー濃度を低めに誘導する。また現像γの現在値が目標値よりも小さい場合には、Ｖｔｒｅｆを低く設定し、トナー濃度を高めに誘導するという制御を行っている。上述では、トナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］と現像ポテンシャル［−ｋＶ］との関係式から現像バイアス値を算出しているが、レーザー光の出力パラメータを算出してもよい。
【００３２】
次に、第１の目標出力値補正手段による目標出力値補正処理について詳細に説明する。
図１０は、出力画像面積率（８０％と５％）による現像γ（現像ポテンシャルに対するトナー付着量関係式の傾き）の差異を示すグラフである。このグラフは、同一の画像面積率画像を連続で１００枚出力した際の値である。このグラフからわかるように、画像面積率の高い画像（８０％）を出力する場合の方が現像γが高くなる。これは次の理由によるものと考えられる。すなわち、画像面積率の高い画像を出力する場合、一定期間内における現像装置２０のトナー入換量が多いため、現像装置２０内に比較的長い時間存在しているトナーの量が少ない。そのため、過剰に帯電したトナーが少ないので、現像装置２０内に比較的長い時間存在しているトナー（過剰に帯電したトナー）の量が多い画像面積率の低い画像を出力した場合に比べて、高い現像能力を発揮できたものと考えられる。
【００３３】
このように、一定期間内における現像装置２０のトナー入換量の違いによってその後の画像形成時における現像能力に差異が発生する。現像能力に差異が発生すると、形成される画像の画像濃度にも差異が生じ、一定の画像濃度で画像形成を行うことができなくなる。そこで、一定期間内における現像装置２０のトナー入換量が違っても、現像能力を一定に維持するように、原理的には現像γが一定になるように、目標出力値Ｖｔｒｅｆを補正する。目標出力値Ｖｔｒｅｆを補正すれば、透磁率センサ２６の出力値Ｖｔがその補正後の目標出力値Ｖｔｒｅｆに近づくようにトナー濃度が調整される。その結果、画像面積率の高い画像を出力した場合のように現像装置２０のトナー入換量が多いときにはトナー濃度を高くして現像能力が高め、あるいは、画像面積率の低い画像を出力した場合のように現像装置２０のトナー入換量が少ないときにはトナー濃度を低くして現像能力が低下させて、現像能力が一定になるようにする。
【００３４】
次に、第２の目標出力値補正手段による目標出力値補正処理について詳細に説明する。
図１１は、第２の目標出力値補正手段による目標出力値補正処理のフローチャートである。まず、作像手段１などを用いて紙間に相当する部分の中間転写ベルト６上に基準トナーパターンを作成する（Ｓ１’）。基準トナーパターンとしてはソリッドなベタ書き込みのパターンを用いる。
【００３５】
この基準トナーパターンについて反射濃度センサ６２でトナー濃度を測定する（Ｓ２’）。そして、各色の基準トナーパターンのトナー濃度をトナー付着量に換算する（Ｓ３’）。そして、トナーの付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔと算出したトナー付着量Ｍとの比較を行う（Ｓ４’）。そして、基準トナーパターンのトナー付着量Ｍが目標範囲内であるかどうかを判定する（Ｓ５’）。
【００３６】
トナー付着量Ｍが目標範囲内であった場合には、目標付着量出力値Ｖｔｒｅｆを変更することなく、第２の目標出力値補正手段による目標出力値補正処理を終了する（Ｓ５’でＹ）。トナー付着量Ｍが目標範囲外であった場合には、トナー付着量Ｍが目標範囲よりも多いか否かを判定する（Ｓ６’）。トナー付着量Ｍが目標範囲よりも多いと判定された場合には（Ｓ６’でＹｅｓ）、目標出力値Ｖｔｒｅｆを上昇させ（Ｓ７’）、トナー濃度を低くする方向に誘導し、本補正を終了する。トナー付着量が目標範囲よりも少ないと判定された場合は（Ｓ６’でＮｏ）、Ｖｔｒｅｆを低下させ（Ｓ８’）、トナー濃度を高くする方向に誘導した後、本制御を終了する。
【００３７】
本実施形態における制御の特徴部について説明する。この制御の特徴は、上記第２の目標出力値補正にあたって形成する黒色の基準トナーパターンとして互いに濃度が異なる複数の基準トナーパターンを用いることである。
上記第２の目標出力値補正にあたって形成する基準トナーパターンの付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔはカラーと黒色とで異なる。マゼンタ、シアン及びイエローでは基準トナーパターンの付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿Ｃｏｌが０．４３３±０．０１０［ｍｇ／ｃｍ２］という高付着領域である（この０．４３３［ｍｇ／ｃｍ２］という値は、ユーザーの画像濃度設定次第で、狙う値を変更するようにしてもよい。）。マゼンタ、シアン及び、イエローは、拡散反射光を用いて、図９に示すように高濃度領域に至るまで、トナー付着量とセンサ出力との直線性がよく、高付着量を正確に検知できる。よつて、狙いのベタ付着量を直接、目標の基準値に設定でき、この付着量を目標とすることで、ベタの付着量を安定させることが出来る。
【００３８】
これに対して、黒色は、例えば、０．２０±０．１［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲（いわゆるハーフトーン領域）で設定する。これは黒色が正反射を用いているため、トナーの高付着量領域まで検出することができないためである。図８の０．２０±０．１［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲は、正反射光とトナー付着量の感度があり、正確にトナー付着量を算出できる（トナー付着量とセンサ出力との直線性がよい）範囲である。これに対し、この上限である０．３［ｍｇ／ｃｍ２］を超えた高付着量領域では、直線性がくずれ精度が落ちる。よって、狙いのベタ付着量を直接、目標の基準値に設定できないので、ハーフトーン基準から、ベタの付着量を予測し、ベタ付着量安定を狙う。
【００３９】
そして、従来は、この上記第２の目標出力値補正にあたって形成する基準トナーパターンの個数は通常、各色１個であった。各色所望の高濃度が実現できる画像形成条件であるかを調べるためのものであるため、高濃度のテスト画像を形成してみれば足りる。また、黒色について上述の特殊事情から低付着量領域のテスト画像を検知して演算により高濃度付着領域の予測付着量に換算すれば足りるという考えからである。
【００４０】
ところが、ハーフトーン領域のテスト画像を形成する黒画像についてベタのトナー付着量を一定に保ことが困難であることがわかった。原因は、現像ポテンシャルとトナー付着量に１次直線性が失われたときに上記第２の目標出力値補正が適切に行われず、ベタトナー付着量を所望付着量から外してしまっていることが判明した。
【００４１】
図１２（ａ）は現像ポテンシャルとトナー付着量に１次直線性がある場合にトナーパターン付着量目標値をハーフトーンの範囲の１箇所のテスト画像の検出からベタ付着量を予測する様子を示し、図１２（ｂ）は、比較のため、同じ場合にハーフトーンの範囲の２箇所（トナーパターン付着量目標値Ａ，Ｂ）のテスト画像を検出し、これらの検出からベタ付着量を予測する様子を示す。この場合には、いずれのテスト画像を用いるときも、ハーフトーンの基準トナーパターンの検出結果からベタ付着量の正確に予測できる。
【００４２】
図１３（ａ）と図１３（ｂ）は、印刷途中で、現像ポテンシャルとトナー付着量に１次直線性が失われた場合につき、図１２（ａ）と図１２（ｂ）に対応するテスト画像を用いるときのベタ付着量の推定の様子を示す。図１３（ａ）は曲線Ｌ１で示すように１次直線性が失われた場合である。ベタ付着量の目標付着量が大きく低下しているにもかかわらず、ハーフトーンのテスト画像の付着量は変化しないため、ベタ付着量の予測を誤ってしまう（目標出力の補正をしない）。
【００４３】
そして、図１３（ｂ）は、比較的高ポテンシャル（横軸右側）のとこでトナー着量の上昇率が低下するような曲線Ｌ２であらわされるような形で１次直線性が失われた場合である。比較的高ポテンシャル側に設定したテストパターン（トナーパターン付着量目標値Ａ）で、所望の目標値からのずれを検知でき、目標出力値を補正して目標のベタ付着量に近付けるような制御が出来る。このように、テスト画像として１つの目標値のもの１個を用いるよりも互いに異なる目標値を検知できるよう互いに異なる濃度テスト画像を用いる方が上記１次直線性が失われた場合の目標出力値の補正をより適切に行うことができる。なお、図１３（ｂ）の例では付着量が高めの目標値（トナーパターン付着量目標値Ａ）１つだけあれば、２つあるときと同じ効果があるように思えるが、そうした場合の副作用として、低付着量側（低階調パターン）の画像の安定性がなくなる危険性がある。よって互いに異なる目標値があることが重要である。
【００４４】
以上のまとめると、トナー付着量と現像ポテンシャルの関係に直線性が失われた状態では、ハーフトーンの一つのテスト画像を用いた、いわば１点補正では、補正している付近の付着量領域は、安定するが、離れた部分の付着量領域は、不安定になる。これに対し、複数の目標値で管理する方が、結果的に高低それぞれの付着量を安定させ、目標のベタ付着量に近付けるような制御が出来るということである。
【００４５】
そこで、本実施形態では、トナー付着量と現像ポテンシャルの関係に直線性が失われたときに、黒のベタの付着量を安定させるために、複数の目標値を設ける。たとえば、ハーフトーンの範囲内で、互いに濃度が異なる２つの付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２を設ける。この目標値は３つ以上の目標値で管理しても良い。目標値の数は、機種ごとの最適な数に設定するのが望ましい。黒色の基準トナーパターン付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２を０．２０±０．１［ｍｇ／ｃｍ２］内に設定する理由としては、前述のようにこの範囲がトナー付着量とセンサ出力との直線性がよい範囲だからである。この基準トナーパターンの付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２は、このの範囲の上下限近くに設けることが望ましい。本実施形態では、この基準トナーパターン付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２を０．２８ｍｇ／ｃｍ２、０．１２ｍｇ／ｃｍ２に設定している。この設定値は、常に固定とすることもできるし、後述するように設定値自体を変更してもよい。目標値を３つ以上用意する場合は、できるだけ、目標値を散らした値に設定した方が、正確に制御できる。
【００４６】
上記黒色の付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２をそれぞれ狙った基準トナーパターンを形成するときの作像条件は、電位制御手段（プロセスコントロール）を実行するときに求めてもよい。すなわち、電位制御にあたり、階調のテストパターン形成し、そのトナー付着量を検出した結果に基づいて、上記付着量Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２にあう現像ポテンシャルになる画像形成条件を１次近似の関係などを利用して算出する。その各々に対応する作像条件を、ＲＡＭ１０３などの記憶装置に保存する。上記第２の目標出力値補正の処理を実行するときに、この記録装置から黒色の基準トナーパターンの作像条件を呼び出して基準トナーパターンを形成する。
【００４７】
本実施形態では、上記第２の目標出力値補正は、各色１０枚ごと実行する。図１４は紙間（画像に対応する領域Ｘの間）に各色の基準トナーパターンを形成した状態の説明図である。本実施例では、紙間に各色１つずつ基準パターンを作成する。黒色は、２つの基準トナーパターンがあるので、交互にパターン作成を行う。１０枚経過でＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ１パターン、２０枚経過でＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２パターン、３０枚経過でＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ１パターン、４０枚経過でＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２パターン・・・という具合に作成する。
【００４８】
図１５はこの黒色の２つの基準トナーパターンの付着量検出結果の例を示すものである。α１が比較的低付着量Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１、α２が比較的高付着量Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ２に目標付着量に対応している。紙間に形成する基準トナーパターンの個数を各色１つずつにしている理由は、紙間の副走査方向（ベルト移動方向）に複数のパターンを描いて副走査方向の紙間が長くなり、生産性が落ちるのを避けるためである。なお、３つ以上の基準トナーパターンを用いる場合にも、生産性を優先する場合には次のように形成することが望ましい。すなわち、互いに濃度が異なる基準トナーパターンの個数がＮ個（Ｎは２以上）の場合、Ｎ個（Ｎは２以上）のテスト画像のなかから、選択肢間で異なる濃度のテスト画像を一つは含むＭ個（Ｍは１以上）のテスト画像からなる選択枝を複数用意する。生産性が最もよいのはＭが１個のときである。例えば、Ｎが３の場合、Ｍを１とすると、３つの選択肢がよいできる。この３つの選択肢の基準トナーパターンを例えば各基準トナーパターンを１０枚毎に紙間に形成するようにする。Ｍ＜Ｎという関係が成立するようにすれば、基準トナーパターンを形成する紙間に毎回Ｎの基準トナーパターンを形成する場合よりも紙間の長さを短くして生産性を向上できる。
【００４９】
そして、本実施形態では、黒色の２つの基準トナーパターンについて図１５のタイミングで付着量を検出するたびに、図１１のステップＳ５´〜Ｓ８´の制御を行う。このステップＳ５´で目標標範囲内の付着量か否かを、基準付着量Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２毎に判断するに当たっての上限閾値、下限閾値の設定は例えば次のように行う。すなわち、上限閾値は、各目標値の＋０．０１ｍｇ／ｃｍ２に設定する。下限閾値は、各目標値の−０．０１ｍｇ／ｃｍ２に設定する。この設定値は、使用するセンサの分解能に応じて設定することが望ましい。
【００５０】
図１６は本実施形態の効果確認の結果を示すグラフである。比較した条件は、本実施例の制御を実施してた場合と、実施していない場合の、実画像の画像濃度の推移を比較して判断した。評価は、黒色トナーで行った。第１の目標出力値補正手段で補正後から１０００枚連続通紙のベタパッチの画像濃度推移を確認した。画像は常に画像面積率５％のチャートである。１０００枚の通紙中は、第２の目標出力値補正手段で１０枚ごとに補正する。本実施例の制御を実施した場合は、目標値を２つ、未実施のものは、目標値を１つとした。結果から、目標のベタ付着量に対して、本実施例の制御をしている時の方が、画像濃度が安定していることがわかる。画像濃度は、Ｘ−ｒｉｔｅ社製の測色計で行った。
【００５１】
図１７は変形例の説明図である。この例は黒色トナーとカラーの各色のトナーのすべてについて単一の反射濃度センサ６２を兼用する例の説明図である。図示の状態は電位制御において中間転写ベルト上に各色５つの階調パターンを形成して反射濃度センサ６２との対向部に送り込む様子を説明している。この例で各色１０枚ごと実行する上記第２の目標出力値補正処理は、各色の基準トナーパターンの作像タイミングは重ならないようにずらす。一つの紙間に２色の基準トナーパターンを形成するとその分紙間を広く確保するひつようがあって画像形成の生産性が低下するためである。互いに付着量が異なる２つの黒色の基準トナーパターンも、各基準トナーパターン２０枚毎に紙間に形成する。この例では、主走査方向に複数のセンサを並べてコストアップになるのを避けられる。
【００５２】
上記黒色の付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２をそれぞれ狙った基準トナーパターンを形成するときの作像条件は、電位制御手段（プロセスコントロール）を実行するときに求め具体例について説明する。
図１８は電位制御手段の一例の制御フローである。
この電位制御においては、作像系の立ち上げに先立ち、まず、濃度センサの発光素子ＬＥＤをＯＦＦしている状態での出力電圧値であるオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを検知する（ステップ７００：以下、ステップをＳと記す。）。検知終了後、作像系立ち上げ動作を行う（Ｓ７０１）。次に、所定条件で一様に帯電された各感光体１１の表面電位（感光体地肌部電位Ｖｄ）の検知（Ｖｄ検知）を電位センサ４０により行い（Ｓ７０２）、この検知結果に基づいて帯電ローラ１５への印加バイアスの調整を行う（Ｓ７０３）。この後、Ｖｓｇ調整を行う（Ｓ７０４）。
【００５３】
次に、各感光体１１上に各色１０階調のパッチパターン（多階調パッチパターン）の静電潜像を形成し（Ｓ７０５）、各感光体１１上における１０階調パターンの各パッチ電位に対する電位センサ４０の出力値を読み込んで（Ｓ７０６）、ＲＡＭ１０３に格納する。また、このセンサ出力値（各パッチの電位）とこのパッチパターンを現像したときの現像バイアスとから現像ポテンシャルを計算しておく（Ｓ７０７）。なお、このときに形成する１０階調のパッチパターンの作像条件及びパターン構造は後に詳述する。
【００５４】
次いで、ＣＰＵ１０１は、上述した１０階調パターンを現像して中間転写ベルト６上に転写したトナーパターンに対するトナー付着量を濃度センサ６２（Ｐセンサ）によって検知する（Ｓ７０６）。このトナー付着量検知では、各色のトナーパターンに対する濃度センサ６２の正反射光出力（Ｖｓｐ＿ｒｅｇ）、拡散反射光出力（Ｖｓｐ＿ｄｉｆ）をすべてのトナーパッチ（１０パッチ×４色分）をＲＡＭ１０３に格納する。次に、トナーの付着量を算出する（ステップＳ７０７）。この付着量算出アルゴリズムは、黒トナー検知用センサとカラートナー検知用センサとではセンサ構成が異なるために、別のアルゴリズムとなる。そして、次に、現像γの計算（Ｓ７０８）を行う。
【００５５】
現像γの計算処理（Ｓ７０８）では、Ｓ７０７で得られた現像ポテンシャル（各色１０階調パッチパターンの各パッチを現像したときの現像バイアスＶｂと各パッチの検知電位との差分値）に対し、各パッチのトナー付着量データ（単位面積当りのトナー付着量［ｍｇ/ｃｍ２］）をプロットしたデータの直線近似式（傾きが現像γ、ｘ切片が現像開始電圧。）を計算し、狙いのトナー付着量（ベタ画像の目標トナー付着量）を得るのに必要な現像ポテンシャルを算出する（Ｓ７０９）。
【００５６】
次に、感光体１１の残留電位Ｖｒを検知する（Ｓ７１０）。この検知では、光書込ユニット１０６の露光パワーを最大光量となるように制御し、このときの電位センサ４０で読み取った電位を感光体１１の残留電位Ｖｒとする。本来は、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電のプロセスを経た後の電位を残留電位Ｖｒと呼ぶが、本実施形態では電位センサ４０が露光と現像との間に配置されているため、除電プロセスの代わりに最大光量での露光を行い、このような最大露光後の電位を残留電位として検出している。
【００５７】
この残留電位Ｖｒが基準値（例えば、初期状態において、感光体１１を所定の帯電電位Ｖｄとした後、最大光量で露光したときの残留電位Ｖｒ）を超えていた場合、残留電位Ｖｒと基準値の差分を前記所定の帯電電位Ｖｄに加えたものを目標帯電電位として設定する（Ｓ７１１）。カラー画像を形成するときには、各色並行して感光体１１の帯電装置６０による帯電電位Ｖｄが上記目標帯電電位になるように電源回路を調整し、光書込ユニット１０６の光源ドライバを介して光源における露光パワーを、露光後の感光体表面の電位である露光電位ＶＬと上記目標電位との間で所望の露光ポテンシャルを得ることができる電位になるように調整する（Ｓ７１１）。さらに、各色の現像装置の各現像バイアスＶｂが露光電位ＶＬとの間で所望の現像ポテンシャルが得られるような現像バイアスとなるように、各目標電位（目標帯電電位Ｖｄ、現像バイアスＶｂ、目標露光電位ＶＬ）を算出する（Ｓ７１１）。
【００５８】
次に、ベタ画像だけでなく、ハーフトーンと呼ばれる中間調の画像も形成する（Ｓ７１２）。そして、感光体１１の光減衰特性が変化した場合、この中間調の画像も適切に作像できるように作像条件を調節する。詳しくは、良好なベタ画像と中間調の画像とを得るための補正制御、具体的には、疲労等に対する帯電電位Ｖｄの補正制御を行った後に、良好なベタ画像と中間調の画像を得るための最適な露光パワーＬｐを求める制御を行う（Ｓ７１３）。
【００５９】
図１９は、ベタ画像の露光を行った場合と中間調の露光を行った場合との感光体の光減衰特性の説明図である。
図１９中の実線がベタ画像の露光の場合であり、破線が中間調の露光を行った場合である。中間調の露光は、ベタ画像と同じ露光パワーで、単位面積あたりの露光時間をベタ画像よりも少なくする。単位面積あたりの露光面積を変えることで中間調を表す手法を用いても構わない。電位センサによる感光体表面の電位の測定はドット一つ一つではなく、ある程度の範囲で電位を測定し、その範囲内の平均値となる電位を検出する。よって、図１９に示すように、同じ露光パワーであっても、中間調の露光を行った場合の露光電位である中間調露光電位ＶＬｈは、ベタ画像の露光を行った場合の露光電位であるベタ露光電位ＶＬｆよりも高い値（帯電電位Ｖｄに近い値）となる。良好なベタ画像と中間調の画像とを得るためには、露光パワーを所望の光減衰率に合わせるように調整する。この光減衰率とは、帯電電位が一定の条件下で、ベタ画像の条件で露光したときの露光ポテンシャル（ＰｏｔＡ）に対する中間調の条件で露光したときの露光ポテンシャル（ＰｏｔＢ）の比｛（ＰｏｔＢ）／（ＰｏｔＡ）｝である。この光減衰率の値を所定の一定にすることにより、ベタ画像に対するハーフトーン画像の濃度を一定に揃えることができる。図１９では光減衰率を０．７で調整する例を示す。また、本例では、ベタ画像の作像条件の露光Ｄｕｔｙは１００［％］であり、ハーフトーンの作像条件の露光Ｄｕｔｙは５０［％］である。本例では露光Ｄｕｔｙを変更したが、露光Ｄｕｔｙを変更せずに単位面積あたりの露光面積を５０％にしても構わない。
【００６０】
本例の良好なベタ画像と中間調の画像とを得るための補正制御では、中間調露光電位ＶＬｈに基づいて適切な露光パワーＬｐを算出する。先ず、露光Ｄｕｔｙが５０［％］（４値のパルス調整を行える機械の場合、２値）になるようにセットし、光減衰率０．７となる電位、すなわち、残留電位Ｖｒ測定時の露光ポテンシャル（図中の実線の矢印で示す最大露光ポテンシャルＰｏｔＭ）×０．７が露光ポテンシャル（図中のＰｏｔＧ）となる電位を光量調整目標値Ｖｇとする。図１９中の破線に示すように、露光Ｄｕｔｙを５０［％］に下げると、その露光電位である中間調露光電位ＶＬｈの検知結果は、Ｖｒ測定時（ベタ露光電位ＶＬｆ）のように電位が飽和せず、露光パワーＬｐを変えると中間調露光電位ＶＬｈも変化する（感光体の感度がある領域である）ため露光パワーを精度よく調整可能となる。露光Ｄｕｔｙ５０［％］で露光パワーＬｐ調整を行い、中間調露光電位ＶＬｈが光量調整目標値Ｖｇとなるような露光パワーＬｐを算出する（図１９ではＬｐ＝約０．３５［μＪ／ｃｍ２］）。次に、算出した露光パワーでベタ部（露光Ｄｕｔｙ１００［％］）の露光電位ＶＬであるベタ露光電位ＶＬｆを測定する。そして、所望のトナー付着量を得るために必要な現像ポテンシャルをベタ露光電位ＶＬｆに足し合わせ、現像バイアスＶｂを決定する。さらに、現像バイアスに地肌ポテンシャルを足し合わせ帯電電位Ｖｄを決定する（Ｓ７１４）。
【００６１】
以上の電位制御手段の一例において、上記黒色の２つの基準トナーパターンを形成するときの作像条件を次のようにして求める。２つの基準トナーパターンの作像条件は、対応する現像ポテンシャルで決まり、それに応じたい、帯電電位、現像バイアス、露光量（露光パワー及び書込パターンといった書込条件）の組み合わせで実現できる。
たとえば、電位制御で決定した帯電電位、現像バイアス、露光量のうち、帯電電位と現像バイアスは画像作像用のものをそのまま利用し、露光量を２つの基準トナーパターンに応じたものになるように互いに異なる２つの露光量にする。しかも、露光量を異ならせるのに、書込パターンはベタパターンで露光パワーを２つの基準トナーパターンに応じたものになるようにする。
【００６２】
具体的には、電位制御のＳ７１２で複数の中間調パターンを面積率５０％のパターンを用いて露光パワーを切り替えて作成するときに、あわせて、ベタパターン（面積率１００％のパターン）も、同じ値で露光パワーを切り替えて作成する。そして、少なくともこのベタパターンを現像したベタ現像パターンのトナー付着量を黒用の光学センサで検出する。検出した付着量がセンサ感度良好付着量範囲内であって範囲の上下限の近傍になるパターンの露光パワー、現像ポテンシャル及び付着量を基準にして、２つの基準トナーパターンの作像条件および基準付着量と決定する。
【００６３】
図２０はＳ７１２での露光パワーの切り替えが５段階で行われた場合のベタパターン（面積率１００％のパターン）についての現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示すグラフである。黒色トナー用の濃度センサのセンサ感度良好付着量範囲の上限と下限の間に複数のベタパターン（図示の例では２つのベタパターン）が含まれている。これらのベタパターンについての現像ポテンシャルＶｄ１、Ｖｄ１とトナー付着量α１，α２、それらを形成したときの露光パワーを基準にする。これらのベタパターンについての現像ポテンシャルとトナー付着量との関係式から上記センサ感度良好付着範囲内であって上下限近傍になる２つの基準トナーパターン用の露光パワー及びトナー付着量を算出してもよい。
【００６４】
基準付着量はセンサ感度良好付着量範囲内で予め決めておき（たとえば、基準トナーパターン付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２を０．２８ｍｇ／ｃｍ２と０．１２ｍｇ／ｃｍ２に決めておき）、上記ベタパターンの検出電位や検出付着量から線形補完などにより、決めておいた基準付着量に対応する露光パワーを求めて作像条件にしてもよい。
以上のようにベタパターンを用いながらパワーをセンサ感度良好付着量範囲内の付着量が得られるように切り替えて互いに異なる２つの基準トナーパターンを形成するのに代えて、露光パワーは画像作像用のものをそのまま利用し、帯電電位及び又は現像バイアスを２つの基準トナーパターンに応じたものになるようにしてもよい。さらに、電位計を搭載しない画像形成装置の場合には、予め実験で求めて記憶部に記憶させておいた電位減衰特定を用いて上記２つの基準トナーパターンを作成する作像条件や基準付着量を求めるようにしてもよい。
【００６５】
以上に本実施形態では、像担持体上に形成した画像を検知する画像検知手段（例えば反射濃度センサ６２）の出力に基づいて画像形成手段の画像形成条件を制御するにおいて互いに濃度が異なるＮ個（例えば２）のテスト画像である付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１とＭｔａｒｇｅｔ＿ｋ２の基準トナーパターンのなかから、選択肢間で異なる濃度のテスト画像を一つは含むＭ個（例えば１でＮより小さい）のテスト画像からなる選択枝（付着量目標値Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ１の基準トナーパターンと付着量Ｍｔａｒｇｅｔ＿ｋ２の基準トナーパターン）を複数用意し、画像間で異なる選択肢の前記Ｍ個（例えば１）のテスト画像を画像間に形成し、前記画像検知手段で検知した結果に基づいて画像形成条件を制御する第一制御手段（例えば制御部１００による第２の目標出力値補正手段）を設けたことを特徴とするものである。
【００６６】
よって、互いに濃度が異なる複数のテスト画像を用いるので単一のテスト画像を用いる場合に比して画像形成条件を適切に制御できる。特に、画像間に形成するテスト画像の和が選択し得るテスト画像の数よりも少ないので、多数のテスト画像を画像間に形成することにより画像間の距離が増大することによる生産性の低下を抑制しながら適切な画像形成条件の制御を行える。
【符号の説明】
【００６７】
１                      ：作像手段
３                      ：２次転写ローラ
５                      ：レジストローラ
６                      ：中間転写ベルト
７                      ：定着ユニット
１０                    ：中間転写ベルト
１１                    ：感光体
１２Ｙ                  ：潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ
１３Ｙ                  ：クリーニングブレード
１５                    ：帯電装置
１５Ｙ                  ：帯電ローラ
２０                    ：現像装置
２０Ｂｋ                ：現像装置
２０Ｃ                  ：現像装置
２０Ｍ                  ：現像装置
２０Ｙ                  ：現像装置
２２                    ：現像スリーブ
２３Ｙ                  ：第１撹拌搬送スクリュー
２４Ｙ                  ：第２撹拌搬送スクリュー
２５Ｙ                  ：現像ドクタ
２６                    ：透磁率センサ
２７                    ：粉体ポンプ
３０Ｙ                  ：トナーカートリッジ
３１                    ：トナー補給駆動モータ
４０                    ：電位センサ
６０                    ：帯電装置
６２                    ：反射濃度センサ
１００                  ：制御部
１０１                  ：ＣＰＵ
１０２                  ：ＲＯＭ
１０３                  ：ＲＡＭ
１０４                  ：Ｉ／Ｏユニット
１０６                  ：光書込ユニット
１１３                  ：トナーパターン
３０３                  ：発光素子
３０４                  ：正反射光受光素子
３０５                  ：拡散反射光受光素子
Ｌ                      ：レーザー光
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６８】
【特許文献１】特開２００８−１５１８９６号公報
【図１】
2020020874.tif 000003
【図２】
2020020874.tif 000004
【図３】
2020020874.tif 000005
【図４】
2020020874.tif 000006
【図５】
2020020874.tif 000007
【図６】
2020020874.tif 000008
【図７】
2020020874.tif 000009
【図８】
2020020874.tif 000010
【図９】
2020020874.tif 000011
【図１０】
2020020874.tif 000012
【図１１】
2020020874.tif 000013
【図１２】
2020020874.tif 000014
【図１３】
2020020874.tif 000015
【図１４】
2020020874.tif 000016
【図１５】
2020020874.tif 000017
【図１６】
2020020874.tif 000018
【図１７】
2020020874.tif 000019
【図１８】
2020020874.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2020020874.tif 000022