(57)【要約】【課題】低コスト化及び装置の小型化を図ることができるとともに、目標付着量を実現するための現像バイアスを、精度良く決定することができる、画像形成装置を、提供すること。【解決手段】２回目以降の付着量制御の前に作動して、その後に実行する予定の付着量制御手段を事前に制御する、事前制御手段を、備えている。該事前制御手段は、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスによって、中間転写ベルト５上に検出用トナーパターン９Ｘを１個だけ形成し、パターン９Ｘについての光学式トナーセンサ９による事前制御用検出値を、目標検出値と比較して、その差異を求め、その差異に基づいて、付着量制御において形成する検出用トナーパターンの個数を種々設定する。【選択図】図１２
2010072026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
形成される画像の濃度を安定化させるための付着量制御を行う、付着量制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えており、
上記付着量制御手段が、像担持体上に検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標付着量を示す目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されている、
画像形成装置において、
２回目以降の付着量制御の前に作動して、その後に実行する予定の上記付着量制御手段を事前に制御する、事前制御手段を、備えており、
上記事前制御手段は、
前回の付着量制御によって決定された現像バイアスによって、像担持体上に検出用トナーパターンを１個形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による事前制御用検出値を、上記目標検出値と比較して、その差異を求め、
上記差異が許容範囲内である場合には、上記付着量制御手段の実行を「不要」と決定して、上記付着量制御手段の実行を省略するとともに、前回の付着量制御の結果をそのまま更新し、
上記差異が上記許容範囲外である場合には、上記差異が上記許容範囲を包含する所定範囲内にあるか否かを判断し、上記差異が上記所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数を上記付着量制御手段において初期設定された個数より少なく設定し、上記差異が上記所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定する、
ように構成されている、ことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
上記付着量制御手段は、上記事前制御用検出値が上記目標検出値より小さい場合には、検出用トナーパターンの少なくとも１個を、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスより大きい現像バイアスによって、形成し、上記事前制御用検出値が上記目標検出値より大きい場合には、検出用トナーパターンの少なくとも１個を、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスより小さい現像バイアスによって、形成するように、構成されている、請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記付着量制御手段において初期設定された、検出用トナーパターンの個数は、４個であり、
上記許容範囲が、上記目標検出値から±ｄの範囲であり、
上記所定範囲が、上記目標検出値から±３ｄの範囲であり、
上記差異が上記所定範囲内である場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、２個であり、
上記差異の絶対値が３ｄ〜５ｄの範囲の場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、４個であり、
上記差異の絶対値が５ｄより大きい場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、６個であり、
上記ｄは、画像濃度の許容幅を示す値である、
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
形成される画像のライン幅を安定化させるためのレーザー光量制御を行う、レーザー光量制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えており、
上記レーザー光量制御手段が、像担持体上に検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標ライン幅を示す目標検出値を実現するためのレーザー光量を決定するように、構成されている、
画像形成装置において、
２回目以降のレーザー光量制御の前に作動して、その後に実行する予定の上記レーザー光量制御手段を事前に制御する、事前制御手段を、備えており、
上記事前制御手段は、
前回のレーザー光量制御によって決定されたレーザー光量によって、像担持体上に検出用トナーパターンを１個形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による事前制御用検出値を、上記目標検出値と比較して、その差異を求め、
上記差異が許容範囲内である場合には、上記レーザー光量制御手段の実行を「不要」と決定して、上記レーザー光量制御手段の実行を省略するとともに、前回のレーザー光量制御の結果をそのまま更新し、
上記差異が上記許容範囲外である場合には、上記差異が上記許容範囲を包含する所定範囲内にあるか否かを判断し、上記差異が上記所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数を上記レーザー光量制御手段において初期設定された個数より少なく設定し、上記差異が上記所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定する、
ように構成されている、ことを特徴とする、画像形成装置。
【請求項５】
上記レーザー光量制御手段は、上記事前制御用検出値が上記目標検出値より小さい場合には、検出用トナーパターンの少なくとも１個を、前回のレーザー光量制御によって決定されたレーザー光量より大きいレーザー光量によって、形成し、上記事前制御用検出値が上記目標検出値より大きい場合には、検出用トナーパターンの少なくとも１個を、前回のレーザー光量制御によって決定されたレーザー光量より小さいレーザー光量によって、形成するように、構成されている、請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記レーザー光量制御手段において初期設定された、検出用トナーパターンの個数は、４個であり、
上記許容範囲が、上記目標検出値から±ｄの範囲であり、
上記所定範囲が、上記目標検出値から±３ｄの範囲であり、
上記差異が上記所定範囲内である場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、２個であり、
上記差異の絶対値が３ｄ〜５ｄの範囲の場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、４個であり、
上記差異の絶対値が５ｄより大きい場合に設定される、検出用トナーパターンの個数は、６個であり、
上記ｄは、画像濃度の許容幅を示す値である、
請求項４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、付着量制御手段及び／又はレーザー光量制御手段を備えた、画像形成装置に、関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置において、像担持体上に形成されるトナーパターンの、トナー付着量及びライン幅は、同一の現像条件・露光条件の下であっても、環境・耐久等の外乱によって変化する。そのため、画像形成装置は、形成される画像の濃度を安定化させるための付着量制御を行付着量制御手段、及び／又は、形成される画像のライン幅を安定化させるためのレーザー光量制御を行うレーザー光量制御手段を、備えている。これらの制御手段は、例えば、電源投入時、スリープ復帰時、又は所定の印刷枚数に達した時に、作動する。更に、画像形成装置は、像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段も、備えている。
【０００３】
そして、付着量制御手段及びレーザー光量制御手段は、いずれも、像担持体上に検出用トナーパターンを形成し、そのパターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、所定の制御を行うようになっている。そして、検出用トナーパターンは、検出が終わると、廃トナーとして、廃トナーボックスに捨てられる。
【０００４】
ところで、近年、画像形成装置においては、ユーザーから、装置の小型化及び低コスト化が要求されている。装置の小型化の方策としては、廃トナーボックスの容量を小さくすることが提案されている。また、低コスト化の方策としては、トナー消費量を少なくすることが提案されている。
【特許文献１】特開２００６−１６３２８６号公報
【特許文献２】特開２００６−２０１６１３号公報
【特許文献３】特開２００２−３１９２２号公報
【特許文献４】特開２００１−７５３１９号公報
【特許文献５】特開２００４−６９８０３号公報
【特許文献６】特開平７−１０４５３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかるに、従来の画像形成装置では、付着量制御手段及びレーザー光量制御手段をそれぞれ実行する際に、常に所定個数（例えば４個）の検出用トナーパターンを形成していた。
【０００６】
例えば、特許文献１の装置では、形成される画像の濃度の簡易測定の結果が、前回の付着量制御の結果から所定値以上離れている場合のみに、付着量制御手段が実行されるが、その際、常に所定個数の検出用トナーパターンが形成されている。
【０００７】
しかしながら、前回の付着量制御の時から現像特性が殆ど変わっていない場合には、検出用トナーパターンの個数は少なくてよいので、上記所定個数では多すぎることがある。その場合には、検出用トナーパターンが無駄となり、無駄な廃トナーが増える。
また、逆に、前回の付着量制御の時から現像特性が大きく変わっている場合には、検出用トナーパターンの個数は多いほど好ましいので、上記所定個数では足りないことがある。その場合には、付着量制御の精度が悪くなる。
このような問題は、レーザー光量制御においても、同様に生じる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、検出用トナーパターンの個数を必要に応じて決定することによって、無駄な廃トナーを低減すること、及び、制御の精度の悪化を防止すること、を考えた。
【００１０】
本願の第１発明は、
形成される画像の濃度を安定化させるための付着量制御を行う、付着量制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えており、
上記付着量制御手段が、像担持体上に検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標付着量を示す目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されている、
画像形成装置において、
２回目以降の付着量制御の前に作動して、その後に実行する予定の上記付着量制御手段を事前に制御する、事前制御手段を、備えており、
上記事前制御手段は、
前回の付着量制御によって決定された現像バイアスによって、像担持体上に検出用トナーパターンを１個形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による事前制御用検出値を、上記目標検出値と比較して、その差異を求め、
上記差異が許容範囲内である場合には、上記付着量制御手段の実行を「不要」と決定して、上記付着量制御手段の実行を省略するとともに、前回の付着量制御の結果をそのまま更新し、
上記差異が上記許容範囲外である場合には、上記差異が上記許容範囲を包含する所定範囲内にあるか否かを判断し、上記差異が上記所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数を上記付着量制御手段において初期設定された個数より少なく設定し、上記差異が上記所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定する、
ように構成されている、ことを特徴としている。
【００１１】
本願の第２発明は、
形成される画像のライン幅を安定化させるためのレーザー光量制御を行う、レーザー光量制御手段と、
像担持体上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する、トナー付着量検出手段と、
を備えており、
上記レーザー光量制御手段が、像担持体上に検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による検出値に基づいて、目標ライン幅を示す目標検出値を実現するためのレーザー光量を決定するように、構成されている、
画像形成装置において、
２回目以降のレーザー光量制御の前に作動して、その後に実行する予定の上記レーザー光量制御手段を事前に制御する、事前制御手段を、備えており、
上記事前制御手段は、
前回のレーザー光量制御によって決定されたレーザー光量によって、像担持体上に検出用トナーパターンを１個形成し、該パターンについての上記トナー付着量検出手段による事前制御用検出値を、上記目標検出値と比較して、その差異を求め、
上記差異が許容範囲内である場合には、上記レーザー光量制御手段の実行を「不要」と決定して、上記レーザー光量制御手段の実行を省略するとともに、前回のレーザー光量制御の結果をそのまま更新し、
上記差異が上記許容範囲外である場合には、上記差異が上記許容範囲を包含する所定範囲内にあるか否かを判断し、上記差異が上記所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数を上記レーザー光量制御手段において初期設定された個数より少なく設定し、上記差異が上記所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定する、
ように構成されている、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
上記第１発明によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）事前制御用検出値と目標検出値との差異が許容範囲内である場合には、付着量制御手段の実行を省略するので、検出用トナーパターンの形成を省略できる。したがって、トナー消費量を低減でき、それによって、低コスト化を図ることができ、また、廃トナー量を低減して廃トナーボックスの容量を小さくでき、それによって、装置の小型化を図ることができる。
（２）上記差異が所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数を付着量制御手段において初期設定された個数より少なく設定するので、トナー消費量すなわち廃トナー量を低減できる。したがって、上記（１）と同様の効果を発揮できる。
（３）上記差異が所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定するので、現像特性の変化が大きくても、変化後の現像特性を精度良く得ることができる。したがって、目標付着量を実現するための現像バイアスを、精度良く決定することができる。
【００１３】
したがって、上記第１発明によれば、低コスト化及び装置の小型化を図ることができるとともに、目標付着量を実現するための現像バイアスを、精度良く決定することができる。
【００１４】
上記第２発明によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）事前制御用検出値と目標検出値との差異が許容範囲内である場合には、レーザー光量制御手段の実行を省略するので、検出用トナーパターンの形成を省略できる。したがって、トナー消費量を低減でき、それによって、低コスト化を図ることができ、また、廃トナー量を低減して廃トナーボックスの容量を小さくでき、それによって、装置の小型化を図ることができる。
（２）上記差異が所定範囲内である場合には、検出用トナーパターンの個数をレーザー光量制御手段において初期設定された個数より少なく設定するので、トナー消費量すなわち廃トナー量を低減できる。したがって、上記（１）と同様の効果を発揮できる。
（３）上記差異が所定範囲外である場合には、上記差異の絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定するので、光量特性の変化が大きくても、変化後の光量特性を精度良く得ることができる。したがって、目標ライン幅を実現するためのレーザー光量を、精度良く決定することができる。
【００１５】
したがって、上記第２発明によれば、低コスト化及び装置の小型化を図ることができるとともに、目標ライン幅を実現するためのレーザー光量を、精度良く決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面模式図である。この画像形成装置１００は、電子写真式装置であり、具体的には、タンデム式のカラーレーザープリンタである。この装置１００は、４個の画像形成部１〜４、中間転写ベルト５、及び定着装置６を、備えている。
【００１７】
中間転写ベルト５は、４個のローラ７１、７２、７３、７４に掛け渡されており、図において反時計方向（矢印Ｘ方向）に回転駆動されるように、設けられており、像担持体として機能する。ローラ７１には、２次転写ローラ８１が対向して配置されている。ローラ７３には、中間転写ベルト５上の残留トナー等を除去するためのクリーナ８２が、対向して配置されている。定着装置６は、２次転写ローラ８１の上方に配置されている。
【００１８】
ローラ７３とローラ７１との間には、中間転写ベルト５に沿って且つ矢印Ｘ方向に向けて、イエロー画像形成部１、マゼンタ画像形成部２、シアン画像形成部３、及びブラック画像形成部４が、この順に配置されている。
【００１９】
画像形成部１〜４の各々は、ドラム型の感光体１１を備えている。感光体１１の周囲には、帯電装置１２、露光装置１３、現像装置１４、１次転写ローラ１５、及びクリーナ１６が、この順で配置されている。クリーナ１６は、感光体１１上の残留トナー等を除去する。中間転写ベルト５は、１次転写ローラ１５と感光体１１との間を通っている。
【００２０】
画像形成部１〜４の各々においては、帯電装置１２によって、感光体１１の表面が帯電され、露光装置１３によって、画像データに基づいた潜像が感光体１１の表面に形成され、現像装置１４によって、現像バイアスが現像ローラ１４１に印加されて、感光体１１の表面の潜像がトナーによって現像される。
【００２１】
そして、画像形成装置１００は、トナー付着量検出手段として機能する光学式トナーセンサ９と、形成される画像の濃度を安定化させるための付着量制御を行う、付着量制御手段と、２回目以降の付着量制御の前に作動して、その後に実行する予定の付着量制御手段を事前に制御する、事前制御手段と、を備えている。
【００２２】
光学式トナーセンサ９は、中間転写ベルト５に対向して配置されており、中間転写ベルト５上に形成された検出用トナーパターンのトナー付着量を検出する。図２は、光学式トナーセンサ９の出力特性を示しており、（Ａ）はトナー付着量と出力値との関係を示し、（Ｂ）は検出用トナーパターンの隠蔽率と出力値との関係を示している。図２からわかるように、光学式トナーセンサ９は、中間転写ベルト５がトナーによって隠蔽された状態を検出する。
【００２３】
検出用トナーパターンは、付着量制御が終わると、廃トナーとして、クリーナ８２で掻き取られ、廃トナーボックス８３に捨てられる。
【００２４】
なお、本発明の画像形成装置の構成は、本実施形態の上記構成に限定されない。
【００２５】
［付着量制御手段］
付着量制御手段は、中間転写ベルト５上に付着量制御用の検出用トナーパターンを形成し、該パターンについての光学式トナーセンサ９による検出値（付着量制御用検出値）に基づいて、目標付着量を示す目標検出値を実現するための現像バイアスを決定するように、構成されている。
【００２６】
詳しく説明すると、次のとおりである。
【００２７】
図３において、横軸は、現像ローラ１４１に印加される現像バイアスを示し、縦軸は、中間転写ベルト５上のトナー付着量を示している。図３における線Ａ１は、現像バイアスとトナー付着量との関係、すなわち現像特性を、示している。
【００２８】
ところで、現像特性は、同一の現像バイアスの下においても、環境・耐久等の外乱によって変化する。図４に示されるように、現像特性Ａ１が現像特性Ａ２のように変化すると、現像バイアスの決定値においては、トナー付着量が多くなり、その結果、出力される画像濃度が高くなる。図５に示されるように、現像特性Ａ１が現像特性Ａ３のように変化すると、現像バイアスの決定値においては、トナー付着量が少なくなり、その結果、出力される画像濃度が低くなる。
【００２９】
出力される画像濃度を安定させるためには、適正なタイミングで付着量制御を行い、それによって、中間転写ベルト５上に常に所定のトナー付着量が存在するように、現像バイアスを決定する必要がある。そのために、付着量制御手段が実行される。
【００３０】
付着量制御手段が実行されると、次のような制御が行われる。
【００３１】
（１）まず、図６に示されるように、４個の検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄが中間転写ベルト５上に形成される。これらの検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄは、各々異なる現像バイアスで形成されたベタパターンである。
【００３２】
（２）次に、図７に示されるように、検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの各々のトナー付着量が、光学式トナーセンサ９による検出値から求められる。図７において、横軸は現像バイアスを示し、縦軸はトナー付着量を示している。
【００３３】
（３）次に、図８に示されるように、検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの各々の検出値すなわちトナー付着量に基づいて、直線を引くことによって、現像特性Ａ４が求められる。
【００３４】
なお、現像特性Ａ４は、具体的には、次のようにして求められる。
例えば、検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの各々の現像バイアスがＶａ、Ｖｂ、Ｖｃ、Ｖｄであり、検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの各々の検出値すなわちトナー付着量がＭａ、Ｍｂ、Ｍｃ、Ｍｄであるとする。
（3-1）まず、現像特性を示す直線の傾き（特性傾きＳｔ）を、算出する。
（3-1-1）初めに、隣り合う検出点の間の傾きを計算する。
すなわち、パターン９Ａの検出点とパターン９Ｂの検出点との間の傾きＳba、パターン９Ｂの検出点とパターン９Ｃの検出点との間の傾きＳcb、パターン９Ｃの検出点とパターン９Ｄの検出点との間の傾きＳdcを、それぞれ、次のように計算する。
Ｓba＝（Ｍｂ−Ｍａ）／（Ｖｂ−Ｖａ）
Ｓcb＝（Ｍｃ−Ｍｂ）／（Ｖｃ−Ｖｂ）
Ｓdc＝（Ｍｄ−Ｍｃ）／（Ｖｄ−Ｖｃ）
（3-1-2）次に、上記３つの傾きＳba、Ｓcb、Ｓdcが閾値Ｓｘ以上か否かを判定する。
（3-1-3）そして、閾値Ｓｘ以上の傾きだけを選び、その平均を求める。得られた平均値が、上記特性傾きＳｔである。
ここでは、上記３つの傾きＳba、Ｓcb、Ｓdcが、全て、閾値Ｓｘ以上であるとする。その場合、上記特性傾きＳｔは、（Ｓba＋Ｓcb＋Ｓdc）／３である。
仮に、上記２つの傾きＳcb及びＳdcだけが、閾値Ｓｘ以上である場合には、上記特性傾きＳｔは、（Ｓcb＋Ｓdc）／２である。
（3-2）次に、現像特性Ａ４を示す直線を表す式を求める。
４つのパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの各々の検出点の中から、目標付着量Ｍｔに最も近い検出点を求める。ここでは、パターン９Ｄの検出点が目標付着量Ｍｔに最も近いので、直線はパターン９Ｄの検出点（Ｖｄ，Ｍｄ）を通ることとする。
したがって、現像特性Ａ４を示す直線は、検出点（Ｖｄ，Ｍｄ）を通り、且つ、上記特性傾きＳｔの傾きを有することとなる。よって、その直線を表す式は、縦軸をＭとし、横軸をＶとすると、次のようになる。
Ｍ＝Ｓｔ×（Ｖ−Ｖｄ）＋Ｍｄ……式（Ｉ）
【００３５】
（４）そして、目標とする検出値（目標検出値）すなわち目標とする所定のトナー付着量（目標付着量）を得るための現像バイアスが、現像特性Ａ４に基づいて決定される。
具体的には、目標付着量をＭｔとし、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスをＶｔとすると、Ｖｔは、上記式（Ｉ）に基づいて、次のようになる。
Ｖｔ＝｛（Ｍｔ−Ｍｄ）／Ｓｔ｝＋Ｖｄ
【００３６】
したがって、図９に示されるように、現像特性Ａ１が現像特性Ａ２のように変化すると、付着量制御によって、現像特性Ａ１の場合よりも低い値の現像バイアスが決定され、また、図１０に示されるように、現像特性Ａ１が現像特性Ａ３のように変化すると、付着量制御によって、現像特性Ａ１の場合よりも高い値の現像バイアスが決定される。
【００３７】
以上のように、付着量制御手段が実行されると、中間転写ベルト５上に常に所定のトナー付着量（目標付着量）が存在することとなるので、出力される画像の濃度が安定する。
【００３８】
［事前制御手段］
事前制御手段は、上記付着量制御手段の実行の要否を決定し、「不要」の場合には、上記付着量制御手段の実行を省略するとともに、前回の付着量制御の結果をそのまま更新し、「要」の場合には、上記付着量制御手段を実行させるとともに、上記付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数を決定するように、構成されている。その詳細は、後述する。
【００３９】
［画像形成装置の作動］
本実施形態の画像形成装置の作動について説明する。図１１は、作動のフローチャートを示している。なお、既に１回以上の付着量制御が行われているものとする。
【００４０】
まず、付着量制御を行うタイミングか否かが判断される（ステップ（以下、「Ｓ」と記載する）１）。そして、行うタイミングであると判断された場合には、既に１回以上の付着量制御が行われているので、事前制御手段が実行され、以下に示される処理が行われる（Ｓ２〜Ｓ１７）。なお、行うタイミングではないと判断された場合には、事前制御手段及び付着量制御手段は実行されない。
【００４１】
（Ａ）事前制御手段の作動
（１）まず、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスによって、図１２に示されるように、中間転写ベルト５上に、付着量制御用の１個の検出用トナーパターン９Ｘが形成される（Ｓ２）。
（２）次に、上記パターン９Ｘのトナー付着量が光学式トナーセンサ９により検出される（Ｓ３）。
（３）次に、上記パターン９Ｘについての光学式トナーセンサ９による検出値（事前制御用検出値（付着量Ｍｏ））が、目標検出値（目標付着量Ｍｔ）と比較されて、差異Δｍが求められる（Ｓ４）。すなわち、Δｍ＝Ｍｏ−Ｍｔ。差異Δｍが求められると、Δｍの大きさに基づいて、以下に示される処理が行われる（Ｓ５〜Ｓ１７）。図１３は、Δｍの大きさと、付着量制御手段の場合分けされた作動と、の関係を示している。なお、図１３において、ｄは、画像濃度の許容幅を示す値である。
【００４２】
（４）まず、Δｍが許容範囲（−ｄ〜＋ｄ）内か否かが判断される（Ｓ５）。−ｄ＜Δｍ＜＋ｄの場合は、付着量制御手段は実行されず、前回の付着量制御の結果がそのまま更新される。一方、Δｍが上記許容範囲外である場合は、Ｓ６へ進む。
【００４３】
すなわち、Ｓ５において、Δｍが上記許容範囲内にあると判断された場合には、付着量制御手段の実行が「不要」と決定される。
【００４４】
（５）Ｓ６では、Δｍが第１所定範囲（＋ｄ〜＋３ｄ）内か否かが判断される。＋ｄ≦Δｍ＜＋３ｄの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が２個に設定され（Ｓ７）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［１］に基づいて作動する。一方、Δｍが上記第１所定範囲外である場合は、Ｓ８へ進む。
（６）Ｓ８では、Δｍが第２所定範囲（−３ｄ〜−ｄ）内か否かが判断される。−３ｄ＜Δｍ≦−ｄの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が２個に設定され（Ｓ９）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［２］に基づいて作動する。一方、Δｍが上記第２所定範囲外である場合は、Ｓ１０へ進む。
【００４５】
すなわち、Ｓ６〜Ｓ９において、Δｍが所定範囲（−３ｄ〜＋３ｄ）内にあると判断された場合には、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が、初期設定された個数である４個より、少なく設定される。
【００４６】
（７）Ｓ１０では、Δｍが＋３ｄ〜＋５ｄの範囲内か否かが判断される。＋３ｄ≦Δｍ＜＋５ｄの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が４個に設定され（Ｓ１１）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［３］に基づいて作動する。一方、Δｍが上記範囲外の場合は、Ｓ１２へ進む。
（８）Ｓ１２では、Δｍが−５ｄ〜−３ｄの範囲内か否かが判断される。−５ｄ＜Δｍ≦−３ｄの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が４個に設定され（Ｓ１３）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［４］に基づいて作動する。一方、Δｍが上記範囲外の場合は、Ｓ１４へ進む。
（９）Ｓ１４では、Δｍが＋５ｄ以上か否かが判断される。＋５ｄ≦Δｍの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が６個に設定され（Ｓ１５）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［５］に基づいて作動する。一方、Δｍが＋５ｄ以上ではない場合は、Ｓ１６へ進む。
（１０）Ｓ１６では、Δｍが−５ｄ以下か否かが判断される。Δｍ≦−５ｄの場合は、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が６個に設定され（Ｓ１７）、Ｓ１８へ進む。Ｓ１８において、付着量制御手段は、場合［６］に基づいて作動する。
【００４７】
すなわち、Ｓ１０〜Ｓ１７においては、Δｍの絶対値が大きいほど、付着量制御手段において形成する検出用トナーパターンの個数が多く設定される。
【００４８】
（Ｂ）付着量制御手段の作動
【００４９】
（場合［１］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、２個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ１１は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−４ｄ」となる値に設定する。なお、「Ｍｔ」は目標付着量である。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ１２は、「Ｖｔ０」に設定する。なお、「Ｖｔ０」は、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスである。
・Ｖ１１は、次のようにして求める。
Ｖ１１＝｛（Ｍｔ−４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−４ｄ／Ｓｔ０
なお、「Ｓｔ０」は、前回の付着量制御において算出された特性傾きである。
・これにより、図１４に示される現像特性Ａ４１が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが正であり、すなわち、ＭｏがＭｔより大きいので、ＶｔがＶｔ０より低くなることが予測できる。したがって、Ｖ１１をＶｔ０より低く設定している。これにより、現像特性Ａ４１の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５０】
（場合［２］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、２個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ２１は、「Ｖｔ０」に設定する。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ２２は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ＋４ｄ」となる値に設定する。
・Ｖ２２は、次のようにして求める。
Ｖ２２＝｛（Ｍｔ＋４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０＋４ｄ／Ｓｔ０
・これにより、図１５に示される現像特性Ａ４２が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが負であり、すなわち、ＭｏがＭｔより小さいので、ＶｔがＶｔ０より高くなることが予測できる。したがって、Ｖ２２をＶｔ０より高く設定している。これにより、現像特性Ａ４２の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５１】
（場合［３］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、４個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ３１は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−６ｄ」となる値に設定する。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ３２は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−４ｄ」となる値に設定する。
・３個目のパターンを形成する現像バイアスＶ３３は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−２ｄ」となる値に設定する。
・４個目のパターンを形成する現像バイアスＶ３４は、「Ｖｔ０」に設定する。
・Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３は、それぞれ、次のようにして求める。
Ｖ３１＝｛（Ｍｔ−６ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−６ｄ／Ｓｔ０
Ｖ３２＝｛（Ｍｔ−４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−４ｄ／Ｓｔ０
Ｖ３３＝｛（Ｍｔ−２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−２ｄ／Ｓｔ０
・これにより、図１６に示される現像特性Ａ４３が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが正であり、すなわち、ＭｏがＭｔより大きいので、ＶｔがＶｔ０より低くなることが予測できる。したがって、Ｖ３１、Ｖ３２、Ｖ３３の全てを、Ｖｔ０より低く設定している。これにより、現像特性Ａ４３の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５２】
（場合［４］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、４個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ４１は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−４ｄ」となる値に設定する。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ４２は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−２ｄ」となる値に設定する。
・３個目のパターンを形成する現像バイアスＶ４３は、「Ｖｔ０」に設定する。
・４個目のパターンを形成する現像バイアスＶ４４は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ＋２ｄ」となる値に設定する。
・Ｖ４１、Ｖ４２、Ｖ４４は、それぞれ、次のようにして求める。
Ｖ４１＝｛（Ｍｔ−４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−４ｄ／Ｓｔ０
Ｖ４２＝｛（Ｍｔ−２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−２ｄ／Ｓｔ０
Ｖ４４＝｛（Ｍｔ＋２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０＋２ｄ／Ｓｔ０
・これにより、図１７に示される現像特性Ａ４４が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが負であり、すなわち、ＭｏがＭｔより小さいので、ＶｔがＶｔ０より高くなることが予測できる。したがって、Ｖ４４を、Ｖｔ０より高く設定している。これにより、現像特性Ａ４４の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５３】
（場合［５］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、６個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５１は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−１０ｄ」となる値に設定する。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５２は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−８ｄ」となる値に設定する。
・３個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５３は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−６ｄ」となる値に設定する。
・４個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５４は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−４ｄ」となる値に設定する。
・５個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５５は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−２ｄ」となる値に設定する。
・６個目のパターンを形成する現像バイアスＶ５６は、「Ｖｔ０」に設定する。
・Ｖ５１、Ｖ５２、Ｖ５３、Ｖ５４、Ｖ５５は、それぞれ、次のようにして求める。
Ｖ５１＝｛（Ｍｔ−１０ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−１０ｄ／Ｓｔ０
Ｖ５２＝｛（Ｍｔ−８ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−８ｄ／Ｓｔ０
Ｖ５３＝｛（Ｍｔ−６ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−６ｄ／Ｓｔ０
Ｖ５４＝｛（Ｍｔ−４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−４ｄ／Ｓｔ０
Ｖ５５＝｛（Ｍｔ−２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−２ｄ／Ｓｔ０
・これにより、図１８に示される現像特性Ａ４５が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが正であり、すなわち、ＭｏがＭｔより大きいので、ＶｔがＶｔ０より低くなることが予測できる。したがって、Ｖ５１、Ｖ５２、Ｖ５３、Ｖ５４、Ｖ５５の全てを、Ｖｔ０より低く設定している。これにより、現像特性Ａ４５の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５４】
（場合［６］）
形成する検出用トナーパターンの個数は、６個である。
・１個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６１は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−４ｄ」となる値に設定する。
・２個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６２は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ−２ｄ」となる値に設定する。
・３個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６３は、「Ｖｔ０」に設定する。
・４個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６４は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ＋２ｄ」となる値に設定する。
・５個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６５は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ＋４ｄ」となる値に設定する。
・６個目のパターンを形成する現像バイアスＶ６６は、前回の付着量制御の現像特性Ａ１においてトナー付着量が「Ｍｔ＋６ｄ」となる値に設定する。
・Ｖ６１、Ｖ６２、Ｖ６４、Ｖ６５、Ｖ６６は、それぞれ、次のようにして求める。
Ｖ６１＝｛（Ｍｔ−４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−４ｄ／Ｓｔ０
Ｖ６２＝｛（Ｍｔ−２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０−２ｄ／Ｓｔ０
Ｖ６４＝｛（Ｍｔ＋２ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０＋２ｄ／Ｓｔ０
Ｖ６５＝｛（Ｍｔ＋４ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０＋４ｄ／Ｓｔ０
Ｖ６６＝｛（Ｍｔ＋６ｄ−Ｍｔ）／Ｓｔ０｝＋Ｖｔ０＝Ｖｔ０＋６ｄ／Ｓｔ０
・これにより、図１９に示される現像特性Ａ４６が求められ、目標付着量Ｍｔを得るための現像バイアスＶｔが求められる。
・この場合では、Δｍが負であり、すなわち、ＭｏがＭｔより小さいので、ＶｔがＶｔ０より高くなることが予測できる。したがって、Ｖ６５、Ｖ６６を、Ｖｔ０より高く設定している。これにより、現像特性Ａ４６の精度を向上でき、Ｖｔの精度を向上できる。
【００５５】
［効果］
以上のように、本実施形態によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）差異Δｍが許容範囲（−ｄ〜＋ｄ）内である場合には、付着量制御手段の実行を省略するので、検出用トナーパターンの形成を省略できる。したがって、トナー消費量を低減でき、それによって、低コスト化を図ることができ、また、廃トナー量を低減して廃トナーボックスの容量を小さくでき、それによって、装置の小型化を図ることができる。
（２）差異Δｍが所定範囲（−３ｄ〜＋３ｄ）内である場合には、検出用トナーパターンの個数を付着量制御手段において初期設定された個数より少なく設定するので、トナー消費量すなわち廃トナー量を低減できる。したがって、上記（１）と同様の効果を発揮できる。
（３）差異Δｍが所定範囲（−３ｄ〜＋３ｄ）外である場合には、差異Δｍの絶対値が大きいほど、検出用トナーパターンの個数を多く設定するので、現像特性の変化が大きくても、変化後の現像特性（Ａ４３〜Ａ４６）を精度良く得ることができる。したがって、目標付着量Ｍｔを実現するための現像バイアスＶｔを、精度良く決定することができる。
【００５６】
したがって、本実施形態によれば、低コスト化及び装置の小型化を図ることができるとともに、目標付着量を実現するための現像バイアスを、精度良く決定することができる。
【００５７】
しかも、次のような効果を発揮できる。
（４）事前制御用検出値（付着量Ｍｏ）が目標検出値（目標付着量Ｍｔ）より大きい場合には、目標付着量Ｍｔを実現するための現像バイアスＶｔが、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスＶｔ０より、低くなることが予測できるので、付着量制御において形成する少なくとも１個の検出用トナーパターンの現像バイアスを、Ｖｔ０より低く設定している。したがって、付着量制御で求められる現像特性の精度を向上でき、それ故に、現像バイアスＶｔの精度を向上できる。
（５）事前制御用検出値（付着量Ｍｏ）が目標検出値（目標付着量Ｍｔ）より小さい場合には、目標付着量Ｍｔを実現するための現像バイアスＶｔが、前回の付着量制御によって決定された現像バイアスＶｔ０より、高くなることが予測できるので、付着量制御において形成する少なくとも１個の検出用トナーパターンの現像バイアスを、Ｖｔ０より高く設定している。したがって、付着量制御で求められる現像特性の精度を向上でき、それ故に、現像バイアスＶｔの精度を向上できる。
【００５８】
［変形構造］
（１）本発明は、上述したような、付着量制御手段を備えた画像形成装置だけでなく、レーザー光量制御手段を備えた画像形成装置にも、同様に適用できる。
具体的には、上述の説明において、「付着量制御」を「レーザー光量制御」に、また、「現像バイアス」を「レーザー光量」に、また、「（トナー）付着量」を「ライン幅」に、それぞれ、置き換えれば、本発明の、レーザー光量制御手段を備えた画像形成装置の、実施形態が成立する。なお、その実施形態では、例えば、検出用トナーパターン９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄに代えて、図２０に示される検出用トナーパターン９Ｅ、９Ｆ、９Ｇ、９Ｈを形成し、また、検出用トナーパターン９Ｘに代えて、図２１に示される検出用トナーパターン９Ｙを形成する。
【００５９】
（２）形成する検出用トナーパターンの個数は、上記実施形態では、２個、４個、６個を採用しているが、本発明では、上記趣旨を逸脱しない限り、これらの個数に限定されない。
【００６０】
（３）上記実施形態では、場合［１］〜［６］を採用しているが、本発明では、上記趣旨を逸脱しない限り、これらの場合に限定されない。
【００６１】
（４）本発明の画像形成装置は、フルカラーの複写機、プリンタ、ファクシミリ機、又はこれら複合機等に、適用できる。
【００６２】
（５）上記実施形態では、像担持体として中間転写ベルトを用いているが、本発明では、像担持体として、感光体ベルト、感光体ドラム、又は中間転写ドラムを、用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の画像形成装置は、低コスト化及び装置の小型化を図ることができるとともに、目標付着量を実現するための現像バイアスを、精度良く決定することができるので、産業上の利用価値が大である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本実施形態の、付着量制御手段を備えた画像形成装置の、概略構成を示す断面模式図である。
【図２】光学式トナーセンサの出力特性を示す図である。
【図３】現像バイアスとトナー付着量との関係（現像特性）を示す図である。
【図４】トナー付着量が多くなるよう現像特性が変化する場合を示す図である。
【図５】トナー付着量が少なくなるよう現像特性が変化する場合を示す図である。
【図６】付着量制御において形成された検出用トナーパターンを示す図である。
【図７】付着量制御における現像バイアスとトナー付着量との関係を示す図である。
【図８】付着量制御で求められた現像特性を示す図である。
【図９】低い値の現像バイアスが決定される場合の、現像特性の変化を示す図である。
【図１０】高い値の現像バイアスが決定される場合の、現像特性の変化を示す図である。
【図１１】本実施形態の画像形成装置の作動を示すフローチャートである。
【図１２】事前制御手段によって形成された検出用トナーパターンを示す図である。
【図１３】Δｍの大きさと、付着量制御手段の場合分けされた作動と、の関係を示す図である。
【図１４】場合［１］において求められる現像特性を示す図である。
【図１５】場合［２］において求められる現像特性を示す図である。
【図１６】場合［３］において求められる現像特性を示す図である。
【図１７】場合［４］において求められる現像特性を示す図である。
【図１８】場合［５］において求められる現像特性を示す図である。
【図１９】場合［６］において求められる現像特性を示す図である。
【図２０】レーザー光量制御手段を備えた画像形成装置の作動における、レーザー光量制御において形成された検出用トナーパターンを、示す図である。
【図２１】レーザー光量制御手段を備えた画像形成装置の作動における、事前制御手段によって形成された検出用トナーパターンを、示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
５  中間転写ベルト（像担持体）  ９  光学式トナーセンサ  ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ  （付着量制御用の）検出用トナーパターン  ９Ｘ  （事前制御用の）検出用トナーパターン  ９Ｅ、９Ｆ、９Ｇ、９Ｈ  （レーザー光量制御用の）検出用トナーパターン  ９Ｙ  （事前制御用の）検出用トナーパターン  １００  画像形成装置
【図１】
2010072026.tif 000003
【図２】
2010072026.tif 000004
【図３】
2010072026.tif 000005
【図４】
2010072026.tif 000006
【図５】
2010072026.tif 000007
【図６】
2010072026.tif 000008
【図７】
2010072026.tif 000009
【図８】
2010072026.tif 000010
【図９】
2010072026.tif 000011
【図１０】
2010072026.tif 000012
【図１１】
2010072026.tif 000013
【図１２】
2010072026.tif 000014
【図１３】
2010072026.tif 000015
【図１４】
2010072026.tif 000016
【図１５】
2010072026.tif 000017
【図１６】
2010072026.tif 000018
【図１７】
2010072026.tif 000019
【図１８】
2010072026.tif 000020
【図１９】
2010072026.tif 000021
【図２０】
2010072026.tif 000022
【図２１】
2010072026.tif 000023