(57)【要約】【課題】  色毎に、あるいはまた現像器の耐久度合いに応じて最適な濃度検知パターンを用いることで、精度の高い濃度制御を行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光ドラム１上に静電潜像を形成する露光装置３と、現像装置４と、トナー画像の濃度を検知する濃度検知センサ１１と、画像形成条件を制御するＣＰＵ１７を備え、色毎に最適な濃度検知パターンを所定の画像形成条件で中間転写ドラム６上に形成し、前記濃度検知パターンの濃度を前記濃度検知センサ１１により検知し、また前記現像装置４の耐久度合いをＣＰＵ１７により記憶し、該濃度および耐久度合いに基づいて画像形成条件を制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図１
2006030253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記試験トナー画像を、色毎に最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記試験トナー画像を、少なくとも１色については異なるトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記試験トナー画像を、黒色については異なるトナー画像とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像に応じたトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置が、さらに前記画像形成手段の耐久度合いを記憶する記憶手段を備え、
前記試験トナー画像を、前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置が、さらに該画像形成手段の耐久度合いを記憶する複数の記憶手段を備え、
前記試験トナー画像を、色毎に、かつ前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、
前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置が、さらに該画像形成手段の耐久度合いを記憶する複数の記憶手段を備え、
前記試験トナー画像を、少なくとも１色については異なるトナー画像とし、かつ前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記試験トナー画像を、黒色については異なるトナー画像とし、かつ前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成条件が、帯電条件、露光条件、現像条件の何れかであることを特徴とする請求項1ないし７いずれか一つ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、画像形成条件の制御を行う画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報化の流れにつれて文書、画像をカラーで出力するニーズが広がっており、各種方式のプリンターが上市されている。カラー画像形成方式としては、昇華型、熱転写型、インクジェット方式等が用いられているが、高速に文書、画像を形成するためには電子写真方式が特に優れているといわれている。
【０００３】
しかし、従来の電子写真方式の画像形成装置においては、使用環境（温度や湿度）、感光体や現像剤の特性のばらつき、現像器等の耐久度合い等により、画像濃度が大きく変動してしまうという問題があった。また、特にカラー画像形成装置においては、色味も変わってしまうという問題があった。
【０００４】
これに対し、例えば下記特許文献1には、画像形成装置内の湿度がある設定値を超えて変化したり、感光ドラムの使用時間がある設定時間を越えた時に限りＤｍａｘ制御を行うことで、トナーの消費を抑える装置が記載されている。
【０００５】
また、予め感光体、中間転写体または転写体上に、所定の画像形成条件で濃度検知パターンを形成し、濃度検知センサを用いてその濃度を検知することで、適正な画像濃度、ライン幅、ハイライト再現性となるように画像形成条件を制御し、画像濃度を安定させること（以下「濃度制御」という）が一般的に行われている。ここで、前記画像形成条件は、帯電条件、露光条件、現像条件等である。
【０００６】
このとき用いられる濃度検知パターンは、画像形成条件を変えたときに適正な画像濃度、ライン幅、ハイライト再現性となる強い相関を持つパターンである必要があり、一般的には中間域の画像パターンが良いとされている。濃度検知パターンの具体例としては、図２に示したような、４×４ドットのうち３×３ドットを形成した繰り返しパターンが、一般的に用いられている。
【特許文献１】特開平４−３６７７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の濃度制御を行う画像形成装置においては、色および画像形成手段の耐久度合いに依らず、同一の濃度検知パターンを用いているため、制御精度が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
以下にその理由を説明する。
【０００９】
図３は、現像バイアスを変化させたときのγ特性変化を模式的に示したグラフで、二つの異なる現像バイアスの場合のγ特性を実線と破線で表し、横軸に画像データ、縦軸に濃度を示している。図３に見られるように、現像バイアスを変化させたときに、中間領域において濃度が大きく変化することが分かる。このような特性があるとき、濃度検知パターンは、現像バイアスを変化させたときに濃度差が最も大きくなる画像データとなるものが好ましい。
【００１０】
以下に、この理由を説明する。
【００１１】
濃度検知センサには、センサを構成する部品ばらつき、およびそれらの取り付け位置ばらつきにより、濃度検知誤差が含まれてしまう。一方、濃度制御では、所定の画像形成条件で濃度検知パターンを形成し、その濃度を濃度検知センサにより検知し、その濃度により通常の画像形成条件を決定する。よって、画像形成条件の変化量に対し、濃度の変化量が大きければ、濃度検知誤差の影響は小さくなる。なぜなら、濃度の変化量に対し画像形成条件の変化量は小さくなることになり、濃度制御を行った際の濃度検知誤差による制御誤差は小さくなるからである。
【００１２】
一方、現像バイアスを変化させたときの濃度差が最も大きくなる画像データは、色毎に異なる。この理由としては、色毎にトナーの単位重量あたりの電荷が影響していると考えられている。
【００１３】
上記説明では、色毎に最適な濃度検知パターンが異なることを示したが、同じ色においても、現像器等の耐久度合いにより、最適な濃度検知パターンが変わってしまう。理由は、前記と同じくγ特性が変化するためである。
【００１４】
以上の理由により、色および画像形成手段の耐久度合いに依らず、同一の濃度検知パターンを用いた場合には、制御精度が低下してしまうのである。
【００１５】
本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする処は、色毎に、また現像器の耐久度合いに応じて最適な濃度検知パターンを用いることで、精度の高い濃度制御を行うことが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、下記の技術的構成により前記目的を達成できたものである。
【００１７】
（１）画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、前記試験トナー画像を、色毎に最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（２）画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、前記試験トナー画像を、少なくとも１色については異なるトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【００１９】
（３）画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に応じたトナー画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置が、さらに前記画像形成手段の耐久度合いを記憶する記憶手段を備え、前記試験トナー画像を、前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（４）画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置が、さらに該画像形成手段の耐久度合いを記憶する複数の記憶手段を備え、前記試験トナー画像を、色毎に、かつ前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【００２１】
（５）画像信号に対応して像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像に応じた複数色のトナー画像を形成する複数の画像形成手段と、前記画像形成手段により形成されたトナー画像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー画像の濃度を検知するための試験トナー画像を、所定の画像形成条件で前記像担持体上に形成し、前記試験トナー画像の濃度を前記濃度検知手段により検知し、該濃度に基づいて画像形成条件を制御する画像形成条件制御手段とを備えた画像形成装置において、前記画像形成装置が、さらに該画像形成手段の耐久度合いを記憶する複数の記憶手段を備え、前記試験トナー画像を、少なくとも１色については異なるトナー画像とし、かつ前記耐久度合いごとに最適なトナー画像とすることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、色毎に、あるいはまた現像器の耐久度合いに応じて最適な濃度検知パターンを用いることで、精度の高い濃度制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００２４】
以下に図面を参照して、本発明の実施例１を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
【００２６】
本画像形成装置は、像担持体としての回転ドラム型感光ドラム１を備えている。感光ドラム１の周囲には、帯電ローラ２、現像装置４、中間転写体である中間転写ドラム６、感光ドラムクリーニング装置７が配設されており、帯電ローラ２と現像装置４との間の上方には露光装置３が配設されている。
【００２７】
中間転写ドラム６は、１次転写ニップ部で感光ドラム１表面に当接し、さらに２次転写ニップ部で２次転写ベルト８表面に当接している。中間転写ドラム６の外周上には中間転写ドラムクリーニングローラ１０が配設されている。２次転写ベルト８の搬送方向下流側には、定着装置９が配設されている。中間転写体６に対向する位置に、濃度検知センサ１１が配設されている。
【００２８】
感光ドラム１は、本実施例では、直径６２ｍｍのＯＰＣ感光ドラムであり、アルミドラムの上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生層、電荷輸送層が設けられており、所定の周速（例えば１００ｍｍ／ｓｅｃ）で矢印ａ方向に回転駆動され、その回転過程において接触する帯電ローラ２により負帯電の一様な帯電を受ける。帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に回転自在に接触し、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１を所定の極性、電位に帯電する。
【００２９】
露光装置３は、不図示のレーザドライバ、レーザダイオード、ポリゴンミラーなどを有しており、レーザドライバに入力される画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して変調されたレーザ光がレーザダイオードから出力され、高速回転するポリゴンミラーで前記レーザ光を走査し、反射ミラー（不図示）を介して感光ドラム１表面を画像露光することにより、画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００３０】
現像装置４は、非磁性一成分現像器としてのイエロー（Ｙ）現像器４ａ、マゼンタ（Ｍ）現像器４ｂ、シアン（Ｃ）現像器４ｃ、ブラック（Ｂｋ）現像器４ｄであり、回転体５に搭載されている。回転駆動装置（不図示）による回転体５の回転によって、イエロー（Ｙ）現像器４ａ、マゼンタ（Ｍ）現像器４ｂ、シアン（Ｃ）現像器４ｃ、ブラック（Ｂｋ）現像器４ｄが現像過程で感光ドラム１と対向する位置に配置される。これらの現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって感光ドラム１上に形成した静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。
【００３１】
イエロー（Ｙ）現像器４ａ、マゼンタ（Ｍ）現像器４ｂ、シアン（Ｃ）現像器４ｃに用いる各色トナーは重合法によって製造され、ワックスを内包するカプセルタイプの球形ノンマグトナーである。また、ブラック（Ｂｋ）現像器４ｄに用いる黒トナーは、粒径６μｍの粉砕トナーに球状化処理を施したものであり、ポリエステルバインダーに対してマグネタイト１００部を、また他に荷電制御剤、滑剤等を内添したものである。
【００３２】
本実施の形態では、各現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに、−３５０Ｖの直流に周波数２０００Ｈｚ、ピーク間電圧２０００Ｖｐｐの矩形波を重畳したバイアスを印加して、感光ドラム１表面の露光部分を負帯電性のネガトナーで現像して、静電潜像を顕在化する。
【００３３】
クリーニング装置７は、中間転写体ドラム６に１次転写されないで感光ドラム１上に残った１次転写残トナーを除去し、回収する。
【００３４】
中間転写体ドラム６は、本実施例では、直径１８６ｍｍで、転写材としての紙の最大通紙サイズ（本実施例ではＡ３サイズ）に相当する画像を書き込めるような周長を有しており、矢印ｂ方向に回転する。中間転写体ドラム６には不図示の１次転写バイアス電源が接続されており、中間転写体ドラム６の芯金（不図示）に所定の１次転写バイアス（本実施例では＋２００Ｖ）が印加され、これにより感光ドラム１上のトナー像は、１次転写ニップにおいて感光ドラム１と中間転写体ドラム６との間の電位差によって、中間転写体ドラム６上に１次転写される。
【００３５】
中間転写体ドラム６は、本実施例では、アルミドラムの外周面に肉厚５ｍｍの中抵抗のゴム材からなる弾性抵抗層を形成し、更にその表面に離型性を確保するためにフッ素系の樹脂がコーティングされている。ゴム材はＮＢＲとエチレンオキシドからなっており、エチレンオキシドによって体積抵抗値１Ｅ７Ωｃｍに低抵抗化されている。なお、表面にコーティングしたフッ素系の樹脂は、体積抵抗値１Ｅ１４Ωｃｍである。中間転写ドラム６の体積抵抗値は、中間転写ドラム６の長手全面に直径６２ｍｍの金属ドラムをニップ幅７ｍｍで当接させ、両者間に１０００Ｖの電圧を印加して測定した電流から換算して求めた。
【００３６】
２次転写ベルト８は、転写ローラ１２と駆動ローラ１３によって伸張懸架されており、駆動ローラ１３の回転駆動によってベルト上面が矢印ｃ方向に回転する。２次転写ベルト８は中間転写ドラム６に対して当接離間自在に設置されており、転写材Ｐへの２次転写時に２次転写ベルト８が中間転写ドラム６に当接する。
【００３７】
２次転写ベルト８は転写材Ｐの吸着を行うために、導電性のウレタンベルトの上に３０μｍのＰＶＤＦのコーティングを行って静電容量を大きくしており、ベルト表面の１０ｃｍ２の領域とベルト基体の間に１０００Ｖの電圧を印加して測定した抵抗値は１Ｅ１０Ωであった。２次転写ローラ１２と駆動ローラ１３は低抵抗のゴムローラであり、２次転写ベルト８のインピーダンスは実質２次転写ベルト８の表層の抵抗のみに依存する。また、２次転写ローラ１２には２次転写バイアス電源（不図示）が接続されており、２次転写バイアス電源（不図示）から２次転写ベルト８に転写電流を流してトナー像を転写材上に転写する。
【００３８】
中間転写ドラムクリーニングローラ１０にはバイアス電源（不図示）が接続されており、転写材Ｐに転写されないで中間転写ドラム６の表面に残った２次転写残トナーを除去する。なお、中間転写ドラムクリーニングローラ１０は、中間転写ドラム６上の２次転写残トナーを逆極性に帯電するものであり、この逆極性に帯電された２次転写残トナーは、感光ドラム１上のトナー像の中間転写ドラム６上への１次転写と同時に、逆に中間転写ドラム６から感光ドラム１に移送されて、クリーニング装置７によって除去され回収される。
【００３９】
定着装置９は、定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂを有しており、定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂ間の定着ニップ部に未定着トナー像が転写されている転写材Ｐを挟持搬送しながら、転写材Ｐを加熱、加圧してトナー像を定着する。
【００４０】
次に、前記画像形成装置の画像形成動作について説明する。
【００４１】
帯電された感光ドラム１上に、露光装置３によりレーザ光による画像露光が与えられて、目的のカラー画像の第１の色成分像（例えばイエロー成分像）に対応した静電潜像が形成される。続いて、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）現像器４ａにより、第１色目であるイエロートナーで現像される。
【００４２】
感光ドラム１上に形成担持された前記第１色目のイエロートナー像は、感光ドラム１と中間ドラム６間の１次転写ニップ部を通過する過程で、中間転写ドラム６の外周面に１次転写されていく。
【００４３】
イエロートナー像が１次転写された後、感光ドラム１上に残留した１次転写残トナーは、感光ドラムクリーニング装置７によって除去され、次のイエロートナー像の形成に供される。
【００４４】
以下同様にしてマゼンタ（Ｍ）現像器４ｂ、シアン（Ｃ）現像器４ｃおよびブラック（Ｂｋ）現像器４ｄにより現像され、感光ドラム１上にそれぞれ形成担持された第２色目のマゼンタトナー像、第３色目のシアントナー像、第４色目のブラックトナー像が順次中間転写ドラム６上に重畳され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー像が形成される。
【００４５】
なお、感光ドラム１から中間転写ドラム６への第１から第４色のトナー像の順次重畳転写行程において、２次転写ベルト８及び中間転写ドラムクリーニングローラ１０は中間転写ドラム６から離間している。
【００４６】
続いて、中間転写ドラム６上の合成カラートナー画像の先端に合わせて、所定のタイミングで紙などの転写材Ｐが搬送される。
【００４７】
そして、２次転写ニップ部に至る給紙経路を転写材Ｐが通過するタイミングで、２次転写ベルト８が中間転写ドラム６に当接するように揺動し、２次転写バイアス電源（不図示）により所定の２次転写バイアスが転写ローラ１２に印加され、転写材Ｐ上に合成カラートナー画像が一括で２次転写される。
【００４８】
合成カラートナー像が転写された転写材Ｐは、２次転写ベルト８の搬送方向下流側で曲率分離されて定着器内９の定着ローラ９ａと加圧ローラ９ｂ間に挟持搬送されて加熱、加圧され、表面に合成カラートナー像が熱定着されて出力される。
【００４９】
また、中間転写ドラム６上に２次転写されずに残った２次転写残トナーは、バイアスが印加された中間転写クリーニングローラ１０によって本来とは逆極性に転換されて感光ドラム１に静電的に吸着され、中間転写ドラム６上は清掃される。
【００５０】
感光ドラム１上に吸着した２次転写残トナーはその後、感光ドラムクリーニング装置７によって回収される。
【００５１】
濃度検知センサ１１は、図４に示すように、発光部２０と受光部２１とを備えており、中間転写ドラム６表面上に形成された濃度検知パターン２２に発光部２０からスポット光を照射してその反射光を受光部２１で受光し、受光した光量によって濃度を検知するものである。
【００５２】
制御装置としてのＣＰＵ１７は、濃度検知センサ１１の受光部２１から入力される受光量情報に基づいて、現像装置４の現像バイアス等の画像形成条件を変更して画像濃度が適切になるように制御する。この制御方法につては、後に詳述する。
【００５３】
次に、本実施例における濃度制御について説明する。
【００５４】
図５は、イエロートナー像の反射濃度と濃度検知センサ出力との関係を示した図である。なお、図５において、反射濃度は、同一画像形成条件で転写材Ｐ上にトナー像を転写した時の転写材Ｐ上での濃度で、センサ出力は中間転写体上６のトナー像を測定した際の濃度検知センサ出力である。
【００５５】
センサ出力値からの反射濃度値への変換は、図５に示すように、経験的に求めたセンサ出力−反射濃度変換テーブルをＣＰＵ１７に格納しておき、反射濃度を算出する際にこのテーブルを参照すれば良い。同様に、マゼンタ、シアン、ブラックトナー像についても、センサ出力−反射濃度変換テーブルをＣＰＵ１７に格納しておき、センサ出力から濃度を算出する際にこのテーブルを参照する。
【００５６】
次に、本実施例での濃度制御方法ついて説明する。
【００５７】
本実施例の濃度制御は、ＣＰＵ１７によって開始される。
【００５８】
図６は、本実施例での濃度制御に使用する濃度検知パターンである。図６−１は、イエロー、マゼンタ、シアントナーの濃度検知パターンを形成する際に用いるパターンで、４×４ドットのうち３×３ドットを形成した繰り返しパターンである。また図６−２は、ブラックトナーの濃度検知パターンを形成する際に用いるパターンで、４×４ドットのうち３×２ドットを形成した繰り返しパターンある。
【００５９】
この濃度検知パターンは次のように求めた。
【００６０】
図７−１は、本実施例でのイエロートナーで、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。図７−２は、本実施例でのブラックトナーで、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。
【００６１】
イエロートナーについては、画像データが５５％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。また、ブラックトナーについては、画像データが４０％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。そこで、各々の画像データに近くなるような濃度検知パターンを選択した。なお、マゼンタ、シアントナーに関しては、イエロートナーと同様の傾向なので、説明は省略する。
【００６２】
図８は、中間転写ドラム６を周方向に展開した概略図で、Ｋ１〜Ｋ４はブラックトナーの現像バイアスを、−１００Ｖ、−１５０Ｖ、−２００Ｖ、−２５０Ｖの４段階にそれぞれ設定して濃度を変えたトナー像である。
【００６３】
同様にＣ１〜Ｃ４はシアントナーの現像バイアスを、Ｍ１〜Ｍ４はマゼンタトナーの現像バイアスを、Ｙ１〜Ｙ４はイエロートナーの現像バイアスを、−１００Ｖ、−１５０Ｖ、−２００Ｖ、−２５０Ｖの４段階にそれぞれ設定して濃度を変えたトナー像である。
【００６４】
図９は、上記ブラックトナーのトナー像Ｋ１〜Ｋ４における現像バイアスと濃度の関係を示している。本実施例では、濃度検知パターンの濃度が０．６となるように、現像バイアスを制御した。各トナー像の現像バイアスと濃度を線形補間すると、濃度０．６となる現像バイアスは−２２０Ｖであることが分かる。上記方法により濃度検知パターンの濃度が０．６となる現像バイアスを求めることが可能となり、環境、耐久変動に依らず安定した画像濃度、ライン幅、ハイライト再現性を確保する。同様に、シアン、マゼンタ、イエロートナーについても行われる。
【００６５】
本実施例の効果を確認するため、前述の濃度制御において、ブラックトナーの濃度検知パターンとして本実施例の図６−２に示したものを用いた場合と、比較例としてイエロー、マゼンタ、シアントナーと同じ図６−１の濃度検知パターンを用いた場合において、濃度制御を３０回繰り返し実行し、制御後の現像バイアスの標準偏差σを求めた。結果は、本実施例の濃度検知パターンでは１５（Ｖ）であったのに対し、比較例においては２３（Ｖ）であった。
【００６６】
以上の結果より、ブラックトナーの濃度検知パターンは、イエロー、マゼンタ、シアントナーと異なるブラックトナーに最適なパターンを用いた方が、濃度制御の制御精度が向上することが分かった。
【００６７】
以上説明したように、濃度検知パターンに、各色最適なパターンを用いることで、濃度制御の制御精度が向上することができた。
【実施例２】
【００６８】
次に本発明の実施例２について説明する。
【００６９】
本実施例では、現像器の耐久度合いにより濃度検知パターンを変えることを特徴とする。なお、本実施例における画像形成装置は、通常画像形成においては、実施例１で説明した画像形成装置と同じであるので説明を省略する。
【００７０】
現像器の耐久度合いは、その現像器の新品状態からのプリント枚数を累計することで算出する。具体的には、ＣＰＵ１７は、１枚プリントされる毎に不揮発性のＲＡＭ（不図示）に、各色の現像器のプリント枚数をカウントしていく。なお、新品の現像器に交換された場合は、ＣＰＵ１７は不揮発性のＲＡＭ（不図示）に記憶してあるプリント枚数をリセットする。
【００７１】
次に、濃度検知パターンの決定方法について説明する。濃度制御実行時に、ＣＰＵ１７は先ず各色の現像器の累積プリント枚数を確認する。累積プリント枚数が２０００以下の場合、図１０−１にある濃度検知パターンを用いる。また、累積プリント枚数が２００１から４０００の場合、図１０−２にある濃度検知パターンを用いる。また、累積プリント枚数が４００１以上の場合、図１０−３にある濃度検知パターンを用いる。
【００７２】
この濃度検知パターンは次のように求めた。
【００７３】
図１１−１は、シアン現像器の累積プリント枚数が１０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。図１１−２は、シアン現像器の累積プリント枚数が３０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。図１１−３は、シアン現像器の累積プリント枚数が５０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。
【００７４】
シアン現像器の累積プリント枚数が１０００枚のときは、画像データが５５％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。また、シアン現像器の累積プリント枚数が３０００枚のときは、画像データが６５％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。また、シアン現像器の累積プリント枚数が５０００枚のときは、画像データが７０％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。そこで、各々の画像データに近くなるような濃度検知パターンを選択した。
【００７５】
これら濃度検知パターンは、各累積プリント枚数において、現像バイアスを変化させたときに濃度が大きく変化するパターンである。
【００７６】
濃度制御方法につては、実施例１と同様である。
【００７７】
本実施例の効果を確認するため、前述の濃度制御において、濃度検知パターンを本実施例により決定した場合と、比較例として現像器の累積プリント枚数に依らず図１０−１の濃度検知パターンを用いた場合で、以下の検証をした。
【００７８】
シアンの現像器を１０００枚、３０００枚、５０００枚プリントした段階で、本実施例と比較例において３０回濃度制御を繰り返し実行し、制御後の現像バイアスの標準偏差σを求めた。表１は、本検証の結果を示している。
【００７９】
【表１】
2006030253.tif 000003
【００８０】
本実施例においては、現像器の耐久度合いに依らず制御後の現像バイアスの標準偏差σはほぼ同じであったのに対し、比較例においては、現像器の耐久度合いが増すにつれ、制御後の現像バイアスの標準偏差σは大きくなっていることが分かる。
【００８１】
以上の結果より、濃度検知パターンは、現像器の耐久度合いに応じ最適なパターンを用いた方が、濃度制御の制御精度が向上することが分かった。
【実施例３】
【００８２】
次に本発明の実施例３について説明する。
【００８３】
本実施例では、色毎に、かつ現像器の耐久度合いにより、濃度検知パターンを変えることを特徴とする。なお、本実施例における画像形成装置は、通常画像形成においては、実施例１で説明した画像形成装置と同じであるので説明を省略する。
【００８４】
濃度検知パターンの決定方法について説明する。
【００８５】
濃度制御実行時に、ＣＰＵ１７は先ず、各色の現像器の累積プリント枚数を確認する。次に、現像器の累積プリント枚数に基づいて濃度検知パターンを決定する。イエロー、マゼンタ、シアントナーについては、実施例２と同様とする。ブラックトナーについては、累積プリント枚数が２０００以下の場合、図１２−１にある濃度検知パターンを用いる。また、累積プリント枚数が２００１から４０００の場合、図１２−２にある濃度検知パターンを用いる。また、累積プリント枚数が４００１以上の場合、図１２−３にある濃度検知パターンを用いる。
【００８６】
この濃度検知パターンは次のように求めた。
【００８７】
図１３−１は、ブラック現像器の累積プリント枚数が１０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。図１３−２は、ブラック現像器の累積プリント枚数が３０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。図１３−３は、ブラック現像器の累積プリント枚数が５０００枚のときの、現像バイアスが−１００Ｖの場合（実線）と−２５０Ｖの場合（破線）のγ特性を示している。
【００８８】
ブラック現像器の累積プリント枚数が１０００枚のときは、画像データが４０％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。また、ブラック現像器の累積プリント枚数が３０００枚のときは、画像データが４５％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。また、ブラック現像器の累積プリント枚数が５０００枚のときは、画像データが５５％のところで現像バイアスを変化させたときの濃度差が大きかった。そこで、各々の画像データに近くなるような濃度検知パターンを選択した。なお、イエロー、マゼンタトナーについては、シアントナーと同様の傾向を示していたので、シアントナーと同様の濃度検知パターンを用いることにした。
【００８９】
濃度制御方法につては、実施例１と同様である。
【００９０】
本実施例の効果を確認するため、前述の濃度制御において、濃度検知パターンを本実施例により決定した場合と、比較例１として各色図１０−１の濃度検知パターンを用いた場合と、比較例２としてイエロー、マゼンタ、シアントナーについては図１０−１の濃度検知パターンを、ブラックトナーについては図１２−１にある濃度検知パターンを用いた場合とで、以下の検証を行った。各色の現像器を１０００枚、３０００枚、５０００枚プリントした段階で、本実施例と比較例において３０回濃度制御を繰り返し実行し、制御後の現像バイアスの標準偏差σを求めた。表２は、本検証の結果を示している。
【００９１】
【表２】
2006030253.tif 000004
【００９２】
本実施例においては、現像器の耐久度合いに依らず制御後の現像バイアスの標準偏差σはほぼ同じであったのに対し、比較例１においては、現像器の耐久度合いが増すにつれ、制御後の現像バイアスの標準偏差σは大きくなっていることが分かる。比較例２においては、比較例１と比較し、ブラックトナーの制御後の現像バイアスの標準偏差σは小さくなっているものの、やはり現像器の耐久度合いが増すにつれ標準偏差σは大きくなっている。
【００９３】
以上の結果より、濃度検知パターンは、色毎に、かつ現像器の耐久度合いに応じ最適なパターンを用いた方が、濃度制御の制御精度が向上することが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】実施例１に係る画像形成装置の構成を示す概略図
【図２】従来例の濃度検知パターンを示す図
【図３】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図４】実施例１に係る濃度検知センサの構成を示す概略図
【図５】反射濃度と濃度検知センサ出力の関係を示す図
【図６−１】濃度検知パターンを示す図
【図６−２】濃度検知パターンを示す図
【図７−１】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図７−２】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図８】現像バイアスを変化させたときの濃度検知パターンの濃度変化を示す図
【図９】現像バイアスと濃度検知パターンの濃度との関係を示す図
【図１０−１】実施例２に係る濃度検知パターンを示す図
【図１０−２】実施例２に係る濃度検知パターンを示す図
【図１０−３】実施例２に係る濃度検知パターンを示す図
【図１１−１】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図１１−２】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図１１−３】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図１２−１】実施例３に係る濃度検知パターンを示す図
【図１２−２】実施例３に係る濃度検知パターンを示す図
【図１２−３】実施例３に係る濃度検知パターンを示す図
【図１３−１】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図１３−２】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【図１３−３】現像バイアスを変化させたときのγ特性の変化を示す図
【符号の説明】
【００９５】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  露光装置
４  現像装置
５  回転体
６  中間転写ドラム
７  感光ドラムクリーニング装置
８  ２次転写ベルト
９  定着装置
９ａ  定着ローラ
９ｂ  加圧ローラ
１０  中間転写ドラムクリーニングローラ
１１  濃度検知センサ
１２  転写ローラ
１３  駆動ローラ
Ｐ  転写材
【図１】
2006030253.tif 000005
【図２】
2006030253.tif 000006
【図３】
2006030253.tif 000007
【図４】
2006030253.tif 000008
【図５】
2006030253.tif 000009
【図６−１】
2006030253.tif 000010
【図６−２】
2006030253.tif 000011
【図７−１】
2006030253.tif 000012
【図７−２】
2006030253.tif 000013
【図８】
2006030253.tif 000014
【図９】
2006030253.tif 000015
【図１０−１】
2006030253.tif 000016
【図１０−２】
2006030253.tif 000017
【図１０−３】
2006030253.tif 000018
【図１１−１】
2006030253.tif 000019
【図１１−２】
2006030253.tif 000020
【図１１−３】
2006030253.tif 000021
【図１２−１】
2006030253.tif 000022
【図１２−２】
2006030253.tif 000023
【図１２−３】
2006030253.tif 000024
【図１３−１】
2006030253.tif 000025
【図１３−２】
2006030253.tif 000026
【図１３−３】
2006030253.tif 000027