(57)【要約】【課題】濃度補正時間を極力短くすることにより画像形成効率を低下させず、且つ高濃度及び中間調の濃度補正の精度も維持可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】濃度補正制御が実行されると、制御部３２は温湿度条件に基づいて目標濃度を設定するとともに濃度パターンを形成し、濃度パターンが目標濃度となる現像バイアスレベルを設定する濃度制御工程を実行する。そして、設定された目標濃度が前回と異なる場合は、濃度制御工程に続いて階調制御工程を実行する。一方、目標濃度が前回と同じ場合は階調制御工程を実行せずに濃度補正制御を終了する。【選択図】図３
2010107856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを含む画像形成部と、
該画像形成部により形成された画像濃度を検知する検知手段と、
該検知手段の検知結果に基づいて濃度制御及び階調制御を行う制御手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御手段は、前記現像装置に印加される現像バイアスの印加条件を段階的に変更して所定濃度の濃度パターンを形成するとともに、各濃度パターンの濃度検知結果に基づいて濃度パターンの濃度が目標濃度となる現像バイアスレベルを設定する濃度制御工程と、該濃度制御工程において設定された現像バイアスレベルを用いて所定段階の階調パターンを形成するとともに、階調パターンの濃度検知結果に基づいて階調制御を行う階調制御工程とを実行可能であり、
前記濃度制御工程で用いる目標濃度が環境条件に応じて複数設定されており、該目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と同じ場合はそれに続く階調制御工程を省略し、目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と異なる場合は濃度制御工程に続いて階調制御工程を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記環境条件は、装置内部または外部の温湿度条件であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成部が複数設けられており、各画像形成部において前記濃度制御工程及び階調制御工程を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を用いた画像形成装置に関し、特に画像形成装置における出力画像の濃度補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、装置起動時或いは画像濃度を適正に設定するためのモード（キャリブレーションモード）が設定されたとき、トナー担持体上に直接トナーを転写して濃度補正パターン（基準画像）を形成し、その濃度を検出して濃度補正を行うのが一般的である。例えばカラー画像形成装置の場合、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各画像形成部により像担持体上に各色の基準画像が形成され、中間転写ベルト等のトナー担持体上に転写された基準画像の濃度を検知手段により検知して濃度補正を行う。
【０００３】
画像濃度の調整方法としては、検知された画像濃度に基づいて感光体の帯電電位、現像バイアス電位、露光装置による露光量等を調整する方法が挙げられるが、カラー画像形成装置においては、キャリブレーションは色味を合わせる重要な役割を果たしており、高濃度部（ソリッド領域）とハーフトーン濃度部（中間調領域）とを含む画像を安定して高品質に出力するためには、高濃度及びハーフトーンの両方の補正精度を向上させることが必要である。また、生産性（画像形成効率）を低下させずに効率的なキャリブレーションを行うことも要求されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、高濃度制御及び中間調制御の両方を行う第１の制御モードと、高濃度制御のみを行う第２の制御モードとを、電源投入、前回補正からの経過時間や印字枚数、及び環境変化に応じて選択することにより、画像形成効率の低下を抑制可能とした濃度調整方法が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２０６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の方法では、階調特性が変化すると考えられるような前回の制御から長時間が経過した場合のみ第１の制御モードが実行され、その他の場合は第２の制御モードが実行される。しかし、濃度入力値と出力濃度との関係（濃度特性）は環境条件、特に温度条件によって変化するため、高濃度制御のみを行う第２の制御モードでは、環境変化等により中間調の濃度がずれてしまうおそれがある。そのため、カラー画像、特に中間調を主とする写真画像等の色味が保証できなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、濃度補正時間を極力短くすることにより画像形成効率を低下させず、且つ高濃度及び中間調の濃度補正の精度も維持可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、像担持体と、該像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置とを含む画像形成部と、該画像形成部により形成された画像濃度を検知する検知手段と、該検知手段の検知結果に基づいて濃度制御及び階調制御を行う制御手段と、を備えた画像形成装置において、前記制御手段は、前記現像装置に印加される現像バイアスの印加条件を段階的に変更して所定濃度の濃度パターンを形成するとともに、各濃度パターンの濃度検知結果に基づいて濃度パターンの濃度が目標濃度となる現像バイアスレベルを設定する濃度制御工程と、該濃度制御工程において設定された現像バイアスレベルを用いて所定段階の階調パターンを形成するとともに、階調パターンの濃度検知結果に基づいて階調制御を行う階調制御工程とを実行可能であり、前記濃度制御工程で用いる目標濃度が環境条件に応じて複数設定されており、該目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と同じ場合はそれに続く階調制御工程を省略し、目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と異なる場合は濃度制御工程に続いて階調制御工程を実行することを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記環境条件は、装置内部または外部の温湿度条件であることを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、上記構成の画像形成装置において、前記画像形成部が複数設けられており、各画像形成部において前記濃度制御工程及び階調制御工程を実行することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の構成によれば、環境条件毎に設定された目標濃度を用いて濃度制御工程が実行されるため、環境条件に係わらず高濃度部での出力特性を安定させることができる。また、濃度制御工程において目標濃度が変更された場合のみ階調制御工程が実行されるため、中間調の濃度安定性を確保するとともに濃度補正時間を極力短縮して画像形成効率を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の画像形成装置において、目標濃度設定のための環境条件として、濃度入力値と出力濃度との関係（濃度特性）に対する影響の大きい装置内部または外部の温湿度条件を用いることにより、装置の使用環境に応じた的確な目標濃度を設定して濃度補正を精度良く行うことができる。
【００１２】
また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の画像形成装置において、画像形成部がトナーの色毎に複数設けられたカラー画像形成装置の場合、各画像形成部でそれぞれ濃度制御工程及び階調制御工程を実行することにより、中間調を主とする写真画像等の色味も精確に再現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１４】
この画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、駆動手段（図示せず）により図１において時計回りに回転しながら各画像形成部に隣接して移動する中間転写ベルト８上に順次転写（一次転写）された後、二次転写ローラ９において用紙Ｓ上に一度に転写（二次転写）され、さらに、定着部７において用紙Ｓ上に定着された後、装置本体より排出される構成となっている。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。
【００１５】
トナー像が転写される用紙Ｓは、装置下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラ１２ａ及びレジストローラ対１２ｂを介して二次転写ローラ９へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられる。また、二次転写ローラ９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナーを除去するためのクリーニングブレード１９が配置されている。
【００１６】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング部５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。
【００１７】
ユーザにより画像形成開始が入力されると、先ず、帯電器２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置４によって光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向配置された現像ローラ（現像剤担持体）を備え、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーが補給装置（図示せず）によって所定量充填されている。このトナーは、現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１８】
そして、中間転写ベルト８に所定の転写電圧で電界が付与された後、一次転写ローラ６ａ〜６ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング部５ａ〜５ｄにより除去される。
【００１９】
中間転写ベルト８は、従動ローラ１０、駆動ローラ１１及びテンションローラ２０に掛け渡されており、駆動モータ（図示せず）による駆動ローラ１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回りに回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラ１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラ９へ搬送され、中間転写ベルト８とのニップ部（二次転写ニップ部）において用紙Ｓ上にフルカラー画像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部７へと搬送される。
【００２０】
定着部７に搬送された用紙Ｓは、定着ローラ対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｓの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラ１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２１】
一方、用紙Ｓの両面に画像を形成する場合は、定着部７を通過した用紙Ｓの一部を一旦排出ローラ１５から装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｓは排出ローラ１５を逆回転させることにより分岐部１４で用紙搬送路１８に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ローラ９に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラ９により用紙Ｓの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。
【００２２】
画像形成部Ｐｄの下流側且つ二次転写ローラ９の上流側直近には濃度検知センサ２１が配置されている。濃度検知センサ２１は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて中間転写ベルト８上に形成される濃度補正パターンに測定光を照射し、濃度補正パターンを構成する各パッチ画像からの反射光量を検出する。検出結果は受光出力信号として後述する制御部３２に送信される。濃度検知センサ２１としては、一般にＬＥＤ等から成る発光素子と、フォトダイオード等から成る受光素子を備えた光学センサが用いられる。濃度補正パターンの濃度を測定する際、発光素子から中間転写ベルト８上の各パッチ画像に対し順次測定光を照射すると、測定光はトナーによって反射される光、及びベルト表面によって反射される光として受光素子に入射する。
【００２３】
トナーの付着量が多い場合には、ベルト表面からの反射光がトナーによって遮光されるので、受光素子の受光量が減少する。一方、トナーの付着量が少ない場合には、逆にベルト表面からの反射光が多くなる結果、受光素子の受光量が増大する。従って、受光した反射光量に基づく受光信号の出力値により各色のパッチ画像のトナー付着量（画像濃度）を検知し、予め定められた基準濃度と比較して露光量や現像バイアスの特性値などを調整することにより、各色について濃度補正が行われる。
【００２４】
濃度検知センサ２１は、測定対象物までの距離を厳密に規定しておく必要があるため、図１に示すように、中間転写ベルト８表面までの距離変動の少ない駆動ローラ１１に対抗するような位置に配置されており、中間転写ベルト８上の濃度補正パターンの形成位置に合わせて中間転写ベルト８の幅方向に位置決めされている。
【００２５】
なお、濃度検知センサ２１は中間転写ベルト８上の濃度補正パターンを検知可能な他の位置に配置しても良いが、例えば二次転写ローラ９よりも下流側に配置した場合、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにより濃度補正パターンが形成されてから濃度検知が行われるまでの時間が長くなり、さらに濃度補正パターンが二次転写ローラ９と接触することにより濃度補正パターンの表面状態が変化するおそれもある。そのため、図１のように画像形成部Ｐｄよりも下流側且つ二次転写ローラ９の接触位置よりも上流側に配置することが好ましい。
【００２６】
用紙カセット１６の上方には機内温湿度センサ２３が設置されている。この機内温湿度センサ２３は制御部３２（図２参照）により制御されており、主電源をＯＦＦにしないかぎり温度及び湿度の測定が可能である。例えば１分毎のように定期的に温湿度情報を収集することも可能であり、印字開始時等の条件設定を行って温湿度情報を収集することも可能である。機内温度センサ２３は定着部７等の熱源の影響を受けにくい他の位置に配置しても良い。
【００２７】
図２は、本発明のカラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。画像形成装置１００は、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、画像入力部３０、ＡＤ変換部３１、制御部３２、記憶部３３、操作パネル３４、定着部７、中間転写ベルト８、濃度検知センサ２１、及び機内温湿度センサ２３等を含む構成である。
【００２８】
画像入力部３０は、画像形成装置１００がカラー複写機である場合、複写時に原稿を照明するスキャナランプや原稿からの反射光の光路を変更するミラーが搭載された走査光学系、原稿からの反射光を集光して結像する集光レンズ、及び結像された画像光を電気信号に変換するＣＣＤ等から構成される画像読取部であり、画像形成装置１００が図１に示すようなカラープリンタである場合、パーソナルコンピュータ等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部３０より入力された画像信号はＡＤ変換部３１においてデジタル信号に変換された後、記憶部３３内の画像メモリ４０に送出される。
【００２９】
記憶部３３は、画像入力部３０から入力されＡＤ変換部３１においてデジタル変換された印刷画像データをページ単位で記憶する画像メモリ４０、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される読み書き自在のＲＡＭ（Random Access Memory）４１、及び画像形成装置１００の制御用プログラムや制御上の必要な数値等の画像形成装置１００の使用中に変更されることがないデータ等が収められる読み出し専用のＲＯＭ（Read Only Memory）４２を備えている。
【００３０】
また、ＲＡＭ４１には、濃度入力値と実際の濃度出力値（センサ出力値）とを関連づけて記憶したγテーブルや、温湿度条件が変化したときの濃度入力値と濃度出力値（センサ出力値）との関係に基づいて濃度制御時の目標濃度を温湿度条件毎に記憶した目標濃度設定テーブル等も格納されている。
【００３１】
操作パネル３４は、画像形成装置１００の状態や画像形成状況や印刷部数を表示するとともに、タッチパネルとして両面印刷や白黒反転等の機能や倍率設定、濃度設定など各種設定を行う液晶表示部、印刷部数の設定や画像形成装置１００がＦＡＸ機能を有する場合に相手方のＦＡＸ番号を入力等するためのテンキー、画像形成を開始するようにユーザが指示するスタートボタン、画像形成を中止する際等に使用するストップ／クリアボタン、画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする際に使用するリセットボタン等が設けられており、ユーザは操作パネル３４を操作して指示を入力することで、画像形成装置１００の各種の設定をし、画像形成等の各種機能を実行させる。
【００３２】
制御部３２は、例えば中央処理装置（ＣＰＵ）であり、設定されたプログラムに従って画像入力部３０、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、定着部７、及び用紙カセット１６（図１参照）からの用紙Ｓの搬送等を全般的に制御するとともに、画像入力部３０から入力された画像信号を、必要に応じて変倍処理或いは階調処理して画像データに変換する。露光装置４は、処理後の画像データに基づいてレーザ光を照射し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に潜像を形成する。
【００３３】
さらに制御部３２は、前回キャリブレーション時からの印字枚数や操作パネル３４のキー操作等によりキャリブレーションモードが設定されると、濃度検知センサ２１からの出力信号を受信し、濃度パターンの各パッチ画像のセンサ出力値を目標濃度と比較する機能、比較結果に応じて現像バイアスレベルを設定する機能、設定された現像バイアスレベルで階調パターンを形成し、階調パターンの各パッチ画像のセンサ出力値からγテーブルを用いて中間調制御を行う機能を有している。
【００３４】
次に、本発明のカラー画像形成装置における濃度補正制御について説明する。図３は、本発明の画像形成装置で実行される濃度補正制御を示すフローチャートである。図１及び図２を参照しながら、図３のステップに沿って濃度補正制御手順について説明する。
【００３５】
先ず、ユーザの操作により印字が開始されると（ステップＳ１）、制御部３２は濃度補正（キャリブレーション）実行条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ２）。ここでは前回の濃度補正実行時からの累積印字枚数が所定枚数に到達したか否かで判断するものとする。ステップＳ２で濃度補正実行条件を満たす場合は、濃度制御工程における所定の濃度入力値（面積率）に対する目標濃度を設定する（ステップＳ３）。
【００３６】
図４は、温度湿条件が変化したときの濃度入力値（面積率）と濃度出力値（ＩＤ；イメージデンシティ）との関係を示すグラフである。温湿度条件が変化すると、トナーの帯電特性やドラム表面電位が変動するため、図４に示すように出力特性に差が生じる。面積率４０％においては温湿度条件による画像濃度差は認められないが、高濃度部においては高温高湿環境下（３０℃、８０％、図に●で表示）では常温常湿環境下（２０℃、６０％、図に■で表示）に比べて濃度出力値が高くなり、低温低湿環境下（１０℃、２０％、図に▲で表示）では常温常湿環境下に比べて濃度出力値が低くなる傾向がある。
【００３７】
そこで、高濃度部での濃度出力値を安定させるために、本発明では温湿度条件毎に目標濃度（ＩＤ）を設定している。目標濃度は機内温湿度センサ２３により検出された温湿度とＲＡＭ４１に記憶された目標濃度設定テーブルとを用いて設定される。目標濃度設定テーブルの一例を表１に示す。
【００３８】
【表１】
2010107856.tif 000003
【００３９】
表１において、目標濃度設定テーブルの各行には機内温度Ｔが２８℃以上、２０℃以上２８℃未満、２０℃未満の３段階で割り当てられ、各列には機内湿度Ｈが８０％以上、４０％以上８０％未満、４０％未満の３段階で割り当てられている。機内温湿度センサ２３により機内温度Ｔ及び機内湿度Ｈが検知されると、検知された温度及び湿度に対応する行及び列の交差する位置の目標濃度が選定される。例えば、常温常湿環境（２０℃、６０％）では２０≦Ｔ＜２８の行と４０≦Ｈ＜８０の列とが交差する位置の０．４が濃度入力値４０％に対する目標濃度として設定される。同様に、高温高湿環境（３０℃、８０％）では０．３、低温低湿環境（１０℃、２０％）では０．６が目標濃度に設定される。
【００４０】
低温低湿環境において目標濃度を変更した場合の出力特性の変化を図５に示す。図５に示すように、目標濃度が０．４の場合（図に▲で表示）、濃度入力値１００％での濃度出力値が１．２であったのに対し、目標濃度を０．６に変更すると（図に△で表示）濃度入力値１００％での濃度出力値は１．３となり、高濃度部での出力値が高くなることがわかる。ただし、目標濃度を変更すると中間調濃度の出力特性がずれてしまうため、後述する階調制御工程が必要となる。
【００４１】
目標濃度の設定に続いて濃度制御工程が実行され（ステップＳ４）、制御部３２は濃度パターンの形成を指示する。濃度制御工程に用いられる濃度パターンの一例を図６に示す。本発明では、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色について、所定濃度（ここでは４０％）の濃度パターンを、現像装置３ａ〜３ｄに印加される現像バイアスの印加条件を段階的に変更して複数組形成する。
【００４２】
現像装置３ａ〜３ｄの現像ローラには直流バイアスＶｄｃに交流バイアスＶａｃを重畳した現像バイアスが印加される。本実施形態では、直流バイアス値が２５０Ｖの場合を中心として、低電圧側に２００Ｖ、１５０Ｖ、高電圧側に３００Ｖ、３５０Ｖの計５段階に変更するものとし、説明の便宜上、直流バイアス値の低い側から現像バイアスレベルを−２、−１、０、１、２とする。なお、ここでは直流バイアス値を段階的に変更したが、直流バイアス値に代えて、或いは直流バイアス値と共に、交流バイアスのピークツーピーク値、周波数、Ｄｕｔｙ比の少なくとも１つを段階的に変更した現像バイアスレベルを設定しても良い。
【００４３】
図６では、所定の現像バイアスレベル（例えば−２）における各色の濃度補正パターンを示しており、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの４色について４０％のパターンが計４個形成されている。なお、現像バイアスレベルが−１、０、１、２の場合も図４と同様の濃度補正パターンが形成されるので、トータルで４×５＝２０個のパターンが中間転写ベルト８上に形成されることになる。濃度パターンの濃度設定は４０％に限らず、２０％〜６０％の範囲で適宜設定することができる。
【００４４】
次に、ステップＳ４で形成された濃度パターンの濃度を濃度検知センサ２１により検知し、画像濃度が目標濃度０．４となるような現像バイアスレベルを各色について設定する（ステップＳ５）。一例として、シアンにおける現像バイアスレベルと濃度パターンの濃度検知結果との関係を図７に示す。横軸に現像バイアスレベル、縦軸に画像濃度（ＩＤ）をとってプロットすると、シアンの濃度パターン（４０％）の目標濃度（図の鎖線で表示）を０．４（ＩＤ）とした場合、図７から濃度パターンの画像濃度（黒丸のデータ系列で表示）が０．４となる現像バイアスレベルは０であることがわかる。よって、シアンの現像バイアスレベルを０に設定する。
【００４５】
次に、ステップＳ３で設定された目標濃度が前回の濃度制御時の目標濃度と同じであるか否かを判断する（ステップＳ６）。前回の目標濃度と異なる（温湿度条件が変化した）場合は、濃度制御工程に続いて階調制御工程を実行する（ステップＳ７）。
【００４６】
階調制御工程に用いられる階調パターンの一例を図８に示す。本発明では、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色について、面積率の異なる所定濃度段階（ここでは２０％、４０％、６０％、８０％、１００％の５段階）の濃度パターンを、露光装置４による１ドット内の露光量（レーザ出力レベル）を段階的に変更して複数組形成する。そして、ＲＡＭ４１に記憶されたγテーブルを用いて階調補正を行う。
【００４７】
一方、ステップＳ６において前回の目標濃度と同じ（温湿度条件が変化しなかった）場合は、階調制御工程がなくても中間調の階調性を確保できるため、階調制御工程を実行せずに濃度補正制御を終了する。その後、印字が終了したか否かが判断され（ステップＳ８）、印字が継続している場合はステップＳ２に戻り、以下同様の手順（ステップＳ３〜Ｓ７）を繰り返す。
【００４８】
上記手順で濃度補正を行うことにより、温湿度条件毎に設定された目標濃度を用いて濃度制御工程が実行されるため、温湿度条件に係わらず高濃度部での出力特性を安定させることができる。また、濃度制御工程において目標濃度が変更された場合のみ階調制御工程が実行されるため、中間調の濃度安定性を確保するとともにキャリブレーション時間を極力短縮して画像形成効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、上記の制御例では、前回の濃度補正からの累積印字枚数が所定枚数に到達したとき濃度補正を実行する場合について説明したが、装置の電源投入時やユーザの操作により濃度補正を実行する場合についても全く同様の手順で行うことができる。
【００５０】
その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては濃度パターンの目標濃度を各色について同一としたが、目標濃度は各色に対し個別に設定されていても良い。また、ここでは現像バイアスレベル及び階調パターンの濃度段階をいずれも５段階としたが、５段階に限らず、複数段階であれば４段階以下としても良いし、６段階以上としても良い。現像バイアスレベルや階調パターンの濃度段階が多段階になるにつれて、対応する画像濃度との関係を精確に把握できる反面、形成されるパターンの数も多くなるため濃度補正に要する時間も長くなる。従って、上記実施形態のように５段階程度が好ましい。また、ここでは機内温湿度センサ２３により検出された装置内部の温湿度に基づいて目標濃度を設定したが、装置周辺温度を検出する機外温湿度センサを設け、装置外部の温湿度に基づいて目標濃度を設定しても良い。
【００５１】
また本発明は、図１に示したような中間転写ベルト８上に各色のトナー像を順次積層して形成されたフルカラー画像を用紙上に一度に転写するタンデム型カラー画像形成装置に限らず、ロータリー方式のカラー画像形成装置、モノクロ複写機及びモノクロプリンタ、ファクシミリ等の種々の画像形成装置に適用できるのはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、現像装置に印加される現像バイアスの印加条件を段階的に変更して所定濃度の濃度パターンを形成するとともに、各濃度パターンの濃度検知結果に基づいて濃度パターンの濃度が目標濃度となる現像バイアスレベルを設定する濃度制御工程と、該濃度制御工程において設定された現像バイアスレベルを用いて所定段階の階調パターンを形成するとともに、階調パターンの濃度検知結果に基づいて階調制御を行う階調制御工程とを実行可能な画像形成装置において、濃度制御工程で用いる目標濃度が環境条件に応じて複数設定されており、該目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と同じ場合はそれに続く階調制御工程を省略し、目標濃度が前回の濃度制御工程実行時と異なる場合は濃度制御工程に続いて階調制御工程を実行するものである。
【００５３】
これにより、環境条件に係わらず高濃度部での出力特性が安定した画像形成装置を提供することができる。また、階調制御工程の実行が必要最低限に抑えられるため、中間調の濃度安定性を確保するとともにキャリブレーション時間を極力短縮可能となり、画像形成効率の高い画像形成装置となる。環境条件としては、濃度入力値と出力濃度との関係（濃度特性）に対する影響の大きい温湿度条件を用いることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】は、本発明のカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】は、本発明のカラー画像形成装置の制御経路を示すブロック図である。
【図３】は、本発明の画像形成装置で実行される濃度補正制御を説明するフローチャートである。
【図４】は、温湿度条件が変化したときの濃度入力値（面積率）と濃度出力値（ＩＤ）との関係を示すグラフである。
【図５】は、低温低湿環境において目標濃度を変更した場合の出力特性の変化を示すグラフである。
【図６】は、濃度制御工程で用いられる濃度パターンの一例を示す図である。
【図７】は、シアンにおける現像バイアスレベルと濃度パターンの濃度検知結果との関係を示すグラフである。
【図８】は、階調制御工程で用いられる階調パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電器
３ａ〜３ｄ      現像装置
４              露光装置
６ａ〜６ｄ      一次転写ローラ
７              定着部
８              中間転写ベルト
９              二次転写ローラ
２１            濃度検知センサ（検知手段）
２３            機内温湿度センサ
３２            制御部（制御手段）
３３            記憶部
３４            操作パネル
４１            ＲＡＭ
４２            ＲＯＭ
１００          画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図６】
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【図８】
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