(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体ドラムと、
前記感光体ドラム上の静電潜像へトナーを供給する現像ローラーと、
前記感光体ドラムから転写されるトナーパッチを担持する像担持体と、
前記トナーパッチに光を照射し前記トナーパッチからの反射光を受光する反射型光学センサーと、
前記反射型光学センサーの出力に基づいてカラートナー濃度ＣＴＤとしてのトナー濃度を計算するとともに、前記現像ローラーに印加される現像バイアスを設定するコントローラーと、
それぞれの前記現像バイアスにおける透過濃度およびカラートナー濃度ＣＴＤの一方を他方に変換する変換データとを備え、
前記変換データは、変換テーブル、または変換式を示すデータであり、
目標濃度は、カラートナー濃度ＣＴＤで示され、
前記コントローラーは、（ａ）キャリブレーション時の前記感光体ドラムの明電位を特定し、（ｂ）前記現像バイアスを調整して、前記反射型光学センサーの出力に基づくトナー濃度が、前記目標濃度より低い中間基準濃度になる前記現像バイアスの値を中間基準現像バイアス値として特定し、（ｃ）前記中間基準現像バイアス値とキャリブレーション時の前記明電位との差分である中間基準実効電位を特定し、（ｄ）前記変換データに基づいて、前記目標濃度を、カラートナー濃度ＣＴＤから透過濃度へ変換し、（ｅ）透過濃度が仮想的にゼロであるときの現像バイアスと前記感光体ドラムの明電位との差分である仮想ゼロ濃度実効電位と前記中間基準実効電位とに基づく線形補間によって、透過濃度としての前記目標濃度に対応する現像バイアス値を特定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記仮想ゼロ濃度実効電位は、ある条件下における実効電位に対する透過濃度の特性から線形補間で得られた、透過濃度を仮想的にゼロにしたときの実効電位であり、
前記実効電位は、前記条件下における現像バイアスと前記条件下における前記感光体ドラムの明電位との差分であること、
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記仮想ゼロ濃度実効電位は、前記特性のうち、前記目標濃度と前記中間基準濃度との間の区間に少なくとも基づく線形補間で得られた、透過濃度を仮想的にゼロにしたときの実効電位であ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】
前記中間基準濃度は、前記現像バイアスに対する前記反射型光学センサーの出力に基づくトナー濃度の特性における飽和領域より低い所定の濃度であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンター、複合機などの画像形成装置においては、装置内の温湿度の変化、感光体ドラムの使用に伴う磨耗、放置環境下でのトナーの帯電性の変動、感光体ドラム以外の部品の劣化などにより、同一のプロセス条件を設定して画像形成を行っても、感光体ドラムへのトナー付着量が変化し、形成された画像におけるトナー濃度が一定にならない。このため、画像形成装置では、トナー付着量を調整するためにキャリブレーションが実施される。
【０００３】
一般的に、キャリブレーションでは、目標とするトナー付着量に対応するベタのトナーパッチ（パッチ内での濃度一定のトナーパターン）を中間転写ベルト上に形成し、反射型光学センサーを使用して、そのトナーパッチに光を照射させその反射光を受光することにより、トナーパッチにおけるトナー付着量を光学的に検出し、その検出結果に基づいてトナー付着量が目標値になるように、帯電電圧、現像バイアス電圧、露光量などのプロセス条件を調整する。
【０００４】
しかしながら、上述のように反射型光学センサーを使用するキャリブレーションの場合、高濃度でのトナー付着量が精度良く検出されないことがある。これは、高濃度のトナーパッチほど、高さ方向にのみトナー粒子が積み重なる傾向が強くなり、高濃度域では、濃度が高くなってもトナーパッチからの反射光の光量がほとんど増加しなくなるからである。特に、ブラックトナーへの入射光は吸収されるため、その傾向は顕著である。
【０００５】
高濃度域における特定の濃度を目標濃度へ調整する場合、現像バイアスを調整することが多いが、このように、反射型光学センサーではトナー付着量が精度よく検出されないため、プロセス条件として設定される現像バイアスのばらつきが大きくなり、画像品質が安定しないという問題がある。
【０００６】
ある画像形成装置は、非ベタのトナーパッチを使用して、単位面積あたりのトナー量を維持しつつ反射光を検出することで、高濃度域のトナー濃度を精度よく測定している（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１３２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の装置では、非ベタのトナーパッチを使用しているため、感光体ドラムの表面電位のばらつきに起因するトナー付着量の変動が、ベタのトナーパッチに比べ大きくなってしまう。また、上述の装置では、温湿度などの使用環境の変化、使用による感光体ドラムの膜厚変化などに起因する感光体ドラムの静電容量変化が発生すると、ベタのトナーパッチに比べ、非ベタのトナーパッチにおけるエッジ電界への影響が大きい。このように、上述の装置では、トナー濃度を精度よく測定できない場合がある。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、現像バイアスを適切に設定する画像形成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムと、前記感光体ドラム上の静電潜像へトナーを供給する現像ローラーと、前記感光体ドラムから転写されるトナーパッチを担持する像担持体と、前記トナーパッチに光を照射し前記トナーパッチからの反射光を受光する反射型光学センサーと、前記反射型光学センサーの出力に基づいてカラートナー濃度ＣＴＤとしてのトナー濃度を計算するとともに、前記現像ローラーに印加される現像バイアスを設定するコントローラーと、それぞれの前記現像バイアスにおける透過濃度およびカラートナー濃度ＣＴＤの一方を他方に変換する変換データとを備える。前記変換データは、変換テーブル、または変換式を示すデータであり、目標濃度は、カラートナー濃度ＣＴＤで示される。そして、前記コントローラーは、（ａ）キャリブレーション時の前記感光体ドラムの明電位を特定し、（ｂ）前記現像バイアスを調整して、前記反射型光学センサーの出力に基づくトナー濃度が、目標濃度より低い中間基準濃度になる前記現像バイアスの値を中間基準現像バイアス値として特定し、（ｃ）前記中間基準現像バイアス値とキャリブレーション時の前記明電位との差分である中間基準実効電位を特定し、（ｄ）前記変換データに基づいて、前記目標濃度を、カラートナー濃度ＣＴＤから透過濃度へ変換し、（ｅ）透過濃度が仮想的にゼロであるときの現像バイアスと前記感光体ドラムの明電位との差分である仮想ゼロ濃度実効電位と前記中間基準実効電位とに基づく線形補間によって、透過濃度としての前記目標濃度に対応する現像バイアス値を特定する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、画像形成装置において、現像バイアスが適切に設定される。
【００１２】
本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。
【図２】図２は、図１における現像器３ａの一例を示す断面図である。
【図３】図３は、図１におけるセンサー８の構成例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。
【図５】図５は、現像バイアスに対するＣＴＤの特性の一例を示す図である。
【図６】図６は、現像バイアスに対する透過濃度ＴＤの特性の一例を示す図である。
【図７】図７は、複数の条件下での実効電位（現像バイアスと感光体ドラム１ａの明電位との差分）に対する透過濃度ＴＤの特性の例を示す図である。
【図８】図８は、複数の条件でのキャリブレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。
【００１６】
この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび各色の現像装置３ａ〜３ｄを有する。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色の感光体である。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有する。
【００１７】
さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、帯電装置、クリーニング装置、除電器などが配置されている。帯電装置は、スコロトロン方式などで、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる。また、クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄを除電する。
【００１８】
現像装置３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されたトナーコンテナーを装着されている。現像装置３ａ〜３ｄには、現像バイアスがそれぞれ印加され、現像装置３ａ〜３ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとのそれぞれの電位差に基づいて、現像装置３ａ〜３ｄは、そのトナーコンテナーから供給されるトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像に付着させてトナー画像を形成する。例えば、トナーは、キャリアとともに現像剤を構成する。
【００１９】
感光体ドラム１ａ、露光装置２ａおよび現像装置３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂおよび現像装置３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃおよび現像装置３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄおよび現像装置３ｄにより、ブラックの現像が行われる。
【００２０】
図２は、図１における現像器３ａの一例を示す断面図である。なお、図２では、現像器３ａについて図示しているが、現像器３ｂ〜３ｄについても同様の構成となっている。
【００２１】
図２に示すように、現像器３ａは、筐体１１と、攪拌スクリュー１２と、磁気ローラー１３と、現像ローラー１４とを有する。
【００２２】
現像器３ａには、図示せぬトナーコンテナーが接続され、トナーコンテナーから図示せぬ補給口を介して筐体１１内へトナーが補給される。筐体１１内では、攪拌スクリュー１２によってトナーとキャリアを含む２成分現像剤が攪拌される。キャリアには、磁性材料が使用される。
【００２３】
磁気ローラー１３は、その表面に２成分現像剤をブラシ状に保持している。２成分現像剤のうちのトナーが、磁気ローラー１３と現像ローラー１４との間の電圧である搬送バイアスに応じて現像ローラー１４に移行する。
【００２４】
現像ローラー１４は、磁気ローラー１３から移行してきたトナーをその表面にトナー薄層として保持する。現像ローラー１４には現像バイアスが印加され、現像ローラー１４の表面に形成されたトナー層は、現像ローラー１４に対する感光体ドラム１ａの電位（現像バイアスと感光体ドラム１ａの表面電位との差分）によって感光体ドラム１ａに移行する。このようにして、現像ローラー１４は、感光体ドラム１ａ上の静電潜像へトナーを供給する。
【００２５】
図１に戻り、中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄから転写されるトナー画像を担持する像担持体であり、無終端（つまり、環状）の中間転写体である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。
【００２６】
キャリブレーション時には、感光体ドラム１ａ〜１ｄにおいてベタのトナーパッチ（パッチ内での濃度一定のトナーパターン）が形成され、そのトナーパッチが、中間転写ベルト４に転写され、中間転写ベルト４により担持される。
【００２７】
転写ローラー６は、搬送されてくる用紙を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を用紙に２次転写する。なお、トナー画像を転写された用紙は、定着器９へ搬送され、トナー画像が用紙へ定着される。
【００２８】
ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、用紙へのトナー画像の転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。なお、クリーニングブラシを有するローラー７の代わりに、クリーニングブレードを使用してもよい。
【００２９】
センサー８は、反射型光学センサーであって、キャリブレーション時にトナー濃度を検出するために、中間転写ベルト４に光を照射し、その反射光を検出する。具体的には、センサー８は、中間転写ベルト４上に形成されたテストトナーパターン（上述のトナーパッチ）が通過する所定の領域に光を照射しその光の反射光を検出し、その検出した光量に応じた電気信号を出力する。
【００３０】
図３は、図１におけるセンサー８の構成例を示す図である。
【００３１】
図３に示すセンサー８は、基板８ａとセンサーカバー８ｂとを備えており、基板８ａにセンサーカバー８ｂが装着される。基板８ａ上には、チップ状の発光素子２１および受光素子２２，２３が表面実装されており、センサーカバー８ｂには、３つの孔が形成されており、この孔に合わせて、集光レンズ２４，２５，２６が、発光素子２１および受光素子２２，２３に対応して配置されている。
【００３２】
発光素子２１は、集光レンズ２４を介して、光を中間転写ベルト４の地肌、または中間転写ベルト４上のトナーパターン１０１に照射する。受光素子２２は、発光素子１１により照射された光に対する、中間転写ベルト４の地肌、または中間転写ベルト４からの反射光のうちの拡散反射光を受光する。受光素子２３は、発光素子２１により照射された光に対する、中間転写ベルト４の地肌、または中間転写ベルト４からの反射光のうちの正反射光を受光する。例えば、発光素子２１は、発光ダイオードであり、受光素子２２，２３は、フォトデテクターである。
【００３３】
なお、センサー８は、図３に示す構成のものに限定されず、反射光のＰ成分とＳ成分とを分離し、それぞれの光量を検出するタイプの反射型光学センサーでもよい。
【００３４】
図４は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な構成の一部を示すブロック図である。図４において、コントローラー３１は、上述のローラーなどを駆動する図示せぬ駆動源、１次転写バイアスを印加するバイアス回路、現像装置３ａ〜３ｄ、露光装置２ａ〜２ｄなどを制御して、トナー画像の現像、転写および定着、並びに給紙、印刷および排紙を実行させる。１次転写バイアスは、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト４との間にそれぞれ印加される。コントローラー３１は、例えば、制御プログラムで動作するコンピューター、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含む処理回路である。記憶装置３２は、フラッシュメモリーなどの不揮発性の記憶装置であって、上述の制御プログラムや、各種データを格納している。
【００３５】
また、コントローラー３１は、定期的にあるいは所定のタイミングで、濃度階調や最大濃度などのキャリブレーションを行う。なお、コントローラー３１の出力部には、必要に応じてＤ／Ａ（Digital to Analog）変換器、増幅器などが設けられる。コントローラー３１の入力部には、必要に応じて増幅器、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換器などが設けられる。
【００３６】
コントローラー３１は、パターン形成部４１、濃度特定部４２、中間基準現像バイアス特定部４３、および現像バイアス設定部４４を備える。
【００３７】
また、記憶装置３２には、中間基準濃度データ５１、仮想ゼロ濃度実効電位データ５２、および変換テーブル５３が格納されている。中間基準濃度データ５１は、中間基準濃度を示すデータである。仮想ゼロ濃度実効電位データ５２は、透過濃度が仮想的にゼロであるときの現像バイアスと感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位との差分である仮想ゼロ濃度実効電位を示すデータである。なお、仮想ゼロ濃度実効電位は、実験などにより予め測定される。変換テーブル５３は、各現像バイアスにおける透過濃度およびＣＴＤの一方を他方に変換するためのテーブルである。なお、変換テーブル５３の代わりに、各現像バイアスにおける透過濃度およびＣＴＤの一方を他方に変換するための変換式を示すデータを使用してもよい。
【００３８】
パターン形成部４１は、キャリブレーションにおいて、露光装置２ａ〜２ｄ、現像装置３ａ〜３ｄなどを制御して、各トナー色のテストトナーパターン（つまり、上述のトナーパッチ）を中間転写ベルト４上に形成させる。
【００３９】
濃度特定部４２は、センサー８の受光素子２２，２３の出力に基づいてトナー濃度を特定する。濃度特定部４２は、トナー濃度として、被覆率、ＣＴＤ（Color Toner Density）などを計算する。
【００４０】
被覆率Ｍは、以下の式で表される。
【００４１】
Ｍ＝１−｛（Ｒ−Ｒｄ）−（Ｄ−Ｄｄ）｝／｛（Ｒｇ−Ｒｄ）−（Ｄｇ−Ｄｄ）｝
【００４２】
ここで、Ｒｄは、正反射光受光素子（例えば上述の受光素子２３）の暗電位であり、Ｄｄは、拡散光受光素子（例えば上述の受光素子２２）の暗電位であり、Ｒｇは、像担持体の地肌部からの正反射光の検出電圧（例えば上述の受光素子２３の出力電圧）であり、Ｄｇは、像担持体の地肌部からの拡散反射光の検出電圧（例えば上述の受光素子２２の出力電圧）であり、Ｒは、トナー部からの正反射光の検出電圧であり、Ｄは、トナー部からの拡散反射光の検出電圧である。
【００４３】
また、ＣＴＤは、被覆率Ｍを０〜１０００の範囲に正規化したものである。
【００４４】
中間基準現像バイアス特定部４３は、現像バイアスを調整して、センサー８の出力に基づくトナー濃度（ＣＴＤなど）が、目標濃度より低い中間基準濃度になる現像バイアスの値を中間基準現像バイアス値として特定する。
【００４５】
図５は、現像バイアスに対するＣＴＤの特性の一例を示す図である。図５に示すように、反射型のセンサー８を使用する場合、現像バイアスを増加させてトナー付着量を増加させていっても、高濃度領域では、ＣＴＤは飽和してしまう。
【００４６】
そのような特性において、目標濃度は、飽和領域内の濃度に設定される。中間基準濃度は、飽和領域外であって、かつ、飽和領域に近い濃度に設定される。中間基準濃度は、現像バイアスに対するセンサー８の出力に基づくトナー濃度（ＣＴＤ、被覆率Ｍなど）の特性における飽和領域より低い所定の濃度である。例えば、図５に示す特性の場合、目標濃度は、ＣＴＤ＝８８５相当の濃度に設定され、中間基準濃度は、例えばＣＴＤ＝８２０相当の濃度に設定される。つまり、中間基準濃度は、現像バイアスの変化に対するＣＴＤの感度が良好な領域における濃度に設定される。
【００４７】
例えば、中間基準現像バイアス特定部４３は、他のプロセス条件を固定した上で、現像バイアスを変更しつつ、パターン形成部４１を使用して、異なる現像バイアスで複数のトナーパッチを形成し、濃度特定部４２を使用して、各トナーパッチの濃度（ＣＴＤなど）を特定し、特定した複数のトナーパッチの濃度（ＣＴＤなど）に対応する現像バイアスに基づいて、補間などで、中間基準濃度データ５１により指定される中間基準濃度に対応する現像バイアス値を中間基準現像バイアス値として特定する。
【００４８】
なお、中間基準濃度データ５１による中間基準濃度が、透過濃度ＴＤで表わされている場合には、ここでは、中間基準濃度データ５１による中間基準濃度が、変換テーブル５３に基づいて、透過濃度ＴＤからＣＴＤなどへ変換される。
【００４９】
現像バイアス設定部４４は、（ａ）キャリブレーション時に感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位を特定し、（ｂ）特定された中間基準現像バイアス値とキャリブレーション時の明電位との差分である中間基準実効電位を特定し、（ｃ）仮想ゼロ濃度実効電位データ５２に基づく仮想ゼロ濃度実効電位（つまり、透過濃度がゼロであるときの実効電位）とその中間基準実効電位（つまり、透過濃度が中間基準濃度であるときの実効電位）とに基づく線形補間によって目標濃度に対応する現像バイアス値（つまり、透過濃度が目標濃度であるときの実効電位に対応する現像バイアス値）を特定する。
【００５０】
なお、感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位は、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電した後に露光装置２ａ〜２ｄで露光した箇所の下限電位である。
【００５１】
また、目標濃度がＣＴＤなどのセンサー８の出力に基づくトナー濃度で指定された場合、変換テーブル５３に基づいて、目標濃度がＣＴＤなどから透過濃度ＴＤへ変換される。
【００５２】
図６は、現像バイアスに対する透過濃度ＴＤの特性の一例を示す図である。図６に示すように、現像バイアスに対応する透過濃度ＴＤの特性は、ＣＴＤとは異なり飽和特性ではなく、目標濃度付近でもその特性の線形近似が可能である。なお、通常、各現像バイアスに対応する透過濃度ＴＤは、実機では測定できないため、実験によって測定される。
【００５３】
図７は、複数の条件下での感光体ドラムの実効電位（現像バイアスと感光体ドラム１ａの明電位との差分）に対する透過濃度ＴＤの特性の例を示す図である。図７では、３つの特性（一連の黒丸の点で示される特性、一連の黒四角の点で示される特性、および一連の黒三角で示される特性）が示されている。図７に示す複数の条件では、温湿度および感光体ドラムの帯電特性の少なくとも一方が互いに異なる。
【００５４】
各条件の実効電位に対する透過濃度の特性は、その条件下で測定される感光体ドラムの明電位と、その条件下で測定される複数の現像バイアス値に対応する透過濃度の値とから得られる。
【００５５】
透過濃度の特性において、上述の目標濃度および中間基準濃度付近における特性を線形近似することで近似一次式（図７における破線の各直線）が特定され、その近似一次式を使用して、透過濃度が仮想的にゼロであるときの実効電位（図７における二重四角の点Ｐ０）が仮想ゼロ濃度実効電位として特定される。
【００５６】
このように、仮想ゼロ濃度実効電位は、ある条件下における実効電位に対する透過濃度の特性から線形補間で得られた、透過濃度を仮想的にゼロにしたときの実効電位である。
【００５７】
この実施の形態では、仮想ゼロ濃度実効電位は、そのような透過濃度特性のうち、目標濃度と中間基準濃度との間の区間に少なくとも基づく線形補間で得られた、透過濃度を仮想的にゼロにしたときの実効電位である。つまり、例えば、目標濃度と中間基準濃度との間の区間を少なくとも含む区間において、最小二乗法などで近似一次式が求められ、その近似一次式に基づき、透過濃度がゼロであるときの実効電位が求められる。
【００５８】
図７に示すように、仮想ゼロ濃度実効電位は、互いに異なる条件下でも（つまり、感光体ドラムの明電位が変動しても）、略一定となる。例えば、複数の条件においてそれぞれ得られた仮想ゼロ濃度実効電位の平均値が、仮想ゼロ濃度実効電位データ５２として格納され、仮想ゼロ濃度実効電位として使用される。
【００５９】
したがって、上述のように、基準状態（初期状態）での透過濃度を仮想的にゼロとしたときの実効電位（図７における点Ｐ０）を予め特定して仮想ゼロ濃度実効電位データ５２として用意しておき、キャリブレーション時に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位および中間基準現像バイアス値が測定され、それらから中間基準実効電位が特定され、仮想ゼロ濃度実効電位データ５２に基づく点Ｐ０並びに測定された中間基準実効電位ン基づく点Ｐ１を通る直線で線形補間することにより、目標濃度に対応する実効電位（図７における点Ｐ２）が特定され、その実効電位にキャリブレーション時の明電位を加算することで、目標濃度に対応する現像バイアス値が特定される。
【００６０】
次に、上記画像形成装置の動作について説明する。
【００６１】
所定のキャリブレーションのタイミングが到来すると、コントローラー３１は、キャリブレーションを実行する。
【００６２】
その際、まず、中間基準現像バイアス特定部４３は、パターン形成部４１および濃度特定部４２を使用して、中間基準濃度データ５１により指定される中間基準濃度に対応する中間基準実効電位として特定する。
【００６３】
また、現像バイアス設定部４４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位を測定し、また、仮想ゼロ濃度実効電位データ５２を読み出して仮想ゼロ濃度実効電位（つまり、トナーパッチの透過濃度を仮想的にゼロにしたときの実効電位）を特定する。
【００６４】
そして、現像バイアス設定部４４は、図７に示すように、その仮想ゼロ濃度実効電位（点Ｐ０）および特定された中間基準実効電位（点Ｐ１）に基づく線形補間（つまり、外挿）によって目標濃度に対応する実効電位（点Ｐ２）を特定し、特定した実効電位に、測定した明電位を加算して、目標濃度に対応する現像バイアス値を特定し、特定した現像バイアス値を現像装置３ａ〜３ｄにセットする。
【００６５】
なお、各トナー色の現像装置３ａ〜３ｄについて、上述のようにして、それぞれ独立に現像バイアス値が決定されセットされる。
【００６６】
以上のように、上記実施の形態によれば、コントローラー３１は、（ａ）キャリブレーション時の感光体ドラム１ａ〜１ｄの明電位を特定し、（ｂ）現像バイアスを調整して、反射型光学センサー８の出力に基づくトナー濃度が、目標濃度より低い中間基準濃度になる現像バイアスの値を中間基準現像バイアス値として特定し、（ｃ）中間基準現像バイアス値とキャリブレーション時の明電位との差分である中間基準実効電位を特定し、（ｄ）透過濃度が仮想的にゼロであるときの現像バイアスと感光体ドラムの明電位との差分である仮想ゼロ濃度実効電位と中間基準実効電位とに基づく線形補間によって目標濃度に対応する現像バイアス値を特定する。
【００６７】
これにより、使用環境（温湿度など）によるトナー帯電量のばらつきや、使用による感光体ドラム１ａ〜１ｄの膜厚の減少があっても、明電位の変動を考慮することで、キャリブレーションにおいて現像バイアスが適切に設定される。
【００６８】
図８は、複数の条件でのキャリブレーション結果を示す図である。図８における条件＃１〜＃４では、現像装置は２成分現像方式であり、感光体ドラムは正帯電単層有機感光体であり、プロセス線速は１６５ｍｍ／秒である。さらに、条件＃１では、ドラム膜厚が３０μｍであり、温度が摂氏２３度であり、湿度が５０％である。また、条件＃２では、ドラム膜厚が３０μｍであり、温度が摂氏１０度であり、湿度が１５％であり、ドラム帯電量が高く設定されている。また、条件＃３では、ドラム膜厚が３０μｍであり、温度が摂氏３２度であり、湿度が８５％であり、ドラム帯電量が低く設定されている。また、条件＃４では、ドラム膜厚が１４μｍである。上述のようにしてキャリブレーションを行うことで、図８に示すように、複数の条件下において、トナー濃度が目標濃度に精度よく調整されている。
【００６９】
なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１ａ〜１ｄ  感光体ドラム
４  中間転写ベルト（像担持体の一例）
８  センサー（反射型光学センサーの一例）
１４  現像ローラー
３１  コントローラー
【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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