(57)【要約】【課題】現像性能直線を精度良く検出しつつ、出力画像作像条件決定処理の短縮化を図る。【解決手段】絶対湿度を検知する図示しない絶対湿度センサを設けた。そして、出力画像作像条件決定処理を実施するのに先立ち、パッチ作像条件決定処理を実施するように、制御部５００を構成した。このパッチ作像条件決定処理において、前回よりも高い絶対湿度を検知したら、前回からの差分に応じて個々のパッチ状トナー像にそれぞれ対応する現像ポテンシャルをより小さくする。この逆に、前回よりも低い絶対湿度を検知したら、前回からの差分に応じて個々のパッチ状トナー像にそれぞれ対応する現像ポテンシャルをより大きくする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に静電潜像を書き込む潜像書込手段と、現像剤担持体の表面に担持した現像剤によって該静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、該潜像担持体の表面上のトナー像、あるいは該潜像担持体から転写体に転写されたトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を検知する付着量検知手段と、互いに異なる作像条件で現像した複数のパッチ状トナー像からなるパッチパターン像を形成し、それら複数のパッチ状トナー像に対するトナー付着量を該付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、作像条件とトナー付着量との関係を示す現像性能直線を把握した後、該現像性能直線に基づいて、ユーザーの命令に基づく画像を形成する際の作像条件を決定する出力画像作像条件決定処理を所定のタイミングで実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
環境状況を把握するする環境把握手段を設けるとともに、
上記出力画像作像条件決定処理を実施するのに先立ち、上記出力画像作像条件決定処理を前回実施したときからの環境変動量と、前回の上記出力画像作像条件決定処理における個々のパッチ状トナー像の作像条件とに基づいて、後に実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成する複数のパッチ状トナー像の作像条件をそれぞれ決定するパッチ作像条件決定処理を実施するように、上記制御手段を構成し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、
上記パッチ作像条件決定処理にて、前回の上記出力画像作像条件決定処理を実施したときの複数のパッチ状トナー像におけるそれぞれの作像条件を、上記環境変動量に基づいて補正して、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成する複数のパッチ状トナー像におけるそれぞれの作像条件とする処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
上記環境把握手段として、絶対湿度の状況を把握するものを用いるとともに、
上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量が正の絶対湿度変動量である場合に、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件として、前回の出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件よりも作像能力を低くするもの、を決定する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３の画像形成装置において、
上記環境把握手段として、絶対湿度の状況を把握するものを用いるとともに、
上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量が負の絶対湿度変動量である場合に、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件として、前回の出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件よりも作像能力を高くするもの、を決定する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２の画像形成装置において、
上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量に基づいて、現状の作像能力について比較的高いと判断した場合には、後に実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成するパッチパターン像内の個々のパッチ状トナー像における相互の現像ポテンシャル差を、低ポテンシャル側よりも高ポテンシャル側で小さくする一方で、現状の作像能力について比較的低いと判断した場合には、該現像ポテンシャル差を、高ポテンシャル側よりも低ポテンシャル側で小さくする所定を実施するように、上記制御手段を構成した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、所定のパッチパターン像に対するトナー付着量を検知した結果に基づいて現像性能直線を把握した後、その結果に基づいて出力画像の作像条件を決定する作像条件決定処理を実施する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、現像剤や潜像担持体などの特性が環境（温湿度等）や経時劣化などによって変化すると、作像能力が変化する。すると、その作像能力の変化によって画質を変化させてしまうおそれがある。具体的には、環境変動や経時使用に伴って現像剤や潜像担持体の特性が変化すると、画像形成装置の現像性能直線が変化する。この現像性能直線とは、潜像担持体の潜像電位と、現像装置の現像剤担持体に対する現像バイアスとの電位差である現像ポテンシャルと、トナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量との関係を示す直線のことである。現像性能直線が変化すると、目標の画像濃度が得られる現像ポテンシャルが変化する。にもかかわらず、作像条件としての現像ポテンシャルを一定値のままにしておくと、画像濃度不足や画像濃度過多を引き起こしてしまうのである。
【０００３】
そこで、従来より、次のような出力画像作像条件決定処理を実施する画像形成装置が知られている。即ち、まず、互いに異なる現像ポテンシャルで現像した複数のパッチ状トナー像からなるパッチパターン像を形成する。次いで、このパッチパターン像における個々のパッチ状トナー像に対するトナー付着量を反射型フォトセンサ等でそれぞれ検知する。そして、検知結果に基づいて、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す近似直線を現像性能直線として求めた後、その結果に基づいて、目標の画像濃度が得られる現像ポテンシャルを特定する。以降、作像時における現像ポテンシャル条件を特定値に設定する。このような出力画像作像条件決定処理を定期的に実行することで、環境変動や経時使用にかかわらず、安定した画像濃度を得ることが可能になる。
【０００４】
しかしながら、一般的な出力画像作像条件決定処理では、環境変動量によっては現像性能直線を精度良く検出することができなかった。これは次に説明する理由による。即ち、一般的な出力画像作像条件決定処理では、個々のパッチ状トナー像をそれぞれ形成するときの現像ポテンシャルとして、それぞれ固定値を採用している。例えば、１番目、２番目、３番目・・・１０番目のパッチ状トナー像を、固定値である現像ポテンシャルＰ１、Ｐ２、Ｐ３・・・Ｐ１０（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３・・・＜Ｐ１０）で現像するといった具合である。このような条件により、パッチ状トナー像に対するトナー付着量を、１番目、２番目、３番目・・・１０番目と徐々に増加させていく。しかし、反射型フォトセンサ等でトナー付着量を検知する場合、トナー付着量の検知可能範囲が限られることから、その増加を正しく検知できるとは限らない。例えば、現像性能直線の傾きである現像γが比較的大きいと、１０番目よりも小さいα番目のパッチ状トナー像に対するトナー付着量が検知可能範囲のほぼ上限に達して、α番目〜１０番目でトナー付着量の検知結果がほぼ同じになってしまうこともある。加えて、１番目〜β番目（β＜α）のパッチ状トナー像において、像担持体表面上の傷をトナーであると誤検知してしまうほどの低トナー付着量（下限値未満）しか得られないこともある。このような場合、β番目とα番目との間におけるごく少数のパッチ状トナー像のトナー付着量だけに基づいて直線の近似処理を行うしかないため、現像性能直線を精度良く求めることができなくなる。現像γが比較的大きくなった場合について説明したが、比較的小さくなった場合には、番号の大きなごく少数のパッチ状トナー像しか、トナー付着量が検知可能範囲の下限を上回らないことにより、現像性能直線を精度良く求めることができなくなることもある。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の画像形成装置においては、次のようにして現像性能直線の検知精度を高める工夫がなされている。即ち、まず、一般的な出力画像作像条件決定処理と同様に、個々のパッチ状トナー像をそれぞれ固定値の現像ポテンシャルで現像してそれぞれに対するトナー付着量を検知する。そして、検知結果に基づいて、検知可能範囲の下限あたりのトナー付着量が得られる現像ポテンシャルと、上限あたりのトナー付着量が得られる現像ポテンシャルとを特定する。次いで、現像ポテンシャルを前述の２つの現像ポテンシャルの間で段階的に変化させながらパッチ状トナー像を形成することで、互いにトナー付着量の異なるパッチ状トナー像を検知可能範囲内で所望数得る。これにより、検知可能範囲内で所望のサンプリング数を得て直線の近似処理を行うことで、現像性能直線を精度良く検出することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、この画像形成装置では、パッチパターン像の形成と、トナー付着量の検知結果に基づく計算処理との組合せを２回繰り返さなければならないことから、出力画像作像条件決定処理に長時間を要してしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像性能直線を精度良く検出しつつ、出力画像作像条件決定処理の短縮化を図ることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に静電潜像を書き込む潜像書込手段と、現像剤担持体の表面に担持した現像剤によって該静電潜像を現像してトナー像を得る現像手段と、該潜像担持体の表面上のトナー像、あるいは該潜像担持体から転写体に転写されたトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量を検知する付着量検知手段と、互いに異なる作像条件で現像した複数のパッチ状トナー像からなるパッチパターン像を形成し、それら複数のパッチ状トナー像に対するトナー付着量を該付着量検知手段によって検知した結果に基づいて、作像条件とトナー付着量との関係を示す現像性能直線を把握した後、該現像性能直線に基づいて、ユーザーの命令に基づく画像を形成する際の作像条件を決定する出力画像作像条件決定処理を所定のタイミングで実施する制御手段とを備える画像形成装置において、環境状況を把握するする環境把握手段を設けるとともに、上記出力画像作像条件決定処理を実施するのに先立ち、上記出力画像作像条件決定処理を前回実施したときからの環境変動量と、前回の上記出力画像作像条件決定処理における個々のパッチ状トナー像の作像条件とに基づいて、後に実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成する複数のパッチ状トナー像の作像条件をそれぞれ決定するパッチ作像条件決定処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記パッチ作像条件決定処理にて、前回の上記出力画像作像条件決定処理を実施したときの複数のパッチ状トナー像におけるそれぞれの作像条件を、上記環境変動量に基づいて補正して、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成する複数のパッチ状トナー像におけるそれぞれの作像条件とする処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記環境把握手段として、絶対湿度の状況を把握するものを用いるとともに、上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量が正の絶対湿度変動量である場合に、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件として、前回の出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件よりも作像能力を低くするもの、を決定する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２又は３の画像形成装置において、上記環境把握手段として、絶対湿度の状況を把握するものを用いるとともに、上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量が負の絶対湿度変動量である場合に、実施予定の上記出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件として、前回の出力画像作像条件決定処理における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの作像条件よりも作像能力を高くするもの、を決定する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記パッチ作像条件決定処理にて、上記環境変動量に基づいて、現状の作像能力について比較的高いと判断した場合には、後に実施予定の上記出力画像作像条件決定処理で形成するパッチパターン像内の個々のパッチ状トナー像における相互の現像ポテンシャル差を、低ポテンシャル側よりも高ポテンシャル側で小さくする一方で、現状の作像能力について比較的低いと判断した場合には、該現像ポテンシャル差を、高ポテンシャル側よりも低ポテンシャル側で小さくする所定を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
これらの発明においては、次に説明する理由により、現像性能直線を精度良く検出しつつ、出力画像作像条件決定処理の短縮化を図ることができる。即ち、環境変動量と、現像性能直線の傾きの変化量とには、ある程度の相関関係があり、環境が高温高湿側に変化すると、現像性能直線の傾きがより大きくなる。この場合、現像性能直線において、所定のトナー付着量検知可能範囲内に収まる線分の長さがより短くなる。すると、互いに異なる現像ポテンシャルで複数のパッチ状トナー像を形成する際のポテンシャルピッチなど、作像条件の変化ピッチを一定にした条件では、トナー付着量を検知可能範囲内に収め得るパッチ状トナー像の数（以下、検知可能パッチ数という）が減少してしまう。一方、環境が低温低湿側に変化すると、現像性能直線の傾きがより小さくなる。すると、基本的には、現像性能直線における前述の線分の長さがより長くなって検知可能パッチ数が増加するが、そうならない場合もある。具体的には、現像性能直線の傾きが小さくなり過ぎると、殆どのパッチ状トナー像に対するトナー付着量が検知可能範囲の下限を下回ってしまうことから、検知可能パッチ数が逆に減少してしまうこともある。このように、環境が低温低湿側に変化した場合、高温多湿側に変化した場合の何れにおいても、その変化量によっては、検知可能パッチ数が減少してしまうが、変化量と、変化前の作像条件とに基づけば、目標の検知可能パッチ数が得られる新たな作像条件を特定することが可能である。例えば、環境が高温高湿側に変化して現像性能直線の傾きがより大きくなった場合、環境の変化量に応じて、個々のパッチ状トナー像を形成する際の現像ポテンシャルをそれぞれより小さくすれば（作像能力を小さくすれば）、環境変化前と同じ検知可能パッチ数を得ることが可能になる。また、環境が低温低湿側に変化して現像性能直線の傾きがより小さくなった場合、環境の変化量に応じて、個々のパッチ状トナー像を形成する際の現像ポテンシャルをそれぞれより大きくすれば（作像能力を大きくすれば）、環境変化前と同じ検知可能パッチ数を得ることが可能になる。請求項１に係る発明では、出力画像作像条件決定処理に先立って実施するパッチ作像条件決定処理において、環境変動量と、前回の出力画像条件決定処理で決定した個々のパッチ状トナー像の作像条件とに基づいて、環境変化前と同じ検知可能パッチ数が得られるように個々のパッチ状トナー像の作像条件を決定することが可能である。このようにして作像条件を決定すると、パッチパターン像の形成と、トナー付着量の検知結果に基づく計算処理との組合せを１回実施するだけで、所望の検知可能パッチ数を得て現像性能直線を把握することができるので、現像性能直線を精度良く検出しつつ、プロセスコントロール処理の短縮化を図ることができる。
【００１０】
なお、請求項５の発明においては、環境変化前と同じ検知可能パッチ数が得られるように個々のパッチ状トナー像の作像条件を決定するのではなく、次のように作像条件を決定することで、出力画像作像条件決定処理の短縮化を図っている。即ち、環境により、作像能力が比較的高くなっている場合には、複数のパッチ状トナー像のうち、比較的低い現像ポテンシャルで現像したパッチ状トナー像に対するトナー付着量が、付着量検知手段による検知可能範囲に入る。そこで、このような場合には、比較的低い現像ポテンシャルの領域にて、比較的高い現像ポテンシャルの領域に比べて、パッチ状トナー像間の現像ポテンシャル差を小さくする。これにより、付着量検知手段による検知可能範囲内で所望数のパッチ状トナー像を形成する。この一方で、環境により、作像能力が比較的低くなっている場合には、比較的高い現像ポテンシャルで現像したパッチ状トナー像に対するトナー付着量が、付着量検知手段による検知可能範囲に入る。そこで、このような場合には、比較的高い現像ポテンシャルの領域にて、比較的低い現像ポテンシャルの領域に比べて、パッチ状トナー像間の現像ポテンシャル差を小さくする。これにより、付着量検知手段による検知可能範囲内で所望数のパッチ状トナー像を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図３】同複写機におけるＹ，Ｃ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。
【図４】同複写機の電気回路の一部を示すブロック図。
【図５】トナー付着量と、拡散反射型の受光素子による受光量に基づくセンサ出力との関係を示すグラフ。
【図６】トナー付着量と、正反射型の受光素子による受光量に基づくセンサ出力との関係を示すグラフ。
【図７】同複写機の制御部によって実施される出力画像作像条件決定処理における制御フローを示すフローチャート。
【図８】中間転写ベルトとその表面に形成されたＫパッチパターン像とを示す平面図。
【図９】Ｍのパッチパターン像ＰｐＭと、Ｋのパッチパターン像ＰｐＫとを順に形成した中間転写ベルト上を横から示す模式図。
【図１０】各色のプロセスユニットにおける現像性能直線を示すグラフ。
【図１１】現像γと絶対湿度との関係を示すグラフ。
【図１２】「前回処理」よりも「今回処理」における絶対湿度が高くなった場合における「前回処理」の作像電位条件と、「今回処理」の作像電位条件とを示すチャート。
【図１３】「前回処理」よりも「今回処理」における絶対湿度が高くなった場合における「前回処理」の現像性能直線と、「今回処理」の現像性能直線とを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の第１実施形態について説明する。
図１は、本第１実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部１、このプリンタ部１に対して記録紙Ｐを供給する給紙装置２００、原稿画像を読み取るスキャナ３００、このスキャナ３００に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等を備えている。
【００１３】
スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第１走行体３０３と、複数の反射ミラーを搭載した第２走行体３０４とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第２走行体３０４から送り出される走査光は、結像レンズ３０５によってその後方に設置されている読取センサ３０６の結像面に集光せしめられた後、読取センサ３０６によって画像信号として読込まれる。
【００１４】
プリンタ部１の筺体の側面には、筺体内に給紙する記録紙Ｐを手差しで載置する手差しトレイ２や、筐体内から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックする排紙トレイ３が設けられている。
【００１５】
図２は、プリンタ部（１）の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部（１）の筐体内には、転写体たる無端状の中間転写ベルト５１を複数の張架ローラによって張架している転写手段たる転写ユニット５０が配設されている。中間転写ベルト５１は、伸びの少ないポリイミド樹脂に、電気抵抗を調整するためのカーボン粉末を分散せしめた材料からなっている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４、４つの１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって張架されながら、駆動ローラ５２の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、１次転写ローラの符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、同様である。
【００１６】
中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。
【００１７】
先に示した図１において、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの上方には、光書込ユニット６０が配設されている。光書込ユニット６０は、スキャナ３００によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しないレーザー制御部によって４つの半導体レーザー（図示せず）を駆動して４つの書込光Ｌを出射する。そして、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの潜像担持体たるドラム状の感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋをそれぞれ書込光Ｌによって暗中にて走査して、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を書き込む。
【００１８】
本第１実施形態では、光書込ユニット６０として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。
【００１９】
図３は、Ｙ，Ｃ用のプロセスユニット１０Ｙ，Ｃを中間転写ベルト５１とともに示す拡大構成図である。Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１１Ｙの周囲に、帯電部材１２Ｙ、除電装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１４Ｙ、現像手段たる現像装置２０Ｙ、電位センサ４９Ｙ等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。
【００２０】
帯電部材１２Ｙは、感光体１１Ｙに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体１１Ｙに対して接触回転することで、感光体１１Ｙの表面を例えばＹトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。これにより、感光体１１Ｙの表面は、例えば−７００［Ｖ］に一様に帯電する。なお、帯電部材１２Ｙに代えて、感光体１１Ｙに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。
【００２１】
図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有するＹ現像剤をケーシング２１Ｙに内包している現像装置２０Ｙは、現像剤搬送装置２２Ｙと現像部２３Ｙとを有している。現像部２３Ｙでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ２４Ｙがその周面の一部をケーシング２１Ｙに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体１１Ｙと現像スリーブ２４Ｙとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。
【００２２】
非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ２４Ｙの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ２４Ｙに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ２４Ｙは、後述する現像剤搬送装置２２Ｙ内のＹ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Ｙ現像剤を現像剤搬送装置２２Ｙ内から汲み上げる。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるＹ現像剤は、現像スリーブ２４Ｙの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード２５Ｙと、スリーブ表面との間に形成されているドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚が規制される。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って感光体１１Ｙと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。
【００２３】
現像スリーブ２４Ｙには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙの非画像部（一様帯電部位＝地肌部）との間に、Ｙトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙ上の静電潜像との間に、Ｙトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってＹ現像剤中のＹトナーが静電潜像に転移することで、感光体１１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。
【００２４】
現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域を通過したＹ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ２４Ｙ上から離脱して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻る。
【００２５】
現像剤搬送装置２２Ｙは、２本の第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙ、両スクリュウ部材間に介在する仕切壁、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ４５Ｙなどを有している。仕切壁は、第１スクリュウ部材２６Ｙが収容される現像剤搬送部たる第１搬送室と、第２スクリュウ部材３２Ｙが収容される現像剤搬送部たる第２搬送室とを仕切っているが、両スクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。
【００２６】
撹拌搬送部材としての第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Ｙ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。
【００２７】
第１スクリュウ部材２６Ｙが収容されている第１搬送室内では、第１スクリュウ部材２６Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング２１Ｙの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第２搬送室内に進入する。
【００２８】
第２スクリュウ部材３２Ｙが収容されている第２搬送室の上方には、上述した現像部２３Ｙが形成されており、第２搬送室と現像部２３Ｙとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第２スクリュウ部材３２Ｙと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ２４Ｙとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第２搬送室内では、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転方向周囲のＹ現像剤が現像スリーブ２４Ｙに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ２４Ｙから現像後のＹ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第２搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第１搬送室内に戻る。
【００２９】
第１搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ４５Ｙが固定されており、第１スクリュウ部材２６Ｙによって搬送されているＹ現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ４５Ｙからの出力電圧値に基づいて、必要に応じて図示しないＹトナー補給装置を駆動することで、適量のＹトナーを第１搬送室内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたＹ現像剤のトナー濃度が回復する。
【００３０】
感光体１１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト５１上に１次転写される。この１次転写工程を経由した後の感光体１１Ｙ表面には、中間転写ベルト５１上に１次転写されなかった転写残トナーが付着している。
【００３１】
ドラムクリーニング装置１４Ｙは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード１５Ｙを片持ち支持しており、その自由端側を感光体１１Ｙ表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ１６Ｙのブラシ先端側を感光体１１Ｙに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙ表面から掻き取る。ブラシローラ１６Ｙには、これに当接する金属製の電界ローラ１７Ｙを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ１７Ｙにはスクレーパ１８Ｙの先端が押し当てられている。クリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ１６Ｙと電界ローラ１７Ｙとを経た後、スクレーパ１８Ｙによって電界ローラ１７Ｙから掻き取られて、回収スクリュウ１９Ｙ上に落下する。そして、回収スクリュウ１９Ｙの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻される。
【００３２】
ドラムクリーニング装置１４Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた感光体１１Ｙ表面は、除電ランプ等からなる除電装置１３Ｙによって除電された後、帯電部材１４Ｙによって再び一様帯電せしめられる。
【００３３】
また、書込光Ｌによる光書込位置を通過した感光体１１Ｙの非画像部の電位は、電位センサ４９Ｙによって検知されて、その検知結果が図示しない制御部に送られる。
【００３４】
なお、感光体１１Ｙの一様帯電電位は例えば−７００［Ｖ］であり、静電潜像の電位は、−１２０［Ｖ］である。更には、現像バイアスの電圧は例えば−４７０［Ｖ］であり、３５０［Ｖ］の現像ポテンシャルが確保されている。
【００３５】
Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙについて詳述したが、他色のプロセスユニット（１０Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用のものと同様の構成になっている。
【００３６】
先に示した図２において、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト５１の上部張架面に当接しながら回転してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。中間転写ベルト５１の材料には、ベルト伸びによる転写位置ずれの発生を抑えるために、機械的強度に優れたポリイミドが採用されている。このポリイミドには、温湿度環境に依存せずに安定した転写性能を発揮することができるベルト抵抗値を実現する狙いから、電気抵抗調整剤としてのカーボンを分散させている。このため、中間転写ベルト５１の表面は黒色を呈している。
【００３７】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側では、上述した１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転写ベルト５１の裏面に当接している。そして、これら１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。この１次転写バイアスにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる１次転写電界が形成される。感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップに進入すると、この１次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１のおもて面（ループ外周面）には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに代えて、１次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。
【００３８】
Ｋ用のプロセスユニット１０Ｋの図中右側方には、トナー付着量センサ６１が中間転写ベルト５１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。このトナー付着量センサ６１は、反射型フォトセンサからなり、図示しない発光素子から発した光を中間転写ベルト５１のおもて面やベルト上のトナー像で反射させ、その反射光量を図示しない受光素子によって検知する。受光素子としては、正反射光を受光するものと、拡散反射光を受光するものとの両方を備えている。図示しない制御部は、正反射型の受光素子による受光に基づく出力電圧や、拡散反射型の受光素子による受光に基づく出力電圧に基づいて、中間転写ベルト５１上のトナー像を検知したり、その画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知したりすることができる。正反射光と拡散反射光との両方を検知することで、Ｋトナーのみならず、Ｃ，Ｍ，Ｋトナーについても、付着量を検知することが可能になっている。
【００３９】
中間転写ベルト５１の下方には２次転写ローラ５６が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。そして、この２次転写ニップの裏側では、電気的に接地された２次転写バックアップローラ５３が中間転写ベルト５１を掛け回している。
【００４０】
２次転写ローラ５６には、図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加されており、これにより、接地された２次転写バックアップローラ５３との間に２次転写電界を形成する。中間転写ベルト５１のおもて面に形成された４色トナー像は、中間転写ベルト５１の無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。
【００４１】
先に示した図１において、給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する給紙カセット２０１、これらの給紙カセット２０１に収納された記録紙Ｐをカセット外に送り出す給紙ローラ２０２、送り出された記録紙Ｐを一枚ずつ分離する分離ローラ対２０３、分離後の記録紙Ｐを送り出し路２０４に沿って搬送する搬送ローラ対２０５などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置２００は、図示のようにプリンタ部１の直下に配設されている。そして、給紙装置２００の送り出し路２０４は、プリンタ部１の給紙路７０に連結している。これにより、給紙装置２００の給紙カセット２０１から送り出された記録紙Ｐは、送り出し路２０４を経由してプリンタ部１の給紙路７０内に送られる。
【００４２】
プリンタ部１の給紙路７０の末端付近には、レジストローラ対７１が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。そして、２次転写ニップ内では、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Ｐに一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出されると中間転写ベルト５１から離間する。
【００４３】
２次転写ニップの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト７６を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる搬送ベルトユニット７５が配設されている。中間転写ベルト５１から分離した記録紙Ｐは、この紙搬送ベルト７６の上部張架面に受け渡されて、定着装置８０に向けて搬送される。
【００４４】
定着装置８０内に送られた記録紙Ｐは、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８１と、これに向けて押圧される加圧ローラ８２とによる定着ニップ内に挟み込まれる。そして、加圧されつつ加熱されるともでフルカラー画像が表面に定着させしめられながら、定着装置８０外に向けて送られる。
【００４５】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５１表面には、記録紙Ｐに転写されなかった若干量の２次転写残トナーが付着している。この２次転写残トナーは、中間転写ベルト５１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置５７によってベルトから除去される。
【００４６】
定着装置８０の下方には、スイッチバック装置８５が配設されている。定着装置８０から排出された記録紙Ｐは、揺動可能な切替爪８６による搬送路切替位置までくると、切替爪８６の揺動停止位置に応じて、排紙ローラ対８７、あるいはスイッチバック装置８５に向けて送られる。そして、排紙ローラ対８７に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ３状にスタックされる。
【００４７】
一方、スイッチバック装置８５に向けて送られた場合には、スイッチバック装置８５によるスイッチバック搬送によって上下反転せしめられた後、再びレジストローラ対７１に向けて搬送される。そして、２次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。
【００４８】
なお、プリンタ部１の筺体の側面に設けられた手差しトレイ２上に手差しされた記録紙Ｐは、手差し供給ローラ７２と、手差し分離ローラ対７３とを経由した後、レジストローラ対７１に向けて送られる。レジストローラ対７１については、接地してもよいし、記録紙Ｐの紙粉除去のためにバイアスを印加してもよい。
【００４９】
本第１実施形態に係る複写機によって原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。あるいは、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３０１内に送られる。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０３及び第２走行体３０４による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、転写ユニット５０や各色プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動が開始する。更には、給紙装置２００からの記録紙Ｐの送り出しも開始する。なお、給紙カセット２０１にセットされていない記録紙Ｐを使用する場合には、手差しトレイ２にセットされた記録紙Ｐの送り出しが行われる。
【００５０】
図４は本第１実施形態に係る複写機の電気回路の一部を示すブロック図である。同図に示すように、本複写機は各種の機器の制御を司る制御手段としての制御部５００を備えている。この制御部５００は、各種演算や各部の駆動制御を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)５０１にバスラインを介して、コンピュータプログラム等の固定的データを予め記憶するＲＯＭ(Read Only Memory)５０３と各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能するＲＡＭ（Random Access Memory）５０２とが接続されて構成されている。ＲＯＭ５０３には、上述したトナー付着量センサ６１からの出力電圧値と、それに対応するトナー付着量との関係を示す付着量換算アルゴリズムが格納されている。図５は、トナー付着量と、拡散反射型の受光素子による受光量に基づくセンサ出力との関係を示すグラフである。また、図６は、トナー付着量と、正反射型の受光素子による受光量に基づくセンサ出力との関係を示すグラフである。上述したトナー付着量センサ６１は、拡散反射型の受光素子による受光量に基づく電圧を出力する出力端子と、正反射型の受光素子による受光量に基づく電圧を出力する出力端子とを有している。そして、制御部は、図５のグラフを示すアルゴリズムと、図６のグラフを示すアルゴリズムとの両方を、付着量換算アルゴリズムとしてデータ記憶手段に記憶している。
【００５１】
制御部５００には、プリンタ部１、給紙装置２００、スキャナ３００、ＡＤＦが接続されている。同図では、便宜上、プリンタ部１内の機器として、各種のセンサ及び光書込ユニット６０しか示していないが、これらの他の機器（例えば転写ユニットや各色プロセスユニット）も、制御部５００によって駆動が制御される。プリンタ部１の各種のセンサからの出力信号は、制御部５００に送られる。
【００５２】
図７は、制御部５００によって実施される出力画像作像条件決定処理における制御フローを示すフローチャートである。この出力画像作像条件決定処理は、複写機の起動時、予め定められたコピー枚数の複写毎（連続プリント動作においては先行するプリンと動作と後続のプリント動作との間）、一定時間毎などといった所定のタイミングで実施されるが、図７は起動時における処理フローを示している。出力画像作像条件決定処理がスタートすると、まず、電源オン時のタイミングをジャム等の異常処理時と区別するために、処理フローの実行条件として定着装置（８０）における加熱ローラ表面温度（以下、定着温度という）が検知される。そして、定着温度について１００［℃］を超えているか否かが判断され、１００［℃］を超えている場合には（ステップ１でＮ：以下、ステップをＳと記す）、電源オン時でないとみなされて、処理フローが終了する。
【００５３】
定着温度が１００［℃］を超えていない場合には（Ｓ１でＹ）には、電位センサチェックが行われる（Ｓ２）。この電位センサチェックでは、各色のプロセスユニット（１０Ｙ〜Ｋ）において、所定条件で一様帯電せしめ感光体（１１Ｙ〜Ｋ）の表面電位をそれぞれ電位センサ（例えば図３の４９Ｙ）によって検知する。その後、トナー付着量センサ（図４の６１）のＶｓｇ調整を行う（Ｓ３）。このＶｓｇ調整では、トナー付着量センサについて、中間転写ベルト（５１）の非画像部領域に対する反射光を検知した受光素子からの出力電圧（Ｖｓｇ）が一定の値になるように、発光素子からの発光量を調整する。より詳しくは、トナー付着量センサ６１の発光光量を順次変化させて、検知電圧が４．０［Ｖ］±０．２［Ｖ］となる発光光量を求め、以降、その発光量で発光素子を発光させる。なお、Ｓ２〜Ｓ３の工程においては、各色についての電位チェックやＶｓｇ調整が並行して行われる。
【００５４】
Ｖｓｇ調整が終わると、次に、電位センサチェック（Ｓ２）やＶｓｇ調整（Ｓ３）におけるエラーの発生の有無が判定される（Ｓ４）。そして、エラーがあった場合には（Ｓ４でＮ）、そのエラーに対応するエラーコードがセットされた後（Ｓ１１）、一連の制御フローが終了する。一方、エラーがなかった場合には（Ｓ４でＹ）、後述するＳ５〜Ｓ１０のフローが実行される。
【００５５】
Ｓ５の工程では、中間転写ベルト５１のおもて面に、図８に示すような複数のパッチ状トナー像からなるパッチパターン像が各色についてそれぞれ形成される。同図では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のパッチパターン像のうち、Ｙ用のパッチパターン像ＰｐＹを示している。このパッチパターン像ＰｐＹは、図示のように、互いにベルト移動方向（図中矢印方向）に所定の間隔をおいて並ぶ第１パッチ状Ｙトナー像Ｐｙ１，第２パッチ状Ｙトナー像Ｐｙ２・・・・・第ｎパッチ状Ｙトナー像Ｐｙｎというｎ個のパッチ状Ｙトナー像からなる。これらは、互いに画像濃度が異なるが、中間転写ベルト５１上における形状や姿勢は互いに同じになっている。ベルト幅方向に幅方向を沿わせつつ、ベルト移動方向に長さ方向を沿わせる矩形状の形状であり、長さ（ベルト移動方向）＝１３［ｍｍ］、幅（ベルト幅方向）Ｌ１＝１５［ｍｍ］になっている。パッチ間の間隔Ｇは１３［ｍｍ］である。第１実施形態では、１０個のパッチ状パターン像からなるパッチパターン像を形成するので、パッチパターン像の長さは２４７［ｍｍ］となる。このようなパッチパターン像として、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナーによるものを、ベルト移動方向に並べて４つ形成する。４つのパッチパターン像の総延長は、少なくとも「２４７×４＋１３×３＝１０２７ｍｍ」となり、これは中間転写ベルト５１の周長よりも長い。よって、中間転写ベルト５１を１周以上周回移動さえて４つのパッチパターン像を形成する。４つのパッチパターン像の形成順序は、プロセスユニットの並び順と同様に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの順序である。図９は、Ｍのパッチパターン像ＰｐＭと、Ｋのパッチパターン像ＰｐＫとを順に形成した中間転写ベルト５１上を横から示す模式図である。
【００５６】
各色のパッチパターン像（ＰｐＹ，ＰｐＣ，ＰｐＭ，ＰｐＫ）における各パッチ状トナー像は、各色プロセスユニット（１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の感光体（１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上に形成されたものが、中間転写ベルト５１上に転写されたものである。そして、それらは中間転写ベルト５１の無端移動に伴ってトナー付着量センサ６１の直下を通過する際に、センサから発せられた光を自らの表面で反射させる。この反射光量は、パッチ状トナー像の画像濃度に相関した値になる。上述の制御部（５００）は、各色毎に、各パッチ状トナー像についてのセンサ出力電圧値をＶｐｉ（ｉ＝１〜Ｎ）としてＲＡＭ（５０２）に記憶していく（図７のＳ７）。そして、センサ出力電圧値と、ＲＯＭ（５０３）に予め記憶している上述の付着量換算アルゴリズムとに基づいて、各パッチ状トナー像に対する単位面積当りのトナー付着量を算出した後、算出結果をＲＡＭ（５０２）に記憶する（図７のＳ８）。なお、各色のパッチ状トナー像が各色の感光体上で現像されるのに先立って、それらのパッチ状トナー像の前駆体である各パッチ状潜像の電位が上述の電位センサ（例えば４９Ｙ）によって検知され、その検知結果がＲＡＭ（５０２）に順次記憶されていく（図７のＳ６）。
【００５７】
各パッチ状トナー像に対するトナー付着量を算出したら、次に、各色の現像装置について、それぞれ適切な現像ポテンシャルを求める（図７のＳ９）。具体的には、各色についてそれぞれ次のような処理を実施する。即ち、各パッチ状トナー像についてそれぞれ、上記Ｓ６で得られた潜像の電位と、現像バイアスとから、両者の差である現像ポテンシャルを算出する。次いで、１０個のパッチ状トナー像にそれぞれ対応する、潜像の電位とトナー付着量とからなる１０個のデータ組のうち、現像ポテンシャルとトナー付着量との関係が２次元平面上で直線になる区間のデータ組合せだけを選別する。そして、この区間のデータに対して最小自乗法を適用することによって現像特性直線の近似直線を得る。そして、その近似直線に基づいて、トナー付着量が最大となる現像ポテンシャルを特定して（図７のＳ９）、その現像ポテンシャルが得られる現像バイアスＶｂ、レーザー書込強度ＶＤを設定する（図７のＳ１０）。
【００５８】
図１０は、各色のプロセスユニットにおける現像性能直線（トナー付着量と現像ポテンシャルとの関係を示す直線）を示すグラフである。同図において、直線Ｌａは、現像γ（直線の傾きであり、現像能力を示している）が比較的大きくなった場合の現像性能直線の一例を示している。また、直線Ｌｂは、現像γが比較的小さくなった場合の現像性能直線の一例を示している。トナー付着量センサ６１には、その特性上、トナー付着量について、図示のような検知可能範囲が存在する。この検知可能範囲の上限を超えた付着量範囲では、実際のトナー付着量が直線的に増加しても、センサ出力は直線的に増加しなくなるので、検知可能範囲外では、図示のような直線の関係を検知することができない。また、検知可能範囲の下限を下回る付着量範囲においても、同様に、図示のような直線の関係を検知することができない。このため、上述した近似直線については、トナー付着量の検知結果が検知可能範囲内に収まったデータ（トナー付着量と現像ポテンシャルとの組合せ）だけに基づいて、直線近似処理を行うようになっている。
【００５９】
このような直線近似処理では、直線Ｌａのように、現像γが比較的大きくなると、検知可能範囲内のトナー付着量となるパッチ数が著しく少なくなることから、直線近似処理の精度が低下してしまう。また、直線Ｌｂのように、現像γが比較的小さくなった場合にも、番号の大きいパッチ状トナー像しかトナー付着量が検知可能範囲に入らなくなるので、検知可能範囲内のトナー付着量となるパッチ数が著しく少なくなる。
【００６０】
特許文献１に記載の画像形成装置のように、パッチパターン像を形成して現像γを把握した後、その現像γに基づいてもう一度パッチパターン像を形成して検知可能範囲内で所望数のパッチを得るようにすれば、現像性能直性の精度良く検出することは可能である。しかしながら、このようにすると、パッチパターン像の形成と、トナー付着量の検知結果に基づく計算処理との組合せを２回繰り返さなければならないことから、出力画像作像条件決定処理に長時間を要してしまう。
【００６１】
次に、第１実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
第１実施形態に係る複写機においては、プリンタ部（１）の筐体内に、図示しない絶対湿度センサを備えており、その絶対湿度センサによって絶対湿度を検知することができる。プロセスユニットの現像γは、図１１に示すように、絶対湿度と良好な相関関係を示す。具体的には、図示のように、現像γは、絶対湿度が大きくなるほど大きくなり、絶対湿度が小さくなるほど小さくなる。
【００６２】
ここで、前回の出力画像作像条件決定処理の実行時には、検知可能範囲内で十分な検知可能パッチ数が得られたとする。そして、その後、絶対湿度の変動に伴って、現像γが変化したとする。この場合、パッチパターン像における各パッチ状トナー像を、それぞれ前回の出力画像作像条件決定処理のときと同じ現像ポテンシャルで現像すれば、所望の検知可能パッチ数が得られなくなる可能性がある。しかし、絶対湿度の変化量と、現像γの変化量とには相関関係が成立するため、絶対湿度の変化量から、変化後の現像γを予測し、その結果に基づいて、各パッチ状トナー像の現像ポテンシャルをそれぞれ補正すれば、絶対湿度の変化後においても所望の検知可能パッチ数を得ることが可能である。
【００６３】
そこで、第１実施形態に係る複写機の制御部は、出力画像作像条件決定処理を実施するのに先立ち、出力画像作像条件決定処理を前回実施したときからの絶対湿度変動量と、前回の出力画像作像条件決定処理における各パッチ状トナー像の現像ポテンシャルとに基づいて、これから実施する出力画像作像条件決定処理で形成する複数のパッチ状トナー像におけるそれぞれの現像ポテンシャルを決定するパッチ作像条件決定処理を実施するようになっている。
【００６４】
このパッチ作像条件決定処理では、各色についてそれぞれ、パッチパターン像内における１０個のパッチ状トナー像の現像バイアスをそれぞれ次のようにして決定する。即ち、前回実施時よりも絶対湿度が高くなった場合には（正の環境変動）、それぞれのパッチ状トナー像について前回よりも小さい現像ポテンシャルを決定する（作像能力たる現像能力を低くする）。この一方で、前回実施時よりも絶対湿度が低くなった場合には（負の環境変動）、それぞれのパッチ状トナー像について前回よりも高い現像ポテンシャルを決定する（現像能力を高くする）。
【００６５】
図１２は、先行する出力画像作像条件決定処理よりも、後の出力画像条件決定処理時における絶対湿度が高くなった場合における前者の出力画像作像条件決定処理の作像電位条件と、後者の出力画像作像条件決定処理の作像電位条件とを示すチャートである。また、図１３は、前者の出力画像作像条件決定処理における現像特性直線を示すグラフと、後者の出力画像作像条件決定処理における現像特性直線を示すグラフとの関係を示すチャートである。以下、前者の出力作像条件決定処理を、「前回処理」という。また、後者の出力画像作像条件決定処理を「今回処理」という。ここで、「前回処理」時の作像電位条件が、感光体表面電位Ｖｄ＝Ｖｄ１、現像バイアスＶｂ＝Ｖｂ１、レーザーパワー（レーザー書込強度）ＬＤ＝ＬＤ１であったとする。１０個のパッチ状トナー像の現像ポテンシャルＶｂ１１、Ｖｂ１２・・・・Ｖｂ１１０は、感光体表面電位Ｖｄ１と現像バイアスＶｂ１とレーザーパワーＬＤ１とを基準としたレーザーパワーＬＤ１１、ＬＤ１２、・・・、ＬＤ１１０で光書込された潜像電位ＶＬ１、ＶＬ２、・・・ＶＬ１０に基づいて、次のように求められる。即ち、（Ｖｂ１−ＶＬ１）、（Ｖｂ１−ＶＬ２）、・・・、（Ｖｂ１−ＶＬ１０）という計算で求められる。ＬＤ１１＝ＬＤ１×ｅ１、ＬＤ１２＝ＬＤ１×ｅ２、・・・、ＬＤ１１０＝ＬＤ１×ｅ１０（０＜ｅ１＜ｅ２＜ｅ１０＝１．５）であり、ｅ１〜ｅ１０の値は予め実験等で決められる。
【００６６】
「今回処理」における絶対湿度が「前回処理」時よりも高くなった場合には、感光体表面電位をＶｄ１にセットするとともに、現像バイアスをＶｂ１にセットし、レーザーパワーとして、ＬＤ１’（ＬＤ１’＝ＬＤ１×α（０＜α＜１））を基準とした前回よりも小さなレーザーパワーＬＤ１’１、ＬＤ１’２、・・・、ＬＤ１’１０で光書込を行うことによって、「前回処理」時よりも小さい現像ポテンシャルでパッチ状トナー像を形成する。係数αの大きさについては、予めの実験により求めた、絶対湿度の増加量と、αの適正値との関係を示すグラフ、に基づいて算出する。これにより、現像γがより大きくなった「今回処理」において、検知可能範囲内に、前回と同数の検知可能パッチ数を得ることが可能になる。
【００６７】
また、「今回処理」における絶対湿度が「前回処理」時よりも低くなった場合には、感光体表面電位をＶｄ１にセットするとともに、現像バイアスをＶｂ１にセットし、レーザーパワーとして、ＬＤ１’（ＬＤ１’＝ＬＤ１×β（１＜β）を基準とした前回よりも大きなレーザーパワーＬＤ１’１、ＬＤ１’２、・・・、ＬＤ１’１０で光書込を行うことによって、「前回処理」時よりも大きい現像ポテンシャルでパッチ状トナー像を形成する。係数βの大きさについては、予めの実験により求めた、絶対湿度の低下量と、βの適正値との関係を示すグラフ、に基づいて算出する。これにより、現像γがより大きくなった「今回処理」において、検知可能範囲内に、前回と同数の検知可能パッチ数を得ることが可能になる。
【００６８】
かかる構成においては、パッチパターン像の形成と、パッチ状トナー像に対するトナー付着量の検知結果に基づく計算処理との組合せを１回実施するだけで、所望の検知可能パッチ数を得て現像性能直線を把握することが可能である。よって、現像性能直線を精度良く検出しつつ、前述の組合せを２回実施していた特許文献１に記載の画像形成装置に比べて、プロセスコントロール処理の短縮化を図ることができる。
【００６９】
なお、環境把握手段として、絶対湿度を検知する絶対湿度センサを設けた例について説明したが、相対湿度や温度を検知するものを用いた場合にも、本発明の適用が可能である。この場合、絶対湿度を検知する場合に比べて、精度は劣るものの、相対湿度の変動量や、温度の変動量に基づいて、現像γの増減を把握して、その後の出力画像作像条件決定処理で形成する各パッチ状トナー像における現像ポテンシャルをそれぞれ適切に決定することが可能である。また、相対湿度と温度との検知結果に基づいて、絶対湿度を把握させるようにしてもよい。
【００７０】
次に、本発明を適用した第２実施形態に係る複写機について説明する。なお、以下に特筆しない限り、第２実施形態に係る複写機の構成は、第１実施形態と同様である。
第２実施形態に係る複写機の制御部５００は、次のようなパッチ作像条件決定処理を実施するようになっている。即ち、「前回処理」からの絶対湿度の変動量と、「前回処理」で形成した１つのパッチパターン像内におけるパッチ状トナー像の形成数とに基づいて、「今回処理」で形成するパッチパターン像内におけるパッチ状トナー像の形成数と、個々のパッチ状トナー像におけるポテンシャル差であるポテンシャルピッチとを決定する。より詳しくは、「今回処理」における絶対湿度が「前回処理」時よりも高くなった場合には、「前回処理」時の１０個のパッチ状トナー像に、「前回処理」時の低現像ポテンシャル部のパッチ状トナー像が増えるように、パッチ作像条件を追加する。即ち、「前回処理」時の感光体表面電位Ｖｄ１、現像バイアスＶｂ１、レーザーパワーＬＤ１（ＬＤ１１、ＬＤ１２、・・・、ＬＤ１１０）をセットするとともに、低現像ポテンシャル部のパッチパターンＬＤ１１Ｈ、ＬＤ１２Ｈ、ＬＤ１３Ｈ（ＬＤ１１Ｈ＝ＬＤ１１×α、ＬＤ１２Ｈ＝ＬＤ１２×α、ＬＤ１３Ｈ＝ＬＤ１３×α（０＜α＜１））を追加する。今回の説明においてはＬＤ１Ｎより小さいレーザーパワーを１つ追加しているが、複数のレーザーパワーを追加しても良く、追加する数や係数αは、予め実験により求めて算出する。これにより、現像γがより大きくなった「今回処理」において、検知可能範囲内に、十分な数の検知可能パッチ数を得ることが可能になる。
【００７１】
また、「今回処理」における絶対湿度が「前回処理」時よりも低くなった場合には、「前回処理」時の１０個のパッチ状トナー像に、「前回処理」時の高現像ポテンシャル部のパッチ状トナー像が増えるように、パッチ作像条件を追加する。即ち、「前回処理」時の感光体表面電位Ｖｄ１、現像バイアスＶｂ１、レーザーパワーＬＤ１（ＬＤ１１、ＬＤ１２、・・・、ＬＤ１１０）をセットするとともに、高現像ポテンシャル部のパッチパターンＬＤ１８Ｌ、ＬＤ１９Ｌ、ＬＤ１１０Ｌ（ＬＤ１８Ｌ＝ＬＤ１８×β、ＬＤ１９Ｌ＝ＬＤ１９×β、ＬＤ１１０Ｌ＝ＬＤ１１０×β（１＜β））を追加する。今回の説明においてはＬＤ１Ｎより大きいレーザーパワーを１つ追加しているが、複数のレーザーパワーを追加しても良く、追加する数や係数βは、予め実験により求めて算出する。これにより、現像γがより小さくなった「今回処理」において、検知可能範囲内に、十分な数の検知可能パッチ数を得ることが可能になる。
【００７２】
かかる構成においても、パッチパターン像の形成と、パッチ状トナー像に対するトナー付着量の検知結果に基づく計算処理との組合せを１回実施するだけで、所望の検知可能パッチ数を得て現像性能直線を把握することが可能である。よって、現像性能直線を精度良く検出しつつ、前述の組合せを２回実施していた特許文献１に記載の画像形成装置に比べて、プロセスコントロール処理の短縮化を図ることができる。
【００７３】
以上、第１実施形態に係る複写機においては、パッチ作像条件決定処理にて、「前回処理」実施時の各パッチ状トナー像におけるそれぞれの現像ポテンシャルを、絶対湿度の変動量に基づいて補正して、「今回処理」（実施予定の出力画像作像条件決定処理）で形成する個々のパッチ状トナー像におけるそれぞれの現像ポテンシャルとする処理を実施するように、制御手段たる制御部５００を構成している。かかる構成では、パッチ作像条件決定処理で形成するパッチパターン像内のパッチ形成数が、現像γの大きさにかかわらず毎回一定であるので、比較的大きい現像γの場合でも、パッチ形成数を過剰に増やすことなく、所望の検知可能パッチ数を得る。これにより、比較的大きい現像γの場合にパッチ形成数を過剰に増やしてしまうことによる出力画像作像条件決定処理の長期化を回避することができる。
【００７４】
また、第１実施形態に係る複写機においては、環境把握手段として、絶対湿度の状況を把握する絶対湿度センサを用いている。そして、パッチ作像条件決定処理にて、環境変動量が正の絶対湿度変動量である場合に、「今回処理」における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの現像ポテンシャルとして、「前回処理」における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの現像ポテンシャルよりも小さくしたもの（現像能力を低くするもの）、を決定する処理を実施するように、制御部５００を構成している。かかる構成では、絶対湿度の増加によって現像γが「前回処理」のときよりも大きくなった場合に、個々のパッチ状トナー像における現像ポテンシャルをより小さくすることで、現像γの増大による検知可能パッチ数の減少を回避することができる。
【００７５】
また、第１実施形態に係る複写機においては、パッチ作像条件決定処理にて、環境変動量が負の絶対湿度変動量である場合に、「今回処理」における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの現像ポテンシャルとして、「前回処理」における複数のパッチ状トナー像に対するそれぞれの現像ポテンシャルよりも大きくしたもの（現像能力を高くするもの）、を決定する処理を実施するように、制御部５００を構成している。かかる構成では、絶対湿度の減少によって現像γが「前回処理」のときよりも小さくなった場合に、個々のパッチ状トナー像における現像ポテンシャルをより大きくすることで、現像γの減少による検知可能パッチ数の減少を回避することができる。
【００７６】
また、第２実施形態に係る複写機においては、パッチ作像条件決定処理にて、絶対湿度変動量が多くなるほど、ポテンシャル差を小さくし且つパッチパターン像内のパッチ形成数を多くする処理を実施するように、制御部５００を構成している。かかる構成では、ポテンシャルピッチを現像γに見合った値にして、絶対湿度にかかわらず、検知可能パッチ数をほぼ一定にすることができる。
【符号の説明】
【００７７】
１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：現像装置（現像手段）
２４Ｙ：現像スリーブ（現像剤担持体）
５０：転写ユニット（転写手段）
６０：光書込ユニット（潜像書込手段）
６１：トナー付着量センサ（付着量検知手段）
５００：制御部（制御手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開平１０−９０９６１号公報
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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