(57)【要約】【課題】装置固有の特性に対応する最低限の画質を維持しつつトナー消費量を抑制する。【解決手段】感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出部２３と、濃度検出部２３によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて現像部１２１により形成されるトナー画像の濃度が目標濃度となるよう現像部１２１の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正部１０３と、通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を目標濃度として設定する抑制濃度設定部１０２と、抑制濃度が目標濃度として設定されている場合に濃度補正処理で調整された制御パラメータに基づき現像部１２１の出力特性を判断する現像特性判断部１０５と、判断された現像部１２１の出力特性に基づき露光部１２３により潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整部１０６とを備える画像形成装置１。【選択図】図３
2011197104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に潜像が形成される感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、
前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、
前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正部と、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正部で利用される前記目標濃度として設定する抑制濃度設定部と、
前記抑制濃度設定部により前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断部と、
前記現像特性判断部で判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整部と、
を備えてなる画像形成装置。
【請求項２】
前記現像特性判断部は、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記制御パラメータが前記現像部で許容可能な上限値或いは下限値に近い場合に、前記現像部が前記露光量調整部による露光量を調整可能な出力特性であると判断し、
前記露光量調整部は、前記現像特性判断部により前記現像部が前記露光量調整部による露光量を調整可能な出力特性であると判断された場合に、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記抑制濃度が、形成される画像の描画図形毎に予め設定されている請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
表面上に潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
前記濃度検出ステップによって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正ステップと、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正ステップで利用される目標濃度として設定する抑制濃度設定ステップと、
前記抑制濃度設定ステップにより前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正ステップによる前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断ステップと、
前記現像特性判断ステップで判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整ステップと、
を備えてなる画像形成方法。
【請求項５】
表面上に潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置に内蔵されるコンピュータを、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正部と、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正部で利用される目標濃度として設定する抑制濃度設定部と、
前記抑制濃度設定部により前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断部と、
前記現像特性判断部で判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整部として機能させる画像形成制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置において画質を維持しつつトナー消費量を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像データの濃度値を低減する、或いは、感光体に画像データの潜像を形成する際の光の強度を調整する等して、感光体に形成されるトナー画像の濃度を調整し、トナー消費量を抑制する画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば、下記特許文献１には、入力された描画図形の色濃度を、文字、線画、或いは写真等の描画図形毎に定められた濃度値を抑制するために設けられたＬＵＴ（LookUp Table）を参照してトナー消費量を節約することができる出力濃度に変換した後、当該変換された描画図形を印刷する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１９６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、トナー消費量を抑制して形成される画像は、トナー消費量を抑制しない通常時に形成された画像に比して、画質が劣化することは否めず、これに加えて、経年劣化等の画像形成装置固有の特性によってはさらに画質が劣化する虞があった。
【０００６】
例えば、上記の特許文献１に記載された技術では、画像形成装置固有の特性による画質の劣化を回避するには、画像形成装置固有の特性に対応して装置個別にＬＵＴをメンテナンスする手間が生じるものと考えられる。このように、画像形成装置固有の特性による画質の劣化を回避して、画質を維持しながらトナー消費量を抑制することは困難であった。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、装置固有の特性に対応する最低限の画質を維持しつつ、トナー消費量を抑制することができる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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、
表面上に潜像が形成される感光体と、
前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、
前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、
前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正部と、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正部で利用される前記目標濃度として設定する抑制濃度設定部と、
前記抑制濃度設定部により前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断部と、
前記現像特性判断部で判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整部と、
を備えてなる画像形成装置である。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、表面上に潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置における画像形成方法であって、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出ステップと、
前記濃度検出ステップによって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正ステップと、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正ステップで利用される目標濃度として設定する抑制濃度設定ステップと、
前記抑制濃度設定ステップにより前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正ステップによる前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断ステップと、
前記現像特性判断ステップで判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整ステップと、
を備えてなる画像形成方法である。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、表面上に潜像が形成される感光体と、前記感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記帯電部によって帯電された前記感光体表面を露光して潜像を形成する露光部と、前記感光体表面の潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像部と、を備えた画像形成装置に内蔵されるコンピュータを、
前記感光体により形成されるトナー画像のトナー濃度を検出する濃度検出部と、
前記濃度検出部によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、前記現像部により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度となるように、前記現像部の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う濃度補正部と、
前記現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を前記濃度補正部で利用される目標濃度として設定する抑制濃度設定部と、
前記抑制濃度設定部により前記抑制濃度が前記目標濃度として設定されている場合に、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記現像部の前記制御パラメータに基づいて、前記現像部の出力特性を判断する現像特性判断部と、
前記現像特性判断部で判断された出力特性に基づいて、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する露光量調整部として機能させる画像形成制御プログラムである。
【００１１】
これらの発明では、抑制濃度設定部により現像部の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度が目標濃度として設定され、濃度補正部による濃度補正処理により現像部の制御パラメータが調整されると、現像特性判断部が、濃度補正部による濃度補正処理によって調整された現像部の制御パラメータに基づいて、経年劣化等の現像部の状態変化に伴う現像部の出力特性を判断し、露光量調整部により、当該出力特性に基づいて露光部により潜像が形成される際の露光量が調整される。
【００１２】
したがって、現像部が上記の抑制濃度でトナー画像を形成するのが困難な出力特性を示すような場合でも、露光量を調整することによりトナー濃度を補うため、現像部の経年劣化に伴い画質が劣化することを回避することができるようになる。
【００１３】
また、露光量調整部により露光量を調整した後、濃度補正部による濃度補正処理が行われると、現像部の出力特性に応じた露光量によりトナー濃度が調整されたトナー画像に基づいて、現像部の制御パラメータが適正な制御パラメータに変更される。
【００１４】
このため、例えば、現像部の出力特性が劣化していたため、露光量調整部により露光量を高く調整した後に濃度補正処理を行う場合には、トナー画像のトナー濃度を抑制濃度に維持すべく、前回の濃度補正処理時に比してトナー濃度を低めるように現像部の制御パラメータが調整され、現像部に係る負担を軽減することができるようになる。
【００１５】
これとは反対に、現像部の出力特性が劣化していなかったため、露光量調整部により露光量を低く調整した後に濃度補正処理を行う場合には、トナー画像のトナー濃度を抑制濃度にすべく、前回の濃度補正処理時に比してトナー濃度を高めるように現像部の制御パラメータが調整され、現像部に係る負担を高めることができる。つまり、これらの発明では、現像部と露光部によりトナー濃度を調整することができるとともに、現像部の出力特性を調整することもできるようになる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置であって、前記現像特性判断部は、前記濃度補正部による前記濃度補正処理によって調整された前記制御パラメータが前記現像部で許容可能な上限値或いは下限値に近い場合に、前記現像部が前記露光量調整部による露光量を調整可能な出力特性であると判断し、
前記露光量調整部は、前記現像特性判断部により前記現像部が前記露光量調整部による露光量を調整可能な出力特性であると判断された場合に、前記露光部により前記潜像が形成される際の露光量を調整する。
【００１７】
この発明では、濃度補正部による濃度補正処理によって調整された制御パラメータが現像部で許容可能な上限値或いは下限値に近い場合は、現像部の出力特性がそれぞれ劣化している或いは劣化していないと考えられるため、上記のように、当該出力特性に基づいて露光量を調整することによって感光体表面に形成されるトナー画像のトナー濃度を高くする或いは低くするように調整することができる。したがって、画質の劣化を回避する、或いは、トナー消費量をさらに抑制することができるようになる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、前記抑制濃度が、形成される画像の描画図形毎に予め設定されている。
【００１９】
この発明では、画像の描画図形毎に適切な抑制濃度でトナー画像を形成することができるため、描画図形に応じて柔軟に且つ適切に画質を維持することができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、装置固有の特性に対応する最低限の画質を維持しつつ、トナー消費量を抑制することができる画像形成装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンタの全体構成を示した断面図である。
【図２】濃度補正用のトナーパターンが形成された中間転写ベルトと、濃度トナー濃度検出センサとを示した概略図である。
【図３】プリンタの概略構成の一例を示すブロック図である。
【図４】濃度補正部による濃度補正処理を示す図である。
【図５】現像特性判断部が、濃度補正処理により調整された制御パラメータに基づいて現像部の出力特性を判断することを示す図であり、（ａ）は現像部の出力特性が劣化していると判断する場合を示し、（ｂ）は現像部の出力特性が劣化していないと判断する場合を示す図である。
【図６】プリンタ１による画像形成処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明における画像形成装置の一例としてのプリンタ１の内部構造の概要について、図１に基づいて説明する。尚、図１においては、紙面左右方向を左右方向といい、紙面表裏方向を前後方向といい、特に図１の−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、紙面表方向を前方、紙面裏方向を後方という。
【００２３】
図１に示すように、プリンタ１は、箱形でなる装置本体１１を有する。装置本体１１の内部には、ネットワーク接続等がされたコンピュータ等の外部機器から伝送されてくる画像データに基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、記録紙Ｐに転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の記録紙を貯留する用紙貯留部１４とが備えられている。装置本体１１の上部には、定着処理後の記録紙Ｐが排出される用紙排出部１５が形成されている。
【００２４】
装置本体１１上部の左方には、記録紙Ｐの出力条件等を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、電源キーやスタートボタン、更には、通常の画像形成動作を行う通常画像形成モードと、通常画像形成モードに比して同一の画像データに基づく画像形成動作に要するトナーの消費量を抑制するトナー抑制モードとを択一的に設定する等、出力条件を入力するための各種のキーが設けられている。また、操作パネルには、表示部（図略）が設けられており、当該表示部がプリンタ１の動作状況や状態等を表示する。
【００２５】
画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された記録紙Ｐにトナー画像を形成させるものである。本実施形態では、画像形成部１２は、上流側から下流側（右方から左方）へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン色のトナーを用いるシアン用ユニット１２Ｃと、イエロー色のトナーを用いるイエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック色のトナーを用いるブラック用ユニット１２Ｋとを備えている。
【００２６】
そして、各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、本発明における感光体としての感光体ドラム１２０及び現像部１２１がそれぞれ備えられている。感光体ドラム１２０は、周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成させるものであり、周面にアモルファスシリコン層が積層されている。各ユニットの感光体ドラム１２０は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ現像部１２１からトナーの供給を受ける。
【００２７】
各感光体ドラム１２０の直下位置には帯電部１２２がそれぞれ設けられているとともに、各帯電部１２２のさらに下方位置には露光部１２３が設けられている。
【００２８】
各感光体ドラム１２０は、帯電部１２２によって周面が一様に帯電され、当該帯電後の感光体ドラム１２０の周面に対して、上記コンピュータ等から入力された画像データに基づく各色に対応したレーザ光が各露光部１２３から照射される。これにより、レーザ光が照射された部分の電荷がレーザ光の強度（露光量）に応じて消去され、各感光体ドラム１２０の周面に静電潜像が形成される。
【００２９】
現像部１２１は、トナーが貯留された図略のトナーコンテナから図略の現像ローラにトナーを供給し、現像ローラに所定の現像バイアス電圧を印加する。このとき、感光ドラム１２０と当該現像ローラとの間には電位差が生じるため、現像ローラに付着しているトナーが感光ドラム１２０の表面に向かって移動する。このようにして、感光体ドラム１２０の周面に形成された静電潜像に、現像部１２１からトナーが供給されて、感光体ドラム１２０の周面にトナー像が形成される。
【００３０】
感光体ドラム１２０の上方位置には、駆動ローラ１２４ａ及び従動ローラ１２４ｂ間に張架された中間転写ベルト１２４が設けられている。この中間転写ベルト１２４は、当該各感光体ドラム１２０に当接させて設けられている。
【００３１】
中間転写ベルト１２４は、各感光体ドラム１２０に対応して設けられた本発明における転写部としての１次転写ローラ１２５によって感光体ドラム１２０の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム１２０と同期しながら駆動ローラ１２４ａと従動ローラ１２４ｂとの間を周回（無端回転）する。
【００３２】
中間転写ベルト１２４が周回すると、それぞれの１次転写ローラ１２５により中間転写ベルト１２４の周面に対してマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２０によるマゼンタトナーのトナー画像の転写が行われ、次いで、中間転写ベルト１２４の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２０によるシアントナーのトナー画像の転写が重ねて行われ、次いで、中間転写ベルト１２４の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２０によるイエロートナーのトナー画像の転写が重ねて行われ、最後にブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２０によるブラックトナーのトナー画像の転写が重ねて行われる。これにより中間転写ベルト１２４の周面にカラーのトナー画像が形成される。
【００３３】
この中間転写ベルト１２４の周面に形成されたカラーのトナー像は、用紙貯留部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに転写される。
【００３４】
尚、画像形成部１２の上記各ユニットは、後述するパターン形成制御部１０４による制御の下、中間転写ベルト１２４上に後述する本発明における濃度補正用のトナー画像としてのトナーパターンを形成する。
【００３５】
中間転写ベルト１２４の駆動ローラ１２４ａと対向する位置には、中間転写ベルト１２４の周面と当接した状態で２次転写ローラ１１３が設けられている。この中間転写ベルト１２４を挟んで駆動ローラ１２４ａと２次転写ローラ１１３とのニップ部には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。
【００３６】
この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの記録紙が、搬送ローラ対１１２の駆動により、中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部に向けて搬送される。
【００３７】
用紙搬送路１１１における中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部では、当該用紙搬送路１１１を搬送される記録紙Ｐが中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とによる押圧挟持と、２次転写ローラ１１３の転写バイアスとにより、中間転写ベルト１２４上のトナー像が当該記録紙Ｐに転写される。
【００３８】
定着部１３は、中間転写ベルト１２４と２次転写ローラ１１３とのニップ部で記録紙Ｐに転写されたトナー像を当該記録紙Ｐに対して定着処理を施すものである。
【００３９】
定着部１３は、内部に加熱源である通電発熱体（定着ヒータ）を備えた熱ローラ１３４と、この熱ローラ１３４と対向配置された定着ローラ１３０と、この定着ローラ１４０及び熱ローラ１３４間に張設された定着ベルト１３３と、この定着ベルト１３３を介して前記熱ローラ１３４と対向配置された加圧ローラ１３２とを備えている。
【００４０】
トナー像が転写された状態で定着部１３へ供給された記録紙Ｐは、加圧ローラ１３２と高温の定着ベルト１３３との間を通過しながら熱ローラ１３４からの熱を得て定着処理が施される。定着処理が完了した記録紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１の頂部に設けられた用紙排出部１５の排紙トレイ１５１へ向けて排出される。
【００４１】
用紙貯留部１４は、装置本体１１の右方の側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光部１２３より下方位置に挿脱可能に装着された用紙トレイ１４２とを備えている。用紙トレイ１４２には用紙束が貯留される。
【００４２】
用紙トレイ１４２は、上面が全面開口の箱体を備えて構成され、複数枚の記録紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１が貯留可能である。用紙トレイ１４２に貯留された用紙束Ｐ１の最上位の記録紙Ｐは、左端の上面が用紙束Ｐ１からピックアップローラ１４３の駆動で用紙搬送路１１１へ向けて繰り出され、１枚ずつ繰り出されて記録紙Ｐが搬送ローラ対１１２の駆動で用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２における２次転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２４との間のニップ部へ向けて送り込まれる。
【００４３】
また、２次転写ローラ１１３と中間転写ベルト１２４とのニップ部よりも、中間転写ベルト１２４の走行方向の下流側（左方）となる位置であって、中間転写ベルト１２４の周面に対向する位置には、トナー濃度検出センサ２３が設けられている。
【００４４】
トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４周面上のトナー濃度を検出するセンサである。トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４周面に形成されたトナー画像に向けて所定の光量で光を出力し、反射光の光量に比例した電気信号（電圧値）を当該トナー濃度検出センサ２３の駆動制御部としての後述するトナー濃度検出部１０１に出力する。
【００４５】
トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４の駆動ローラ１２４ａの長さ方向（回転軸方向）において異なる２つの箇所に設けられている（ただし、トナー濃度検出センサ２３の数を２つに限定する趣旨ではない。）。
【００４６】
例えば、図２に示すように、中間転写ベルト１２４の幅方向（駆動ローラ１２４ａの長さ方向）両端付近に臨むように、当該中間転写ベルト１２４の周面と所定間隔を隔ててそれぞれのトナー濃度検出センサ２３が配設されている。
【００４７】
トナー濃度検出部１０１は、トナー濃度検出センサ２３の出力電圧値に基づいて、中間転写ベルト１２４周面に付着しているトナーの濃度を算出する。つまり、上記のトナー濃度検出センサ２３及びトナー濃度検出部１０１により、本発明における濃度検出部が構成されている。
【００４８】
また、中間転写ベルト１２４を挟んで従動ローラ１２４ｂと対向する位置には、中間転写ベルト１２４上のトナーを除去するクリーニングローラ（クリーニング部）３５が設けられている。
【００４９】
図３は上記プリンタ１の概略構成の一例を示すブロック図である。プリンタ１には、プリンタ１全体の制御を司る制御部１００が備えられている。
【００５０】
制御部１００には、本発明の一実施形態に係る画像形成制御プログラム等、装置全体の動作プログラムを記憶したＲＯＭ１１２と、画像データ等を一時的に格納すると共に作業領域として機能するＲＡＭ１１３と、が接続されている。また、制御部１００には、図略のＣＰＵが備えられ、ＲＯＭ１１２に記憶された上記の画像形成制御プログラム等の動作プログラムが当該ＣＰＵにより実行されることにより、装置全体の制御が行われる。
【００５１】
また、制御部１００には、上記の各色用の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋが接続されている。制御部１００は、作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋにそれぞれ備えられている帯電部１２２、露光部１２３、及び現像部１２１と、感光体ドラム１２０上のトナー像を記録紙に転写するために１次転写ローラ１２５に転写バイアスを印加する転写バイアス部１８２と、感光体ドラム１２０の駆動源であるドラムモータ１１５とを制御する。
【００５２】
尚、図３では、マゼンタ，シアン，イエロー，黒用の各作像ユニットを１つの作像ユニットで示しているが、実際には各色用にそれぞれの作像ユニットが制御部１００に接続されて制御されている。
【００５３】
さらに、制御部１００には、トナー濃度検出センサ２３が接続されており、トナー濃度検出センサ２３は、検出対象となるトナーパターンの濃度を示す検出信号（電圧値）を制御部１００に送出する。
【００５４】
定着モータ１３０は、熱ローラ１３４及び加圧ローラ１３２（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１３０ａを介して制御部１００によって制御される。定着ヒータ１３１は、熱ローラ１３４（図１）内に設けられており、制御部１００によってオン・オフが制御される。
【００５５】
また、転写ベルト駆動モータ１９０は、中間転写ベルト１２４を走行させる駆動ローラの駆動源であり、ドライバ１２５ａを介して制御部１００によって制御される。
【００５６】
操作部１２７は、ユーザからの各種操作指示が入力される操作パネルと上記の表示部とを備える。また、制御部１００は、インタフェース１２９を介してＰＣ（パーソナルコンピュータ）１３０と接続されている。プリンタ１はこのＰＣ１３０から入力される画像データに基づいて画像形成を行う。
【００５７】
レジストモータ１８３は、図略のレジストローラを回転駆動するものであり、ドライバ１８３ａを介して制御部１００によって制御される。
【００５８】
２次転写用モータ１２９は、２次転写ローラ１１３（図１）を回転駆動するものであり、ドライバ１２９ａを介して制御部１００によって制御される。
【００５９】
さらに、制御部１００には、２次転写ローラ１１３に転写バイアスを印加する２次転写バイアス部１３８が接続されている。
【００６０】
また、制御部１００は、トナー濃度検出部１０１と、抑制濃度設定部１０２と、パターン形成制御部１０４と、濃度補正部１０３と、現像特性判断部１０５と、露光量調整部１０６としても機能する。
【００６１】
トナー濃度検出部１０１は、トナー濃度検出センサ２３の駆動制御を行うと共に、後述するパターン形成制御部１０４の制御の下、各作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋによって中間転写ベルト１２４に転写されたトナーパターンの濃度をトナー濃度検出センサ２３から出力される検出信号（電圧値）に基づいて算出する。
【００６２】
抑制濃度設定部１０２は、例えば、上記の操作パネルからトナー抑制モードの入力指示を受け付けると、現像部１２１の通常動作時の標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度を、後述する濃度補正部１０３で利用される目標濃度として設定する。
【００６３】
ここで、現像部１２１の通常動作時の標準濃度は、プリンタ１の工場出荷時に、一度も使用されていないプリンタ１において新しいトナーで画像形成動作を行った場合に画質上最適となる画像濃度として、プリンタ１の機種毎に定められ、予めＲＯＭ１１２に記憶されている。
【００６４】
また、標準濃度よりも低い濃度である抑制濃度は、プリンタ１の工場出荷時に、一度も使用されていないプリンタ１において新しいトナーで画像形成動作を行った場合に、最低限の画質を維持可能な標準濃度よりも低い画像濃度として、プリンタ１の機種毎に定められ、予めＲＯＭ１１２に記憶されている。
【００６５】
抑制濃度設定部１０２は、操作パネルからの入力指示を受け付けると、ＲＯＭ１１２に記憶された抑制濃度を読み出し、当該抑制濃度を後述する濃度補正部１０３で利用される目標濃度としてＲＡＭ１１３に記憶する。尚、プリンタ１の電源投入後の起動時には、制御部１００により、ＲＯＭ１１２に記憶された標準濃度が目標濃度としてＲＡＭ１１３に記憶されている。
【００６６】
つまり、現像部１２１において抑制濃度でトナー画像の形成動作が行われると、トナー画像の濃度が標準濃度に比して低くなるため、トナー消費量が削減されるようになる。
【００６７】
パターン形成制御部１０４は、各色別の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに、濃度補正用のトナー画像であるトナーパターンを形成させるために必要な処理及び制御を行う。
【００６８】
例えば、図２に示すように、パターン形成制御部１０４は、各色別の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに対して、各ユニットに備えられた現像ローラに印加する現像バイアス電圧を、現像部１２１で許容可能な下限値から上限値まで数段階（例えば、４段階）に変更させ、感光体ドラム１２０の周面にトナーパターンＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４のトナー画像を形成させると、１次転写ローラ１２５に対して中間転写ベルト１２４に当該トナー画像を転写させるとともに、当該変更させた各現像バイアス電圧値をＲＡＭ１１３に記憶する。
【００６９】
濃度補正部１０３は、トナー濃度検出センサ２３によって検出されたトナーパターンの濃度に基づいて、現像部１２１により形成されるトナー画像の濃度が予めＲＡＭ１１３に設定された目標濃度となるように、現像部１２１の制御パラメータを調整する濃度補正処理を行う。
【００７０】
濃度補正部１０３は、パターン形成制御部１０４の制御の下、当該中間転写ベルト１２４に形成されたトナーパターンＰＭ１〜４，ＰＣ１〜４，ＰＹ１〜４，ＰＫ１〜４（図２）のトナー濃度をトナー濃度検出センサ２３により検出して、当該検出されたトナーパターンのトナー濃度と、当該トナーパターン形成時にＲＡＭ１１３に記憶された現像バイアス電圧値と、を組み合わせた形でＲＡＭ１１３に記憶する。
【００７１】
次いで、濃度補正部１０３は、図４に示すように、横軸を現像バイアス電圧、縦軸をトナー濃度とする２次元座標系に、ＲＡＭ１１３に記憶された、トナー濃度検出センサ２３により検出されたトナーパターンＰＫ１〜４のトナー濃度と現像バイアス電圧との組み合わせに対応する点Ｐ１〜４に対して、各点Ｐ１〜４からの距離の和が最小となる近似直線Ｌを、例えば、直帰回帰等の所定の算出方法により算出する。
【００７２】
次いで、濃度補正部１０３は、当該算出した近似直線Ｌ上の点Ｐ１〜４のうち、予めＲＡＭ１１３に設定された目標濃度に対応する現像バイアス電圧値（図中の点Ｐ５の現像バイアス電圧値）を求め、当該求めた現像バイアス電圧値を現像部１２１による画像形成動作時の現像バイアス電圧値として設定する。
【００７３】
ここで、濃度補正部１０３により設定された現像バイアス電圧値が、現像部１２１で許容可能な下限値を下回る或いは上限値を上回るような場合は、それぞれ下限値或いは上限値を現像部１２１による画像形成動作時の現像バイアス電圧値として設定する。
【００７４】
尚、濃度補正部１０３は、上記の作像ユニット１２Ｋにおける現像バイアス電圧値の調整と同様にして、他の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙについても現像バイアス電圧値の調整を行う。つまり、現像バイアス電圧値は、本発明における制御パラメータの一例を示すものである。
【００７５】
現像特性判断部１０５は、抑制濃度設定部１０２により抑制濃度が目標濃度としてＲＡＭ１１３に設定されている場合に、濃度補正部１０３による濃度補正処理によって調整された現像部１２１の現像バイアス電圧値に基づいて、現像部１２１の出力特性を判断するものとして機能する。
【００７６】
露光量調整部１０６は、現像特性判断部１０５で判断された出力特性に基づいて、露光部１２３により潜像が形成される際の露光量を調整する。
【００７７】
例えば、現像部１２１の出力特性とは、予め定められた過去一定期間における現像バイアス電圧値の分布を示している。図５（ａ）に示すように、現像特性判断部１０５は、濃度補正部１０３による濃度補正処理により調整された現像バイアス電圧値が上限値Ｐ４に近い場合は、当該プリンタ１において抑制濃度で画像形成するには、現像部１２１の現像ローラに対して現像バイアス電圧値を上限値に近い値で印加する必要があるため、現像部１２１の出力特性が劣化しており、当該抑制濃度で画像形成するには困難な特性を示していると判断する。
【００７８】
露光量調整部１０６は、現像特性判断部１０５により、当該現像部１２１の出力特性が劣化していると判断されると、感光ドラム１２０の周面に対して照射するレーザ光の強度を従来よりも高く設定する、或いは、形成対象の画像データの濃度値を所定の割合で高く設定する等して、露光部１２３の露光量を調整する。
【００７９】
つまり、露光量調整部１０６は、経年劣化等により現像部１２１の出力特性が劣化していても、抑制濃度で形成された画像に比して画質が劣化していない画像を形成できるように、露光部１２３により潜像が形成される際の露光量を高く調整して、感光ドラム１２０に形成される潜像の電位を調整することができる。
【００８０】
一方、図５（ｂ）に示すように、現像特性判断部１０５は、濃度補正部１０３による濃度補正処理により調整された現像バイアス電圧値が下限値Ｐ１に近い場合、当該プリンタ１において抑制濃度で画像形成するには、現像部１２１の現像ローラに対して現像バイアス電圧値を下限値に近い値で印加すればよいため、現像部１２１の出力特性は劣化しておらず、当該抑制濃度で画像形成するのは非常に容易な特性を示していると判断する。
【００８１】
露光量調整部１０６は、現像特性判断部１０５により、当該現像部１２１の出力特性が劣化していないと判断されると、感光ドラム１２０の周面に対して照射するレーザ光の強度を従来よりも低く設定する、或いは、形成する画像の画像データの濃度値成分を所定の割合で低く設定する等して、露光部１２３の露光量を調整する。
【００８２】
つまり、露光量調整部１０６は、現像部１２１の出力特性が劣化していない場合は、抑制濃度で画像を形成するのにかかるトナー消費量を削減できるように、露光部１２３により潜像が形成される際の露光量を低く調整して、感光ドラム１２０に形成される潜像の電位を調整することができる。
【００８３】
次に、プリンタ１による画像形成処理の流れについて説明する。尚、作像ユニット１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙについては作像ユニット１２Ｋと同様の処理が行われるものとして、以下では、作像ユニット１２Ｋについて行われる当該画像形成処理について説明する。
【００８４】
また、以下では、濃度補正部１０３による濃度補正処理は、所定時間経過後或いは所定枚数印刷後等の定期的に実行されるものとして説明するが、濃度補正処理の実行時期はこれに限らず、プリンタ１の電源投入時、或いは、操作パネルから濃度補正処理の実行指示を受け付けた時等でもよく、設計事項として適宜変更しても構わない。
【００８５】
図６に示すように、プリンタ１の電源投入後、操作パネルによる抑制濃度設定部１０２の入力指示が受け付けられると（Ｓ１；ＹＥＳ）、抑制濃度設定部１０２は、予めＲＯＭ１１２に設定された抑制濃度を読み出して、濃度補正部１０３で利用される目標濃度としてＲＡＭ１１３に設定する（Ｓ２、抑制濃度設定ステップ）。尚、プリンタ１の電源投入後、抑制濃度設定部１０２の入力指示が受け付けられない場合は（Ｓ１；ＮＯ）、制御部１００により、標準濃度が目標濃度としてＲＡＭ１１３に設定されている。
【００８６】
次いで、上記の濃度補正処理を実行する時期である場合は（Ｓ３；ＹＥＳ）、パターン形成制御部１０４は、作像ユニット１２Ｋに、トナーパターンを中間転写ベルト１２４上に形成させる（Ｓ４）。
【００８７】
次いで、トナー濃度検出部１０１は、トナー濃度検出センサ２３を駆動して、当該トナー濃度検出センサ２３から得られる信号（電圧値）に基づいて当該トナーパターンの濃度を検出し（Ｓ５、濃度検出ステップ）、濃度補正部１０３は、濃度検出ステップ（Ｓ５）によって検出された濃度補正用のトナー画像の濃度に基づいて、現像部１２１により形成されるトナー画像の濃度が予め設定された目標濃度になるように現像部１２１の制御パラメータを調整する上記の濃度補正処理を行う（Ｓ６、濃度補正ステップ）。
【００８８】
現像特性判断部１０５は、抑制濃度設定ステップ（Ｓ２）により抑制濃度が目標濃度として設定されている場合に、濃度補正ステップ（Ｓ６）による濃度補正処理によって調整された現像部１２１の現像バイアス電圧値に基づいて、現像部１２１の出力特性を判断する。
【００８９】
現像特性判断部１０５により、例えば、上記のように、現像バイアス電圧値が現像部１２１で許容可能な上限値及び下限値に近い場合等、現像部１２１の出力特性が露光部１２３による露光量の調整を必要とする出力特性を示すと判断されると（Ｓ７、現像特性判断ステップ；ＹＥＳ）、露光量調整部１０６は、露光部１２３によって潜像を形成する際の露光量を調整する（Ｓ８、露光量調整ステップ）。
【００９０】
次いで、作像ユニット１２Ｋは、コンピュータ等から入力された画像データに基づいて、露光部１２３によって所定の露光量で帯電部１２２によって周面が一様に帯電された感光体ドラム１２０に潜像を形成し、現像部１２１に備えられた現像ローラに所定の現像バイアス電圧値を印加して、感光体ドラム１２０にトナー画像を形成し、中間転写ベルト１２４を転写部としての１次転写ローラ１２５によって感光体ドラム１２０の周面に押し付けることで、当該トナー画像を中間転写ベルト１２４に転写して、中間転写ベルト１２４の周面にトナー画像を形成する（Ｓ９）。
【００９１】
尚、上記の濃度補正処理を実行する時期でない場合（Ｓ３；ＮＯ）、或いは、抑制濃度設定ステップ（Ｓ２）により抑制濃度が目標濃度として設定されている場合に、濃度補正ステップ（Ｓ６）による濃度補正処理によって調整された現像部１２１の現像バイアス電圧値に基づいて現像部１２１の出力特性が露光部１２３による露光量の調整を必要としない出力特性を示すと判断された場合は（Ｓ７；ＮＯ）、濃度補正処理を行うことなく、作像ユニット１２Ｋは、上記のステップＳ９に示した一連の画像形成の処理を行う。
【００９２】
即ち、本構成によれば、現像部１２１が上記の抑制濃度でトナー画像を形成するのが困難な出力特性を示すような場合でも、露光量を調整することによりトナー濃度を補うため、現像部１２１の経年劣化に伴い画質が劣化することを回避することができるようになる。
【００９３】
一方、現像部１２１の出力特性が劣化しておらず、上記の抑制濃度でトナー画像を形成するのが容易な出力特性を示すような場合は、露光量を低く調整することによりトナー濃度を低く調整して、トナー消費量をさらに抑制することができるようになる。
【００９４】
また、露光量調整部１０６により露光量を調整した後、濃度補正部１０３による濃度補正処理が行われると、現像部１２１の出力特性に応じた露光量によりトナー濃度が調整されたトナー画像に基づいて、現像部１２１の制御パラメータが適正な制御パラメータに変更される。
【００９５】
このため、例えば、現像部１２１の出力特性が劣化していたため、露光量調整部１０６により露光量を高く調整した後に濃度補正処理を行う場合には、トナー画像のトナー濃度を抑制濃度に維持すべく、前回の濃度補正処理時に比してトナー濃度を低めるように現像部の制御パラメータが調整され、現像部１２１に係る負担を軽減することができるようになる。
【００９６】
これとは反対に、現像部１２１の出力特性が劣化していなかったため、露光量調整部１０６により露光量を低く調整した後に濃度補正処理を行う場合には、トナー画像のトナー濃度を抑制濃度にすべく、前回の濃度補正処理時に比してトナー濃度を高めるように現像部１２１の制御パラメータが調整され、現像部１２１に係る負担を高めることができる。つまり、現像部１２１と露光部１２３によりトナー濃度を調整することができるとともに、現像部１２１の出力特性を調整することもできるようになる。
【００９７】
また、上記の構成に加えて、例えば、文字画像或いは写真や線画等のイメージ画像等、形成される画像の描画図形毎に抑制濃度が予めＲＯＭ１１２に設定されるように構成してもよい。
【００９８】
本構成は、形成する画像が文字画像か或いはイメージ画像か等、描画図形の種類を指示入力できるように操作パネルを構成して、制御部１００は、当該指示入力を受け付けると、入力された描画図形に対応する抑制濃度をＲＯＭ１１２から読み出し、当該読み出した抑制濃度を目標濃度としてＲＡＭ１１３に設定することにより実現することができる。
【００９９】
本構成によれば、例えば、トナー消費量を抑制すべく抑制濃度で画像を形成する場合であっても、文字画像を形成するときには画質を落とさずに読みやすさを保ちたい、一方、線画画像を形成するときには画質を落としても外観がわかればよい等、描画図形に応じて求められる画質が異なるが、描画図形毎に抑制濃度を予め設定しておくことができるため、描画図形に応じて柔軟に且つ適切に画質を維持することができるようになる。
【０１００】
尚、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、現像特性判断部１０５は、現像バイアス電圧値が現像部１２１で許容可能な上限値及び下限値に近い場合に、現像部１２１の出力特性が露光部１２３による露光量の調整を必要とする出力特性を示すと判断していたが、これに限らず、所定の閾値を設け、濃度補正処理によって当該閾値よりも上限側に現像バイアス電圧値が調整された場合には、現像部１２１が劣化しつつあると判断し、反対に、当該閾値よりも下限側に現像バイアス電圧値が調整された場合には、現像部１２１が劣化していないと判断するように構成してもよい。尚、これに合わせて、露光量調整部１０６は、現像部１２１が劣化しつつあると判断された場合には、露光量を高めるよう調整し、現像部１２１が劣化していないと判断された場合には、露光量を低めるように構成してもよい。
【０１０１】
尚、上記実施形態では、トナー濃度検出センサ２３は、中間転写ベルト１２４の周面に対向する位置に設けられ、中間転写ベルト１２４周面上のトナー濃度を検出するように構成されていたが、これに限らず、感光体ドラム１２０の周面に対向する位置に設け、感光体ドラム１２０の周面上のトナー濃度を検出するように構成されていてもよい。尚、これに合わせて、トナー濃度検出部１０１は、感光体ドラム１２０に形成されたトナーパターンの濃度をトナー濃度検出センサ２３から出力される検出信号（電圧値）に基づいて算出するように構成することができる。つまり、中間転写ベルトを介さずに感光体ドラムに形成されたトナー画像を記録紙に直接転写するように構成された１次転写式の画像形成装置にも本発明を適用することができる。
【０１０２】
また、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一例としてカラー画像形成用に各色毎の作像ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋを備えるプリンタ１を示したが、本発明に係る画像形成装置はこれに限られず、モノクロプリンタや、スキャナ機能、ファクシミリ機能、プリンタ機能、コピー機能等を兼ね備えた複合機等であっても構わない。
【０１０３】
また、上記実施形態において図１乃至図６に示した構成及び設定は単なる一例に過ぎず、本発明を当該実施形態に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【０１０４】
１        プリンタ（画像形成装置）
１２      画像形成部
１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋ  作像ユニット
１２０    感光体ドラム（感光体）
１２１    現像部
１２２    帯電部
１２３    露光部
１２４    中間転写ベルト
１２５    一次転写ローラ
２３      トナー濃度検出センサ（濃度検出部）
１００    制御部
１０１    トナー濃度検出部（濃度検出部）
１０２    抑制濃度設定部
１０３    濃度補正部
１０４    パターン形成制御部
１０５    現像特性判断部
１０６    露光量調整部
Ｓ２    抑制濃度設定ステップ
Ｓ５    濃度検出ステップ
Ｓ６    濃度補正ステップ
Ｓ７    現像特性判断ステップ
Ｓ８    露光量調整ステップ
【図１】
2011197104.tif 000003
【図２】
2011197104.tif 000004
【図３】
2011197104.tif 000005
【図４】
2011197104.tif 000006
【図５】
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【図６】
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