(57)【要約】【課題】高解像度モードにより形成される高解像度画像の画像濃度の変動を抑制し、高解像度画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置においては、現在高解像度モードに対して設定されているコントラスト電位（像形成条件）に応じて、濃度基準を表すためのパッチパターン３０９が中間転写ベルト２２上に形成され、中間転写ベルト２２上に形成されたパッチパターン３０９の濃度が検出され、この検出された濃度に応じてコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが、高解像度モードに適用するコントラスト電位Ｖｃｏｎｔに変更され、設定される。このコントラスト電位Ｖｃｏｎｔに基づいて、グリッドバイアスを供給する高圧電源３０１，３０２、現像バイアスを供給する高圧電源３０３のそれぞれの出力電圧が制御され、画像の濃度が制御される。【選択図】      図７
2004246200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上または記録媒体上に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、高解像度モードに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置であって、
前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成し、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出し、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件を変更し、設定することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を用いたフルカラー画像を出力可能な画像形成方式としては、１ドラム方式、４ドラム方式、一括転写方式などがある。１ドラム方式は、転写ドラムに用紙を保持し、対向する感光ドラムなどの潜像担持体上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像を順に形成し、各色のトナー像を用紙に順に重ね合わせて転写することにより、４色重ね合わせたフルカラー画像を得る方式である。４ドラム方式は、４つの感光体上にそれぞれ対応する色のトナー像を形成するとともに、各感光体を順に経て搬送される用紙上に各感光体上にそれぞれ形成されたトナー像を転写することにより、４色重ね合わせたフルカラー画像を得る方式である。一括転写方式は、感光体上または転写ドラム上に４色のトナー像を順に重ね合わせながら形成した後に、重ね合わされたトナー像を用紙に転写する方式である。
【０００３】
これらの電子写真方式で、さらに高解像度な画像形成を行う場合には、感光体を露光するレーザビームをシングルから２ビーム、さらに４ビームへとマルチビーム化し、そのビームピッチを狭くし、高解像度画像を得る方式が用いられている。また、さらに高解像度な画像形成を行う場合の他の方式としては、シングルビームのままで、感光体の回転速度を低下させることにより、副走査方向におけるレーザ光のスキャン間隔を狭くして高解像度画像を得る方式、Ｎライン目とＮ＋１ライン目のレーザの光量を制御することにより、２つの走査されたレーザ光の間に擬似的なトナー像を実現させる画像処理により高解像度画像を得る方式などがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したマルチビームにより高解像度画像を得る方式では、使用するレーザの数が増すので、製品のコストが増すとともに、レーザ間のピッチの調整が非常に難しい。
【０００５】
また、上述の感光体の回転速度を低下させる方式では、感光体の回転速度を低下させることに伴い、感光体上の潜像をトナー像として可視像化する現像器の回転速度、中間転写ベルトの回転速度、転写ローラの回転速度などをそれぞれ低下させる必要があるとともに、速度に応じて感光体への帯電量、露光量、現像バイアス、転写バイアスなどもそれぞれ可変させる必要があるので、装置の制御が複雑になり、コストアップを招くことになる。
【０００６】
また、Ｎライン目とＮ＋１ライン目のレーザの光量を制御する方式では、コストアップを招くことはないが、実際にはレーザ光が露光していないレーザ光間にトナー像を再現するため、安定したトナー像をあらゆる環境で連続して出力することが困難である場合が多い。
【０００７】
すなわち、現状では、いずれかの方式が用いられて高解像度化が実現されているが、いずれの方式においても、コストアップを招く、または高解像度画像を安定して得ることができないなどの問題がある。
【０００８】
そこで、本出願人は、本出願と同日の出願において、高解像度画像を安定して得るための画像形成装置として、入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割し、分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成すべく、低解像画像データ毎にそのトナー像を形成し、トナー像をその形成順に中間転写ベルト上に重ね合わせて転写するものを提案している。
【０００９】
このように、コストアップを招くことなく、高解像度画像を安定して得ることができる画像形成装置の出現が望まれている。
【００１０】
本発明の目的は、高解像度モードにより形成される高解像度画像の画像濃度の変動を抑制し、高解像度画像を安定して形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上または記録媒体上に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、高解像度モードに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置であって、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成し、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出し、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件を変更し、設定することを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。本実施形態では、画像形成装置として、１つの感光体を有する１ドラム系のカラー複写機について説明する。
【００１４】
カラー複写機は、図１に示すように、カラースキャナ１と、カラープリンタ２とを備える。カラースキャナ１は、原稿３を照明するための照明ランプ４を有し、照明ランプ４により照明された原稿３からの反射光は、ミラー群５ａ，５ｂ，５ｃおよびレンズ６を介してカラーセンサ７上に結像される。カラーセンサ７は、結像された光学像すなわち原稿３のカラー画像情報を、例えばブルー（以下、Ｂという）、グリーン（以下、Ｇという）、レッド（以下、Ｒという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、カラーセンサ７からのＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号は、画像処理部（図示せず）において、色変換処理により、ブラック（以下、Ｂｋという）、シアン（以下、Ｃという）、マゼンタ（以下、Ｍという）、イエロー（以下、Ｙという）の各画像データに変換される。
【００１５】
カラープリンタ２は、レーザスキャナユニット２８を有する。このレーザスキャナユニット２８は、カラースキャナ１からのカラー画像データに基づいてレーザ光を変調し、このレーザ光をポリゴンミラー２８ａにより走査することによって、感光体（潜像像担持体）２１上に静電潜像を形成する。この感光体２１は、図中の矢印Ａが示す方向（反時計方向）へ回転駆動される。感光体２１の周囲には、感光体クリーニングユニット（クリーニング前除電器を含む）２１２、帯電器２７、回転現像器２１３が配置されており、回転現像器２１３には、Ｍ現像器１３Ｍ、Ｃ現像器１３Ｃ、Ｙ現像器１３Ｙ、Ｂｋ現像器１３Ｋがそれぞれ保持されている。回転現像器２１３は、図中の矢印Ｒが示す方向へ、所定の色の現像器が感光体２１と接するように回転制御される。回転現像器２１３の各現像器１３Ｍ，１３Ｙ，１３Ｃ，１３Ｋは、静電潜像を現像するために、トナーの穂を感光体２１の表面に接触させて回転する現像スリーブと、トナーを汲み上げ、撹拌するために回転する現像パドルなどから構成される。
【００１６】
感光体２１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト２２上に転写される。中間転写ベルト２２は、第１転写バイアスローラ２１７と、中間転写ベルト２２を駆動する駆動ローラ２２０と、従動ローラ群２１８，２１９，２３７とに張架されている。また、第２転写バイアスローラ２２１が、中間転写ベルト２２の従動ローラ２１９に対向する位置に配置され、第２転写バイアスローラ２２１は、離接機構（図示せず）により、中間転写ベルト２２に対して離接可能に駆動される。
【００１７】
中間転写ベルト２２の表面側の従動ローラ２３７に対向する所定位置には、ベルトクリーニングユニット２２２が設けられている。このベルトクリーニングユニット２２２は、接離機構（図示せず）により、プリントスタートから最終色のトナー像後端部のベルト転写が終了するまでは中間転写ベルト２２のベルト面から離間されており、その後の所定タイミングで、中間転写ベルト２２のベルト面に接触され、このベルト面のクリーニングを行う。
【００１８】
また、中間転写ベルト２２には、後述する露光位置調整のための基準フラグ（マーク）が設けられており、この基準フラグの位置が、感光体２１に対して上流側となる位置に配置されているＨＰセンサ２２ａにより検知される。
【００１９】
中間転写ベルト２２には、第１転写バイアスローラ２１７により、感光体２１に形成されたトナー像が順に重ね合わされて転写され、最終的には、フルカラーのトナー像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの画像を重ね合わせたもの）が形成される。このフルカラーのトナー像は、第２転写バイアスローラ２２１により、カセット２２３から給紙ローラ、搬送ローラ２２６およびレジストローラ２２５を経て給紙された記録媒体に転写され、フルカラーのトナー像が転写された記録媒体は、定着装置２５において熱圧され、そのトナー像が記録媒体に定着される。そして、この記録媒体は機外に排出される。
【００２０】
本装置は、コピーモードとして、「標準モード」および「高解像度モード」を有する。ここで、「標準モード」とは、カラープリンタ２が表現し得る解像度を有する画像を記録媒体上に再現するモードである。「高解像度モード」とは、カラープリンタ２が表現し得る解像度の２Ｎ（Ｎは正の整数）倍の解像度を有する画像データを入力し、この２Ｎ倍の解像度を有する画像データに基づいて同じ解像度を有する高解像度像を記録媒体上に再現するモードである。
【００２１】
まず、高解像度モードについて図２ないし図４を参照しながら詳細に説明する。図２は高解像度モードで感光体２１上に形成されるトナー像の位置関係を模式的に示す図、図３は読み込まれた画像を高解像度モードで処理した場合の画像と標準モードで処理した場合の画像とを模式的に示す図、図４は図３（ｂ）の高解像度モードで処理された画像を構成する第１画像データと第２画像データとを模式的に示す図である。ここでは、高解像度モードを、フルカラー画像（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各画像が重ね合わされたもの）を中間転写ベルト２２上に形成し、この画像を記録媒体に転写するコピーモードを例に説明する。
【００２２】
コピー動作が開始されると、カラースキャナ１でカラー画像が読み取られ、その画像データが入力される。ここでは、入力された画像データは、カラープリンタ２が表現し得る解像度の２Ｎ（Ｎは正の整数）倍の解像度を有する画像データとする。この場合、入力された画像データは、まず、画像処理部（図示せず）においてＲ，Ｇ，Ｂの各画像データからＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各画像データへ変換される。次いで、上記画像処理部において、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各画像データは、それぞれカラープリンタ２が表現し得る解像度（標準モードでの解像度）を有する２Ｎ枚の画像データに分割される。
【００２３】
本実施形態では、より分かり易く説明するために、２倍（Ｎ＝１）の解像度の画像が入力されたとする。ここで、入力された画像データが、上記標準モードの主走査解像度に同じである主走査方向解像度、上記標準モードの副走査解像度の２倍の副走査解像度を有する画像データである場合、この入力された画像データから、副走査方向の偶数ライン目（０，２，４，…，２ｍ（ｍは自然数））の画像データと、副走査方向の奇数ライン目（１，３，５，…，２ｍ＋１）の画像データとが抽出され、この偶数ライン目のデータを第１画像データとし、奇数ライン目の画像データを第２画像データとするように、入力された画像データの分割が行われる。すなわち、１色、１記録媒体当たり、カラープリンタ２が通常のコピーモードで表現し得る解像度を有する２枚分の画像データが生成される。この画像処理部で分割された画像データのそれぞれは、ＨＤＤなどの記憶手段に格納される。
【００２４】
また、主走査方向、副走査方向ともに２倍（Ｎ＝１）の解像度を有する画像が入力された場合、入力された画像データは、上述した副走査方向に２倍の解像度を有する画像データの処理と同様に、主走査方向と副走査方向の偶数ライン目（０，２，４，…，２ｍ）の画像データを第１画像データとし、主走査方向と副走査の奇数ライン目（１，３，５，…，２ｍ＋１）の画像データを第２画像データとするように、入力された画像データの分割が行われる。すなわち、１色、１記録媒体当たり、カラープリンタ２が標準モードで表現し得る解像度を有する２枚分の画像データが生成される。
【００２５】
例えば、カラープリンタ２が表現し得る解像度（主走査方向、副走査方向）を６００ｄｐｉとし、カラースキャナ１より読み込まれた画像データが１２００ｄｐｉ（主走査方向、副走査方向）の解像度を有するものである場合、入力された画像データは、６００ｄｐｉの主走査方向解像度、６００ｄｐｉの副走査方向解像度を有する２枚分の画像データすなわち第１画像データと第２画像データに分割される。
【００２６】
そして、第１画像データに基づいて感光体２１が露光され、形成すべき画像の偶数ラインの潜像が形成される。この潜像を現像すると、図２に示すように、形成すべき画像の偶数ラインのトナー像が感光体２１上に形成される。このトナー像の転写後、同様に、第２画像データに基づいた露光により奇数ラインの潜像が形成され、この潜像を現像すると、奇数ラインのトナー像が形成される。ここで、第２画像データに基づいた露光により形成されるトナー像は、後述する露光位置調整により、第１画像データに基づいて形成されたトナー像に対し、主走査方向、副走査方向のそれぞれに半画素分ずらされた位置関係をなすように形成される。これにより、各画像データに基づいた２つのトナー像により１つの高解像度画像（主走査方向、副走査方向ともに１２００ｄｐｉの解像度を有する画像）が形成されることになる。
【００２７】
次に、同様の条件下で、主走査方向解像度１２００ｄｐｉ、副走査方向解像度１２００ｄｐｉで読み取られた画像データを、６００ｄｐｉの主走査方向解像度、６００ｄｐｉの副走査方向解像度を有する２枚分の画像データに分割し、分割された画像データから主走査方向解像度６００ｄｐｉ、副走査方向１２００ｄｐｉの画像を形成する場合の具体例について説明する。
【００２８】
本実施形態では、図３に示すように、画像処理部（図示せず）において、出力モードが高解像度モードか標準モードかに応じて、上記読み取られた画像データ（図３（ａ）に示す）から、図３（ｂ）に示す高解像度画像データ（主走査方向解像度６００ｄｐｉ、副走査方向解像度１２００ｄｐｉの画像データ）か、または図３（ｃ）に示す標準画像データ（主走査方向、副走査方向ともに解像度６００ｄｐｉの画像データ）が生成される。ここで、高解像度画像データは、所定の画像処理により、上記読み取られた画像データにおける奇数ラインの画像を主走査方向に半画素分ずらした、主走査方向の解像度が６００ｄｐｉ、副走査方向の解像度が１２００ｄｐｉである画像データとして生成される。
【００２９】
次いで、この高解像度画像データ（図３（ｂ）および図４（ａ）に示す）から、偶数ラインの画像データ（図４（ｂ）；主走査、副走査方向ともに６００ｄｐｉの解像度）と、偶数ラインの画像データに対して主走査方向に半画素分ずらされている奇数ラインの画像データ（図４（ｃ）；主走査、副走査方向ともに６００ｄｐｉの解像度）とが抽出され、それぞれは、第１画像データ、第２画像データとして上記記憶手段に格納される。図４（ｂ）の偶数ラインの画像データ（第１画像データ）は、図４（ｄ）に示す画像（第１画像）を形成し、図４（ｃ）の奇数ラインの画像データ（第２画像データ）は、図４（ｅ）に示す画像（第２画像）を形成する。
【００３０】
次に、カラープリンタ２における画像形成動作について説明する。
【００３１】
カラープリンタ２においては、まずマゼンタの画像形成から開始される。この画像形成時には、上記記憶手段に格納されているマゼンタの第１画像データ（入力された高解像度画像の偶数ライン目の画像）が読み出され、レーザスキャナユニット２８に送られる。
【００３２】
次いで、所定のタイミングで、レーザスキャナユニット２８により、上記第１画像データに基づいて、装置の帯電器２７で一様に帯電された感光体２１に対してレーザ光による露光が開始される。すなわち、潜像形成が開始される（以下、各色の画像データによる静電潜像をＹ潜像、Ｍ潜像、Ｃ潜像、Ｂｋ潜像という）。感光体２１上に形成されるＭ潜像は、感光体２１の回転方向に対し、鏡像として形成される。感光体２１へのレーザ光による露光開始されると、Ｍ潜像の先端部から現像可能とすべく回転現像器２１３は回転駆動され、Ｍ現像器１３Ｍの現像スリーブ上のマゼンタトナーが感光体２１に接する位置で停止される。すなわち、現像するトナー色に応じて、現像位置に潜像先端部が到達する前に、回転現像器２１３が回転駆動され、対応する現像器内の現像スリーブが回転を開始して、対応する潜像が対応する現像器から供給されたトナーで現像される。そして以後、Ｍ潜像の現像動作が続けられ、潜像後端部がＭの現像位置を通過した時点で、現像動作は停止される。感光体２１上に形成されたマゼンタの第１画像データに基づいて形成されたトナー像は、第１転写バイアスローラ２１７により、中間転写ベルト２２上に転写されて保持される。
【００３３】
次いで、回転現像器２１３がマゼンタの現像位置に停止された状態で、上記記憶手段に格納されているマゼンタの第２画像データ（入力された高解像度画像の奇数ライン目の画像）が読み出され、レーザスキャナユニット２８に送られる。そして、所定のタイミングで、レーザスキャナユニット２８により、上記第２画像データに基づいて、装置の帯電器２７で一様に帯電された感光体２１に対してレーザ光による露光が開始される。
【００３４】
ここで、上記第１画像データに基づいて形成されたトナー像に対して第２画像データに基づいて形成されるトナー像を副走査方向に半画素分ずらすための露光位置調整について説明する。
【００３５】
第１画像データに基づいた露光時においては、中間転写ベルト２２上に設けられている基準フラグの位置を検知するためのＨＰセンサ２２ａの信号を入力し、その信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジに対して、ポリゴンミラー２８ａによりレーザ光を走査することによって得られるＢｅａｍ  Ｄｅｔｅｃｔ信号（以下、ＢＤ信号という）が同期するように、スキャナモータ（ポリゴンミラー２８ａの回転）が制御され、上記ＨＰセンサ２２ａの信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジから一定時間後にＢＤ信号に同期したタイミングで第１画像データに基づいた露光が開始される。
【００３６】
第２画像データに基づいた露光時においては、上記ＨＰセンサ２２ａの信号を入力し、その信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジに対して上記ＢＤ信号がその周期の１／２Ｎ分ずれて同期するようにスキャナモータ（ポリゴンミラー２８ａの回転）が制御される。ここでは、Ｎ＝１であるので、ＨＰセンサ２２ａの信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジに対してＢＤ信号がその半周期分ずれて同期するようにスキャナモータが制御され、ＨＰセンサ２２ａの信号の立ち上がりエッジまたは立下りエッジから一定時間後にＢＤ信号に同期したタイミングで第２画像データに基づいた露光が開始される。すなわち、各色の第１画像データの副走査方向の露光開始位置は一致し、各色の第２画像データの副走査方向の露光開始位置は一致する。これにより、各色の第２画像データに基づいて形成されたトナー像は、第１画像データに基づいて形成されたトナー像に対し、副走査方向に半画素分ずらされた位置関係になる。
【００３７】
このように、第１画像データの露光開始位置に対して第２画像データの露光開始位置を副走査方向に半周期ずらすことによって、中間転写ベルト２２にマゼンタの第１画像データと第２画像データの２つのトナー像を重ね合わせたときにそれぞれのトナー像が副走査方向に半画像分ずれて重なり合うので、中間転写ベルト２２上に形成されたマゼンタのトナー像は、標準モード時に表現し得る解像度（６００ｄｐｉ）に対し、副走査方向に２倍の解像度（１２００ｄｐｉ）を有するトナー像となる。
【００３８】
このようにしてマゼンタのトナー像が中間転写ベルト２２上に形成されると、次にイエローの画像形成が開始される。まず、回転現像器２１３が回転駆動され、イエロー現像器１３Ｙの現像スリーブ上のトナーが感光体２１に接する位置で停止される。次いで、マゼンタでの画像形成と同様に、まずイエローの第１画像データが読み出され、レーザスキャナユニット２８に送られる。そして、イエローの第１画像データに基づいた露光が開始され、感光体２１上に形成された潜像が現像され、感光体２１上にはトナー像が形成される。感光体２１上に形成されたイエローの第１画像データのトナー像は、第１転写バイアスローラ２１７により、中間転写ベルト２２上に保持されているトナー像（マゼンタの第１画像データと第２画像データのトナー像）に重ねられて転写される。
【００３９】
次いで、イエローの第２画像データが読み出されてレーザスキャナユニット２８に送られ、イエローの第２画像データに基づいた露光、現像が行われる。そして、感光体２１上に形成されたイエローの第２画像データのトナー像は、第１転写バイアスローラ２１７により、中間転写ベルト２２に保持されているトナー像（マゼンタの第１および第２画像データのトナー像とイエローの第１画像データのトナー像）に重ねられて転写される。
【００４０】
この後、シアンの画像形成とブラックの画像形成が順に行われ、中間転写ベルト２２上には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各トナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像が形成される。
【００４１】
上述した高解像度モードでの画像形成のシーケンスについて図５を参照しながら説明する。図５は図１の画像形成装置における高解像度モードでの画像形成タイミングを示すシーケンス図である。
【００４２】
本装置においては、図５に示すように、まずマゼンタの第１画像データのトナー像（Ｍ１）が形成され、このトナー像を中間転写ベルト２２上に転写するタイミングで、マゼンタの第２画像データに基づいた画像形成が開始される。以降イエローの第１画像データに基づいた画像形成（Ｙ１）、イエローの第２画像データに基づいた画像形成（Ｙ２）、シアンの第１画像データに基づいた画像形成（Ｃ１）、シアンの第２画像データに基づいた画像形成（Ｃ２）、ブラックの第１画像データに基づいた画像形成（Ｋ１）、ブラックの第２画像データに基づいた画像形成（Ｋ２）、中間転写ベルト２２上への各トナー像の転写が行われ、中間転写ベルト２２上には、フルカラーのトナー像が形成される。
【００４３】
中間転写ベルト２２上にフルカラーのトナー画像が形成されると、第２転写バイアスローラ２２１は、その離接機構により、中間転写ベルト２２に接する位置に移動される。また、フルカラーのトナー像が中間転写ベルト２２上に形成される以前に記録媒体が出力される。この記録媒体は、カセット２２３から給紙ローラ２２４、搬送ローラ２２６を経由し、レジストローラ２２５により待機状態にされる。第２転写バイアスローラ２２１が中間転写ベルト２２に接すると、中間転写ベルト２２上のトナー像が記録媒体の所定の位置に転写されるように、レジストローラ２２５がオンし、記録媒体は中間転写ベルト２２と第２転写バイアスローラ２２１との間に送り込まれる。第２転写バイアスローラ２２１には、中間転写ベルト２２上のトナー像を記録媒体へ転写するために、所定の転写バイアスが印加されており、これにより、フルカラーのトナー像が記録媒体へ一括転写される。
【００４４】
このフルカラーのトナー像が転写された記録媒体は、定着装置２５に搬送され、定着装置２５において、トナー像が所定温度、所定圧力で熱圧されて記録媒体上に定着される。これにより、高解像度のフルカラーコピーが得られる。
【００４５】
また、ベルト転写後の感光体２１の表面はクリーニングユニット２１２でクリーニングされ、記録媒体へ転写後の中間転写ベルト２２のベルト表面はクリーニングユニット２２２でクリーニングされる。これらの一連の処理の終了により、コピー動作が終了する。
【００４６】
このように、本実施形態では、中間転写ベルト２２上に設けられている基準フラグの位置を基準にして、露光開始位置すなわち感光体２１に対する副走査方向の書き出し位置が制御されるので、中間転写ベルト２２に各色の第１画像データと第２画像データの２つのトナー像を重ねたときにそれぞれのトナー像が副走査方向に正確に半画素分ずれて重なり合い、入力された画像に対する高解像度画像を正確に再現することができる。その結果、コストアップを招くことなく、安定した高解像度画像を出力することができる。
【００４７】
次に、標準モードでの画像形成のシーケンスについて図６を参照しながら説明する。図６は図１の画像形成装置における標準モードでの画像形成タイミングを示すシーケンス図である。ここでは、入力された画像データがカラー画像データの場合を説明する。
【００４８】
本装置においては、図６に示すように、まずマゼンタの画像データのトナー像（Ｍ１）が形成され、このトナー像を中間転写ベルト２２上に転写するタイミングで、イエローの画像データに基づいた画像形成（Ｙ１）が行われる。以降、シアンの画像データに基づいた画像形成（Ｃ１）、ブラックの画像データに基づいた画像形成（Ｋ１）が順に行われる。そして、最終色のブラックのトナー像が中間転写ベルト２２上に保持されているトナー像（マゼンタ、イエロー、シアンの各トナー像）に重ね合わされて転写されると、中間転写ベルト２２上にはフルカラーのトナー像が形成される。
【００４９】
中間転写ベルト２２上のフルカラーのトナー像は記録媒体へ転写され、このフルカラーのトナー像が転写された記録媒体は、定着装置２５に搬送される。定着装置２５においては、トナー像が所定温度、所定圧力で熱圧されて記録媒体上に定着される。これにより、入力された画像データに基づいたフルカラーコピーが得られる。
【００５０】
本実施形態においては、現在高解像度モードに対して設定されているコントラスト電位（現在高解像度モードに対して設定されている像形成条件）で、濃度基準を表すための濃度検出用トナー像（以下、パッチパターンという）を中間転写ベルト２２上に形成し、中間転写ベルト２２上に形成されたパッチパターンの濃度を検出し、この検出された濃度に応じて上記コントラスト電位を、標準モード、高解像度モードのそれぞれに適用可能なコントラスト電位に変更し、設定する。これにより、各モードで形成される画像の濃度が制御される。
【００５１】
この画像の濃度制御について図７ないし図１０を参照しながら詳細に説明する。図７は図１の画像形成装置における濃度制御を実現するための構成を示すブロック図、図８は感光体表面電位とグリッド電位との関係を示す図、図９はトナー濃度とコントラスト電位の関係を示す図、図１０は高解像度パッチパターンと標準解像度パッチパターンとを示す図である。
【００５２】
カラープリンタ２内には、図７に示すように、カラープリンタ２の制御を行うコントローラ３０６が設けられている。コントローラ３０６は、帯電器２７、各現像器１３Ｋ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｍ、各転写ローラ２２１，２１７の各ユニットに高電圧バイアスを供給する高圧電源３０１，３０２，３０３，３０４の出力電圧を制御する。また、コントローラ３０６は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）３０５の出力データを制御する。ルックアップテーブル３０５には、レーザスキャナユニット２８のレーザ出力を制御するデータ値が記述されており、コントローラ３０６からの制御信号に応じて対応するデータ値がスキャナユニット２８に出力される。
【００５３】
各高圧電源３０１，３０２，３０３，３０４およびルックアップテーブル３０５に対するコントローラ３０６による制御は、中間転写ベルト２２上に形成されたパッチパターン３０９の濃度を検出し、検出された濃度に基づいて行われる。このパッチパターン３０９の濃度の検出には、トナー濃度センサ３０８と、濃度検出器３０７とが用いられる。トナー濃度センサ３０８は、発光素子３０８ａと、受光素子３０８ｂとを有する。発光素子３０８ａから光が中間転写ベルト２２上のパッチパターン３０９に照射されると、その反射光が受光素子３０８ｂで受光され、その光量信号が濃度検出器３０７に出力される。濃度検出器３０７は、トナー濃度センサ３０８からの光量信号を濃度信号に変換し、コントローラ３０６に出力する。
【００５４】
ここで、帯電器２７のグリッドに印加されるグリッドバイアス電圧と感光体２１の表面電位とは、図８に示すような関係にある。図中、Ｖ００は光照射されないときの感光体２１表面電位を表し、ＶＦＦは光照射されたときの表面電位を表す。本図から表面電位Ｖ００、すなわち帯電量は、限定された範囲において、グリッド電位に比例している。また、光照射後の表面電位ＶＦＦに関しても、同様の傾向がある。そこで、画像形成シーケンスを行う前に、コントローラ３０６は予め設定されたグリッドバイアス電圧による感光体２１の表面電位Ｖ００、ＶＦＦを電位センサ（図示せず）で測定し、それぞれの測定データから図８に示す帯電カーブを想定する。その際には、画像の白地に対応する、Ｖ００に相当する部分にトナーが付着しないように、Ｖ００より一定電位低いＶｄｃの現像バイアスを求める。そして、Ｖｄｃ−ＶＦＦの値がいわゆるコントラスト電位Ｖｃｏｎｔとして求められ、この電位に基づいて、グリッドバイアスを供給する高圧電源３０１，３０２、現像バイアスを供給する高圧電源３０３のそれぞれの出力電圧が制御される。これにより、濃度制御が行われる。
【００５５】
上記コントラスト電位Ｖｃｏｎｔと濃度の関係は、図９に示すようになる。本図から分かるように、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔが大きくなるに従い、濃度は濃くなる関係がある。よって、濃度Ｄとコントラスト電位Ｖｃｏｎｔとの関係をＤ＝ｆ（Ｖｃｏｎｔ）と表すとする。
【００５６】
上記パッチパターン３０９は、装置の電源オン時、感光体２１の交換時、所定枚数印字後または環境変化時などに、高解像度モードで、中間転写ベルト２２上に形成される。このパッチパターン３０９は、予め保持されているパッチパター用データに基づいて形成されるものであり、このパッチパターン用データは、１２００ｄｐｉの解像度を有するデータを２分割することによって得られる、偶数ライン目の６００ｄｐｉの第１画像データと、奇数ライン目の６００ｄｐｉの第２画像データとからなる。このパッチパターン３０９が形成されると、パッチパターン３０９の濃度がトナー濃度センサ３０８、濃度検出器３０７を介してコントローラ３０６に入力される。コントローラ３０６は、入力されたパッチパターン３０９の濃度と所定濃度とを比較し、所望の濃度に達するまで、Ｖｃｏｎｔを制御する。ここでは、濃度制御時間の短縮のため、パッチパターン３０９が第１画像データのみで形成されるので、図１０に示すように、最終的に必要な画像濃度を１．０とすると、第１画像データに基づいて形成されたパッチパターン３０９ａの所望濃度は、０．５となる。この濃度に対応するコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが、高解像度モード時におけるコントラスト電位となる。第１画像データで形成されたパッチパターン３０９ａは、例えば図１０（ａ）に示すパターンとなり、最終的に必要なパッチパターンは、図１０（ｂ）に示すようなパターン３０９ｂとなる。
【００５７】
さらに、上記濃度制御動作とＤ＝ｆ（Ｖｃｏｎｔ）から、標準モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが求められる。そして、実際の画像形成時において、高解像度モードまたは標準モードでコピー動作を行う際には、上記で求められた対応するコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが用いられる。
【００５８】
このように、本実施形態では、上記濃度制御により、装置の電源オン時、感光体２１の交換時、所定枚数印字後または環境変化時などに、標準モード、高解像度モードのそれぞれに対するコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが適正な値に変更されるので、標準モード、高解像度モードのそれぞれにおける画像濃度の変動が抑制されるとともに、濃度制御に掛かる時間が短縮される。その結果、コストアップを招くことなく、高解像度のコピー画像を安定して得ることができ、かつ生産性を向上させることができる。
【００５９】
なお、ここでは、コントラスト電位Ｖｃｏｎｔによって濃度制御を行う例について説明したが、転写バイアスを供給する高圧電源３０４、またはレーザスキャナユニット２８のレーザ出力を制御するためのデータ値が記述されているルックアップテーブル（ＬＵＴ）３０５、もしくは現像器１３Ｋ，１３Ｃ，１３Ｙ，１３Ｍ内のトナー濃度を制御しても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【００６０】
また、本実施形態では、所定の条件で形成された１つのマッチパターンの濃度を検出して画像濃度を制御する方法について述べたが、数種類の濃度パターンの濃度を検知して濃度制御を行うようにしてもよい。この場合、１つのマッチパターンの濃度を検出して濃度を制御する場合と比して、同等以上の効果が得られる。
【００６１】
さらに、本実施形態では、中間転写ベルト２２上にパッチパターンを形成する例について述べたが、感光体２１表面上にパッチパターンを形成しても同様の効果が得られる。
【００６２】
さらに、本実施形態では、第１画像データと第２画像データに基づいて感光体２１上を露光する際に副走査方向に半画素分ずらす場合を示したが、中間転写ベルト２２と感光体２１との副走査方向の位相を半画素ずらしたタイミングで動作させても同様の結果が得られることはいうまでもない。
【００６３】
さらに、本実施形態では、中間転写ベルト２２を用いているが、これに代えて、中間転写ドラムを用いる構成でもよい。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００６５】
上記第１実施形態では、濃度制御時間の短縮のために、パッチパターンを第１画像データのみで形成するようしている。これに対し、本実施形態では、高解像度モードでの濃度制御の精度を向上させるために、高解像度モードで、中間転写ベルト２２上にパッチパターン３０９を形成する際に、第１画像データおよび第２画像データに基づいてパッチパターン３０９を形成し、このパッチパターン３０９の濃度が最終目標値になるようにコントラスト電位Ｖｃｏｎｔを制御する。そして、最終目標値に対応するコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが高解像度モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔとされる。さらに、上記濃度制御動作とＤ＝ｆ（Ｖｃｏｎｔ）から、標準モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔが求められる。
【００６６】
そして、実際の画像形成時には、上記で求められた各コントラスト電位Ｖｃｏｎｔを設定した状態で、高解像度モードおよび標準モードでコピー動作を行う。
【００６７】
また、逆に、標準モードで、中間転写ベルト２２上にパッチパターン３０９を形成し、このパッチパターン濃度が最終目標値になるように上記コントラスト電位Ｖｃｏｎｔを制御し、さらに、上記濃度制御動作とＤ＝ｆ（Ｖｃｏｎｔ）から、高解像度モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔを求め、実際の画像形成時には、上記で求められた各コントラスト電位Ｖｃｏｎｔで、高解像度モードおよび標準モードでコピー動作を行うことも可能である。
【００６８】
また、さらに高精度に濃度制御するために、標準モードで、中間転写ベルト２２上にパッチパターン３０９を形成し、このパッチパターン濃度が最終目標値になるように標準モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔを制御し、さらに、高解像度モードでも、中間転写ベルト２２上にパッチパターン３０９を形成し、このパッチパターン濃度が最終目標値になるように高解像度モード時のコントラスト電位Ｖｃｏｎｔを制御し、実際の画像形成時には、上記で求められた各コントラスト電位Ｖｃｏｎｔで、高解像度モードおよび標準モードでコピー動作を行うことも可能である。
【００６９】
以下、本発明の実施態様を列挙する。
【００７０】
［実施態様１］  高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上または記録媒体に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、高解像度モードに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置であって、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成し、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出し、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件を変更し、設定することを特徴とする画像形成装置。
【００７１】
［実施態様２］  前記像形成手段は、前記潜像担持体上を露光する露光手段を含み、前記像形成条件設定手段は、前記像形成条件として、少なくとも前記露光手段の露光量を設定することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７２】
［実施態様３］  前記像形成手段は、前記潜像担持体上に形成された潜像を現像して現像剤像を形成する現像手段を含み、前記像形成条件設定手段は、前記像形成条件として、少なくとも前記現像手段の現像バイアスを設定することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７３】
［実施態様４］  前記像形成手段は、前記潜像担持体を帯電する帯電手段を含み、前記像形成条件設定手段は、前記像形成条件として、少なくとも前記帯電手段の帯電電圧を設定することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７４】
［実施態様５］  前記像形成手段は、前記潜像担持体に形成された現像剤像を前記像担持体上または前記記録媒体上に転写する転写手段を含み、前記像形成条件設定手段は、前記像形成条件として、少なくとも前記転写手段の転写バイアスを設定することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７５】
［実施態様６］  前記濃度検出用現像剤像は、前記高解像度モードで、予め保持されている１つの低解像度画像データに基づいて形成されることを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７６】
［実施態様７］  前記濃度検出用現像剤像は、前記高解像度モードで、予め保持されている２つの低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像として形成されることを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７７】
［実施態様８］  前記像形成手段は、前記潜像担持体上を露光する露光手段と、前記潜像担持体上に形成された潜像を現像して現像剤像を形成する現像手段と、前記形成された現像剤像を前記像担持体上または前記記録媒体上に転写する転写手段とを含み、前記高解像度モードは、前記露光手段による前記潜像担持体に対する露光、前記現像手段による現像、前記転写手段による前記現像剤像の前記像担持体上または前記記録媒体上への転写を前記低解像度画像データ毎に繰り返すことにより、前記複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成することを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。
【００７８】
［実施態様９］  前記入力された高解像度画像データの解像度を、前記像形成手段が処理可能な解像度の２Ｎ（Ｎは正の整数）倍とすると、前記画像分割手段は、前記入力された高解像度画像データを、前記像形成手段が処理可能な解像度を有する２Ｎ枚の低解像度画像データに分割し、前記像形成手段は、前記露光手段による前記２Ｎ枚の低解像度画像データに基づいた露光を行う毎に、前記潜像担持体に対する露光位置をずらすことを特徴とする実施態様８記載の画像形成装置。
【００７９】
［実施態様１０］  高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、標準モードと高解像度モードとのそれぞれに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記標準モードは、前記像形成手段により、前記標準モードに対して設定されている像形成条件下で、前記入力された画像データに基づいて１つの標準解像度画像を形成するモードであり、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置であって、前記像形成手段により、所定条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成し、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出し、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記標準モードと前記高解像度モードとに対してそれぞれ設定されている像形成条件を変更し、設定することを特徴とする画像形成装置。
【００８０】
［実施態様１１］  前記所定条件は、前記高解像度モードで、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記濃度検出用現像剤像を予め保持されている１つの低解像度画像データに基づいて形成するという条件であることを特徴とする実施態様１０記載の画像形成装置。
【００８１】
［実施態様１２］  前記所定条件は、前記高解像度モードで、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記濃度検出用現像剤像を予め保持されている２つの低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像として形成するという条件であることを特徴とする実施態様１０記載の画像形成装置。
【００８２】
［実施態様１３］  前記所定条件は、前記標準モードで、前記標準モードに対して設定されている像形成条件下で、前記濃度検出用現像剤像を予め保持されている画像データに基づいて１つの標準解像度画像として形成するという条件であることを特徴とする実施態様１０記載の画像形成装置。
【００８３】
［実施態様１４］  高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上または記録媒体に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、高解像度モードに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置の画像形成方法であって、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成する工程と、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出する工程と、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件を変更し、設定する工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【００８４】
［実施態様１５］  高解像度画像データを入力可能な画像データ入力手段と、前記画像データ入力手段により入力された画像データに基づいて現像剤像を潜像担持体上に形成し、該形成された現像剤像を像担持体上に転写する像形成手段と、前記画像データ入力手段により入力された高解像度画像データを複数の低解像度画像データに分割する画像分割手段と、前記像担持体上に形成された現像剤像の濃度を検出する濃度検出手段と、標準モードと高解像度モードとのそれぞれに対する像形成条件を変更可能に設定する条件設定手段とを備え、前記標準モードは、前記像形成手段により、前記標準モードに対して設定されている像形成条件下で、前記入力された画像データに基づいて１つの標準解像度画像を形成するモードであり、前記高解像度モードは、前記像形成手段により、前記高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、前記分割された複数の低解像度画像データに基づいて１つの高解像度画像を形成するモードである画像形成装置の画像形成方法であって、前記像形成手段により、所定条件下で、濃度検出用現像剤像を前記潜像担持体上または前記像担持体上に形成する工程と、前記濃度検出手段により、前記形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出する工程と、前記条件設定手段により、前記検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて前記標準モードと前記高解像度モードとに対してそれぞれ設定されている像形成条件を変更し、設定する工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高解像度モードに対して設定されている像形成条件下で、濃度検出用現像剤像を潜像担持体上または像担持体上に形成し、形成された濃度検出用現像剤像の濃度を検出し、検出された濃度検出用現像剤像の濃度に応じて高解像度モードに対して設定されている像形成条件を変更し、設定するので、高解像度モードにより形成される高解像度画像の画像濃度の変動を抑制し、高解像度画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】高解像度モードで感光体２１上に形成されるトナー像の位置関係を模式的に示す図である。
【図３】読み込まれた画像を高解像度モードで処理した場合の画像と標準モードで処理した場合の画像とを模式的に示す図である。
【図４】図３（ｂ）の高解像度モードで処理された画像を構成する第１画像データと第２画像データとを模式的に示す図である。
【図５】図１の画像形成装置における高解像度モードでの画像形成タイミングを示すシーケンス図である。
【図６】図１の画像形成装置における標準モードでの画像形成タイミングを示すシーケンス図である。
【図７】図１の画像形成装置における濃度制御を実現するための構成を示すブロック図である。
【図８】感光体表面電位とグリッド電位との関係を示す図である。
【図９】トナー濃度とコントラスト電位の関係を示す図である。
【図１０】高解像度パッチパターンと標準解像度パッチパターンとを示す図である。
【符号の説明】
１  カラースキャナ
２  カラープリンタ
１３Ｋ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ  現像器
２１  感光体
２２  中間転写ベルト
２５  定着器
２７  帯電器
２８  レーザスキャナユニット
３０１，３０２，３０３，３０４  高圧電源
３０５  ルックアップテーブル
３０６  コントローラ
３０７  濃度検出器
３０８  トナー濃度センサ
３０９  パッチパターン
【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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