(57)【要約】【課題】  現像剤及び時間の浪費を低減する画像形成装置及び画像形成方法を提供する。【解決手段】  プロセス速度変更前の現像バイアスと現像バイアス可変範囲との関係に応じて画像濃度制御の実施又は非実施のどちらかを判断することを特徴とする。【選択図】図１３
2008116729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセス速度を変更する速度変更手段と、前記速度変更手段による速度変更前の現像バイアスを照会する現像バイアス照会手段と、前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスと現像バイアス可変範囲との関係に応じて画像濃度制御の実施又は非実施のどちらかを判断する判断手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記判断手段が前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限であると判断した場合、現像バイアス設定を通常速に対応する値のまま変更しない状態とする通常速対応制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記速度変更手段による速度変更前の露光エネルギーを照会する露光エネルギー照会手段を備え、前記判断手段が前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限であると共に、前記露光エネルギー照会手段の照会した速度変更前の露光エネルギーが露光エネルギー可変範囲の下限であると判断した場合、現像バイアス設定を通常速に対応する値のまま変更しない状態とする通常速対応制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記判断手段が前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断した場合、現像バイアス設定を速度変更時に対応する初期値に変更した状態とする初期値使用制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判断手段が前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を直近に使用した結果に変更した状態とする直近結果使用制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判断手段が前記現像バイアス照会手段の照会した速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を補正値に変更した状態とする補正値制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記補正値制御手段は、速度変更時の目標画像濃度を速度変更前の通常速での目標濃度に置き換えてベタ画像濃度制御時の現像バイアスを設定することを特徴とする請求項６に記載された画像形成装置。
【請求項８】
前記補正値制御手段は、前記ベタ画像濃度制御時に設定された現像バイアスでの細線画像濃度と露光エネルギーとの関係を推定し、速度変更時の細線画像の目標濃度を通常速での目標濃度に置き換えて細線画像濃度制御時の露光エネルギーを設定することを特徴とする請求項７に記載された画像形成装置。
【請求項９】
プロセス速度変更前の現像バイアスと現像バイアス可変範囲との関係に応じて画像濃度制御の実施又は非実施のどちらかを判断することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
前記プロセス速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限である場合、現像バイアス設定を速度変更前の通常速に対応する値のまま変更しない状態で印字を実行することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】
前記プロセス速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限であると共に露光エネルギーが露光エネルギー可変範囲の下限である場合、現像バイアス設定を速度変更前の通常速に対応する値のまま変更しない状態で印字を実行することを特徴とする請求項９に記載の画像形成方法。
【請求項１２】
前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でない場合、現像バイアス設定を速度変更時に対応する初期値に変更した状態で印字を実行することを特徴とする請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を直近に使用した結果に変更した状態で印字を実行することを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を補正値に変更した状態で印字を実行することを特徴とする請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記補正値は、速度変更時の目標画像濃度を速度変更前の通常速での目標濃度に置き換えて求めたベタ画像濃度制御時の現像バイアスであることを特徴とする請求項１４に記載された画像形成方法。
【請求項１６】
前記補正値は、前記ベタ画像濃度制御時に設定された現像バイアスを使用した時の細線画像濃度と露光エネルギーとの関係を推定し、速度変更時の細線画像の目標濃度を通常速での目標濃度に置き換えて求めた細線画像濃度制御時の露光エネルギーであることを特徴とする請求項１５に記載された画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロセス速度を変更可能で、像担持体上に形成した潜像を中間転写体上に画像形成する画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー画像形成装置では、使用環境の変化や長期間の使用による変化等で、各色の濃度やハーフトーンの階調特性が変動してしまうと、出力画像の色調が変わってしまうため、何らかの画像濃度制御手段が設けられていることが多い。画像濃度制御では画像濃度制御シーケンスを電源投入後や、スリープ(余熱)状態解除後、一定枚数出力後などに実行し、常に安定した出力画像が得られるように設計されている（特許文献１、２）。
【０００３】
しかしながら、一般にカラー画像形成装置では、厚紙に良好に定着させるための低速定着モードや、高解像度モード等の機能を備えたものがあり、通常のプロセススピードのモード(通常モード)において、画像濃度制御シーケンスによりあらかじめ装置や、その周囲の環境に応じた最適な画像形成条件が決められていても、低速モード等では最適な画像形成条件とならないため、画像の品質が変化してしまうという問題があった。
【０００４】
また、低速モードにおいても形成画像を安定させるため、低速モード用に通常モード同様の濃度制御シーケンスを追加して行うことも可能であるが、制御の回数が増す上に、プロセススピードが遅い分制御に時間がかかり、ユーザーの印字待ち時間の大幅な増大につながるため好ましくないという問題がある。
【０００５】
そこで、低速モードでも時間をかけずに適正画質の画像を得るために、通常速度の定着を行う場合の第１のプロセススピードで測定用画像を形成し、その濃度を測定した後、測定結果に基づいて画像形成条件を決定記憶し、低速で定着を行う場合の第２のプロセススピードにおける画像形成条件を、記憶しておいた第１のプロセススピードにおける画像形成条件を演算して決定する画像形成装置がある（特許文献３）。
【特許文献１】特開２００３−２７０８７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２９５５３２号公報
【特許文献３】特開２０００−２３１２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の技術では、プロセス速度変更前の現像バイアスと現像バイアス可変範囲との関係については何ら考慮せず画像濃度制御を実行していた。
【０００７】
本発明は上記課題を解決し、現像剤及び時間の浪費を低減する画像形成装置及び画像形成方法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】
本発明は上記課題を解決するものであって、プロセス速度変更前の現像バイアスと現像バイアス可変範囲との関係に応じて画像濃度制御の実施又は非実施のどちらかを判断するので、濃度調整の信頼性が確保できる時のみの制御となり、無駄な現像剤及び時間がかかることが低減される。
【０００９】
また、前記プロセス速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限である場合、現像バイアス設定を速度変更前の通常速に対応する値のまま変更しない状態で印字を実行するので、誤った調整結果により、文字品質が損なわれることが抑制される。
【００１０】
また、前記プロセス速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限であると共に露光エネルギーが露光エネルギー可変範囲の下限である場合、現像バイアス設定を速度変更前の通常速に対応する値のまま変更しない状態で印字を実行するので、誤った調整結果により、文字品質が損なわれることが抑制される。
【００１１】
また、前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でない場合、現像バイアス設定を速度変更時に対応する初期値に変更した状態で印字を実行するので、誤った調整結果により、文字品質が損なわれることが抑制される。
【００１２】
また、前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を直近に使用した結果に変更した状態で印字を実行するので、誤った調整結果により、文字品質が損なわれることが抑制される。
【００１３】
また、前記速度変更前の現像バイアスが現像バイアス可変範囲の下限でないと判断し、直近に使用した現像バイアス設定が存在する場合、現像バイアス設定を補正値に変更した状態で印字を実行するので、画像濃度制御を実行することなく、精度よく濃度調整をすることができる。
【００１４】
また、前記補正値は、速度変更時の目標画像濃度を速度変更前の通常速での目標濃度に置き換えて求めたベタ画像濃度制御時の現像バイアスであるので、使用する個体で補正値を算出し、予め補正値を入れておく方式に比べ精度が高い。
【００１５】
また、前記補正値は、前記ベタ画像濃度制御時に設定された現像バイアスを使用した時の細線画像濃度と露光エネルギーとの関係を推定し、速度変更時の細線画像の目標濃度を通常速での目標濃度に置き換えて求めた細線画像濃度制御時の露光エネルギーであるので、使用する個体で補正値を算出し、予め補正値を入れておく方式に比べ精度が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の画像形成装置の縦断側面図である。図１において、本実施例の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４とを有している。さらに、第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３ａを備え、開閉蓋３ａは第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００１７】
ハウジング本体２内には、電源回路基板及び制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６及び給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理又は交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１８】
ハウジング本体２の前面下部の両側には、回動軸３ｂを介して第１の開閉部材３がハウジング本体２に開閉自在に装着されている。本実施例においては、装置の前面のみからのアクセスで各ユニットの着脱を可能としており、装置を室内にコンパクトに設置することができるようにしている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に離当接されるクリーニング手段１７とを備えている。
【００１９】
従動ローラ１５及び中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施例においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。上記駆動ローラ１４及び従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。
【００２０】
また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する二次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。また、クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。
【００２１】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０に対向して板バネ電極からなる一次転写部材２１がその弾性力で当接され、一次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してパッチセンサ１８が設置されている。このパッチセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００２２】
画像形成ユニット６は、複数（本実施例では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用）、Ｍ（マゼンタ用）、Ｃ（シアン用）、Ｋ（ブラック用）を備え、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋにはそれぞれ、像担持体の一例としての感光体２０と、感光体２０の周囲に配設された、帯電部の一例としての帯電ローラ２２、露光ユニット２３及び現像手段２４を有している。なお、帯電ローラ２２、露光ユニット２３及び現像手段２４は、画像形成ステーションＹのみに図番を付けて、他の画像形成ステーションについては構成が同一のため、図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの配置順序は任意である。
【００２３】
そして、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。感光体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。帯電ローラ２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、ブラシ外周が感光体である感光体２０に対して逆方向で、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して感光体２０の表面を一様に帯電させる。
【００２４】
また、本実施例のように、クリーナレス構成の画像形成装置１にこのような導電性ブラシローラを用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加することで、ブラシローラに付着した転写残りトナーを感光体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して、中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることができる。このような帯電ローラ２２を用いることで、極めて少ない電流によって感光体２０表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、感光体２０との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いたときに発生する転写残りトナーの帯電ローラ２２への固着も発生し難く、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
本実施例においては、各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体２０、帯電部２２及び露光ユニット２３を１つの感光体ユニット（像担持体ユニット）２５としてユニット化している。これらのユニットは、転写ベルトユニット９と共に支持フレーム９ａに交換可能にしている。感光体ユニット２５の交換時には、露光ユニット２３を含めて前記部材を交換する構成としている。
【００２５】
次に、現像手段２４の詳細について、画像形成ステーションＫを代表して説明する。本実施例においては、各画像ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋが斜め方向に配設され、かつ、感光体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２４として特別の構成を採用している。すなわち、現像手段２４は、現像剤の一例としてのトナー（図のハッチング部）を貯留する現像剤貯留容器の一例としてのトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成された現像剤貯留部の一例としてのトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設された現像剤撹拌部材の一例としてのトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０を有している。
【００２６】
また、仕切部材３０の上方に配設された現像剤供給部材の一例としてのトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１及び感光体２０に当接するように配設される現像剤担持体の一例としての現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とが設けられている。感光体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３及びトナー供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、感光体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９はトナー供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。
【００２７】
トナー貯留部２７においてトナー撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦してトナー供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、感光体２０へと搬送されて現像ローラ３３と感光体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で感光体２０の潜像部を現像する。
【００２８】
本実施例においては、感光体２０と対向する側の現像ローラ３３、トナー供給ローラ３１及び現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部がトナー貯留部２７内のトナーに埋没しない構成としている。この構成によって、貯留トナーの減少によって現像ローラ３３に対する規制ブレード３４の当接圧力の変動を防ぐことができると共に、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から掻き落とされた余剰トナーがトナー貯留部２７へ落下するので、現像ローラ３３のフィルミングを防ぐことができる。
【００２９】
また、トナー供給ローラ３１と現像ローラ３３の当接位置下方に現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部を位置させ、トナー供給ローラ３１によって現像ローラ３３へ供給されて現像ローラ３３に移行しなかった余剰トナーと、規制ブレード３４によって現像ローラ３３から規制除去された余剰トナーを現像手段下部のトナー貯留部２７へ戻す経路を設けている。トナー貯留部２７へ戻ったトナーはトナー撹拌部材２９によってトナー貯留部２７内のトナーと撹拌され、トナー撹拌部材２９によって再度、トナー供給ローラ３１近傍のトナー導入部へ供給される。
【００３０】
したがって、余剰トナーをトナー供給ローラ３１と現像ローラ３３の摺擦部や現像ローラ３３と規制ブレード３４の当接部に渋滞させずに下部へ落下させてトナー貯留部２７のトナーと撹拌を行うので、現像手段内のトナーの劣化が徐々に進行し、現像手段２４の交換直後に急激な画質変化が発生することを防ぐことができる。また、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。
【００３１】
第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４及び中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有している。記録媒体に二次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。
【００３２】
本実施例においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６及び中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００３３】
図２は、本実施形態の画像形成装置１のブロック図である。この画像形成装置１では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が制御装置の一例としての制御ユニット１００のメインコントローラ１１０に与えられると、このメインコントローラ１１０からの指令に応じてエンジンコントローラ１２０が帯電部２２、露光ユニット２３、現像ローラ３１等の各エンジン部ＥＧを制御して複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートなどの記録媒体Ｐに画像信号に対応する画像を形成する。
【００３４】
露光ユニット２３は、画像信号切換部１２２と電気的に接続されており、この画像信号切換部１２２を介して与えられる画像信号に応じて露光パワー制御部１２３が露光ユニット２３を制御し、光を感光体２０上に露光して画像信号に対応する静電潜像を感光体２０上に形成する。
【００３５】
画像信号切換部１２２がメインコントローラ１１０のＣＰＵ１１１と導通している際には、ホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像信号に応じて光Ｌが感光体２０上に露光されて画像信号に対応する静電潜像が感光体２０上に形成される。
【００３６】
一方、エンジンコントローラ１２０のＣＰＵ１２４からの指令に基づき、画像信号切換部１２２がパッチ作成モジュール１２５と導通している際には、パッチ作成モジュール１２５から出力されるパッチ画像信号が露光パワー制御部１２３に与えられてパッチ潜像が形成される。
【００３７】
なお、図２において、符号１１３はホストコンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコントローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２７はＣＰＵ１２４で行う演算プログラム、ＣＰＵ１２４における演算結果、エンジン部ＥＧを制御するための制御データなどを記憶するためのメモリ（記憶部）である。
【００３８】
上記のように構成された画像形成装置では、電源投入時などの適当なタイミングで所定のパッチ画像を形成し、その画像濃度に基づいて画像形成条件を最適化するパッチ処理を行っている。具体的には、エンジンコントローラ１２０のＣＰＵ１２４が予め記憶されたプログラムを実行して、トナー色毎に後述する画像濃度制御フローチャートに示す処理を行っている。
【００３９】
図３は、本実施形態の露光と感光体電位との関係を示す図である。通常、高濃度用パッチ画像を形成する場合と、低濃度用パッチ画像を形成する場合とで光減衰特性は相互に相違している。すなわち、帯電部２２により均一の表面電位Ｖｄに帯電した感光体２０を部分的に露光すると、その部分の電荷が中和されて感光体２０の表面に静電潜像が形成されるが、ベタ画像のような高濃度用パッチ画像では感光体２０表面の比較的広い範囲が露光されているため、その表面電位プロファイルは井戸型となり、露光の単位面積当たりのエネルギーＥ（以下、単に「露光エネルギー」という）が比較的小さい間では露光エネルギーＥの増大にしたがって露光部分の表面電位、いわゆる明部電位は徐々に低下していく。そして、感光体２０の特性で決まる残留電位程度まで低下すると、露光エネルギーＥを増大させたとしても、露光部分の表面電位はほとんど変化しない。その結果、高濃度用パッチ画像については、図３の曲線Ｃｈに示すような光減衰特性となり、この光減衰特性は露光エネルギーＥが増大するのに伴って感光体２０の表面電位が所定の電位Ｖｒに漸近する飽和領域を有している。
【００４０】
これに対し、細線画像のような低濃度用パッチ画像では露光される領域が狭いため、その表面電位は鋭いディップ状のプロファイルを有することとなる。このため、実際に測定される感光体２０の表面電位の変化は、露光された部分の表面電位（明部電位）の変化と、非露光部分と露光部分とのコントラスト比の変化とにより決定されることとなり、特にこの実施形態では、後者の変化が支配的となっている。その結果、感光体２０の低濃度用パッチ画像については、図３の直線Ｃｌに示すような光減衰特性となる。
【００４１】
なお、本実施形態における高濃度用パッチ画像であるベタ画像とは、パッチ画像の全面にドットを形成した画像が含まれるのはもちろんのこと、部分的に濃淡が存在する画像であっても画像全体として見た場合に実質的に画像全面にトナーが付着している画像も含まれる。例えば、パッチ画像に相当する静電潜像の各部での表面電位が１０Ｖ以下の範囲に揃っているものが実質的にベタ画像に含まれる。また、パッチ画像全体に対するドットの面積率が約８０％以上である画像も含まれる。本実施形態における低濃度用パッチ画像である細線画像とは、１on１０off等のような間引いた画像が含まれる。
【００４２】
図４は、現像ローラ３３に現像バイアス発生部１２６から現像バイアスとして印加される交番電圧を示す。この現像バイアスは、図４に示すように、直流成分Ｖavgに対して振幅Ｖppなる矩形波電圧が重畳された波形を有する交番電圧である。ここでは、交流成分として振幅Ｖpp（＝｜Ｖbmax−Ｖbmin｜）で、しかも交流成分の一周期Ｔaに対する電位Ｖmax側のピーク電位期間Ｔbの割合、つまりデューティーパーセント（＝（Ｔb／Ｔa）×１００％）が５０％の矩形波状の交流成分を印加している。このような波形の現像バイアスを印加することにより、その振幅Ｖppによりトナーの飛翔量を制御することができる一方、その直流成分Ｖavgにより画像濃度を制御することが可能である。
【００４３】
なお、現像バイアスとしての交番電圧の波形はこれに限定されるものではなく、例えば直流成分に正弦波や三角波を重畳したものであってもよい。また、そのデューティ比が５０％でない波形を用いてもよい。この場合には、その直流成分Ｖavgとしては、加重平均電圧、すなわち、時間とともに振幅の変化する電圧波形の瞬時値をある時間範囲について平均化して直流電圧値に換算した値を用いることができる。
【００４４】
次に、本実施形態の通常の画像濃度制御について説明する。まず、感光体からなる感光体２０上に特定のパターンのトナー像(パッチ)を形成、中間転写ベルト１６上に転写し、そのパッチの濃度をパッチセンサ１８で検出する。試験パッチとしては、幅１０〜２０ｍｍ×長さ１０〜４０ｍｍ程度のパターンを用いる。パッチセンサ１８は主にＬＥＤ等の発光素子、フォトダイオード等の受光素子からなり、発光素子がパターンに対し赤外光を照射し、その乱反射光を受光素子が検出できるようになっている。受光素子が検出した反射光はトナー濃度と１対１の相関があるため、結果的にパッチセンサ１８でトナー濃度を検出できる。
【００４５】
画像濃度は感光ドラムからなる感光体２０の帯電電位、露光量、現像バイアス等の画像形成条件により制御され、ハーフトーン階調特性は画像データ変換テーブルにより制御されるので、パッチはこのような画像形成条件、画像データ変換テーブルを段階的に変えて複数形成される。これらのパッチの濃度をパッチセンサ１８で検出し、その結果より画像形成条件の最適値を導出する。
【００４６】
次に、図５により本実施形態の画像濃度制御フローについて説明する。同図の左側に示した処理（ステップＳ１１〜Ｓ１８）では高濃度側目標濃度（ＯＤ＝１.３）のトナー像を形成するために必要な現像バイアスを最適現像条件として求める一方、同図の左側に示した処理（ステップＳ２１〜Ｓ２７）では低濃度側目標濃度（ＯＤ＝０.２２）のトナー像を形成するために必要な露光エネルギーを最適露光条件として求めている。
【００４７】
まず、ステップＳ１１で、露光エネルギーＥを感光体電位Ｖが漸近している飽和領域Ｖｒ内にある値に設定する（ステップＳ１１）。露光エネルギーＥはなるべく低い値、特に飽和領域Ｖｒ内のほぼ最小値である約０.３μJ/cm2が好ましい。これは、露光エネルギーＥを飽和領域Ｖｒの大きい値（約０.５μJ/cm2）に設定した場合、後述する細線制御時に露光エネルギーＥが減少することになり、ベタ画像濃度が低下する恐れがある。そこで、このようにベタ画像の制御時に露光エネルギーＥを飽和領域内の略最小値に設定しておけば、後述する細線制御時には露光エネルギーＥは増加し、ベタ画像濃度が低下する恐れがないからである。
【００４８】
次に、露光エネルギーＥをステップＳ１１で設定した所定値に固定して、現像バイアスの直流成分（以下、「直流現像バイアス」という）Ｖavgを初期値Ｖavg_Aに設定する（ステップＳ１２）。この初期値Ｖavg_Aは図３に示すように高濃度側目標濃度に対応する直流現像バイアスＶavg、つまり最適現像条件よりも残留電位Ｖrに近い値に設定されている。したがって、初期値Ｖavg_Aに設定した状態で高濃度用パッチ画像として例えばベタ画像を形成する（ステップＳ１３）と、高濃度側目標濃度よりも低濃度のパッチ画像が形成される。
【００４９】
そして、ステップＳ１３〜Ｓ１５を繰り返すことで、さらに直流現像バイアスＶavgをバイアスＶavg_B，Ｖavg_Cに変更設定しながら、各バイアス下でパッチ画像を形成する。このＶavg_Cは図３に示すように高濃度側目標濃度に対応する直流現像バイアスＶavg、つまり最適現像条件よりも大きい値に設定されている。すなわち、高濃度側目標濃度に対応する直流現像バイアスＶavgは、直流現像バイアスＶavg_AとＶavg_Cとの間に内挿される。なお、この実施形態では、直流現像バイアスＶavgとして３種類のＶavg_A，Ｖavg_B，Ｖavg_Cをこの順序で変更設定しているが、個数および順序は任意であることはいうまでもない。
【００５０】
こうして３種類の高濃度用パッチ画像が形成されると、各パッチ画像の画像濃度をパッチセンサ１８により検出する（ステップＳ１６）。これによって、各直流現像バイアスＶavg_A，Ｖavg_B，Ｖavg_C下で形成されたパッチ画像の画像濃度がそれぞれ検出され、直流現像バイアスと画像濃度との組み合わせに基づき直流現像バイアスと画像濃度との相関関係を求める（ステップＳ１７）。次に、ステップＳ１８で上記相関関係に基づき高濃度側目標濃度に対応する直流現像バイアスを求め、これを最適現像条件としてメモリ１２７に記憶する。
【００５１】
それに続いて、図５の右側の処理を実行する。すなわち、直流現像バイアスＶavgを先に求めた最適現像条件に設定し（ステップＳ２１）、露光エネルギーＥを漸近領域の範囲内で変更設定しながら各エネルギー条件の下で中間調画像としての低濃度用パッチ画像として例えば互いに離隔配置された複数の１ドットラインからなるライン画像を形成する（ステップＳ２２〜Ｓ２５）。そして、こうして形成した各パッチ画像の画像濃度をパッチセンサ１８により検出し（ステップＳ２６）、その濃度が予め設定された低濃度用目標濃度、この実施形態では濃度ＯＤ＝０.２２にほぼ一致するときの露光エネルギーを求めてその値を最適露光条件としてメモリ１２７に記憶する（ステップＳ２７）。
【００５２】
ここで、図３の細線の時のコントラスト電位であるＶcont_細線は、細線の感光体表面電位が直流現像バイアスＶavgより図３のグラフ中の上にあり、ベタの時のコントラスト電位であるＶcont_ベタの方向と逆（トナーが飛ばない方向）になっている。しかしながら、その細線の感光体電位は、露光された細線部（画像部、例えば表面電位−５０Ｖ）と露光されていない非画像部（例えば表面電位−５００Ｖ）の平均（１on１０offならば、−５０Ｖが１に対し、−５００Ｖが１０の割合）なので、計測される電位は露光Ｅが０.３〜０.４μJ/cm2では−４００Ｖ〜−３００Ｖ程度になり、直流現像バイアスＶavgより図３のグラフでは上にあるが、実際の現像（トナーの移動）は、画像部の表面電位−５０ＶとＶavgのコントラスト電位でなされる。
【００５３】
次に、プロセス速度変更時の現像バイアスに応じた印字制御の実施形態について説明する。図６は、本実施形態のブロック図である。１２６は現像バイアス発生部、１２３は露光エネルギー制御部、２０１は速度変更指令手段、２０２は現像バイアス照会手段、２０３は露光エネルギー照会手段、２０４は判断手段、２０５は画像濃度制御手段、２０６は通常速対応制御手段、２０７は初期値使用制御手段、２０８は直近結果使用制御手段、２０９は補正値制御手段、２１０は速度変更手段、２１１は記憶手段である。
【００５４】
速度変更指令手段２０１は、給紙カセット３５内の紙種等に応じて速度変更手段２１０にプロセス速度を変更するように指令するもので、現像バイアス照会手段２０２は現像バイアスを照会して判断手段２０４に伝えるもので、露光エネルギー照会手段２０３は露光エネルギーを照会して判断手段２０４に伝えるものである。記憶手段２１１は、初期値や直近の画像濃度制御の結果を記憶しておく手段である。
【００５５】
速度変更手段２１０、現像バイアス発生部１２６及び露光パワー制御部１２３は、それぞれプロセス速度を変更するもの、直流現像バイアスＶavgを変更するもの及び露光エネルギーＥを変更するものである。
【００５６】
判断手段２０４は、現像剤残量検知手段２０２の検知した現像剤の残量が所定量以上の時の画像濃度制御手段２０５による画像濃度制御（条件１）、現像剤残量検知手段２０２の検知した現像剤の残量が所定値未満の時の、通常速対応制御手段２０６による現像バイアス設定を通常速に対応する値のまま変更しないもの（条件２）、初期値使用制御手段２０７による記憶手段２１２に記憶された初期値を参照するもの（条件３）、直近結果使用制御手段２０８による記憶手段２１２に記憶された直近の低速時画像濃度制御の結果から得た値をそのまま使用するもの（条件４）、又は、補正値制御手段２０９による補正値を使用するもの（条件５）のいずれかを判断する。なお、初期値使用制御手段２０７の初期値とは、工場出荷時の初期値等を使用する。なお、本実施形態では、直近の結果をそのままデフォルト値として記憶したが、直近のみでなく、それ以前の結果を含め学習してデフォルト値を演算し記憶してもよい。
【００５７】
ここで、条件５の補正値制御手段２０９による補正値について説明する。補正値制御手段２０９による補正値とは、直近に実施された画像濃度制御の結果から推定し求めるものである。まず、ベタ画像に対する補正値について説明する。例えば、直近に実施された画像濃度制御の直流現像バイアスＶavgに対するベタ画像濃度が表１のような関係の場合、通常速に対する低速時のベタ画像濃度の関係は図７のようになる。
【００５８】
【表１】
2008116729.tif 000003
【００５９】
図７のグラフから、低速時の画像濃度と通常速の画像濃度との関係は次の式に置き換えられる。
【００６０】
通常速のベタ画像濃度＝低速のベタ画像濃度×3.75−3.975・・・（１）
目標濃度が１.３５の場合、低速のベタ画像濃度が１.３５となるための通常速の目標濃度を推定すると、式（１）から、１.０９となる。そこで、通常速で画像濃度が１.０９となる直流現像バイアスＶavgを図８の速度変更時の直流現像バイアスＶavgに対するベタ画像濃度の通常速と低速の関係のグラフから参照すると、通常速の直流現像バイアスＶavgの設定は−２００Ｖであるが、低速時の直流現像バイアスＶavgの設定は、−１２５Ｖとなる。
【００６１】
次に、細線画像に対する補正値を求める。まず、露光エネルギーＥとベタ画像の直流現像バイアスＶavgでの細線画像濃度との関係を推定する。図９は細線画像濃度と露光エネルギーＥとの関係に対する現像バイアスＶavgの影響を示すグラフである。直流現像バイアスＶavgでベタ画像濃度制御を行った後、決定した直流現像バイアスＶavgで固定して、露光エネルギーＥを変更することにより細線画像（1on10off）濃度を制御する制御方法では、露光エネルギーＥの決定値は直流現像バイアスＶavgがどのように決まるかにより影響を受ける。直流現像バイアスＶavgがベタ画像目標濃度に整合していればよいが、目標濃度を得るのに過小（足りない）の直流現像バイアスＶavgに決まってしまい、その直流現像バイアスＶavgで固定して、細線画像制御を実行した場合、露光エネルギーＥは、正規の直流現像バイアスＶavgのときに比べ、高めに決まってしまう。逆に、ベタ画像が目標濃度を得るのに過剰の直流現像バイアスＶavgで決まってしまうと、露光エネルギーＥは低めに誘導されてしまう。例えば、図８の直流現像バイアスＶavgとべた画像濃度との関係を示すグラフの通常速に関して、目標濃度１.３５を得るのに、本来ならば直流現像バイアスＶavgは−２００Ｖ必要であるが、何らかのばらつきにより、直流現像バイアスＶavgが−１５０Ｖで決まってしまった場合に、細線画像濃度を得るための露光エネルギーＥがどうなるかを図９のグラフからみると、通常速の場合、目標細線濃度０.２３を得るのに、直流画像バイアスＶavgが−２００Ｖの場合は、０.２４μJ/cm2に対し、直流現像バイアスＶavgが−１５０Ｖの場合は、０.４μJ/cm2必要となる。
【００６２】
また、現像装置内に現像剤残量が少なくなった状態（例えば、供給ローラ周りにトナーが十分にはなく、全ベタ画像の印字が均一にできない状態、文字画像等の印字は可能）では、ベタ画像濃度調整時に直流現像バイアスＶavgが本来決まるべき値より高めに決まりやすい（例えば、本来決まるべき値が−１５０Ｖなのに対し、−２００Ｖになってしまう）。原因としては、ベタ画像濃度制御時に、供給ローラ周りの現像剤不足から、ベタ画像がむらになってしまい、むらの濃度の薄い部分の濃度を読んでしまうことにより、直流現像バイアスＶavgに対する濃度が低くなってしまい、結果目標濃度を得るための直流現像バイアスＶavgを高く要求してしまう。一方、細線画像濃度は、細線画像の形成に使用する現像剤量がベタ画像に比べて少ないので、濃度調整時のように短い期間においては、細線画像の濃度のばらつきは少ないが、先に述べたとおり、直流現像バイアスＶavgが正規な値より高めで決まっている場合、その影響で、露光Ｅとしては低めに決まってしまう。その状態で、画像形成を続け、特にパッチセンサ１８の位置と離れた位置（通常パッチは中央とか、端とかの一箇所に設定）、例えば、パッチセンサ１８が中央の場合、端部においては露光エネルギーＥが低いための濃度不足が発生する。
【００６３】
このように、細線画像濃度と露光エネルギーＥとの関係は直流現像バイアスＶavgによって異なる。直流現像バイアスＶavgが−２００Ｖ及び−１５０Ｖの時の細線画像濃度と露光エネルギーＥの関係を図９のグラフから読取ると共に、低速時の直流現像バイアスＶavgが−１２５Ｖと設定されたので、その時の細線画像濃度を推定する。図９のグラフの傾きは速度により同一と考え、切片を直線近似し推定すると表２のようになる。ただし、直流現像バイアスＶavg−１２５Ｖに対する値は推定値である。
【００６４】
【表２】
2008116729.tif 000004
【００６５】
したがって、露光エネルギーＥに対する細線画像濃度は、表３のようになる。ただし、直流現像バイアスＶavg−１２５Ｖに対する値は推定値である。
【００６６】
【表３】
2008116729.tif 000005
【００６７】
そして、この表から露光エネルギーＥに対する細線画像濃度は、次のような式で置き換えられる。
【００６８】
通常速の細線画像濃度＝露光エネルギー×0.16＋0.163・・・（２）
図１０は、表３から求めた低速時の細線画像濃度と通常速の細線画像濃度との関係を示すグラフである。このグラフから直流現像バイアスＶavgが−１２５Ｖの場合、次の式が成り立つことがわかる。
【００６９】
通常速の細線画像濃度＝低速の細線画像濃度×1.6−0.1455・・・（３）
目標濃度が０.２３の場合、低速の細線画像濃度が０.２３となるのに相当する通常速の目標値を式（３）から推定すると、０.２２５となる。そこで、通常速で細線画像濃度が０.２２５となる露光エネルギーＥを式（２）から求めると、露光エネルギー０.３９μJ/cm2と推定される。
【００７０】
条件５では、このように求められた直流現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥを補正値とし、プロセス速度変更時に画像濃度制御を実行せず、印字を実行する。
【００７１】
次に、速度変更時の現像バイアスＶavgに基づく画像濃度制御について説明する。図１１は、速度変更時の現像バイアスＶavgに対するベタ画像濃度の通常速バイアス可変範囲下限の例、図１２は、速度変更時の現像バイアスＶavgに対するベタ画像濃度の通常速バイアス可変範囲上限の例を示す。
【００７２】
通常速と比較して低速時は、露光から現像位置までの時間が長くなり電位の減衰が大きくなるので、現像とのコントラスト電位が大きくなりベタ画像、細線画像ともに現像量が増える。したがって、現像バイアスＶavgの下限貼りつきや現像バイアスＶavgの上限貼りつきという現象が生じる場合がある。
【００７３】
現像バイアスＶavgの下限貼りつきとは、現像しやすい状態で現像バイアスＶavgを電源の能力一杯下げても、目標現像量より多い状態をいう。例えば、図１１で示すグラフのように、通常速で画像濃度制御による濃度調整を実行すると、ＯＤ値は１．４０で目標値１．３５より高い値となり、その際の現像バイアスＶavgが−１００Ｖで電源の可変範囲の下限である場合、この状態で、厚紙出力等のためプロセス速度を１／２とし、再度画像濃度制御を実行すると、ＯＤ値はさらに高濃度の１．５２となり、現像バイアスＶavgは−１００Ｖとなる。この状態を現像バイアスＶavgの下限貼りつきという。
【００７４】
通常速時に現像バイアスＶavg下限貼りつきの状態で、低速に設定した場合は、さらに現像量が増える状態になるので、その状態で画像濃度制御を実行しても、結果は、再度、現像バイアスＶavgが下限という結果が返ってくるだけになる。したがって、現像バイアスＶavg下限貼りつきの場合は、低速時に画像濃度制御を再度入れることなく、通常速の現像バイアスＶavgの条件で出力することにより、現像剤消費量としては若干多くなるものの、画像濃度制御を実施することによる生産性の低下が生じることなく、画像を形成することができる。また、低速時に設定した際、通常速より、さらに高濃度の画像がでるという警告を出すことにより、低速時の画像が本来のねらい画像から濃い方向にずれていることをユーザーに認識させてもよい。
【００７５】
次に、現像バイアスＶavgの上限貼りつきとは、現像しにくい状態で現像バイアスＶavgを電源の能力一杯に上げても、目標現像量に到達しない状態をいう。例えば、図１２に示すグラフのように、通常速で画像濃度制御による濃度調整を実行すると、ＯＤ値は１．３０で目標値１．３５より低い値となり、その際の現像バイアスＶavgが−２５０Ｖで電源の可変範囲の上限である場合、この状態で、厚紙出力等のためプロセス速度を１／２とし、再度画像濃度制御を実行すると、ＯＤ値は目標値の１．３５より大きくなり、その時の現像バイアスＶavgは、−２３０Ｖとなる。この状態を現像バイアスＶavgの上限貼りつきという。
【００７６】
通常速時に現像バイアスＶavg上限貼りつきの状態で、低速に設定した場合は、さらに現像量が増える状態になるので、その状態で画像濃度制御を実行すると、目標濃度に到達する可能性がある。
【００７７】
また、通常速で現像バイアスＶavgが上限にも下限にも貼りついていない場合には、低速時に前述した条件のいずれかにより制御する。
【００７８】
図１３は、第１実施形態であるプロセス速度変更時の現像バイアスＶavgに基づく画像濃度制御を示すフローチャート図である。まず、ステップ３１で、プロセス速度の変更を命令する（ＳＴ３１）。そして、ステップ３２で、プロセス速度の変更を実行する（ＳＴ３２）。続いて、ステップ３３で、通常速での現像バイアスＶavgを照会する（ＳＴ３３）。次に、ステップ３４で、現像バイアスＶavgが下限貼りつきか判断する（ＳＴ３４）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきの場合、ステップ３５で、画像濃度制御を実行せず、プロセス速度が変更されても速度変更前の通常速に対応した直流現像バイアスＶavg設定のままとする（ＳＴ３５）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきでない場合、ステップ３６で、画像濃度制御手段２０５により図５に示した通常の画像濃度制御を実行する（ＳＴ３６）。
【００７９】
図１４は、第２実施形態であるプロセス速度変更時の現像バイアスＶavgに基づく画像濃度制御を示すフローチャート図である。まず、ステップ４１で、プロセス速度の変更を命令する（ＳＴ４１）。そして、ステップ４２で、プロセス速度の変更を実行する（ＳＴ４２）。続いて、ステップ４３で、通常速での現像バイアスＶavgを照会する（ＳＴ４３）。次に、ステップ４４で、現像バイアスＶavgが下限貼りつきか判断する（ＳＴ４４）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきの場合、ステップ４５で、画像濃度制御を実行せず、プロセス速度が変更されても速度変更前の通常速に対応した直流現像バイアスＶavg設定のままとする（ＳＴ４５）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきでない場合、ステップ４６で、現像バイアスＶavgが上限貼りつきか判断する（ＳＴ４６）。現像バイアスＶavgが上限貼りつきの場合、ステップ４７で、画像濃度制御手段２０５により図５に示した通常の画像濃度制御を実行する（ＳＴ４７）。現像バイアスＶavgが上限貼りつきでない場合、ステップ４８でプロセス速度の変更が初めてか否か判断する（ＳＴ４８）。プロセス速度の変更が初めてである場合、直近の結果を利用することができず、補正値を推定することができないので、ステップ４９で、初期値使用制御手段２０７による初期値を参照する（ＳＴ４９）。プロセス速度の変更が初めてでない場合、ステップ５０で、直近結果使用制御手段２０８による直近の低速時画像濃度制御の結果から得た値をそのまま使用、又は、補正値制御手段２０９による補正値を使用のどちらかとする（ＳＴ４８）。
【００８０】
このように、通常速度で目標画像濃度に対し、現像バイアスＶavgが下限貼りつきしている場合、低速化時はさらに現像されやすい方向になるので、改めて濃度調整制御をすることなく、現像バイアスＶavgの下限で画像を形成することで、濃度調整時のトナー消費及び時間を低減することができる。
【００８１】
また、通常速度で目標画像濃度に対し現像バイアスＶavgが上限貼りつきしている場合（バイアス上限でも目標濃度に達しない）、低速化時は現像されやすくなるので、場濃度調整制御を実施することで目標濃度を得ることができる可能性がある。制御を実施することで画質調整が可能なときのみ行うことができるので、トナー及び時間を有効に使うことができる。
【００８２】
さらに、予め、使用する個体で補正値を出しておき、速度変更時にその値を使うことにより、パッチ制御することなく、正確に濃度調整をすることができる。使用する個体で補正値を算出するので、予め補正値を入れておく方式に比べ精度が高い。
【００８３】
次に、プロセス速度変更時の現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥに基づく画像濃度制御について説明する。図１５は、速度変更時の露光エネルギーＥに対する細線画像濃度の通常速露光エネルギー可変範囲下限の例、図１６は、速度変更時の露光エネルギーＥに対する細線画像濃度の通常速露光エネルギー可変範囲上限の例を示す。
【００８４】
露光エネルギーＥの下限貼りつきとは、現像しやすい状態で露光エネルギーＥを電源の能力一杯下げても、目標現像量より多い状態をいう。例えば、図１５に示すグラフのように、通常速で画像濃度制御による細線濃度調整を実行すると、ＯＤ値は０．２４で目標値０．２３より高い値となり、その際の露光エネルギーＥが０．２μJ/cm2で露光エネルギーＥの可変範囲の下限である場合、この状態で、厚紙出力等のためプロセス速度を１／２とし、再度画像濃度制御を実行すると、ＯＤ値はさらに高濃度の０．２８弱となり、露光エネルギーＥは０．２μJ/cm2であった。この状態を露光エネルギーＥの下限貼りつきという。
【００８５】
次に、露光エネルギーＥの上限貼りつきとは、現像しにくい状態で露光エネルギーＥを電源の能力一杯に上げても、目標現像量に到達しない状態をいう。例えば、図１６に示すグラフのように通常速で画像濃度制御による細線濃度調整を実行すると、ＯＤ値は０．２２で目標値０．２３より低い値となり、その際の露光エネルギーＥが０．５μJ/cm2で電源の可変範囲の上限である場合、この状態で、厚紙出力等のためプロセス速度を１／２とし、再度画像濃度制御を実行すると、ＯＤ値は目標値の０．２３より大きくなり、その時の露光エネルギーＥは、０．４μJ/cm2となる。この状態を露光エネルギーＥの上限貼りつきという。
【００８６】
表４に現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥの状態に対する画像濃度制御の実施意味について示す。表４からわかるように、現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥが共に下限貼りつき状態の場合、低速時に画像濃度制御を改めて実施する意味が無く、その他の場合は、必ずしも回避されるとは限らないが、回避の可能性があるので、低速時に前述した条件のいずれかにより制御する。
【００８７】
【表４】
2008116729.tif 000006
【００８８】
図１７は、第３実施形態であるプロセス速度変更時の現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥに基づく画像濃度制御を示すフローチャート図である。まず、ステップ５１で、プロセス速度の変更を命令する（ＳＴ５１）。そして、ステップ５２で、プロセス速度の変更を実行する（ＳＴ５２）。続いて、ステップ５３で、通常速での現像バイアスＶavgを照会する（ＳＴ５３）。次に、ステップ５４で、現像バイアスＶavgが下限貼りつきか判断する（ＳＴ５４）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきの場合、ステップ５５で、露光エネルギーＥが下限貼りつきか判断する（ＳＴ５５）。露光エネルギーＥが下限貼りつきの場合、ステップ５６で、画像濃度制御を実行せず、プロセス速度が変更されても速度変更前の通常速に対応した直流現像バイアスＶavg設定のままとする（ＳＴ５６）。
【００８９】
また、ステップ５４で、現像バイアスＶavgが下限貼りつきでない場合、ステップ５６で、画像濃度制御手段２０５により図５に示した通常の画像濃度制御を実行する（ＳＴ５６）。
【００９０】
図１８は、第４実施形態であるプロセス速度変更時の現像バイアスＶavg及び露光エネルギーＥに基づく画像濃度制御を示すフローチャート図である。まず、ステップ６１で、プロセス速度の変更を命令する（ＳＴ６１）。そして、ステップ６２で、プロセス速度の変更を実行する（ＳＴ６２）。続いて、ステップ６３で、通常速での現像バイアスＶavgを照会する（ＳＴ６３）。次に、ステップ６４で、現像バイアスＶavgが下限貼りつきか判断する（ＳＴ６４）。現像バイアスＶavgが下限貼りつきの場合、ステップ６５で、露光エネルギーＥが下限貼りつきか判断する（ＳＴ６５）。露光エネルギーＥが下限貼りつきの場合、ステップ６６で、画像濃度制御を実行せず、プロセス速度が変更されても速度変更前の通常速に対応した直流現像バイアスＶavg設定のままとする（ＳＴ６６）。
【００９１】
また、ステップ６４で現像バイアスＶavgが下限貼りつきでない場合又はステップ６５で露光エネルギーＥが下限貼りつきでない場合、ステップ６７で、プロセス速度の変更が初めてか否か判断する（ＳＴ６７）。プロセス速度の変更が初めてである場合、直近の結果を利用することができず、補正値を推定することができないので、ステップ６８で、初期値使用制御手段２０７による初期値を参照する（ＳＴ６８）。プロセス速度の変更が初めてでない場合、ステップ６９で、直近結果使用制御手段２０８による直近の低速時画像濃度制御の結果から得た値をそのまま使用、又は、補正値制御手段２０９による補正値を使用のどちらかとする（ＳＴ６９）。
【００９２】
このように、通常速度で目標画像濃度に対し、現像バイアスが下限貼りつきはりつきしている場合、低速化時はさらに現像されやすい方向になるので、改めて濃度調整制御をすることなく、現像バイアス下限で画像を形成することで、濃度調整時のトナー消費及び時間を低減することができる。
【００９３】
また、通常速度で目標画像濃度に対し現像バイアスが上限貼りつきしている場合（バイアス上限でも目標濃度に達しない）、低速化時は現像されやすくなるので、場濃度調整制御を実施することで目標濃度を得ることができる可能性がある。制御を実施することで画質調整が可能なときのみ行うことができるので、トナー及び時間を有効に使うことができる。
【００９４】
さらに、予め、使用する個体で補正値を出しておき、速度変更時にその値を使うことにより、パッチ制御することなく、正確に濃度調整をすることができる。使用する個体で補正値を算出するので、予め補正値を入れておく方式に比べ精度が高い。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示した図である。
【図２】画像形成装置のブロック図である。
【図３】感光体の光減衰特性を示す図である。
【図４】現像ローラに印加される電圧を示す図である。
【図５】通常画像濃度制御のフローチャートを示す図である。
【図６】プロセス速度変更時制御に関するブロック図である。
【図７】通常速と低速の画像濃度の関係を示す図である。
【図８】速度変更時の現像バイアスに対するベタ画像濃度を示す図である。
【図９】露光エネルギーに対する細線濃度を示す図である。
【図１０】通常速と低速の画像濃度の関係を示す図である。
【図１１】現像バイアスの下限張り付きを示す図である。
【図１２】現像バイアスの上限張り付きを示す図である。
【図１３】第１実施形態のフローチャートを示す図である。
【図１４】第２実施形態のフローチャートを示す図である。
【図１５】露光エネルギーの下限張り付きを示す図である。
【図１６】露光エネルギーの下限張り付きを示す図である。
【図１７】第３実施形態のフローチャートを示す図である。
【図１８】第４実施形態のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００９６】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、２ｂ…回動軸（回動支点）、２ｃ…係止軸、３…第１の開閉部材、３ａ…開閉蓋、３ｂ…回動軸、４…第２の開閉部材、５…電装品ボックス、６…画像形成ユニット、７…送風ファン、９…転写ベルトユニット、９ａ…支持フレーム、９ｂ…回動部、１０…給紙ユニット、１１…二次転写ユニット、１２…定着ユニット、１３…記録媒体搬送手段、１４…駆動ローラ、１５…従動ローラ、１６…中間転写ベルト、１６ａ…ベルト面、１７…クリーニング手段、１８…パッチセンサ、１９…二次転写ローラ、２０…感光体（像担持体）、２１…一次転写部材、２２…帯電ローラ（帯電部）、２３…露光ユニット、２４…現像手段、２５…感光体ユニット（像担持体カートリッジ）、２６…トナー貯留容器（現像剤貯留容器）、２７…トナー貯留部（現像剤貯留部）、２９…トナー撹拌部材（現像剤撹拌部材）、３０…仕切部材、３１…トナー供給ローラ（現像剤供給部材）、３２…ブレード、３３…現像ローラ（現像剤担持体）、３４…規制ブレード、３５…給紙カセット、３６…ピックアップローラ、３７…レジストローラ対、３９…排紙ローラ対、４０…両面プリント用搬送路、４５…加熱ローラ、４６…加圧ローラ、４７…ベルト張架部材、４９…耐熱ベルト、１００…制御ユニット（制御装置）、１１０…メインコントローラ、１１１…ＣＰＵ、１１２…インターフェース、１１３…画像メモリ、１２０…エンジンコントローラ、１２１…帯電バイアス発生部、１２２…画像信号切換部、１２３…露光パワー制御部、１２４…ＣＰＵ、１２５…パッチ作成モジュール、１２６…現像バイアス発生部、１２７…メモリ、２０１…速度変更指令手段、２０２…現像バイアス照会手段、２０３…露光エネルギー照会手段、２０４…判断手段、２０５…画像濃度制御手段、２０６…通常速対応制御手段、２０７…初期値使用制御手段、２０８…直近結果使用制御手段、２０９…補正値制御手段、２１０…速度変更手段、２１１…記憶手段
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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