(57)【要約】【課題】重色トナー像の色バランス以外の画質低下の発生を抑制しつつ、重色トナー像の色バランスを改善することを課題とする。【解決手段】通常の画像形成動作により調整対象色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度パッチ１１３を感光体２０２の表面に形成してトナー付着量を検知し、その検知結果に基づいて所定の現像ポテンシャルが得られ、かつ、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が目標比率となるように調整する単色プロセス制御を行うとともに、単色プロセス制御による調整後の画像形成動作により少なくとも２色（Ｙ、Ｃ）のトナーパターンを感光体表面に形成して彩度を求め、求めた彩度の比率が所定の許容条件を満たすように、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変化させるポテンシャル比率制御を行う。【選択図】図１６
2015001556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
該感光体の表面が目標帯電電位となるような帯電バイアスで該感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、
該帯電手段によって帯電した感光体の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、
感光体の表面に形成された静電潜像に対して現像バイアスが印加された現像剤担持体上のトナーを付着させて該感光体の表面にトナー像を形成する現像手段とを備え、
互いに色が異なるトナーを用いて形成される複数の単色トナー像を互いに重ね合わせて重色トナー像を形成する画像形成装置において、
トナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、
所定のタイミングで、通常の画像形成動作により調整対象色のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して、該トナーパターンのトナー付着量を該トナー付着量検知手段により検知し、その検知結果に基づいて、所定の静電潜像に対するトナー付着量が目標のトナー付着量となるような静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルが得られ、かつ、該現像ポテンシャルに対する非静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である地肌ポテンシャルの比率が予め決められた目標比率となるように、当該調整対象色についての帯電バイアスと露光量及び現像バイアスの少なくとも一方とを調整する単色画像濃度調整制御を行う単色画像濃度調整制御手段と、
前記単色画像濃度調整制御による調整後の画像形成動作により少なくとも２色のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求め、求めた彩度の比率が所定の許容条件を満たすように、該少なくとも２色のうちの一部又は全部について、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変化させるポテンシャル比率制御を行うポテンシャル比率制御手段とを有する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、
前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、その検知結果に基づいて該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、
前記少なくとも２色のトナーパターンの画像濃度を検知する画像濃度検知手段を有し、
前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンの画像濃度を前記画像濃度検知手段により検知し、その検知結果に基づいて該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１の画像形成装置において、
前記少なくとも２色のトナーパターンの彩度を検知する彩度検知手段を有し、
前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンについての前記彩度検知手段の検知結果を該少なくとも２色のトナーパターンの彩度として用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記単色画像濃度調整制御における目標比率は、０．４以上０．４５以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のうちの一部又は全部の地肌ポテンシャルを０．３５以上０．４５以下の範囲内で変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記所定の許容条件は、前記少なくとも２色がイエローとマゼンタである場合には、イエロートナーパターンの彩度が６４以上７１以下であり、かつ、マゼンタトナーパターンの彩度が４７以上５１以下であるという条件であり、前記少なくとも２色がイエローとシアンである場合には、イエロートナーパターンの彩度が６４以上７１以下であり、かつ、シアントナーパターンの彩度が４２以上４７以下であるという条件であり、前記少なくとも２色がマゼンタとシアンである場合には、マゼンタトナーパターンの彩度が４７以上５１以下であり、かつ、シアントナーパターンの彩度が４２以上４７以下であるという条件であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記ポテンシャル比率制御手段は、規定の繰り返し上限数に達するまで、前記求めた彩度の比率が前記所定の許容条件を満たすように前記ポテンシャル比率制御を繰り返し行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
感光体と現像剤担持体との間の現像ギャップのギャップ長を検知する現像ギャップ検知手段と、
現像ギャップが変化するように該感光体に対して該現像剤担持体を変位させる現像剤担持体変位手段と、
前記現像ギャップ検知手段の検知結果に基づいて、現像ギャップの変動量が小さくなるように前記現像剤担持体変位手段を制御する現像ギャップ制御を行う現像ギャップ制御手段とを有し、
前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンの彩度の比率が所定の許容条件を満たしていないとき、前記ポテンシャル比率制御の実行の可否を判断し、該ポテンシャル比率制御が実行可能であるときには該ポテンシャル比率制御を実行し、該ポテンシャル比率制御が実行不可であるときには該ポテンシャル比率制御を実行せず、
前記現像ギャップ制御手段は、前記ポテンシャル比率制御が実行不可であるときに前記現像ギャップ制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９の画像形成装置において、
前記現像剤担持体変位手段は、圧電素子の厚み変化により前記現像剤担持体を変位させるものであり、
前記現像ギャップ制御手段は、前記現像ギャップ検知手段の検知結果に基づいて、現像ギャップの変動量が小さくなるように前記圧電素子に印加する電圧を制御する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、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に係り、詳しくは、互いに色が異なるトナーを用いて形成される複数の単色トナー像を互いに重ね合わせて重色トナー像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用した従来の画像形成装置では、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の画像データに基づいてそれぞれの単色トナー像を形成し、その単色トナー像を重ね合わせることでカラー画像を形成するものが知られている。安定した色再現性を得るためには、それぞれの単色トナー像が狙いの画像濃度で形成されることが必要である。そのため、多くの画像形成装置では、各色について狙いの画像濃度が得られるように、所定のタイミングで、色ごとに画像濃度調整制御（単色画像濃度調整制御）を行う。
【０００３】
単色画像濃度調整制御では、まず、所定のトナーパターン形成条件に従って通常の画像形成時と同様の動作でトナーパターンを形成し、各色トナーパターンに対するトナー付着量をトナー付着量センサで検知する。そして、そのセンサ検知結果に基づいて、帯電バイアス、現像バイアス、基準露光量など（以下、「帯電バイアス等」という。）を、目標画像濃度が得られるように調整する。より詳しくは、センサ検知結果から現像ポテンシャルを求め、求めた現像ポテンシャルに対応する好適な帯電バイアス等を決定し、次回以降の画像形成動作に用いる帯電バイアス等として設定する。これにより、環境変動や経時変化が生じて現像γ（ガンマ）等が変動しても、各単色トナー像の画像濃度を目標画像濃度範囲内に維持することが可能となる。
【０００４】
互いに色が異なるトナーを用いて形成される複数の単色トナー像を互いに重ね合わせて重色トナー像を形成する画像形成装置について、単色トナー像を重ね合わせた重色トナー像の色再現性を制御することも提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、各色現像器を用いて感光体上に個別の単色トナー像を形成する工程を複数回繰り返し、これにより感光体上に形成された重色トナー像を記録紙に一括転写するカラー画像形成装置が開示されている。この画像形成装置においては、重色についての色安定性の向上と色バランスの向上を図るために、形成される重色トナー像によって再現される重色と狙いの色との色差が目標色差範囲内となるような、各単色トナー像についての目標トナー付着量範囲を設定しておく。そして、各単色トナー像のトナー付着量がそれぞれの目標トナー付着量範囲となるように、各単色トナー像に対応する現像スリーブの線速をそれぞれ制御する。
【０００６】
また、特許文献２には、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーの各単色トナーを混色して得られる混色グレーパターンを作成し、その混色グレーパターンの画像濃度を読み取った結果に基づいて、各単色トナーを混色した際の各単色トナーの濃度バランスを補正する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、混色グレーパターンの画像濃度を読み取った結果に基づき、現像γが増減するように、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、現像ロール回転数、トナー供給係数等を制御する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、従来の単色画像濃度調整制御では、各単色トナー像についての画像濃度を目標画像濃度範囲内に維持できても、これらの単色トナー像を重ね合わせた重色トナー像の色再現性を十分に得ることができない場合がある。この点について、２つの単色トナー像を重ねて表現される重色トナー像を例に挙げて説明する。各単色トナー像の画像濃度が目標画像濃度範囲内である場合でも、例えば、１色目の単色トナー像が目標画像濃度範囲の上限値を取り、２色目の単色トナー像が目標画像濃度範囲の下限値を取るような場合には、両者の画像濃度の比率あるいは彩度の比率（色バランス）が狙いの比率から大きく外れて、色相方向のズレが大きくなり、狙いの色との色差が大きくなってしまう。このような場合、各単色トナー像の画像濃度が目標画像濃度範囲内である場合であっても、重色トナー像によって再現される重色の色再現性は不十分となる。
【０００８】
前記特許文献１に開示の画像形成装置では、重色トナー像の色バランスを改善するために、各単色トナー像に対応する現像スリーブの線速を変更する。しかしながら、現像スリーブの線速は、重色トナー像の色バランス以外にも画質に大きな影響を与える。例えば、現像スリーブの線速を大きくすると、トナー付着量を多くすることができ、重色トナー像の色バランスの改善を図ることが可能であるが、ベタ画像がカスレ易くなるため、画像品質が低下することがある。よって、前記特許文献１に開示の画像形成装置では、重色トナー像の色バランスを改善できても、色バランス以外の画質低下を招くという問題があった。
【０００９】
また、前記特許文献２では、現像γが増減するように、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、現像ロール回転数、トナー供給係数等を制御するものである。現像γを増減させると、トナー付着量を変更でき、重色トナー像の色バランスの改善を図ることは可能である。しかしながら、現像γが増減するように帯電バイアス、現像バイアス、露光量、現像ロール回転数、トナー供給係数等を制御する方法では、重色トナー像の色バランス以外の画質も一緒に変化しやすい。そのため、前記特許文献２に開示の画像形成装置でも、重色トナー像の色バランスを改善できても、色バランス以外の画質低下を招くおそれがあるという問題がある。
【００１０】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、重色トナー像の色バランス以外の画質低下の発生を抑制しつつ、重色トナー像の色バランスを改善可能な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】
【００１１】
前記目的を達成するために、本発明は、感光体と、該感光体の表面が目標帯電電位となるような帯電バイアスで該感光体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、該帯電手段によって帯電した感光体の表面を露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像に対して現像バイアスが印加された現像剤担持体上のトナーを付着させて該感光体の表面にトナー像を形成する現像手段とを備え、互いに色が異なるトナーを用いて形成される複数の単色トナー像を互いに重ね合わせて重色トナー像を形成する画像形成装置において、トナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、所定のタイミングで、通常の画像形成動作により調整対象色のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して、該トナーパターンのトナー付着量を該トナー付着量検知手段により検知し、その検知結果に基づいて、所定の静電潜像に対するトナー付着量が目標のトナー付着量となるような静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルが得られ、かつ、該現像ポテンシャルに対する非静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である地肌ポテンシャルの比率が予め決められた目標比率となるように、当該調整対象色についての帯電バイアスと露光量及び現像バイアスの少なくとも一方とを調整する単色画像濃度調整制御を行う単色画像濃度調整制御手段と、前記単色画像濃度調整制御による調整後の画像形成動作により少なくとも２色のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求め、求めた彩度の比率が所定の許容条件を満たすように、該少なくとも２色のうちの一部又は全部について、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変化させるポテンシャル比率制御を行うポテンシャル比率制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変化させて重色トナー像の色バランスを改善することができ、重色トナー像の色バランス以外の画質低下の発生を抑制しつつ重色トナー像の色バランスの改善を図ることができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部の概略構成を示した説明図である。
【図２】同プリンタの画像形成部の概略構成を示した説明図である。
【図３】（ａ）は、高温高湿環境下において、所定回数の作像後におけるレーザダイオード（ＬＤ）の露光パワーと各露光部電位ＶＬとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は、低温低湿環境下において、同じ回数の作像後におけるＬＤの露光パワーと各露光部電位ＶＬとの関係を示すグラフである。
【図４】特定の感光体を用いた画像形成装置における通紙枚数と残留露光部電位Ｖｒとの関係を示すグラフである。
【図５】実施形態における単色プロセス制御に関わる制御系を示すブロック図である。
【図６】（ａ）は、黒用の画像検出装置を構成する光学センサの概略構成を示す説明図であり、（ｂ）は、他色（カラー）用の画像検出装置を構成する光学センサの概略構成を示す説明図である。
【図７】光学センサ３０１及び光学センサ３０２の配置例を示す説明図である。
【図８】実施形態における単色プロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】高温高湿環境と低温低湿環境の環境下においてトナー階調パターンを形成したときの現像ポテンシャルに対するトナー付着量を実測した結果を示すグラフである。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄが９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の縦線（感光体２０２表面移動方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の横線（感光体２０２表面移動方向に対して直交する方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図１２】（ａ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の地肌ポテンシャルとハーフトーン濃度との対応関係を示す実験結果のグラフであり、（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率とハーフトーン濃度との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図１３】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇＭＡＸに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇＭＩＮに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇＭＡＸと帯電バイアス下限値ＶｇＭＩＮとの間に設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態における重色のトナー付着量を安定させるための重色プロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
【図１７】Ｙの濃度パッチのトナー付着量と、画像の反射率に比例するＹの画像濃度との関係を実験結果より示したグラフである。
【図１８】Ｙの画像濃度と、Ｙの彩度の関係を実験結果より示したグラフである。
【図１９】２つのトナーパッチのトナー付着量が同じであったとしても、トナーパッチを形成するトナーのドットの形状がドット高さ、ドット径において異なる場合がある例を示した図である。
【図２０】重色Ｇに用いる単色のＹ彩度とＣ彩度の許容範囲を示すグラフである。
【図２１】重色Ｒに用いる単色のＹ彩度とＭ彩度の許容範囲を示すグラフである。
【図２２】重色Ｂに用いる単色のＭ彩度とＣ彩度の許容範囲を示すグラフである。
【図２３】Ｙの地肌ポテンシャル決定係数に対し、Ｙのトナー付着量が変化した結果、算出されるＹの彩度を示す。
【図２４】Ｃの地肌ポテンシャル決定係数に対し、Ｃのトナー付着量が変化した結果、算出されるＣの彩度を示す。
【図２５】実施形態における現像ローラ変位機構を、現像ローラ軸方向に対して直交する方向（上方）から見たときの説明図である。
【図２６】実施形態における現像ローラ変位機構を、現像ローラ軸方向から見たときの説明図である。
【図２７】ギャップセンサ−現像スリーブ間の距離とギャップセンサ−感光体間の距離とから算出される現像ギャップの例を示すグラフである。
【図２８】現像ギャップから算出される現像スリーブ変位量の例を挙げたグラフである。
【図２９】現像スリーブ変位量から算出される圧電素子変位量の例を挙げたグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部の概略構成を示した説明図である。
本プリンタ１００は、図１に示すように、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト１０１に沿って画像形成部１０２Ｙ（イエロー），１０２Ｍ（マゼンタ），１０２Ｃ（シアン），１０２Ｋ（黒）が設けられている。また、各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋにより形成されたトナー像は、一次転写装置１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにより中間転写ベルト１０１上へ転写される。また、中間転写ベルト１０１上に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検知手段としての画像検出装置１１０が中間転写ベルト１０１に対向して設けられている。中間転写ベルト１０１上のトナー像は、二次転写装置１１１により記録材としての転写紙１１２へ転写される。
【００１６】
図２は、画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの概略構成を示した説明図である。なお、各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの構成は、同様のものであるので、以下、互いに区別することなく説明する。
感光体２０２の周りには、感光体表面を帯電させる帯電手段としての帯電装置２０１、書き込み光Ｌにより感光体表面に静電潜像を書き込む潜像形成手段としての露光手段である書込装置２０３、静電潜像をトナーによって現像する現像手段としての現像装置２０５、感光体上の転写残トナーなどをクリーニングするクリーニング手段としての感光体クリーナ２０６、及び、感光体表面を除電する除電手段としてのイレーズ（除電装置）２０７、電位検知手段としての電位センサ２１０が設けられている。
【００１７】
本実施形態の感光体２０２は、感光体表面層にフィラーを含有させた高硬度感光体である。この感光体は、感光体表面層にフィラーを含有しない一般的な感光体と同様に、図３（ａ）及び（ｂ）に例示したような感光特性、すなわち、露光量（ＬＤｐｏｗｅｒ）の変化に対する露光部電位ＶＬの変化割合が露光量の増大につれて徐々に小さくなる感光特性をもっている。また、本実施形態の感光体２０２は、図４に例示したように、残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもっている。したがって、本実施形態の感光体２０２は、画像形成時に使用する露光パワーの範囲内における露光パワーと露光部電位ＶＬとの対応関係が経時的に大きく変化するものである。
【００１８】
本実施形態の帯電装置２０１は、スコロトロンチャージャからなる非接触式帯電器であり、スコロトロンチャージャのグリッド電圧（帯電バイアス）Ｖｇを目標帯電電位（本実施形態ではマイナス電位）に設定することで、感光体表面の電位をその目標帯電電位とするものである。なお、帯電装置２０１は、これに限らず、他の非接触式帯電器や、接触式帯電器を用いることもできる。
【００１９】
本実施形態の書込装置２０３は、光源としてレーザーダイオード（ＬＤ）を用い、断続的な書き込み光すなわち繰り返しパルス状の書き込み光Ｌを照射することで、感光体表面上に１ドットごとの静電潜像（１ドット静電潜像）を形成する。本実施形態では、１ドット静電潜像を形成する際の露光時間（単位露光時間）を変更することで、１ドット静電潜像に付着するトナー付着量を制御して階調制御を行うことが可能となっている。本実施形態では、最大単位露光時間を１５分割（それぞれの単位露光時間を以下「露光デューティ」という。）して、１６階調の階調制御が可能となっている。したがって、本実施形態では、露光デューティを、０（露光しない）〜１５（最大単位露光時間）の１６段階で調整可能となっている。
【００２０】
本実施形態の現像装置２０５は、感光体表面に対向配置される現像剤担持体としての現像ローラを備えており、所定極性（本実施形態ではマイナス極性）に帯電したトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を現像ローラ上に担持させて、感光体表面にトナーを供給する。現像ローラには、絶対値が露光部電位ＶＬよりも十分に大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも十分に小さい現像バイアスＶｂを印加されている。これにより、感光体表面と現像ローラとが対向する現像領域において、感光体表面上の静電潜像（露光部）に向けてトナーを移動させ、かつ、感光体表面上の非静電潜像（非露光部）にはトナーが移動しないような電界を形成でき、静電潜像をトナーで現像することができる。
【００２１】
画像形成を行うときには、まず、感光体２０２の表面が一様に目標帯電電位（マイナス電位）となるように、帯電装置２０１により感光体表面を帯電する。次に、帯電された感光体表面部分に対し、画像データに応じた書き込み光Ｌを書込装置２０３の光源（ＬＤ）から感光体２０２Ｙへ露光し、これにより感光体表面の露光部分の電位（絶対値）が下がることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。この後、感光体２０２上に形成された静電潜像（本実施形態では露光部）は、現像装置２０５の現像剤担持体である現像ローラ上に担持されたトナーによってトナー像に現像される。具体的には、現像ローラに対し、絶対値が露光部電位ＶＬよりも大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも小さい現像バイアスＶｂを印加して、所定極性（本実施形態ではマイナス極性）に帯電したトナーを静電的に静電潜像に付着させることにより現像する。
【００２２】
感光体２０２上に形成されたトナー像は、一次転写装置１０６により中間転写ベルト１０１上に転写される。中間転写ベルト１０１に転写されずに感光体２０２上に残った転写残トナーは感光体クリーナ２０６で回収される。また、中間転写ベルト１０１上にトナー像を転写した後の感光体表面は、イレーズ２０７により一様に除電光が照射されることにより、非静電潜像部分が除電されて、一様に除電された状態になる。
【００２３】
このようにして各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋで形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト１０１上に互いに重なり合うように一次転写される。その後、中間転写ベルト１０１上に転写された各色トナー像を二次転写装置１１１により中間転写ベルト１０１から転写紙１１２へ転写し、図示しない定着装置によってトナー像が転写紙１１２に定着され一連の印刷プロセスを終了する。
【００２４】
次に、出力画像の安定化を図るために、規定の１ドット静電潜像に対するトナー付着量を安定させるための単色プロセス制御（単色画像濃度調整制御）について説明する。
ここでは、説明を簡略化するため、帯電バイアスＶｇ、現像バイアスＶｂ及び露光パワー（以下「ＬＤパワー」という。）を調整する制御を中心に説明する。ただし、本実施形態では、この単色プロセス制御中に、書込装置２０３が画像形成時に用いる基準露光量を調整する露光量調整制御が含まれるが、露光量調整制御を単色プロセス制御とは別に行ってもよい。
【００２５】
図５は、本実施形態における単色プロセス制御に関わる制御系を示すブロック図である。
本実施形態の単色プロセス制御では、まず、中間転写ベルト１０１に所定の条件によって通常の画像形成動作によりトナーパターン（トナー像）である濃度パッチ１１３を形成し、この濃度パッチ１１３のトナー付着量を光学式反射濃度センサである後述する光学センサ３０１，３０２で構成される画像検出装置１１０で検出する。制御部４１は、画像検出装置１１０の検出結果に基づき、帯電装置２０１のグリッド電圧（帯電バイアス）Ｖｇ、現像装置２０５の現像バイアスＶｂ及び書込装置２０３のＬＤパワーを調整する。
【００２６】
図６（ａ）は、黒用の画像検出装置１１０を構成する光学センサ３０１の概略構成を示す説明図であり、図６（ｂ）は、他色（カラー）用の画像検出装置１１０を構成する光学センサ３０２の概略構成を示す説明図である。
光学センサ３０１は、発光素子３０３と、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４とから構成されている。一方、光学センサ３０２は、発光素子３０３、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４のほか、さらに、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子３０５から構成されている。
【００２７】
光学センサ３０１及び光学センサ３０２は、図７に示すように、中間転写ベルト１０１上に形成した濃度パッチ１１３と対向し得る位置にそれぞれ配置されている。制御部４１は、書き込み光Ｌの書き込み開始後、濃度パッチ１１３が光学センサ３０１及び光学センサ３０２との対向位置に到達するタイミングに合わせて、正反射光受光素子３０４や拡散反射光受光素子３０５からの出力電圧を検出し、その検出結果（センサ検知結果）に対して付着量変換処理を行うことにより、各濃度パッチ１１３のトナー付着量を導出する。具体的には、例えば、出力電圧とトナー付着量との対応関係を記述した変換テーブルを予めＲＯＭ４４に記憶しておき、この変換テーブルを用いてトナー付着量を導出する。または、例えば、出力電圧をトナー付着量に変換する変換式を演算させてトナー付着量を導出するようにしてもよい。
【００２８】
図８は、本実施形態における単色プロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
本実施形態においては、転写紙１１２上に形成される低濃度から高濃度までの画像に対して適切に付着量変換処理を実行できるように単色プロセス制御を行うときのトナー階調パターンの目標トナー付着量範囲が、０［ｍｇ／ｃｍ２］付近から０．５［ｍｇ／ｃｍ２］までの範囲内である場合について説明する。
【００２９】
単色プロセス制御においては、画像検出装置１１０の校正や異常検査などの前処理工程を終えた後、まず、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０、現像バイアスＶｂ０、露光パワーＬＤＰ等の画像形成条件（前回の単色プロセス制御で設定された画像形成条件）で、１０階調の濃度パッチを感光体表面上に形成する（Ｓ１）。そして、このときの帯電電位（非露光部電位）Ｖｄ０を電位センサ２１０で検知する（Ｓ２）。また、これらの１０階調の濃度パッチに付着したトナー付着量を、画像検出装置１１０で検知する（Ｓ３）。そして、前記Ｓ２で検知した帯電電位Ｖｄ０と、前記Ｓ３で検知した検知した１０階調分のトナー付着量とから、現時点における現像γ（ガンマ）を算出する（Ｓ４）。
【００３０】
図９は、高温高湿環境（３２［℃］、５４［％］）と低温低湿環境（１０［℃］、１５［％］）の環境下においてトナー階調パターンを形成したときの現像ポテンシャルに対するトナー付着量を実測した結果を示すグラフである。なお、このグラフは、横軸に現像ポテンシャルをとり、縦軸にトナー付着量をとっている。
現像γとは、このグラフの傾きを示すパラメータであり、現像ポテンシャルとトナー付着量との対応関係を示すパラメータである。ここで、現像ポテンシャルとは、感光体上の露光部電位ＶＬと現像バイアスＶｂとの電位差を示すものであり、現像ポテンシャルが大きければ１ドット静電潜像に付着するトナー量が多くなり、画像濃度が高まることになる。また、後述する地肌ポテンシャルとは、感光体上の非露光部電位すなわち帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの電位差を示すものであり、地肌ポテンシャルが小さすぎると非露光部にトナーが付着してしまう地汚れが発生し、地肌ポテンシャルが大きすぎると現像剤中の磁性キャリアが感光体表面に付着してしまうキャリア付着が発生する。
【００３１】
高温高湿環境の場合、本実施形態における目標トナー付着量範囲の最大トナー付着量（目標最大トナー付着量）である０．５［ｍｇ／ｃｍ２］の濃度パッチを形成するためには、図９に示されるように現像ポテンシャルとして３６０［Ｖ］が必要となる。これに対し、低温低湿環境では０．５［ｍｇ／ｃｍ２］の濃度パッチを形成するためには、５００［Ｖ］の現像ポテンシャルが必要となる。このように０．５［ｍｇ／ｃｍ２］という同じトナー付着量で濃度パッチを形成するのに必要な現像ポテンシャルは温度湿度環境によって異なる。温度湿度環境によって現像ポテンシャルが異なる理由は、温度湿度環境によりトナーの帯電量が変化することが挙げられる。一般的に高温高湿度環境ではトナーの帯電量が小さくなるため、同じ現像ポテンシャルでもトナー付着量が増加し、反対に低温低湿度環境ではトナーの帯電量が大きくなるためトナー付着量が減少する。
【００３２】
このように、温度湿度環境の変動によって、目標の画像濃度（目標のトナー付着量）を得るための現像ポテンシャルが変わってくる。また、温度湿度環境以外の要因でも目標のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルが変わってくる。したがって、適当なタイミングで現時点における現像γを確認し、その現像γから目標のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求めて、各種画像形成条件（帯電バイアスＶｇ、現像バイアスＶｂ、基準露光量（基準露光パワー、基準露光デューティ））を決定する必要がある。
【００３３】
そこで、本実施形態では、前記Ｓ４で算出した現像γから、目標最大トナー付着量である０．５［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルＶｂＬを算出する（Ｓ５）。そして、目標最大トナー付着量を得るべく画像形成するときの現像ポテンシャルが、前記Ｓ５で算出した現像ポテンシャルＶｂＬとなるように、各種画像形成条件を調整する。以下、この調整方法について、具体的に説明する。
【００３４】
本実施形態においては、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０及び現像バイアスＶｂ０を印加した状態で、基本露光パワーＬＤＰ０の１．５倍（１５０％）の露光パワーＬＤＰ’で、かつ、露光デューティを最大値（１５）にして、感光体表面を露光する。そして、これにより形成された静電潜像（露光部）の電位を、残留露光部電位Ｖｒ’として、電位センサ２１０により検知する（Ｓ６）。この残留露光部電位Ｖｒ’は、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いる現像バイアスＶｂ’と目標帯電電位Ｖｄ’とを求めるためのものである。
【００３５】
次に、本実施形態においては、前記Ｓ６で検知した残留露光部電位Ｖｒ’から、下記の数式（１）により、このときの暫定的な基準露光部電位ＶＬ０’を算出する（Ｓ７）。なお、基準露光部電位とは、基準露光量（基準露光パワーＬＤＰ、基準露光デューティ）で露光したときの露光部電位である。
ＶＬ０’＝  Ｖｒ’  −  ５０  ・・・（１）
ここで、残留露光部電位Ｖｒ’に−５０［Ｖ］を加算した値を基準露光部電位ＶＬ０’と設定しているのは、一般に、基準露光部電位は、残留露光部電位Ｖｒ’に−５０［Ｖ］を加算した値付近に存在することが経験的に認められるからである。なお、この暫定の基準露光部電位ＶＬ０’と実際の基準露光部電位ＶＬ０との誤差は、後述する補正処理により補正される。
【００３６】
次に、このようにして求めた暫定の基準露光部電位ＶＬ０’から、まず、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いるＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を、下記の数式（２）により算出する。
Ｖｂ’＝  ＶｂＬ  ＋  ＶＬ０’  ・・・（２）
続いて、前記数式（２）により算出したＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’から、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’を、下記の数式（３）により算出する。
Ｖｄ’＝  Ｖｂ’  ＋  Ｖｂｇ  ・・・（３）
【００３７】
ここで、前記数式（３）中の地肌ポテンシャルＶｂｇは、従来は一定値（例えば２００［Ｖ］）が使用されていたが、後述する理由により、本実施形態では現像ポテンシャルＶｂＬに応じて変更される可変値とする。具体的には、地肌ポテンシャルＶｂｇは下記の数式（４）から算出される（Ｓ８）。
Ｖｂｇ  ＝  ＶｂＬ  ×  α  ・・・（４）
前記数式（４）中のαは、現像ポテンシャルＶｂＬに対する地肌ポテンシャルＶｂｇの好適な比率を示すパラメータであり、以下、地肌ポテンシャル決定係数という。この地肌ポテンシャル決定係数αは、以下の観点から、実験的に求まる値である。
【００３８】
下記の表１は、地肌ポテンシャル決定係数αを求めるための実験条件及び実験結果を示す表である。
【表１】
2015001556.tif 000003
【００３９】
本実験では、前提として、トナー補給を行わないようにし、各種画像形成条件は実験中に変更しないようにする。そして、まず、帯電電位Ｖｄが約９００［Ｖ］となるようにそれぞれ調整する。また、前記表１に示した実験条件のように地肌ポテンシャルを異ならせた状態で、現像バイアスＶｂ及び露光パワーを前記表１に示した実験条件に合わせて設定する。その後、印刷しながら、ベタ画像の画像濃度ＩＤが１．６となるまで強制的にトナー補給を行い、画像濃度ＩＤが１．６となった条件で、１ドット細線の線幅測定用の画像を１枚印刷する。また、１ドット細線の線幅測定用の画像についての感光体表面上におけるトナー像を採取し、トナー付着量を測定する。また、ハーフトーン画像を印刷し、そのハーフトーン濃度を測定する。この実験は、帯電電位Ｖｄが約７００［Ｖ］、約５００［Ｖ］の場合についても同様に行う。
【００４０】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄが９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の縦線（感光体表面移動方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す前記実験結果のグラフである。なお、図１０（ａ）は、横軸に地肌ポテンシャルをとったものであり、図１０（ｂ）は横軸に現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率をとったものである。
【００４１】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の横線（感光体表面移動方向に対して直交する方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す前記実験結果のグラフである。なお、図１１（ａ）は、横軸に地肌ポテンシャルをとったものであり、図１１（ｂ）は横軸に現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率をとったものである。
これらのグラフは、トナー付着量（画像濃度）がすべて目標最大付着量である０．５［ｍｇ／ｃｍ２］となるように現像γや現像ポテンシャルを調整した状態で、地肌ポテンシャルを変更したものである。
【００４２】
図１０（ａ）及び図１１（ａ）からわかるように、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整しても、地肌ポテンシャルの違いにより、帯電電位Ｖｄの違いにかかわらず、細線の線幅が異なってくるという画質変化が起きる。これは、地肌ポテンシャルの違いに応じて、露光部における非露光部との境界部分に付着するトナーに対する、非露光部と現像ローラとの間の電界（以下、「地肌部電界」という。）の影響が異なってくるからだと推測される。より詳しくは、トナーを現像ローラ側へ移動させる地肌部電界が強くなると、露光部における非露光部との境界部分からトナーを取り除く又はその境界部分にトナーを付着させない作用が高まり、その結果、露光部の面積に対するトナー付着面積が小さくなる。この結果が、細線の線幅が狭くなるという画質劣化として顕在化したものと推測される。逆に、トナーを現像ローラ側へ移動させる地肌部電界が弱くなると、露光部の面積に対するトナー付着面積が大きくなって、細線の線幅が広くなるという画質劣化として顕在化する。
【００４３】
ここで、図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整したものであるが、このような調整を行う場合に地肌ポテンシャルが従来のように固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、帯電電位Ｖｄの違いにより細線の線幅が異なってしまうことがわかる。本実施形態の単色プロセス制御でも、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルの調整を行うので、地肌ポテンシャルが固定値であると、細線の線幅が変化する画質変化が生じてしまう。特に、本実施形態では、上述したように残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもった感光体を使用している。そのため、経時的に同じトナー付着量を確保するためには、適切な現像ポテンシャルを確保するために現像バイアスを経時的に徐々に高める必要が生じる。そして、現像バイアスの上昇に伴い、固定値である地肌ポテンシャルを維持すべく、帯電電位Ｖｄが経時的に徐々に高まるように調整される。そのため、地肌ポテンシャルが固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、経時的に細線の線幅が太くなるという画質劣化が生じる。
【００４４】
一方で、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）を見ると、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整する場合でも、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が一定であれば、帯電電位Ｖｄが異なっていても細線の線幅が変化しないことが理解できる。これは、この比率が一定であれば、露光部における非露光部との境界部分に付着するトナーに対する、露光部と現像ローラとの間の現像電界による影響と、非露光部と現像ローラとの間の地肌部電界による影響とが安定し、その結果、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルが変化しても、露光部の面積に対するトナー付着面積はほとんど変化しないためだと推測される。
【００４５】
以上より、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを確保しつつ、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル決定係数）が一定になるように地肌ポテンシャルを調整することで、一定の画像濃度を維持しつつ細線の線幅が変化するという画質変化を抑制できる。
【００４６】
また、図１２（ａ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の地肌ポテンシャルとハーフトーン濃度との対応関係を示す前記実験結果のグラフである。図１２（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率とハーフトーン濃度との対応関係を示す前記実験結果のグラフである。
図１２（ａ）は、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整した場合において、地肌ポテンシャルが従来のように固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、帯電電位Ｖｄの違いによりハーフトーン濃度が異なってしまうことを示している。本実施形態の単色プロセス制御でも、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルの調整を行うので、地肌ポテンシャルが固定値であると、ハーフトーン濃度が変化する画質変化が生じてしまう。特に、本実施形態では、残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもった感光体を使用しているため、上述したように帯電電位Ｖｄが経時的に徐々に高まるように調整される。そのため、地肌ポテンシャルが固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、経時的にハーフトーン濃度が低下するという画質劣化が生じる。
【００４７】
一方で、図１２（ｂ）を見ると、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整する場合、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が一定であれば、帯電電位Ｖｄが異なっていてもハーフトーン濃度が変化しないことが理解できる。これは、上述した細線の線幅の場合と同様の理由によるものと考えられる。
【００４８】
以上より、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを確保しつつ、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル決定係数）が一定になるように地肌ポテンシャルを調整することで、一定の画像濃度を維持しつつハーフトーン濃度が変化するという画質変化も抑制できる。
【００４９】
そして、上述した実験結果からすれば、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率すなわち地肌ポテンシャル決定係数αは、０．４０〜０．８０の範囲内、好ましくは０．４０〜０．４５の範囲内であれば、上述した画質変化を良好に抑制できる。なお、本実施形態では、地肌ポテンシャル決定係数αを０．４に設定するものとする。
【００５０】
このようにして、地肌ポテンシャルＶｂｇは、前記数式（４）により、前記Ｓ５で算出した現像ポテンシャルＶｂＬに地肌ポテンシャル決定係数αを乗じて算出される。しかし、上述したように、地肌ポテンシャルＶｂｇが小さすぎると地汚れが発生し、地肌ポテンシャルＶｂｇが大きすぎるとキャリア付着が発生する。したがって、地汚れやキャリア付着が発生しない範囲から外れた地肌ポテンシャルＶｂｇを設定すると、上述した細線の線幅変化やハーフトーン濃度変化よりも深刻な不具合が生じてしまう。
【００５１】
よって、本実施形態では、地汚れやキャリア付着が発生しない規定範囲から外れた地肌ポテンシャルＶｂｇが設定されないように、次のような処理を行っている。すなわち、前記数式（４）により算出した地肌ポテンシャルＶｂｇが規定範囲の上限値（ＶｂｇＭＡＸ）よりも高い値である場合には、その上限値ＶｂｇＭＡＸを地肌ポテンシャルＶｂｇとして算出し、以後の処理に使用する。また、前記数式（４）により算出した地肌ポテンシャルＶｂｇが規定範囲の下限値（ＶｂｇＭＩＮ）よりも低い値である場合には、その下限値ＶｂｇＭＩＮを地肌ポテンシャルＶｂｇとして算出し、以後の処理に使用する。
【００５２】
次に、前記Ｓ７で算出した暫定の基準露光部電位ＶＬ０’から、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いるＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を前記数式（２）により算出する（Ｓ９）。また、前記数式（２）により算出したＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’と、前記Ｓ８で算出した地肌ポテンシャルＶｂｇとを用いて、前記数式（３）により、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’を算出する（Ｓ９）。
【００５３】
そして、帯電電位がＶｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’となるように、Ｖｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’を設定する（Ｓ１０）。具体的には、まず、帯電バイアスを予め決められた固定値（本実施形態では−５５０［Ｖ］）に設定し、また、現像バイアスも予め決められた固定値（本実施形態では−３５０［Ｖ］）に設定した条件下で、感光体表面を帯電させ、このときの帯電電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が前記Ｓ９で算出した目標帯電電位Ｖｄ’を中心とした目標範囲内（本実施形態ではＶｄ’±５［Ｖ］）であれば、この測定に用いた前記固定値（−５５０［Ｖ］）をＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に設定する。
【００５４】
一方、この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、帯電バイアスの固定値（−５５０［Ｖ］）及びその検知結果（帯電電位）と、単色プロセス制御の前処理時に用いた帯電バイアス（本実施形態では−７００［Ｖ］）及びそのときに電位センサ２１０で検知した帯電電位とを用いて、現時点における帯電バイアスと帯電電位との関係を最小二乗法により１次近似して概略関係式（１次近似式）を求める。そして、この１次近似式から、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’に対応するＶｒ検知用の帯電バイアスを特定する。その後、ここで特定したＶｒ検知用の帯電バイアスを用いて再び感光体表面を帯電させ、このときの帯電電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が目標範囲内であれば、前記で特定したＶｒ検知用の帯電バイアスをＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に決定する。この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、さらに、このときの測定結果も加えて、さらに帯電バイアスと帯電電位との関係を示す１次近似式を求め、検知結果が目標範囲内に入るまで同様の処理を繰り返す。
【００５５】
ここで、使用する帯電装置２０１の仕様等により、設定できる帯電バイアスの範囲に制限がある場合が多い。本実施形態では、帯電バイアスの設定可能範囲は、−４５０［Ｖ］以上−９００［Ｖ］以下の範囲に制限される。よって、本実施形態では、前記のように決定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの設定可能範囲の上限値（ＶｇＭＡＸ＝−９００［Ｖ］）を越える場合には、その上限値ＶｇＭＡＸを帯電バイアスＶｇ’として設定する。一方、前記のように決定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの設定可能範囲の下限値（ＶｇＭＩＮ＝−４５０［Ｖ］）を下回る場合には、その下限値ＶｇＭＩＮを帯電バイアスＶｇ’として設定する。
【００５６】
また、前記のように設定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に応じ、地肌ポテンシャルが前記Ｓ８で算出した地肌ポテンシャルＶｂｇとなるように、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正して設定する（Ｓ１０）。
【００５７】
図１３は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇＭＡＸに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
図１４は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇＭＩＮに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
図１５は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇＭＡＸと帯電バイアス下限値ＶｇＭＩＮとの間に設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００５８】
帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇＭＡＸに設定された場合、図１３に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸに設定されていれば（Ｓ２１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（５）により求まる値に修正する（Ｓ２２）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ１
＝ＶｂｇＭＡＸ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇＭＡＸ）×β１  ・・・（５）
【００５９】
前記数式（５）中のＶｄ’［算出値］とは、前記Ｓ９で算出したＶｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’であり、前記Ｓ１０で検出した帯電電位Ｖｄ’［検出値］と区別したものである。また、前記数式（５）中のβ１は、帯電バイアスの設定可能範囲内で現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を一定にするための係数であり、通常は地肌ポテンシャル決定係数αと同様の値に設定される。一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇＭＩＮに設定されていれば（Ｓ２３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇの修正は行わず（Ｓ２４）、そのまま下限値ＶｂｇＭＩＮとする。他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸと下限値ＶｂｇＭＩＮとのに設定されていれば（Ｓ２３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（６）により求まる値に修正する（Ｓ２５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ２
＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇＭＡＸ）×β１  ・・・（６）
【００６０】
続いて、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇＭＩＮ以下である場合（Ｓ２６のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下限値ＶｂｇＭＩＮに再修正した後（Ｓ２７）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（７）により求まる値に設定する（Ｓ２８）。
Ｖｂ’＝  ＶｇＭＡＸ−ＶｂｇＭＩＮ  ・・・（７）
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸと下限値ＶｂｇＭＩＮとの間である場合（Ｓ２６のＮｏ）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（８）により求まる値に設定する（Ｓ２９）。
Ｖｂ’＝  ＶｇＭＡＸ−Ｖｂｇ  ・・・（８）
【００６１】
また、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇＭＩＮに設定された場合、図１４に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸに設定されていれば（Ｓ３１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇの修正は行わず（Ｓ３２）、そのまま上限値ＶｂｇＭＡＸとする。一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇＭＩＮに設定されていれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（９）により求まる値に修正する（Ｓ３４）。下記の数式（９）中のβ２は、前記β１と同様、帯電バイアスの設定可能範囲内で現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を一定にするための係数であり、通常は地肌ポテンシャル決定係数αと同様の値に設定される。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ３
＝ＶｂｇＭＩＮ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇＭＩＮ）×β２  ・・・（９）
【００６２】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸと下限値ＶｂｇＭＩＮとのに設定されていれば（Ｓ３３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１０）により求まる値に修正する（Ｓ３５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ４
＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇＭＩＮ）×β２  ・・・（１０）
【００６３】
続いて、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸ以上である場合（Ｓ３６のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを上限値ＶｂｇＭＡＸに再修正した後（Ｓ３７）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１１）により求まる値に設定する（Ｓ３８）。
Ｖｂ’＝  ＶｇＭＩＮ−ＶｂｇＭＡＸ  ・・・（１１）
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸと下限値ＶｂｇＭＩＮとの間である場合（Ｓ３６のＮｏ）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１２）により求まる値に設定する（Ｓ３９）。
Ｖｂ’＝  ＶｇＭＩＮ−Ｖｂｇ  ・・・（１２）
【００６４】
また、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの上限値ＶｇＭＡＸと下限値ＶｇＭＩＮとの間に設定された場合、図１５に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸに設定されていれば（Ｓ４１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１３）により求まる値に修正する（Ｓ４２）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ５
＝ＶｂｇＭＡＸ−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１３）
【００６５】
一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇＭＩＮに設定されていれば（Ｓ４３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１４）により求まる値に修正する（Ｓ４４）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ６
＝ＶｂｇＭＩＮ−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１４）
【００６６】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇＭＡＸと下限値ＶｂｇＭＩＮとのに設定されていれば（Ｓ４３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１５）により求まる値に修正する（Ｓ４５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ７
＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１５）
その後、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１６）により求まる値に設定する（Ｓ４７）。
Ｖｂ’＝  Ｖｄ’［検出値］−Ｖｂｇ  ・・・（１６）
【００６７】
次に、以上のように設定したＶｒ検知用の暫定の帯電バイアスＶｇ’及び現像バイアスＶｂ’を用い、前記Ｓ６の場合と同様の方法、具体的には、基本露光パワーＬＤＰ０の１．５倍（１５０％）の露光パワーＬＤＰ’で、かつ、露光デューティを最大値（１５）にして、感光体表面を露光する。そして、これにより形成された静電潜像（露光部）の電位を、最終的な残留露光部電位（検知残留電位）Ｖｒとして、電位センサ２１０により検知する（Ｓ１１）。
【００６８】
その後、本実施形態では、目標帯電電位Ｖｄ’と残留露光部電位Ｖｒとから、露光量の変化に対する感光体表面の露光部電位の変化割合が大きい低露光量領域、図３（ａ）及び（ｂ）に示したグラフで言えばおおよそグラフ中央からその左側にわたる領域、に属する調整用露光部電位Ｖｐｌを、下記の数式（１７）により算出する（Ｓ１２）。
Ｖｐｌ  ＝  （Ｖｄ’−Ｖｒ）÷３＋Ｖｒ  ・・・（１７）
そして、ここで新たに検出した残留露光部電位Ｖｒを用いて前記Ｓ７〜Ｓ１０までの処理と同様の処理を行うことにより、暫定の帯電バイアスＶｇ’’及び現像バイアスＶｂ’’を再設定する（１３）。
【００６９】
次に、調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワー（プレ基準露光量）を特定する（Ｓ１４）。ただし、本実施形態の調整用露光部電位Ｖｐｌは、おおよそ、基準露光部電位の１／３に相当する付近をとる。そのため、この付近で最適なＶｐｌ用露光パワーを探すために、このときの露光デューティは、基準露光量（露光デューティ＝１５／１５）の１／３である５／１５の露光デューティを用いる。
【００７０】
調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定するにあたり、露光デューティを５／１５に固定したまま、露光パワーを基本露光パワーＬＤＰ０の６０％、８０％、１００％、１２０％、１５０％と順次切り替えて、静電潜像（露光部）を作成する。なお、このときの帯電バイアス及び現像バイアスは、前記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ’’及び現像バイアスＶｂ’’である。そして、各露光部の電位を電位センサ２１０で検知するとともに、このときの帯電電位Ｖｄも電位センサ２１０で検知する。そして、各露光部に対応する露光パワーと、そのときの帯電電位Ｖｄ及び残留露光部電位Ｖｒとから前記数式（１７）により求まる各調整用露光部電位Ｖｐｌとの対応関係を示す５つのデータ組を算出する。そして、各データ組により、露光パワーと調整用露光部電位Ｖｐｌとの関係を最小二乗法により１次近似して概略関係式（１次近似式）を求め、この１次近似式から、前記Ｓ１２で算出した調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定する。
【００７１】
その後、ここで特定したＶｐｌ用露光パワー（露光デューティ＝５／１５）を用いて感光体表面を露光し、このときの露光部電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が目標範囲内（前記Ｓ１２で算出した調整用露光部電位Ｖｐｌの±３［Ｖ］以内）であれば、前記で特定した特定したＶｐｌ用露光パワーをそのまま用いる。一方、この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、さらに、前記で特定した特定したＶｐｌ用露光パワーを所定の調整値で調整し、この調整したＶｐｌ用露光パワーを用いて感光体表面を再び露光し、このときの露光部電位を電位センサ２１０で検知する処理を、その検知結果が目標範囲内に入るまで繰り返し行う。
【００７２】
このようにして、調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定したら、次に、このＶｐｌ用露光パワーを、基準露光量の露光デューティである１５／１５露光デューティの露光パワーに換算する（Ｓ１５）。本実施形態では、Ｖｐｌ用露光パワーを特定するために用いた露光デューティが基準露光量の露光デューティ（１５／１５）の１／３であったので、前記Ｓ１４で特定したＶｐｌ用露光パワーを３倍して１５／１５露光デューティの露光パワーに換算する。
【００７３】
次に、このようにして換算して得た換算露光パワーから基準露光パワーを決定する（Ｓ１６）。ここで、本実施形態の条件では、換算露光パワーと基準露光パワーとの関係は、約２／３になることが予め実験等により把握されている。したがって、本実施形態では、換算露光パワーに２／３を乗じて得られる値を基準露光パワーとして決定する。なお、この換算値（本実施形態では２／３）は、実験等により適宜設定される。
【００７４】
以上のようにして基準露光パワーを求めたら、最後に、前記Ｓ７におおいて暫定的に決めた基準露光部電位ＶＬ０’と実際の基準露光部電位ＶＬ０との誤差を補正するための補正処理を行う。具体的には、まず、基準露光量（前記Ｓ１６で決定した基準露光パワー、１５／１５露光デューティ）で静電潜像（露光部）を作成し、その露光部の電位（基準露光部電位ＶＬ０）を電位センサ２１０で検知する（Ｓ１７）。なお、このときの帯電バイアス及び現像バイアスは、前記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ’’及び現像バイアスＶｂ’’である。このようにして検知した基準露光部電位ＶＬ０と、前記Ｓ７におおいて暫定的に決めた基準露光部電位ＶＬ０’との差分ΔＶＬを算出する（Ｓ１８）。そして、この差分ΔＶＬを補正値とし、前記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ’’及び現像バイアスＶｂ’’を補正して、最終的な帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂを決定する（Ｓ１９）。したがって、最終的な帯電バイアスＶｇは下記の数式（１８）となり、最終的な現像バイアスＶｂは下記の数式（１９）となる。ただし、補正後の帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂが予め設定されているそれぞれ上下限値を越える場合には、補正前の帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂを最終的な値として用いる。
Ｖｇ  ＝  Ｖｇ’’−ΔＶＬ  ・・・（１８）
Ｖｂ  ＝  Ｖｂ’’−ΔＶＬ  ・・・（１９）
【００７５】
本実施形態の単色プロセス制御では、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇＭＡＸを越えて設定されることがないように、現像ポテンシャルと地肌ポテンシャルの両方を調整している。具体的には、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が地肌ポテンシャル決定係数αに維持されるように調整している。このような調整により、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇＭＡＸを越えて設定されることを防止しつつ、細線の線幅変化やハーフトーン濃度の変化などの画質変化を抑制することができる。ただし、この場合には、現像ポテンシャルが若干低めに設定されることになるため、画像濃度がわずかに低下し、多少の画質変化が起きるおそれがある。よって、画像濃度の維持を優先する場合には、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇＭＡＸを越えた分については地肌ポテンシャルだけ調整してもよい。この場合、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が若干変化するため、細線の線幅変化やハーフトーン濃度の変化などの画質変化がわずかに発生するおそれがあるが、画像濃度の変化は防止できる。
【００７６】
以上が、通常の単色のトナー付着量を安定させるための単色プロセス制御である。
しかしながら、上述したとおり、単色プロセス制御だけでは、複数色のトナーによって表現される重色の色バランスが安定せず、重色の色差が大きくなって、色相方向にズレが生じてしまうという問題がある。そこで、本実施形態においては、単色プロセス制御の後に、重色の色バランスを安定させるための重色プロセス制御を行う。なお、重色プロセス制御は、単色プロセス制御の後のタイミングに限定されることはなく、適宜のタイミングで実施される。例えば、連続印刷中における紙間タイミングで実行されるプロセス制御の際に重色プロセス制御を行ってもよい。
【００７７】
図１６は、本実施形態における重色のトナー付着量を安定させるための重色プロセス制御（重色画像濃度調整制御）の主要な処理の流れを示すブロック図である。
本実施形態においては、転写紙１１２上に形成される低濃度から高濃度までの画像に対して適切に付着量変換処理を実行できるように、重色プロセス制御を行うときのトナー階調パターンの目標トナー付着量範囲を、０［ｍｇ／ｃｍ２］付近から０．５［ｍｇ／ｃｍ２］までの範囲内とする場合について説明する。
【００７８】
重色プロセス制御においては、単色プロセス制御を終えた後、まず、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０、現像バイアスＶｂ０、露光パワーＬＤＰ等の画像形成条件（前回の単色プロセス制御で設定された画像形成条件）で、１０階調のＹ、Ｍ、Ｃの濃度パッチを感光体表面上に形成する（Ｓ５１）。そして、これらの１０階調の濃度パッチのうち、入力画像濃度７０％の濃度パッチに付着したトナー付着量を、画像検出装置１１０で検知する（Ｓ５２）。なお、入力画像濃度７０％の濃度パッチを選んだ理由としては、単色、重色ともにトナー付着量のばらつきが入力画像濃度７０％時に最も大きいためである。
【００７９】
図１７は、Ｙの濃度パッチのトナー付着量と、画像の反射率に比例するＹの画像濃度との関係を実験結果より示したグラフである。
本実施形態では、図１７に示すトナー付着量と画像濃度との関係を示す変換テーブルを保持しており、この変換テーブルを用いて、前記処理ステップＳ５２で得られた１０階調の濃度パッチに付着したトナー付着量を画像濃度に変換し、算出する（Ｓ５３）。なお、図１７に示すような関係を特定する情報を用いる代わりに、Ｙの濃度パッチを画像濃度センサ等で測定し、画像濃度を検知しても良い。同様に、Ｍ、Ｃも画像濃度を算出する。
【００８０】
図１８は、Ｙの画像濃度とＹの彩度との関係を実験結果より示したグラフである。
本実施形態では、図１８に示す画像濃度と彩度との関係を示す変換テーブルを保持しており、この変換テーブルを用いて、前記処理ステップＳ５３で得られたＹの画像濃度をＹの彩度に変換し、算出する（Ｓ５４）。なお、図１８を用いる代わりに、Ｙの濃度パッチを測色計等で測定し、彩度を検知しても良い。同様に、Ｍ、Ｃも彩度を算出する。
【００８１】
本実施形態における彩度の算出方法は、濃度パッチのトナー付着量を画像検出装置１１０で測定し、トナー付着量から画像濃度へ変換した後、画像濃度から彩度へ変換するという方法である。他の彩度算出方法としては、濃度パッチの画像濃度を画像濃度センサ等で測定し、その測定結果に係る画像濃度から彩度へ変換する方法が挙げられる。また、濃度パッチの彩度を測色計で測定するという方法も挙げられる。これらの方法の中で、濃度パッチの彩度を測色計で測定する方法が好適である。これは、次の理由による。すなわち、例えば２つのトナーパッチのトナー付着量が同じであったとしても、トナーパッチを形成するトナーのドット形状は、図１９に示すように、ドット高さやドット径が異なる場合がある。ドット形状の違いによりトナーパッチの画像濃度や彩度は変化するため、彩度を直接的に測定する場合と、トナー付着量の検知結果や画像濃度の検知結果から変換テーブルを用いて算出する場合とでは、異なった結果が出てしまうおそれがあるためである。
【００８２】
図２０は、重色Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）の再現に用いるＹトナー像のＹ彩度とＣトナー像のＣ彩度との許容範囲を示すグラフである。
単色トナー像を２色ずつ重ねて表現される重色には、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）があり、それぞれ、ＹとＭ、ＹとＣ、ＭとＣを用いる。重色Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）におけるＹ彩度及びＣ彩度の許容範囲を示す図２０のグラフは、別の画像評価にて得られた、重色Ｇのトナーパッチの色味のばらつきがある範囲よりも小さくなるときの、単色Ｙのトナーパッチの彩度と単色Ｃのトナーパッチの彩度とを組み合わせた範囲である。なお、図２０中の全体平均線は、２０％、４０％、７０％、１００％の濃度パッチごとに全体平均を求めて得られる４点を通る近似直線である。Ｙ彩度とＣ彩度とによって特定される点が許容範囲内（エリア１）である場合、Ｙトナー像とＣトナーとによって再現される重色Ｇの色バランスの変化は抑えられ、色差はある許容範囲内に収まり、色相方向のズレは許容値以下に抑えることができる。
【００８３】
そこで、本実施形態では、上述した処理ステップＳ５４で算出されたＹ彩度とＣ彩度とによって特定される点が許容範囲（エリア１）内であるか否かを確認する。詳しくは、Ｙ彩度とＣ彩度の彩度比率を算出し（Ｓ５５）、その彩度比率が、重色Ｇの許容範囲（エリア１）に対応する許容差範囲内であるか否かを判断する（Ｓ５６）。
【００８４】
同様に、重色Ｒ（Ｒｅｄ）の再現に用いるＹトナー像のＹ彩度とＭトナー像のＭ彩度との許容範囲を示すグラフは、図２１に示すとおりであり、上述した処理ステップＳ５４で算出されたＹ彩度とＭ彩度とによって特定される点が許容範囲内であるか否かも確認する。すなわち、Ｙ彩度とＭ彩度の彩度比率を算出し（Ｓ５５）、その彩度比率が、重色Ｒの許容範囲に対応する許容差範囲内であるか否かを判断する（Ｓ５６）。
【００８５】
また、重色Ｂ（Ｂｌｕｅ）の再現に用いるＭトナー像のＭ彩度とＣトナー像のＣ彩度との許容範囲を示すグラフは、図２２に示すとおりであり、上述した処理ステップＳ５４で算出されたＭ彩度とＣ彩度とによって特定される点が許容範囲内であるか否かも確認する。すなわち、Ｍ彩度とＣ彩度の彩度比率を算出し（Ｓ５５）、その彩度比率が、重色Ｂの許容範囲に対応する許容差範囲内であるか否かを判断する（Ｓ５６）。
【００８６】
前記処理ステップＳ５６の判断において、各重色Ｒ，Ｇ，Ｂについて、彩度比率が許容差範囲内であれば（Ｓ５６のＹｅｓ）、その重色Ｒ，Ｇ，Ｂについての重色プロセス制御は終了する。一方、各重色Ｒ，Ｇ，Ｂについて彩度比率が許容差範囲外であれば（Ｓ５６のＮｏ）、次に、その重色Ｒ，Ｇ，Ｂに対応する単色トナーについて、現像γが０．８以上２．０以下の範囲内か否かを判断する（Ｓ５７）。このとき、現像γが０．８以上２．０以下の範囲内である単色トナーについては（Ｓ５７のＹｅｓ）、後述の地肌ポテンシャル係数制御を行う（Ｓ５９）。一方、現像γが０．８以上２．０以下の範囲から外れている単色トナーについては（Ｓ５７のＮｏ）、後述の現像ギャップ制御を行う（Ｓ５８）。
【００８７】
次に、ポテンシャル比率制御である地肌ポテンシャル係数制御について説明する。
単色プロセス制御において説明したとおり、地肌ポテンシャル決定係数を増減させることにより、細線の線幅やハーフトーン濃度を変化させられる。この特性を利用し、地肌ポテンシャル係数制御では、地肌ポテンシャル決定係数を変更することで、単色トナーの付着量を調整し、これにより単色トナーの彩度を許容範囲内に収める制御である。以下、重色Ｇを例に挙げて説明する。
【００８８】
図２０に示すグラフにおいて、Ｙ彩度とＣ彩度がエリア２（許容範囲外）にある場合、Ｙ彩度の割合が大きく、重色ＧはＹの色味寄りになる。このとき、Ｙ彩度を下げるために、Ｙのトナー付着量を減らしてＧの色バランスを整える場合には、Ｙの地肌ポテンシャル決定係数を大きくする。逆に、Ｃ彩度を上げるために、Ｃのトナー付着量を増やしてＧの色バランスを整える場合には、Ｃの地肌ポテンシャル決定係数を小さくする。
【００８９】
また、Ｙ彩度とＣ彩度がエリア３（許容範囲外）にある場合、Ｃ彩度の割合が大きく、重色ＧはＣの色味寄りになる。このとき、Ｃ彩度を下げるために、Ｃのトナー付着量を減らしてＧの色バランスを整える場合には、Ｃの地肌ポテンシャル決定係数を大きくする。逆に、Ｙ彩度を上げるために、Ｙのトナー付着量を増やしてＧの色バランスを整える場合には、Ｙの地肌ポテンシャル決定係数を小さくする。
【００９０】
図２３は、Ｙの地肌ポテンシャル決定係数（現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率）とＹ彩度との関係を示すグラフである。
図２４は、Ｃの地肌ポテンシャル決定係数とＣ彩度との関係を示すグラフである。
図２３及び図２４に示す関係から、単色トナーの彩度を狙いの彩度にするためには地肌ポテンシャル決定係数をどの程度変化させる必要があるかが分かる。ただし、単色プロセス制御の説明でも述べたように、地肌ポテンシャルＶｂｇが小さすぎると地汚れが発生し、地肌ポテンシャルＶｂｇが大きすぎるとキャリア付着が発生する。したがって、地肌ポテンシャル決定係数の値は、地汚れやキャリア付着が発生しない範囲で０．３５〜０．４５程度に抑えるべきである。
【００９１】
以上のような地肌ポテンシャル係数制御（Ｓ５９）を行ったら、再び処理ステップＳ５１に戻り、再び、Ｙ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）であるかどうかを確認する処理を行う（Ｓ５１〜Ｓ５６）。ただし、このような一連の処理（Ｓ５１〜Ｓ５６）を規定回数（例えば２０回）繰り返しても、Ｙ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にならない場合には、重色プロセス制御は終了するものとする。他の重色Ｒ，Ｂに関しても同様の重色プロセス制御を行う。
【００９２】
次に、現像ギャップ制御について説明する。
本実施形態における現像ギャップ制御は、現像ギャップを現像ローラのローラ軸方向両端付近で検出し、その検出結果に基づいて現像ギャップが目標の現像ギャップで一定になるように現像ローラ変位量を制御するものである。
【００９３】
図２５は、本実施形態における現像ローラ変位機構を、現像ローラ軸方向に対して直交する方向（上方）から見たときの説明図である。
図２６は、本実施形態における現像ローラ変位機構を、現像ローラ軸方向から見たときの説明図である。
【００９４】
図２５に示すように、現像ローラ２１１は、その外周面の一部が感光体２０２の外周面に対向しており、現像ローラ２１１の軸にはギヤ４０６が固定されている。ギヤ４０６には図示しない動力伝達ギヤが噛み合うようになっている。現像ローラ２１１と感光体２０２の真上には、それぞれ、反射型レーザ距離測定方式のギャップセンサ４００−ＳＬＶ，４００−ＯＰＣが備えられており、図２６に示すスリーブギャップＰＧ−ＳＬＶと、感光体ギャップＰＧ−ＯＰＣが検出できるようになっている。
【００９５】
図中符号４０５，４０７は、それぞれ、現像装置２０５の本体を構成する第１現像ケースと第２現像ケースを示しており、第１現像ケース４０５は固定支持されているが、第２現像ケース４０７は第１現像ケース４０５に対して相対移動可能に構成されている。現像ローラ２１１の軸は、第２現像ケース４０７に回転自在に支持されている。
【００９６】
第１現像ケース４０５と第２現像ケース４０７との間には、現像ギャップ変更手段としての圧電素子４０３と引張スプリング４０４が設けられている。引張スプリング４０４の復元力により、第２現像ケース４０７は、第１現像ケース４０５側に常時付勢された状態となっている。これにより、第２現像ケース４０７と第１現像ケース４０５との距離は、圧電素子４０３の厚みによって決まる。圧電素子４０３は、図２６に示すように、圧電素子制御回路４１０によって制御され、圧電素子制御回路４１０から印加される電圧値に応じて厚みを変化させる。
【００９７】
スリーブギャップＰＧ−ＳＬＶと感光体ギャップＰＧ−ＯＰＣは、反射型レーザ方式のギャップセンサ４００−ＳＬＶ，４００−ＯＰＣを用いて検出される。ギャップセンサ４００−ＳＬＶ，４００−ＯＰＣから発光される平行光が現像ローラ２１１と感光体２０２にそれぞれ当たり、その反射光を受光すると、ある時点でのスリーブギャップＰＧ−ＳＬＶと感光体ギャップＰＧ−ＯＰＣが測定される。
【００９８】
感光体２０２と現像ローラ２１１がそれぞれ回転すると、図２７に示すように、連続したギャップセンサ−現像ローラ間の距離、ギャップセンサ−感光体間の距離が測定される。各ギャップセンサの出力は、現像ギャップ演算素子４０８に送られ、現像ギャップ演算素子４０８において、ギャップセンサ−現像ローラ間の距離と、ギャップセンサ−感光体間の距離との総和である現像ギャップ（感光体２０２と現像ローラ２１１との最近接距離）が算出される。
【００９９】
現像ギャップ検出手段として用いる反射型レーザ方式に用いる発光素子の発光波長は、感光体２０２への露光を避けるために感光体２０２が吸収感度を持たない赤外波長を用いるのが好ましい。また、現像ローラ２１１の外周面での光反射を低減するために現像ギャップ検出手段を設置する部位の現像ローラ２１１の表面には、発光波長の光を吸収する光吸収膜を形成しておくことが好ましい。また、現像ギャップ検出手段に用いるセンサの応答性は数十ｋＨｚ以上であることが好ましい。
【０１００】
次に、現像ギャップの制御方法について説明する。
圧電素子制御回路４１０から電圧が印加されていない状態では、圧電素子４０３は、最も厚みの少ない状態となり、現像ローラ２１１は感光体２０２から最も離間した状態、すなわち現像ギャップが最も大きい状態となっている。圧電素子制御回路４１０から所定の電圧が圧電素子４０３に印加されると、圧電素子４０３が伸長し、第１現像ケース４０５と第２現像ケース４０７との距離が広がって、現像ローラ２１１が感光体２０２に近づく。このときの現像ローラ変位量は、以下のように決定される。
【０１０１】
ギャップセンサ４００−ＳＬＶ，４００−ＯＰＣが検出した結果が現像ギャップ演算素子４０８に入力されるたびに、現像ギャップ演算素子４０８は、その検出結果に対応する現像ギャップを算出する。そして、現像ギャップ演算素子４０８は、現像ローラ変位量ＬＵＴ４０９を参照し、算出した現像ギャップに対し、現像ギャップを目標の現像ギャップとするために必要な現像ローラ変位量を決定する。その後、決定した現像ローラ変位量のデータが圧電素子制御回路４１０に読み込まれ、その現像ローラ変位量に対応する電圧が圧電素子４０３に印加される。
【０１０２】
このような制御を連続的に行うと、図２８に示すように、算出される現像ギャップの変動波形に対し、逆位相となるような変動波形を示すような現像ローラ変位量が決定する。このような現像ローラ変位量と圧電素子の制御距離との関係は図２９に示すとおりである。本実施形態では、算出される現像ギャップに基づいて求められる現像ローラ変位量に対応して図２９に示すように圧電素子の制御距離を制御し、現像ギャップを変更する。これにより、感光体２０２や現像ローラ２１１の振れ等による現像ギャップの変動をキャンセルして、現像ギャップを目標の現像ギャップでほぼ一定（所定の許容範囲内）に維持することができる。なお、本実施形態における圧電素子４０３の応答性が数十ｋＨｚ以上であり、現像ローラ変位量が１００［μｍ］以下であり、マイクロオーダーで変位量を制御できることが望ましい。
【０１０３】
ここで、現像ギャップが変動するとトナー付着量が変化する。具体的には、現像ギャップが狭い時に現像されたトナー像部分はトナー付着量が多く、現像ギャップが広い時に現像されたトナー像部分はトナー付着量が少ない。したがって、現像ギャップ制御を実施しないで現像処理を行うと、トナー像上において現像ギャップの変動に応じたトナー付着量のムラが存在することになる。そのため、例えば、重色Ｇにおいて、現像ギャップが狭い時に現像されたＹトナー像部分と、現像ギャップが広い時に現像されたＣトナー像部分とが重ね合わさると、その部分の色差が大きくなる。このような場合には、現像ギャップ制御を実施し、現像ギャップの変動を小さくすることにより、重色Ｇの色差を小さくできる。
【０１０４】
ここで、現像γが０．８以上２．０以下の範囲から外れるような状況下では、上述した地肌ポテンシャル係数制御を実施すると、重色の色バランスが調整できても、より深刻な画質劣化を引き起こすおそれがあるので、地肌ポテンシャル係数制御を実施できない。本実施形態では、このように地肌ポテンシャル係数制御を実施できない状況下においては（Ｓ５７のＮｏ）、現像ギャップ制御を実行する（Ｓ５８）。そして、この現像ギャップ制御により現像ギャップの変動を抑制した状態で再び処理ステップＳ５１に戻り、Ｙ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）であるかどうかを確認する処理を行う（Ｓ５１〜Ｓ５６）。ただし、このような一連の処理（Ｓ５１〜Ｓ５６）を規定回数（例えば５回）繰り返しても、Ｙ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にならない場合には、重色プロセス制御は終了するものとする。他の重色Ｒ，Ｂに関しても同様の重色プロセス制御を行う。
【０１０５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体２０２と、該感光体の表面が目標帯電電位となるような帯電バイアスで該感光体の表面を一様に帯電させる帯電装置２０１等の帯電手段と、該帯電手段によって帯電した感光体の表面を露光することにより静電潜像を形成する書込装置２０３等の露光手段と、感光体の表面に形成された静電潜像に対して現像バイアスが印加された現像ローラ２１１等の現像剤担持体上のトナーを付着させて該感光体の表面にトナー像を形成する現像装置２０５等の現像手段とを備え、互いに色が異なるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナーを用いて形成される複数の単色トナー像（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋトナー像）を互いに重ね合わせて重色トナー像（Ｒ、Ｇ、Ｂ等のトナー像）を形成する画像形成装置において、トナー付着量を検知する光学センサ３０１，３０２等のトナー付着量検知手段と、所定のタイミングで、通常の画像形成動作により調整対象色Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの濃度パッチ１１３等のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して、該トナーパターンのトナー付着量を該トナー付着量検知手段により検知し、その検知結果に基づいて、所定の静電潜像に対するトナー付着量が目標のトナー付着量となるような静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルが得られ、かつ、該現像ポテンシャルに対する非静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル決定係数）が予め決められた目標比率となるように、当該調整対象色についての帯電バイアスと露光量及び現像バイアスの少なくとも一方とを調整する単色プロセス制御等の単色画像濃度調整制御を行う制御部４１等の単色画像濃度調整制御手段と、前記単色画像濃度調整制御による調整後の画像形成動作により少なくとも２色（Ｙ、Ｃ）のトナーパターンを上記感光体の表面に形成して該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求め、求めた彩度の比率が、Ｙ彩度とＣ彩度とによって特定される点が許容範囲内（エリア１）となる等の所定の許容条件を満たすように、該少なくとも２色のうちの一部又は全部について、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル決定係数）を変化させるポテンシャル比率制御を行う制御部４１等のポテンシャル比率制御手段とを有することを特徴とする。
本態様では、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変化させて重色トナー像の色バランスを改善する。現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を変えて重色トナー像の色バランスを改善しても、重色トナー像の色バランス以外の画質低下の発生は少ない。よって、重色トナー像の色バランス以外の画質低下を抑制しつつ重色トナー像の色バランスの改善を図ることができる。
【０１０６】
（態様Ｂ）
前記態様Ａにおいて、前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンのトナー付着量を前記トナー付着量検知手段により検知し、その検知結果に基づいて該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求めることを特徴とする。
これによれば、単色画像濃度調整制御で用いるトナー付着量検知手段を利用してポテンシャル比率制御を行うことができる。
【０１０７】
（態様Ｃ）
前記態様Ａにおいて、前記少なくとも２色のトナーパターンの画像濃度を検知する光学センサ３０１，３０２等の画像濃度検知手段を有し、前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンの画像濃度を前記画像濃度検知手段により検知し、その検知結果に基づいて該少なくとも２色のトナーパターンの彩度を求めることを特徴とする。
これによれば、トナー付着量から画像濃度への変換処理が無いので、当該変換に関わる誤差を無くし、より高精度に彩度を求めることができる。
【０１０８】
（態様Ｄ）
前記態様Ａにおいて、前記少なくとも２色のトナーパターンの彩度を検知する測色計等の彩度検知手段を有し、前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンについての前記彩度検知手段の検知結果を該少なくとも２色のトナーパターンの彩度として用いることを特徴とする。
これによれば、彩度を直接的に検知するため、より高精度に彩度を求めることができる。
【０１０９】
（態様Ｅ）
前記態様Ａ〜Ｄのいずれかの態様において、前記単色画像濃度調整制御における目標比率は、０．４以上０．４５以下であることを特徴とする。
これによれば、上述したとおり、画質変化を良好に抑制できる。
【０１１０】
（態様Ｆ）
前記態様Ａ〜Ｅのいずれかの態様において、前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のうちの一部又は全部の地肌ポテンシャルを０．３５以上０．４５以下の範囲内で変化させることを特徴とする。
これによれば、地汚れやキャリア付着等による画質劣化の発生を抑制できる。
【０１１１】
（態様Ｇ）
前記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様において、前記所定の許容条件は、前記少なくとも２色がイエローとマゼンタである場合には、イエロートナーパターンの彩度が６４以上７１以下であり、かつ、マゼンタトナーパターンの彩度が４７以上５１以下であるという条件であり、前記少なくとも２色がイエローとシアンである場合には、イエロートナーパターンの彩度が６４以上７１以下であり、かつ、シアントナーパターンの彩度が４２以上４７以下であるという条件であり、前記少なくとも２色がマゼンタとシアンである場合には、マゼンタトナーパターンの彩度が４７以上５１以下であり、かつ、シアントナーパターンの彩度が４２以上４７以下であるという条件であることを特徴とする。
これによれば、重色Ｒ、Ｇ、Ｂについての色バランスを良好に維持することができる。
【０１１２】
（態様Ｈ）
前記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、前記ポテンシャル比率制御手段は、規定の繰り返し上限数（例えば２０回）に達するまで、前記求めた彩度の比率が前記所定の許容条件を満たすように前記ポテンシャル比率制御を繰り返し行うことを特徴とする。
これによれば、ポテンシャル比率制御が際限なく繰り返される事態を回避することができる。
【０１１３】
（態様Ｉ）
前記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様において、感光体と現像剤担持体との間の現像ギャップのギャップ長を検知するギャップセンサ４００−ＳＬＶ，４００−ＯＰＣ等の現像ギャップ検知手段と、現像ギャップが変化するように該感光体に対して該現像剤担持体を変位させる圧電素子４０３等の現像剤担持体変位手段と、前記現像ギャップ検知手段の検知結果に基づいて、現像ギャップの変動量が小さくなるように前記現像剤担持体変位手段を制御する現像ギャップ制御を行う現像ギャップ演算素子４０８及び圧電素子制御回路４１０等の現像ギャップ制御手段とを有し、前記ポテンシャル比率制御手段は、前記少なくとも２色のトナーパターンの彩度の比率が所定の許容条件を満たしていないとき、処理ステップＳ５７等において前記ポテンシャル比率制御の実行の可否を判断し、該ポテンシャル比率制御が実行可能であるときには該ポテンシャル比率制御を実行し、該ポテンシャル比率制御が実行不可であるときには該ポテンシャル比率制御を実行せず、前記現像ギャップ制御手段は、前記ポテンシャル比率制御が実行不可であるときに前記現像ギャップ制御を行うことを特徴とする。
これによれば、ポテンシャル比率制御を実行するとかえって画質の低下を招くなど、ポテンシャル比率制御が実行不可であるときでも、現像ギャップ制御により現像ギャップの変動量を小さくすることで、重色トナー像の色バランスの改善を図ることができる。
【０１１４】
（態様Ｊ）
前記態様Ｉにおいて、前記現像剤担持体変位手段は、圧電素子４０３の厚み変化により前記現像剤担持体を変位させるものであり、前記現像ギャップ制御手段は、前記現像ギャップ検知手段の検知結果に基づいて、現像ギャップの変動量が小さくなるように前記圧電素子に印加する電圧を制御することを特徴とする。
これによれば、簡易かつ高精度に現像ギャップの変動量を小さくすることができる。
【符号の説明】
【０１１５】
４１  制御部
１００  プリンタ
１０１  中間転写ベルト
１０２  画像形成部
１０６  一次転写装置
１１０  画像検出装置
１１１  二次転写装置
１１２  転写紙
１１３  濃度パッチ
２０１  帯電装置
２０２  感光体
２０３  書込装置
２０５  現像装置
２１１  現像ローラ
３０１，３０２  光学センサ
４００  ギャップセンサ
４０３  圧電素子
４０４  引張スプリング
４０５  第１現像ケース
４０７  第２現像ケース
４０８  現像ギャップ演算素子
４０９  現像ローラ変位量ＬＵＴ
４１０  圧電素子制御回路
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特開平７−２７１１３８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２８９３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】
2015001556.tif 000008
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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