(57)【要約】【課題】初期のマシンごとの個体差、経時変動、環境変動により像担持体の露光に対する電位の光減衰のばらつきを考慮し、像担持体の露光後電位を狙いの値とし、あらゆる画像濃度における画質を安定させる。【解決手段】狙いのベタ濃度を実現するための帯電バイアス、現像バイアスを決める。この際には露光エネルギーは感光体３の露光後電位が残留電位となる強さを使用する。決定した帯電バイアス、現像バイアスにおいて露光エネルギーを変化させたときの画像濃度変動を光学センサ１０２で検知し、所定の画像濃度変動となる露光エネルギーを選択する。画像濃度変動は感光体３の露光後電位との相関があるため狙いの露光後電位を狙うことが可能となる。【選択図】図５
2015166846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いる制御装置であって、
前記画像形成装置が、
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電ユニットと、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、
前記静電潜像へトナーを供給してトナー画像を形成する現像ユニットと、
前記像担持体上に現像された前記トナー画像の画像濃度を検知する画像濃度検知ユニットと、
を備えるものであり、
前記画像形成装置に用いる制御装置が、
前記像担持体を帯電した後、露光後電位が飽和する露光量で、前記露光ユニットにより前記像担持体上に潜像パターンを形成し、
前記潜像パターンを前記現像ユニットにおける現像電界を変更しつつ現像し、
現像された現像パターンの第１の画像濃度を前記画像濃度検知ユニットで検知し、
検知した第１の画像濃度と前記現像電界のデータから前記現像ユニットの現像バイアスと帯電バイアスを決定し、
この決定した帯電バイアスと現像バイアスで、露光後電位が飽和する露光量と、その露光量より少ない露光量で、複数のパターンを形成し、
これら形成されたパターンの第２の画像濃度を前記画像濃度検知ユニットで検知し、
検知した前記第２の画像濃度と前記複数のパターンの露光量のデータから画像出力に用いる露光量を決定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記画像出力に用いる露光量は、デジタルγ特性が、当該画像形成装置において、もっとも直線に近い最大露光量である、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記画像出力に用いる露光量の前記パターン濃度と、前記露光後電位が飽和する露光量の前記パターン濃度の差が所定の濃度差となるように前記画像出力に用いる露光量を設定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記現像バイアスと帯電バイアスの決定の際の画像濃度目標値を、前記所定の濃度差だけ高い濃度に設定する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記露光量を決定する際の複数のパターンの露光量が帯電バイアスにより異なる組み合わせとなっている、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記露光量を決定する際の複数のパターンの露光量の差が、少なくとも一部については帯電バイアスの大きさに比例して変化する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記露光量を決定する際の複数のパターンの露光量を、前回の制御時のデータを元に変更する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の画像形成装置に用いる制御装置において、
前記画像形成装置は、
環境変動検出ユニットおよび／または装置の使用量検出ユニットを有し、
前記制御装置は、
前記使用量検出ユニットにより検出された環境変動および／または装置の使用量が所定値以下の場合、前記露光量決定のためのパターン作成をせず、前記決定された帯電バイアスから露光量を決定し変更する、
ことを特徴とする制御装置。
【請求項９】
請求項乃至請求項８のいずれか一項に記載の制御装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機およびファクシミリ、これらの複合機などの電子写真方式の画像形成装置において画像濃度を安定化させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置では、像担持体上に画像情報に基づいてトナー像を形成し、該トナー像を紙やＯＨＰシート等の記録材上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通して熱と圧力によりトナー像を記録材上に固定する。トナー像は画像処理により階調性をなめらかにすることによって階調とびのない画像が形成される。
【０００３】
この画像処理は理想的な画像情報を元に組まれたテーブルを用いて行うものとなっている。マシン差や環境によって画像処理を行っていない状態での画質が変化するとその影響を受ける。そのため、センサ等によって画像濃度を読み取り、その結果に応じて現像ポテンシャルを変更し、狙いの画像濃度を実現する方法が知られている。
【０００４】
この方法では、露光条件によって小ドットや小ラインの大きさなどが変わり、ハーフトーンの濃度が変わってしまう場合があることが知られている。このような不具合を防止するため、従来、現像ポテンシャルを決定した後、露光条件の異なるハーフトーンのパターンをいくつか作り、これらハーフトーンのパターンを基に最適な露光条件を決定することが行なわれている。
【０００５】
たとえば、特許文献１では、現像バイアス、帯電バイアスを変更しつつ高濃度のパッチ画像を描き、その濃度を検知することで最適な現像バイアス、帯電バイアスを設定する。その後に光量を変化させつつ低濃度のパッチ画像を描き、その濃度を検知することで最適な光量を設定する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述の従来技術では、低濃度のパッチ画像の濃度は狙いの値に設定できるが、露光条件の変更に伴い、高濃度側の濃度も同時に変化してしまう。その結果、高濃度側の濃度が十分最適化できない場合があった。
【０００７】
そこで本発明は、経時などの現像電位、帯電電位や光感度が変化してしまうような条件下において、ベタ画像、ハーフトーン画像を安定した画像濃度で出力可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置に用いる制御装置は、画像形成に用いる露光量を決定する制御装置であって、前記画像形成装置が、像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電ユニットと、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像へトナーを供給してトナー画像を形成する現像ユニットと、前記像担持体上に現像された前記トナー画像の画像濃度を検知する画像濃度検知ユニットと、を備えるものであり、前記画像形成装置に用いる制御装置が、前記像担持体を帯電した後、露光後電位が飽和する露光量で、前記露光ユニットにより前記像担持体上に潜像パターンを形成し、前記潜像パターンを前記現像ユニットにおける現像電界を変更しつつ現像し、現像された現像パターンの第１の画像濃度を前記画像濃度検知ユニットで検知し、検知した第１の画像濃度と前記現像電界のデータから前記現像ユニットの現像バイアスと帯電バイアスを決定し、この決定した帯電バイアスと現像バイアスで、露光後電位が飽和する露光量と、その露光量より少ない露光量で、複数のパターンを形成し、これら形成されたパターンの第２の画像濃度を前記画像濃度検知ユニットで検知し、検知した前記第２の画像濃度と前記複数のパターンの露光量のデータから画像出力に用いる露光量を決定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、露光後電位が飽和した状態から露光量を下げて複数のパターンを作成し濃度を検知して、画像出力に用いる露光量を決定する。このようにすると、画像濃度と現像電界のデータから所望の露光後電位となる露光量を決定することができる。その結果、本発明は、高濃度のベタ濃度も、低濃度のハーフトーン濃度も狙いの濃度とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施対象となる画像形成装置の一例の断面図である。
【図２】画像濃度検知ユニットである濃度検知センサの配置を示す断面図である。
【図３】画像濃度検知ユニットである濃度検知センサの構成を示す断面図である。
【図４】本願発明に関する制御装置と関係ユニットのブロック図である。
【図５】実施形態１の制御フローである。
【図６】現像バイアス決定のためのパターン作成時の感光体電位と現像バイアスを示すグラフである。
【図７】現像バイアス決定のための現像バイアス調整用パターンのイメージ図である。
【図８】現像バイアス決定のための現像ポテンシャルとベタ濃度の関係の一例を示すグラフである。
【図９】デジタルγ特性の一例を示す図である。
【図１０】露光量と露光後表面電位の相関とそこでの狙いの露光後電位を示すグラフである。
【図１１】本願発明における露光量の設定方法を説明するためのグラフである。
【図１２】帯電電位が異なる場合の露光量設定を説明するためのグラフである。
【図１３】実施形態３の主要部の制御フローである。
【図１４】帯電電位Ｖｃと本願発明に関する露光量ＬＤＰの関係を表すグラフである。
【図１５】実施形態４の主要部の制御フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、まず、狙いのベタ濃度（ベタ画像の濃度：以下、必要に応じてベタ画像濃度と記載）を実現するための帯電バイアス、現像バイアスを決める。この際には露光エネルギーは像担持体の露光後電位が残留電位となる強さを使用する。決定した帯電バイアス、現像バイアスにおいて露光エネルギーを変化させたときの画像濃度変化を検知し、現像バイアスを決める際に分かる現像特性をもとに露光後電位と残留電位の差が所定値となる露光量を決定する。このように露光量、現像バイアス、帯電バイアスを決定するとベタ画像濃度と低濃度のハーフトーン濃度両方を最適なものとすることができる。
【００１２】
本発明の実施の対象となる画像形成装置の一例について、図面を参照して説明する。
図１は、画像形成装置の一例であるプリンタの概全体構成を示す図である。図示したプリンタである画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。これら画像形成ユニット１は、画像を形成するための画像形成物質として互いに異なる色のＹトナー、Ｃトナー、Ｍトナー、Ｋトナーを用いるが、それ以外は同じ構成になっている。
【００１３】
Ｙトナー像を生成するための画像形成ユニット１Ｙを例に説明する。画像形成ユニット
１Ｙは、感光体ユニット２Ｙと現像装置７Ｙとを有している。感光体ユニット２Ｙの中には、本願発明の像担持体の一例である感光体３Ｙが設けられている。その感光体２Ｙを所定の帯電電位に帯電する帯電ユニット４Ｙも設けられている。これら感光体ユニット２Ｙ、現像手段である現像装置７Ｙは、画像形成ユニット１Ｙとして一体的にプリンタ本体に対して着脱可能なものである。但し、プリンタ本体から取り外した状態では、現像装置７Ｙを感光体ユニットに対して着脱することができる。
【００１４】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中下方には、光書込装置２０が配設されている。潜像形成する露光ユニットたる光書込装置２０は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌを、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射する。これにより、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上にＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ用の静電潜像が形成される。現像ユニットである現像装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに形成された静電潜像にトナーを付着させ、Ｙ用のトナー画像の他、各色用のトナー画像を形成する。現像されるトナーの量は、現像装置の現像バイアスと感光体の静電潜像の電位差である現像ポテンシャルで決まる。なお、光書込装置２０は、光源から発したレーザ光Ｌを、モータによって回転駆動されるポリゴンミラー２１によって偏向させながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋに照射する。この構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによる光走査を行うものを採用できる。
【００１５】
露光ユニットである光書込装置２０の下方には、第一給紙カセット３１、第二給紙カセット３２が鉛直方向に重なるように配設されている。これら給紙カセット内には、それぞれ、記録媒体たる記録紙Ｐが複数枚重ねられた記録紙束の状態で収容されており、一番上の記録紙Ｐには、第一給紙ローラ３１ａ、第二給紙ローラ３２ａがそれぞれ当接している。第一給紙ローラ３１ａが不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第一給紙カセット３１内の一番上の記録紙Ｐが、カセットの図中右側方において鉛直方向に延在するように配設された給紙路３３に向けて排出される。また、第二給紙ローラ３２ａが不図示の駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられると、第二給紙カセット３２内の一番上の記録紙Ｐが、給紙路３３に向けて排出される。給紙路３３内には、複数の搬送ローラ対３４が配設されており、給紙路３３に送り込まれた記録紙Ｐは、これら搬送ローラ対３４のローラ間に挟み込まれながら、給紙路３３内を図中下側から上側に向けて搬送される。
【００１６】
給紙路３３の末端には、レジストローラ対３５が配設されている。レジストローラ対３５は、搬送ローラ対３４から送られてくる記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに、両ローラの回転を一旦停止させる。そして、記録紙Ｐを適切なタイミングで後述の二次転写ニップへ向けて送り出す。
【００１７】
各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの図中上方には、中間転写ベルト４１を張架しながら図中反時計回りに無端移動せしめる転写装置４０が配設されている。転写手段たる転写装置４０は、中間転写ベルト４１の他、ベルトクリーニングユニット４２、第一ブラケット４３、第二ブラケット４４などを備えている。また、４つの一次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋ、二次転写バックアップローラ４６、駆動ローラ４７、補助ローラ４８、テンションローラ４９なども備えている。中間転写ベルト４１は、これら８つのローラに張架されながら、駆動ローラ４７の回転駆動によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。
【００１８】
４つの一次転写ローラ４５Ｙ、４５Ｃ、４５Ｍ、４５Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト４１を感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋとの間に挟み込んでそれぞれ一次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト４１の裏面（ループ内周面）にトナーとは逆極性（例えばプラス）の転写バイアスを印加する。中間転写ベルト４１は、その無端移動に伴ってＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋ各色用の一次転写ニップを順次通過していく過程で、そのおもて面に感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ上のＹトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像、Ｋトナー像が重ね合わせられるように一次転写される。これにより、中間転写ベルト４１上に四色重ね合わせトナー像（以下、四色トナー像という）が形成される。
【００１９】
二次転写バックアップローラ４６は、中間転写ベルト４１のループ外側に配設された二次転写ローラ５０との間に中間転写ベルト４１を挟み込んで二次転写ニップを形成している。レジストローラ対３５が、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを、中間転写ベルト４１上の四色トナー像に同期させるタイミングで、二次転写ニップに向けて送り出す。中間転写ベルト４１上の四色トナー像は、二次転写バイアスが印加される二次転写ローラ５０と二次転写バックアップローラ４６との間に形成される二次転写電界や、ニップ圧の影響により、二次転写ニップ内で記録紙Ｐに一括して二次転写される。そして、記録紙Ｐの白色と相まって、フルカラートナー像となる。
【００２０】
二次転写ニップを通過しても記録紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト４１に残った転写残トナーは、ベルトクリーニングユニット４２によってクリーニングされる。なお、ベルトクリーニングユニット４２は、クリーニングブレード４２ａを中間転写ベルト４１のおもて面に当接させ、これによってベルト上の転写残トナーを掻き取って除去するものである。
【００２１】
二次転写ニップの図中上方には、定着装置６０が配設されている。この定着装置６０は、ハロゲンランプなどの発熱源を内包する加圧加熱ローラ６１と、定着ベルトユニット６２を備えている。定着ベルトユニット６２は、定着部材たる定着ベルト６４、ハロゲンランプなどの発熱源６３ａを内包する加熱ローラ６３、テンションローラ６５、駆動ローラ６６などを有している。そして、無端状の定着ベルト６４を加熱ローラ６３、テンションローラ６５及び駆動ローラ６６によって張架しながら、図中反時計回り方向に無端移動せしめる。この無端移動の過程で、定着ベルト６４は加熱ローラ６３によって裏面側から加熱される。
【００２２】
このようにして加熱された定着ベルト６４の加熱ローラ６３掛け回し箇所には、図中時計回り方向に回転駆動される加圧加熱ローラ６１がおもて面側から当接している。これにより、加圧加熱ローラ６１と定着ベルト６４とが当接する定着ニップが形成されている。二次転写ニップを通過した記録紙Ｐは、中間転写ベルト４１から分離した後、定着装置６０内に送られる。そして、定着装置６０内の定着ニップに挟まれながら図中下側から上側に向けて搬送される過程で、定着ベルト６４及び加圧加熱ローラ６１によって加熱され、押圧されて、フルカラートナー像が定着せしめられる。このようにして定着処理が施された記録紙Ｐは、排紙ローラ対６７のローラ間を経た後、機外へと排出される。プリンタ本体の筺体の上面には、スタック部６８が形成されており、排紙ローラ対６７によって機外に排出された記録紙Ｐは、このスタック部６８に順次スタックされる。
上述のフルカラータンデムの画像形成装置において、ベタ濃度調整を行う本発明の実施
形態について以下説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
本実施形態では図２のように中間転写ベルトに対向して画像濃度検知ユニットである光学センサ１０２を設置して光量制御装置の一部を構成しているものである。
図３は、光学センサ１０２の概略断面図である。図に示すように、光学センサ１０２は、主に、発光手段としての発光素子３１１と、正反射光を受光するための第１の受光手段としての正反射受光素子３１２と、拡散反射光を受光するための第２の受光手段としての拡散反射受光素子３１３とから構成されている。発光素子３１１から発した光を、中間転写ベルト４１の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト４１の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで正反射した正反射光を正反射受光素子３１２によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト４１の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子３１３によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。
【００２４】
光学センサ１０２の発光素子３１１としては、ピーク発光波長が９４０［ｎｍ］のＧａＡｓ発光ダイオードが用いられている。また、正反射受光素子３１２及び拡散反射受光素子３１３としては、ピーク分光感度波長が８５０［ｎｍ］のＳｉフォトトランジスタとを有したものを使用している。すなわち、この光学センサ１０２は、色による反射率に顕著な差のない８３０［ｎｍ］以上の赤外光を検出するものである。このような光学センサを用いることで、一つのセンサで、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ全色のトナーパッチを検知することができる。
【００２５】
図４に本実施形態による光量制御装置のブロック図を示す。
光量制御装置は、画像形成装置の制御装置２００の中にある。通常、この制御装置２００は画像形成装置の中にあるが、画像形成装置外に設置しても良い。後述するフローに従い、制御用のパターンの濃度が画像濃度検知ユニットである光学センサ１０２で検知されると、その出力は制御装置２００に送られる。また、環境変動検出ユニット２０１としての温湿度センサを画像形成装置は有している。さらに、装置の使用量検出ユニット２０２も有している。装置の使用量検出ユニット２０２とは、具体的には、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの作像動作時間をカウントするクロックである。像担持体である感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、環境の変化、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの使用量で帯電電位や露光後電位は変化していく。そこで、この実施形態では、感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋの使用量をその作像動作時間で把握し、また、環境変動を画像形成装置内に設置した温湿度センサで把握し、後述する制御を行なっている。光学センサ１０２、環境変動検出ユニット２０１、装置の使用量検出ユニット２０２の検出結果は、制御装置２００に送られる。制御装置２００では、送られてきた検出データを処理し、帯電ユニット４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋ、露光ユニット（本実施形態では光書込装置２０）、現像ユニットの作像条件である帯電バイアス、露光量、現像バイアスを決定するのである。また、制御用のパターンを作るため帯電バイアス、露光量、現像バイアスを制御する。
【００２６】
次に、本実施形態の制御フローを説明する。
まず、制御装置２００は、所定のタイミングで感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋを帯電する。図６に示すようにステップ状に帯電電位が上がっていくように帯電する。次いで、露光装置が感光体３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋにベタパターンを露光する。この際の露光量は、露光後の感光体電位がこれ以上下がらない飽和露光後電位（残留電位とも呼ばれる）になるのに十分な露光量とする。そして、次に現像装置において、図６のようにステップ状に現像バイアスを上げてパターンを現像する。その結果、感光体上には、図７のようなイメージの現像バイアス調整用パターンができる（以上が図６、Ｓ１）。これらの現像バイアス調整用パターンは、一次転写ニップで、中間転写ベルト上に転写される。転写されたパターンの濃度を画像濃度検知ユニットで検知する（Ｓ２）。事前に実験的に得て、制御装置２００内に記憶されている残留電位とパターン現像時現像バイアスから、それぞれの現像バイアス調整用パターンの現像ポテンシャルが算出できる。結果として、図８のような現像ポテンシャルとパターンのベタ濃度のグラフを得ることができ、このグラフから、多項式近似等により現像バイアス決定用濃度目標値を得るに必要な現像ポテンシャルひいては現像バイアスを決定することができる（Ｓ３）。本実施形態では、現像バイアス決定用濃度目標値は、後述する露光量決定時を考慮し、実際の出力画像より濃い値に設定されている。
現像バイアスを決めた後、制御装置２００は帯電バイアスを決める。帯電バイアスは現像バイアスと感光体地肌部の差である地肌ポテンシャルが所定の値となるように決定する。通常は地肌ポテンシャルが１００ｖから３００ｖ程度となるように一定値を帯電バイアスの直流成分に加算する（Ｓ４）。
【００２７】
帯電バイアスを決めた後に露光量の決定フローに入る。
露光量決定フローの説明の前に、どのような露光量を本願においては設定するのか説明する。
本願発明においては、デジタルγが画像形成装置の性能の許す範囲でなるべく直線に近くなる最大露光量に設定する。デジタルγとは、図９のように、横軸を書き込み信号により表される画像面積率、縦軸を（露光後電位−残留電位）／帯電電位で表される光減衰率で表した特性である。図９の矢印は、露光量を減らしていったときのデジタルγの変化を示す。露光量を減らすにつれてデジタルγは直線に近づいていく。このデジタルγが直線で露光量が最大のとき、階調特性が直線に最も近くなり、高画質となる。このデジタルγが直線となる最大露光量のときの結果が図１０である。図１０は、帯電電位と露光量（ＬＤＰ）を変えて、露光後電位ＶＬ（Ｖ）を測定した結果である。残留電位が一定であるときのデジタルγがほぼ直線となるときの露光後電位を、「狙いの露光後表面電位」と図示している。図１０のように、狙いの露光後電位はほぼ同じ値となっている。
【００２８】
ここで、横軸の露光量ＬＤＰの単位は％となっている。図１０の露光量ＬＤＰは、感光体が単位時間当たりに受ける光エネルギーを意味し、ある固定値を１００％として、露光量の違いを％で表現したものである。また、デジタルγがどこまで直線に近づくかは画像形成装置のシステムにより異なる。本実施形態の装置では、画像面積率に対する光減衰率のデータを一次近似したとき、相関係数Ｒ２が０．９７以上、望ましくは０．９８以上を直線に近づいた状態と定義し、その相関係数が得られる最大露光量を狙いの露光量、そのときの（露光後電位−残留電位）を狙いとした。システムにより相関関数０．９７以上となる光量を採用した時に細線がでないなどの副作用が発生する場合、副作用が発生しない中での最も弱い光量を使用する。
【００２９】
さて、画像形成装置のシステムが決まれば、（露光後電位−残留電位）の理想値も決まることが発明者らの検討により判明した。（露光後電位―残留電位）の狙い値となるように露光量を決定することは、現像バイアス決定時のデータから次のように行なうことができる。
【００３０】
たとえば、現像バイアス決定時のデータが図８なら、現像ポテンシャルが５００ｖ変化するとベタパターンの濃度が１．０変化することがわかる。現像ポテンシャル５０ｖあたり０．１の濃度変化である。狙いの（露光後電位−残留電位）が５０ｖとすると、残留電位に対するパターンの濃度からパターン濃度が０．１薄くなったパターンの電位が（露光後電位−残留電位）が５０ｖとなったポイントであるとわかる。そこで、残留電位のパターンと、残留電位となる状態から露光量を減らしてベタパターンを作成し、濃度を測定して、図１１のようなデータを取れば、濃度が０．１薄くなる露光量を求めることができ、ひいては、狙いの小ドット等が安定する露光条件を設定することができるのである。以上が、本願発明で設定しようとしている露光量の説明である。
【００３１】
図５の制御フローの説明に戻る。
現像バイアス、帯電バイアスを決定した後、制御装置２００は、帯電バイアスに基づいて、露光量を変えて、ベタパターンを作る（Ｓ５）。帯電バイアスによらず、露光量を一定量ずつ減らしてパターンを作っても良い。しかし、図１２のように高帯電電位（図中：高Ｖｃ）と低帯電電位（図中：低Ｖｃ）では、設定すべき露光量が大きく異なるので、帯電バイアスに基づいて露光量の水準を変えることがパターン数を少なくする上で望ましい。
【００３２】
表１に設定された帯電バイアスに対する露光量を変えて作るパターンの露光量の水準の例を示す。１水準目の露光量は残留電位を得るため高い光量とし、皆同じであるが、２水準目は帯電バイアスに応じて小さい値としている。また、帯電バイアスに比例して、水準間の露光量差を小さくしている。これらの水準は、事前に、基準の感光体を用意し、帯電バイアスと露光後電位の相関を実験的に求めて決定する。表１では、帯電バイアスＤＣ成分８４０ｖのときに対して、４２０ｖではパターン２以降の水準間隔が帯電バイアスに比例して半分になっている。このように設定すると、図１２に見るように、各帯電電位に応じて適正な水準でパターンを形成することができる。
【表１】
2015166846.tif 000003
【００３３】
そこで、表１のようなルックアップテーブルを制御装置２００内に記憶しておき、帯電バイアス決定後にこのルックアップテーブルを参照して、露光量決定のためのパターンを作成し濃度を検知する。そして、図１１あるいは図１２のようなグラフデータを作成する。図８の現像特性から狙いの（露光後電位−残留電位）を得るに必要なベタ濃度低下量を求め（Ｓ７）、図１１あるいは図１２のデータから設定すべき露光量を決定するのである（Ｓ８）。
【００３４】
こうして、ベタパターンで現像バイアス、帯電バイアス、露光量を決定する。制御後のベタ濃度を把握した状態で制御が終了することになるので、ベタ濃度が狙いとずれることは無い。前述のように、現像バイアス決定制御時用目標値を、本来の画像出力時の濃度目標より、露光量設定のための濃度低下分を織り込んで高めに設定しておけば、画像出力時のベタ濃度を安定して狙いに設定できる。また、露光量の設定がデジタルγに基づいた設定なので、小ドット、小ラインも安定した濃度とすることができる。
【００３５】
＜実施形態２＞
本実施形態では、画像濃度変化そのものが一定量変化する露光エネルギーを選択する方法を採用する。実施形態１では、狙いとする（露光後電位−残留電位）があり、そのときどきの図８のような特性をもとに露光量を決定するための濃度低下量を算出していた。しかしながら、画像システムによっては、狙いとする（露光後電位―残留電位）を得るに必要な濃度低下量もほぼ同じになるシステムがある。そのようなシステムにおいては、現像特性から一々算出することなく、必要な濃度低下量をもとに露光量を決めればよい。実施形態２では、一定の濃度低下量を得るように露光量を設定する。実施形態１で説明したような現像特性に基づく計算（図６のＳ７）を省き、例えば、狙いの濃度低下量０．１と固定値にする。計算の手間が省けると言うメリットがある。
【００３６】
＜実施形態３＞
本実施形態では、露光量の水準を前回検知制御時のデータをもとに修正する。図１３がそのフローである。全体の制御フローは図６とほぼ同じである。異なるのは、帯電バイアスを決定した図６のＳ４の後である。帯電バイアス決定後（Ｓ４１）、この実施形態では、前回の露光量制御時の濃度検知結果をメモリから読み出す（Ｓ４２）。例えば、第２水準と第３水準での検知した濃度ＩＤ２、ＩＤ３を読み出し、その濃度差ＩＤ差を計算する（Ｓ４３）。そのＩＤ差が所定値Ａより小さいか否かを判断し（Ｓ４４）、濃度差が小さければ第３水準（３番目のパターンの露光量）以降第５水準（５番目のパターンの露光量）までを所定値Ｘだけ小さくし、濃度差が大きければ第３水準（３番目のパターンの露光量）以降第５水準（５番目のパターンの露光量）までを所定値Ｘだけ大きくする（Ｓ４５、４６）。このようにすることによって、パターン作成時の露光量の間隔を適正なものとすることができる。
【００３７】
＜実施形態４＞
本実施形態では、上述した実施形態に加えて、決定した特定の帯電電位と露光エネルギーの関係をもとに他のタイミングのときの帯電バイアス時の露光エネルギーについても調整する。帯電電位と露光量の関係は、図１４のようになる。これは、基準の感光体を用いて実験的に得ることができる。この直線は、感光体の劣化、環境の変化により平行移動することはあるが、傾きは変化しない。本実施形態では、そのようなシステムにおいて、図１４の関係が大きく変化しない程度の環境変動量、装置使用量の範囲では、露光エネルギー調整を省略することとする。露光エネルギー調整の実行頻度を減らすことで、ＣＰＰ（印刷紙一枚当たりのコスト）の低減や待ち時間の短縮に繋がり得る。
【００３８】
具体的な制御フローを図１５に示す。全体の制御フローは図６とほぼ同じである。異なるのは、帯電バイアスを決定した図６のＳ４の後である。帯電バイアス決定後（Ｓ４１１）、この実施形態では、前回の露光量制御時からの環境変動量α、装置使用量βを算出する。（Ｓ４１２）より具体的には、前回露光量制御時の温湿度を検知し記憶しておき、今回制御の帯電バイアス決定後の温湿度と比較する。αは、例えば、絶対湿度差である。装置使用量βは、たとえば前回露光量制御時からの感光体走行時間である。これらは図３に示した環境変動検出ユニット２０１、装置使用量検出ユニット２０２により検出される。そして、これらα、βが所定の変化量Ｂ、Ｃより少ないか判断し（Ｓ４１３、４１５）、少なければ、装置内に記憶している図１４に表される直線グラフの傾きと前回帯電バイアスからの変更量（すなわち帯電電位の変光量）から露光量を決定する（Ｓ４１７）。変化量が大きい場合は、前述の露光量制御を行なう（Ｓ４１４、Ｓ４１６）。
【００３９】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術
的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１    ：画像形成ユニット
３      ：感光体
７      ：現像装置
２０    ：光書込装置
２１    ：ポリゴンミラー
３１    ：第一給紙カセット
３１ａ  ：第一給紙ローラ
３２    ：第二給紙カセット
３２ａ  ：第二給紙ローラ
３３    ：給紙路
３４    ：搬送ローラ対
３５    ：レジストローラ対
４０    ：転写装置
４１    ：中間転写ベルト
４２    ：ベルトクリーニングユニット
４２ａ  ：クリーニングブレード
４３    ：第一ブラケット
４４    ：第二ブラケット
４５    ：一次転写ローラ
４６    ：二次転写バックアップローラ
４７    ：駆動ローラ
４８    ：補助ローラ
４９    ：テンションローラ
５０    ：二次転写ローラ
６０    ：定着装置
６１    ：加圧加熱ローラ
６２    ：定着ベルトユニット
６３    ：加熱ローラ
６３ａ  ：発熱源
６４    ：定着ベルト
６５    ：テンションローラ
６６    ：駆動ローラ
６７    ：排紙ローラ対
６８    ：スタック部
１００  ：画像形成装置
１０２  ：光学センサ
２００  ：制御装置
２０１  ：環境変動検出ユニット
２０２  ：装置使用量検出ユニット
Ｌ      ：レーザ光
Ｐ      ：記録紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４１】
【特許文献１】特開２００７−１４０５４５号公報
【特許文献２】特開２０００−１２２３８４号公報
【特許文献３】特開２０１２−００２９４２号公報
【特許文献４】特開２００７−３０４２５３号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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