(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
現像剤を担持する現像剤担持体を有して前記像担持体に形成された静電像を直流電圧を用いて現像する現像装置と、
前記現像装置によって現像されたトナー像の画像濃度を検出する検出手段と、
前記像担持体に測定用トナー像を形成し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記測定用トナー像の画像濃度が予め設定された目標画像濃度となるように、前記像担持体に形成された静電像の画像部電位と前記現像剤担持体に印加される直流電圧との電位差を設定する設定モードを実行する実行部と、
目標画像濃度を設定する設定部と、を備え、
前記実行部は、前記目標画像濃度が第一の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を第一の電位差に設定し、前記目標画像濃度が前記第一の目標画像濃度よりも小さい第二の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を前記第一の電位差よりも大きい第二の電位差に設定し、
前記設定部は、前記設定モードにて電位差が設定された後の最大濃度画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後の最大画像濃度の半分となるハーフトーン画像とが、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後の最大濃度画像と、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後の最大画像濃度の半分となるハーフトーン画像とに対して、それぞれ色差ΔＥが６．５以下となるように、前記目標画像濃度を設定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記設定モードで設定される電位差が所定の電位差よりも小さい場合は、前記目標画像濃度は一定の値となるように設定される、
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】
前記測定用トナー像は、面積階調を用いて面積階調が９０％以上に形成され、
前記設定部は、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像と、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像との反射濃度差が０．０５以下となるように、前記目標画像濃度を設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記測定用トナー像は、面積階調を用いて面積階調が９０％以上に形成され、
前記設定部は、前記設定モードを実行する前に形成された面積階調が５０％の画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が５０％の画像とのトナー載り量差が、前記設定モードを実行する前に形成された面積階調が１００％の画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が１００％の画像とのトナー載り量差よりも少なくなるように、前記目標画像濃度を設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体と、
現像剤を担持する現像剤担持体を有して前記像担持体に形成された静電像を直流電圧を用いて現像する現像装置と、
前記現像装置によって現像されたトナー像の画像濃度を検出する検出手段と、
前記像担持体に測定用トナー像を形成し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記測定用トナー像の画像濃度が予め設定された目標画像濃度となるように、前記像担持体に形成された静電像の画像部電位と前記現像剤担持体に印加される直流電圧との電位差を設定する設定モードを実行する実行部と、
目標画像濃度を設定する設定部と、を備え、
前記実行部は、前記目標画像濃度が第一の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を第一の電位差に設定し、前記目標画像濃度が前記第一の目標画像濃度よりも小さい第二の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を前記第一の電位差よりも大きい第二の電位差に設定し、
前記測定用トナー像は、面積階調を用いて面積階調が９０％以上に形成され、
前記設定部は、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像と、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像との反射濃度差が０．０５以下となるように、前記目標画像濃度を設定する、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
前記設定モードで設定される電位差が所定の電位差よりも小さい場合は、前記目標画像濃度は一定の値となるように設定される、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記設定部は、前記設定モードを実行する前に形成された面積階調が５０％の画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が５０％の画像とのトナー載り量差が、前記設定モードを実行する前に形成された面積階調が１００％の画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が１００％の画像とのトナー載り量差よりも少なくなるように、前記目標画像濃度を設定する、
ことを特徴とする請求項５又は６に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、トナー像形成条件が異なる２以上の測定用トナー像のトナー載り量を測定して画像形成時のトナー像形成条件を設定する画像形成装置、詳しくはトナー像形成条件を設定する前後におけるハーフトーン画像の濃度変化を抑制する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
像担持体に形成した静電像を現像装置によりトナー像に現像し、現像されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写し、トナー像を転写された記録材を定着装置により加熱加圧して画像を記録材へ定着させる画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
画像形成装置では、定着画像の画像濃度の再現性を高めるために、画像形成に先立たせて設定モードを実行して、画像形成時の前記現像剤担持体と前記像担持体の間のトナー像の現像能力を電気的に規定する設定条件を設定している。
【０００４】
特許文献１では、設定モードにおいて、画像形成装置に所定の現像コントラストを設定して測定用トナー像（パッチ画像）を形成し、像担持体又は中間転写体に対向配置した光学式センサを用いて測定用トナー像のトナー載り量を測定する。現像コントラストとは、像担持体に形成された静電像の画像部電位と現像剤担持体に印加される直流電圧との電位差（図３参照）である。
【０００５】
そして、測定用トナー像のトナー載り量の測定結果に基づいて一定の目標トナー載り量のトナー像が得られるように、画像形成のための現像コントラストと、当該現像コントラストを得るための静電像形成条件又は現像条件が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−４２５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、定着画像として出力可能な最高濃度に近いトナー載り量の測定用トナー像を像担持体に形成して設定モードを実行する。画像形成において出力される定着画像の最高濃度を保証するためである。
【０００８】
しかし、最高濃度に近いトナー載り量の測定用トナー像を用いて設定モードを実行すると、設定モードを実行する前後で最高濃度の画像濃度は等しく保たれる一方で、ハーフトーン画像の画像濃度が大きく変動する場合がある。例えば、トナーの劣化、温度湿度変化等により、現像装置の現像能力が低下した場合に、設定モードを実行して、出力画像の最高濃度を等しく合わせ込むと、ハーフトーン画像の画像濃度の再現性が大きく損なわれる場合がある（比較例１）。
【０００９】
ここで、複数段階の中間階調に形成した測定用トナー像についてトナー載り量を測定して、いわゆるガンマ補正とよばれる階調変換を行うことで中間階調に発生した画像濃度差を相殺することは可能である（比較例２）。しかし、ガンマ補正を実行すると、画像形成装置において、そのためのダウンタイムが生じてしまう。
【００１０】
本発明は、ダウンタイムを抑制しつつ、画像形成時の現像剤担持体と像担持体の間のトナー像の現像能力を電気的に規定する設定条件を、最大濃度画像及びハーフトーン画像の濃度再現性を両立可能に設定できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体を有して前記像担持体に形成された静電像を直流電圧を用いて現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像の画像濃度を検出する検出手段と、前記像担持体に測定用トナー像を形成し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記測定用トナー像の画像濃度が予め設定された目標画像濃度となるように、前記像担持体に形成された静電像の画像部電位と前記現像剤担持体に印加される直流電圧との電位差を設定する設定モードを実行する実行部と、目標画像濃度を設定する設定部と、を備え、前記実行部は、前記目標画像濃度が第一の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を第一の電位差に設定し、前記目標画像濃度が前記第一の目標画像濃度よりも小さい第二の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を前記第一の電位差よりも大きい第二の電位差に設定し、前記設定部は、前記設定モードにて電位差が設定された後の最大濃度画像と、前記設定モードにて電位差が設定された後の最大画像濃度の半分となるハーフトーン画像とが、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後の最大濃度画像と、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後の最大画像濃度の半分となるハーフトーン画像とに対して、それぞれ色差ΔＥが６．５以下となるように、前記目標画像濃度を設定する、ことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持体を有して前記像担持体に形成された静電像を直流電圧を用いて現像する現像装置と、前記現像装置によって現像されたトナー像の画像濃度を検出する検出手段と、前記像担持体に測定用トナー像を形成し、前記検出手段による検出結果に基づいて前記測定用トナー像の画像濃度が予め設定された目標画像濃度となるように、前記像担持体に形成された静電像の画像部電位と前記現像剤担持体に印加される直流電圧との電位差を設定する設定モードを実行する実行部と、目標画像濃度を設定する設定部と、を備え、前記実行部は、前記目標画像濃度が第一の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を第一の電位差に設定し、前記目標画像濃度が前記第一の目標画像濃度よりも小さい第二の目標画像濃度に設定された場合には前記電位差を前記第一の電位差よりも大きい第二の電位差に設定し、前記測定用トナー像は、面積階調を用いて面積階調が９０％以上に形成され、前記設定部は、前記設定モードにて電位差が設定された後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像と、新品の現像剤を用いて前記設定モードにて電位差を設定した後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像との反射濃度差が０．０５以下となるように、前記目標画像濃度を設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の画像形成装置では、設定モードにおいて、設定条件が現像能力の高い側から現像能力の低い側になるほど設定条件を設定するための目標値を低く設定する。このため、ガンマ補正に伴うダウンタイムを省略できる。
【００１３】
そして、目標値を一定に保つ場合よりも、画像形成時の現像剤担持体と像担持体の間のトナー像の現像能力を電気的に規定する設定条件を、最大濃度画像及びハーフトーン画像の濃度再現性を両立可能に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成装置のシステムのブロック図である。
【図３】反転現像における現像特性の説明図である。
【図４】画像濃度安定化制御における測定用トナー像の説明図である。
【図５】比較例１における中間階調画像の定着画像濃度のばらつきの説明図である。
【図６】比較例２の画像濃度安定化制御の説明図である。
【図７】実施例１の最大画像濃度を設定するための画像濃度安定化制御の説明図である。
【図８】現像コントラストと目標トナー載り量の関係の説明図である。
【図９】実施例１の画像濃度安定化制御のフローチャートである。
【図１０】正規現像における現像特性の説明図である。
【図１１】尾引き現象の説明図である。
【図１２】主走査線に沿ったトナー像の副走査方向の断面図である。
【図１３】実施例２の最大画像濃度を設定するための画像濃度安定化制御の説明図である。
【図１４】実施例３の最大画像濃度を設定するための画像濃度安定化制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、設定モードの前後で出力された最高階調の画像濃度に若干の変動を生じさせつつ中間階調の画像濃度の変動を大幅に軽減する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１６】
従って、トナー像を記録材に転写する画像形成装置であれば、モノクロ／フルカラー、枚葉型／記録材搬送型／中間転写型、一成分現像剤／二成分現像剤、帯電方式、静電像形成方式、現像方式、転写方式の区別無く実施できる。測定用トナー像のトナー載り量を検出する光学式センサは、像担持体上、中間転写体上、記録材搬送体上のいずれに配置してもよい。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。
【００１７】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成装置のシステムのブロック図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、一成分現像剤を用いて、白黒画像を、Ａ４サイズ横送りの記録材Ｐに毎分６５枚の生産性で連続画像形成が可能な機能複合型プリンタである。
【００１８】
画像形成装置１００は、回転する感光ドラム１の周囲に、コロナ帯電器３、露光装置１２、現像装置２、転写前帯電器１０、転写帯電器４、分離帯電器５、光学式センサ４０、ドラムクリーニング装置６を配置している。感光ドラム１は、アルミニウムのドラム基体の表面にＯＰＣ感光層を層状に塗布して形成したＯＰＣ感光体である。感光ドラム１の帯電極性は負極性である。
【００１９】
コロナ帯電器３は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１に照射して感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。電源Ｄ３は、不図示の電位センサの出力に基づいてコロナ帯電器３の出力を調整して暗部電位ＶＤを可変に設定する。
【００２０】
露光装置１２は、感光ドラム１の暗部電位ＶＤを露光によって放電させて明部電位ＶＬまで低下させた画像の静電像を形成する。露光装置１２は、走査線に沿って展開された画像濃度をＰＷＭ二値変調した画像信号でレーザー素子を作動させ、発生したレーザービームを回転ミラーで感光ドラム１上に走査する。
【００２１】
現像装置２は、回転する現像スリーブ２０に現像剤（一成分現像剤、磁性トナー）を担持させて、感光ドラム１の静電像をトナー像に現像する。現像スリーブ２０の中心には、非回転のマグネットが配置され、マグネットの磁力で現像スリーブ２０の表面に担持された現像剤は、現像ブレード２１に摩擦して層厚規制を受けると同時に摩擦帯電される。電源Ｄ２は、負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧Ｖａｃが重畳された振動電圧を現像スリーブ２０に印加する。現像スリーブ２０上の負極性に帯電した現像剤は、振動電圧に応答して、相対的に正極性となった感光ドラム１の明部電位ＶＬの露光領域へ移転して静電像を反転現像する。
【００２２】
現像剤補給装置９は、感光ドラム１の静電像の現像に伴って消費された現像剤量に見合った新品現像剤を現像装置２に補給する。転写前帯電器１０は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１に照射して、付着しているトナー像の電荷を高める。
【００２３】
転写帯電器４は、コロナ放電に伴う荷電粒子を記録材Ｐに照射して、記録材Ｐを正極性に帯電させて、感光ドラム１上の負極性に帯電したトナー像を記録材Ｐへ移転させる。分離帯電器５は、コロナ放電に伴う荷電粒子を記録材Ｐに照射して、記録材Ｐを除電して、感光ドラム１から記録材Ｐを分離させる。
【００２４】
ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１の表面にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部Ｔ１を通過した感光ドラム１の表面に付着した転写残トナーを回収する。定着装置７は、定着ローラ７ａに加圧ローラ７ｂを当接させて記録材のニップ部を形成する。定着装置７は、感光ドラム１から分離した記録材Ｐをニップ部で挟持搬送して、加圧・加熱することで、トナー像を融解して記録材Ｐの表面に画像を定着させる。
【００２５】
図２に示すように、外部端末１５０から送信された画像データは、画像信号に変換されてメモリ１４０に保持される。
【００２６】
制御部１１０は、メモリ１４０から呼び出した画像信号を用いて露光装置１２を制御して、感光ドラム１に画像の静電像を形成する。
【００２７】
＜現像コントラスト＞
図３は反転現像における現像特性の説明図である。図３に示すように、現像スリーブ２０と感光ドラム１の対向部における暗部電位ＶＤは−７００Ｖである。現像性能を電気的に規定可能な画像部電位の一例である明部電位ＶＬは、暗部電位ＶＤ又は露光装置１２のレーザービーム出力を調整して変更できる。現像スリーブ２０に印加される振動電圧の直流電圧Ｖｄｃは−５００Ｖである。
【００２８】
かぶり取りコントラストＶｂａｃｋは、暗部電位ＶＤと直流電圧Ｖｄｃの電位差であって、感光ドラム１の非露光部にトナーが付着することを阻止する電位差である。かぶり取りコントラストＶｂａｃｋは、現像コントラストＶｃｏｎｔを変更しても一定に確保される必要がある。
Ｖｂａｃｋ＝｜ＶＤ−Ｖｄｃ｜＝｜−７００−（−５００）｜＝２００［Ｖ］
【００２９】
現像性能を電気的に規定可能な設定条件の一例である現像コントラストＶｃｏｎｔは、明部電位ＶＬと直流電圧Ｖｄｃの電位差であって、感光ドラム１に形成された静電像には、現像コントラストＶｃｏｎｔに応じた電荷量のトナーが付着する。感光ドラム１の露光部には、負極性に帯電した磁性トナーが現像コントラストＶｃｏｎｔを埋め合わせるように付着する。画像濃度安定化制御では、最大濃度階調の静電像に現像されたトナー像の定着画像が最大濃度を満たすように現像コントラストＶｃｏｎｔが調整される。
Ｖｃｏｎｔ＝｜Ｖｄｃ−ＶＬ｜＝｜−５００−ＶＬ｜
【００３０】
＜測定用トナー像＞
図４は画像濃度安定化制御における測定用トナー像の説明図である。図１に示すように、現像装置２は、現像剤を担持する現像剤担持体の一例である現像スリーブ２０を有して、像担持体の一例である感光ドラム１に形成された静電像を現像する。検出手段の一例である光学式センサ４０は、現像装置２によって現像されたトナー像のトナー載り量を検出する。実行部の一例である制御部１１０は、非画像形成時に設定モードの一例である画像濃度安定化制御を実行して、画像形成時の現像スリーブ２０と感光ドラム１の間のトナー像の現像能力を規定する設定条件を設定する。
【００３１】
図４に示すように、画像濃度安定化制御の際には、感光ドラム１に連続して複数個の測定用トナー像（パッチ画像）が形成される。測定用トナー像は、感光ドラム１の走査方向に２０ｍｍの長さを有し、感光ドラム１の回転方向に３０ｍｍの長さを有する長方形に形成される。
【００３２】
測定用トナー像は、感光ドラム１に対向配置した光学式センサ４０によって検出される。測定用トナー像を光学式センサ４０によって検出する際には、記録材は供給されず、図１に示す転写帯電器４及び分離帯電器５の出力をＯＦＦして、測定用トナー像に転写部Ｔ１を素通りさせる。
【００３３】
光学式センサ４０は、ＬＥＤから赤外光を感光ドラム１の表面に４５°の角度で照射して、正反射光の受光位置に配置したフォトダイオードによって反射光量を検出する。測定用トナー像のトナー載り量が多くて、感光ドラム１の表面に付着したトナー粒子が多いほど入射光が散乱及び吸収される割合が高まって反射光量が減少する。光学式センサ４０は、検出した測定用トナー像のトナー載り量に応じたアナログ電圧信号を出力する。
【００３４】
最大画像濃度を設定する画像濃度安定化制御の際に形成される測定用トナー像は、所定の面積階調に制御された露光条件にて形成される。使用される面積階調は、１００％〜８０％の高い面積階調が使用される。実施例１では、１００％の面積階調にて測定用トナー像を形成している。最大画像濃度を設定する画像濃度安定化制御の際に形成される測定用トナー像がハーフトーン画像である場合、１００％最大濃度に近い場合に比べ、結果的に、画像濃度安定化制御が画像濃度をばらつかせ易くなる。これは、感光ドラム１と現像装置２の状態など、画像形成装置１００内の色々なばらつき要因によって、１画素１画素のトナー像としての再現性のむらが光学式センサ４０によって測定されたトナー載り量のむらとして影響するからである。また、最大画像濃度を設定する画像濃度安定化制御の際に形成される測定用トナー像がハイライトの画像である場合、最大濃度の画像に対して遠い階調域での制御になるため、出力画像の最大濃度の安定性が保てない。
【００３５】
＜比較例１＞
図５は比較例１における中間階調画像の定着画像濃度のばらつきの説明図である。
【００３６】
図４に示すように、比較例１の画像濃度安定化制御では、画像濃度を安定させるために、光学式センサ４０を用いて測定用トナー像Ｇのトナー載り量を測定し、測定結果に基づいて画像形成のための現像コントラストＶｃｏｎｔＧを設定する。比較例１では、現像コントラストＶｃｏｎｔが７段階に異なる面積階調１００％の測定用トナー像Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇ７を形成する。露光装置１２の露光強度（レーザービーム出力）を一定にして、コロナ帯電器３による帯電出力（明部電位ＶＬ）と現像スリーブ２０に印加する直流電圧Ｖｄｃとを７段階に異ならせている。
【００３７】
そして、光学式センサ４０を用いた測定用トナー像Ｇ１、Ｇ２、・・・、Ｇ７のトナー載り量の測定結果に基づいて、定着画像の反射濃度が１．４の一定値となるように、画像形成のための現像コントラストＶｃｏｎｔＧを設定する。生成された７個の測定用トナー像のトナー載り量のうち、目標トナー載り量（反射濃度１．４相当）をまたぐ２点を選択し、２点の内挿によって、定着画像の反射濃度が１．４となる現像コントラストを求める。求められた現像コントラストとなる直流電圧Ｖｄｃを現像装置２の電源Ｄ２に、また、コロナ帯電器３の出力を直流電圧Ｖｄｃ＋２００Ｖ（かぶり取りコントラストＶｂａｃｋ）が得られるように設定する。
【００３８】
図３に示すように、現像コントラストＶｃｏｎｔは、露光装置１２の露光出力を異ならせても調整できるから、明部電位ＶＬ及び直流電圧Ｖｄｃを固定して、露光装置１２の露光出力を７段階に振って測定用トナー像を形成してもよい。明部電位ＶＬもしくは直流電圧Ｖｄｃを変化させた場合と同様に一定の目標トナー載り量に対応させた現像コントラストになるように露光出力を設定する。
【００３９】
図５に示すように、現像コントラストが異なる７種類の測定用トナー像のトナー載り量の測定結果から１つのトナー載り量／現像コントラスト曲線が得られる。図中、現像剤が新品に近くて現像性が高い状態ａと、かなり使用されて現像剤の現像性が低くなった状態ｂとを併記している。各々のある時の状態を実線ａ、ｂとし、その状態からユーザが画像比率の低い画像形成を行ったために現像剤の劣化が進んだ状態を破線ａ’、ｂ’で示している。トナー載り量と定着画像の反射濃度とはほぼリニアな関係にあるため、トナー載り量は、説明の都合上、定着画像の反射濃度に換算して表示した。
【００４０】
比較例１の画像濃度安定化制御では、面積階調１００％〜８０％の測定用トナー像を用いて一定の目標トナー載り量になるように画像形成時の現像コントラストを設定する。その結果、画像濃度安定化制御の前後において、ハーフトーン画像の定着画像濃度がかなり変化することがある。
【００４１】
図５の（ａ）に示すように、現像性が高い実線ａの現像コントラストは１４０Ｖ、破線ａ’は１６０Ｖと決定された。この際、ハーフトーン画像の濃度変化は０．０１と良好である。
【００４２】
しかし、図５の（ｂ）に示すように、現像性が低い実線ｂの現像コントラストは２８０Ｖ、破線ｂ’は３５０Ｖと決定された。このように、現像コントラストを変更した際の最大濃度画像が濃度飽和する濃度が目標濃度に近い場合、わずかな現像性の差で大きく設定される現像コントラストが異なる。しかし、ハーフトーンは、その現像コントラストの領域で濃度飽和していないので、０．０８と大きく変わってしまう。
【００４３】
＜比較例２＞
図６は比較例２の画像濃度安定化制御の説明図である。比較例２では、いわゆるガンマ補正によって、最大濃度の濃度もユーザが満足する品質を維持したうえで、ハーフトーン濃度の安定性を向上させる。
【００４４】
初期設定で実施される手動操作によるガンマ補正は、比較例１の方法で現像コントラストによりトナー載り量を決定した後に、面積階調１０％〜１００％の１０段階の測定用トナー像を形成し、記録材に転写して定着装置で定着させる。そして、記録材上の１０個の測定用トナー像の定着画像と記録材の反射濃度を測定して、その各面積階調での画像濃度が規定値となるように階調変換を行う。
【００４５】
比較例２では、このような操作及び処理を、光学式センサ４０を用いてトナー載り量を測定して行う。比較例１の画像濃度安定化制御によって最大濃度の再現性を確保した上で、面積階調１０％〜１００％の１０段階の測定用トナー像を形成して光学式センサ４０によりそれぞれトナー載り量を測定する。そして、図５に示すように、面積階調１０％〜１００％の１０段階の測定用トナー像のトナー載り量が面積階調１０％〜１００％での規定値になるように画像信号の階調変換テーブルを作成する。
【００４６】
比較例２では、最大画像濃度の設定の度にガンマ補正制御を行っている。このため、最大濃度及び中間濃度の濃度安定性は向上できるが、ひととおりの設定に大きなダウンタイムが発生して画像形成装置の見かけ上の生産性を損なわせてしまう。また、定着画像の反射濃度の代わりに測定用トナー像の光学式センサ４０の出力を用いるため、面積階調の低い測定用トナー像では、後述するようにトナー像の断面形状等の影響を受ける（図１２参照）。その結果、定着画像の反射濃度レベルでは誤差を生じてしまう。
【００４７】
＜実施例１＞
図７は実施例１の最大画像濃度を設定するための画像濃度安定化制御の説明図である。図８は現像コントラストと目標トナー載り量の関係の説明図である。図９は実施例１の画像濃度安定化制御のフローチャートである。
【００４８】
図１に示すように、設定部の一例である制御部１１０は、設定モードで設定される設定条件が、現像能力の低い条件から現像能力の高い条件に設定される場合に目標値が小さくなる領域を少なくとも有する。設定モードでは、感光ドラム１に面積階調が９０％以上の測定用トナー像を形成し、測定用トナー像を光学式センサ４０によって検出したときの検出結果が予め設定された目標値となるように、トナー像の現像能力を規定する設定条件を設定する。
【００４９】
実施例１の最大画像濃度を設定するための画像濃度安定化制御では、画像形成時における現像剤担持体と像担持体の間に形成する現像電界の設定条件の一例である現像コントラストが制御される。現像コントラストの値が少なくとも所定範囲内においては、設定条件が現像能力の低い側から現像能力の高い側になるほど、最大画像濃度の目標値が小さくなるように制御される。すなわち、現像コントラストが少なくとも所定範囲内においては、現像コントラストが大きくなるほど、最大画像濃度が小さくなるように、最大画像濃度の目標値が装置本体に予め記憶されている。
【００５０】
ここで、装置本体に予め設定される最大画像濃度の目標値の設定方法については後述する。本発明では、本体に記憶されている目標値（ターゲット濃度）は、設定モードにて設定条件が設定された後の最大画像濃度の半分となる画像が、未使用の現像剤を用いて設定モードにて設定条件を設定した後の最大画像濃度の半分となる画像に対して色差ΔＥが６．５以下となるように予め実験等で求めて設定されている。更に、本体に記憶されている目標値は、設定モードにて設定条件が設定された後の最大濃度画像が、未使用の現像剤を用いて設定モードにて設定条件を設定した後の最大濃度画像に対して色差ΔＥが６．５以下となるように予め実験等で求めて設定されている。
【００５１】
目標値は、設定モードにて設定条件設定後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像と、未使用の現像剤を用いて設定モードにて設定条件設定後に形成された面積階調が５０％の画像の定着画像との反射濃度差が０．０５以下となるように設定される。目標値は、設定モードを実行する前と後とに形成された面積階調が５０％の画像のトナー載り量差が、設定モードを実行する前と後とに形成された面積階調が１００％の画像のトナー載り量差よりも少なくなるように設定される。
【００５２】
図４に示すように、実施例１の画像濃度安定化制御では、面積階調１００％の露光パターンで一定の静電像を形成し、現像コントラストＶｃｏｎｔを７段階に変化させて７種類の測定用トナー像を生成する。かぶり取りコントラストＶｂａｃｋ＝２００Ｖを保って暗部電位ＶＤと直流電圧Ｖｄｃとを７段階に変化させることで、現像コントラストＶｃｏｎｔを４００〜１００Ｖの範囲で５０Ｖ刻み７段階に変化させる。７段階の現像コントラストＶｃｏｎｔ各々において（１００〜４００Ｖ）、測定用トナー像を生成して、光学式センサ４０によりトナー載り量を測定する。
【００５３】
図７に示すように、７段階の黒丸で示すトナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔを結んで画像濃度安定化制御実行時のトナー載り量／現像コントラスト曲線が計算される。ある時の現像剤の状態におけるトナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔ曲線を実線ａで示す。その状態からユーザが画像比率が低い画像を出力し続け、現像剤の劣化が進んで現像性がやや低下した状態におけるトナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔ曲線を破線ａ’で示す。測定された７点の各トナー載り量は、実線ａ上にのみ示している。目標トナー載り量の関数Ｄｔｇｔは、現像コントラストＶｃｏｎｔが２００Ｖで反射濃度１．５を通り、現像コントラストＶｃｏｎｔが４００Ｖで反射濃度１．３を結ぶ直線で定義されている。関数Ｄｔｇｔは、予め実験的に求めてテーブル化されている。
【００５４】
装置本体に記憶されている最大画像濃度の目標値の設定方法に関して、以下にその詳細について説明する。まず、図８の（ａ）は、それぞれ使用耐久が異なる現像剤を用いて面積階調１００％の画像を現像したときの現像特性（現像コントラストに対するトナー載り量の特性）である。即ち、図８の（ａ）は面積階調１００％の画像の濃度を現像コントラストを７段階に変化させて測定したものである。図８（ａ）のグラフの曲線ａは、現像剤が新品の状態における現像特性である。グラフの曲線ｃは、現像装置２の寿命末期の状態における現像特性である。グラフの曲線ｂは、現像剤の耐久状態が曲線ａ、ｂの中間状態における現像特性を測定したものである。
【００５５】
図８（ｂ）は、面積階調５０％のハーフトーン画像での現像特性を、図８（ａ）と同様な方法で測定したものである。グラフの曲線ａは、現像剤が新品の状態における現像特性である。同様な操作を現像装置２の寿命末期の状態で実行して現像特性を測定したものが面積階調５０％のグラフの曲線ｃである。同様な操作を曲線ａ、ｃの中間状態で実行して現像特性を測定したものが面積階調５０％のグラフの曲線ｂである。
【００５６】
図８の（ｂ）に示すように、現像剤が新品の状態（曲線ａ）において、面積階調５０％のトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となる現像コントラストＶｃｏｎｔは１３０Ｖである。そして、図８の（ａ）に示すように、現像剤が新品の状態において、求められた現像コントラスト１３０Ｖの時のトナー載り量は、反射濃度に換算すると１．５７である。
【００５７】
図８の（ｂ）に示すように、現像装置２の寿命末期の状態（曲線ｃ）において、面積階調５０％のトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となる現像コントラストＶｃｏｎｔは２８０Ｖである。そして、図８の（ａ）に示すように、現像装置２の寿命末期の状態（曲線ｃ）において、求められた現像コントラスト２８０Ｖの時のトナー載り量は、反射濃度に換算すると１．４２であった。
【００５８】
図８の（ｂ）に示すように、曲線ａ、ｃの中間状態（曲線ｂ）において、面積階調５０％のトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となる現像コントラストＶｃｏｎｔは１９０Ｖである。そして、図８の（ａ）に示すように、曲線ａ、ｃの中間状態（曲線ｂ）において、求められた現像コントラスト１９０Ｖの時のトナー載り量は、反射濃度に換算すると１．５１であった。
【００５９】
したがって、面積階調５０％の曲線ａにおいてトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となるためには、面積階調１００％の曲線ａでは目標トナー載り量を定着画像の反射濃度１．５７相当に設定すればよい。面積階調５０％の曲線ｃにおいてトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となるためには、面積階調１００％の曲線ｃでは目標トナー載り量を反射濃度１．４２相当に設定すればよい。面積階調５０％の曲線ｂにおいてトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となるためには、面積階調１００％の曲線ｂでは目標トナー載り量を反射濃度１．５１相当に設定すればよい。
【００６０】
このように、本発明では、実験時において、図８（ａ）のように最大画像濃度もしくは最大画像濃度に近い濃度の画像の現像特性を、現像剤の耐久状況毎（曲線ａ〜ｃ）に測定する。また、図８（ｂ）のようにハーフトーン画像での現像特性を、現像剤の耐久状況毎（曲線ａ〜ｃ）に測定しておく。そして、図８（ｂ）からハーフトーン画像における濃度が現像剤の耐久によらず一定となるような現像コントラストを求め、現像剤の耐久状態毎に求めた現像コントラストによって１００％面積階調の画像を形成したときのトナー載り量を図８（ａ）の結果から求める。このように求められたトナー載り量が最大画像濃度を設定する画像安定化制御時の目標値となるように装置本体に記憶しておく。
【００６１】
尚、実験時において目標濃度を設定する際には、画像形成装置１００の本体側の様々なむら要因が極力入らないようにすることが望ましい。そのようなむら要因を除くために、画像濃度安定化制御で用いる目標値を求める際には、測定用トナー像に設定する１つの現像コントラストごとに３枚の測定用トナー像を出力させる。そして、１枚の測定用トナー像の中で６点ずつトナー載り量を測定し、３×６＝１８個のトナー載り量測定値を平均して用いている。
【００６２】
そこで、実施例１では、目標トナー載り量の関数Ｄｔｇｔは、このようにして求められた３点（１３０Ｖで１．５７、１９０Ｖで１．５１、２８０Ｖで１．４２）を通るような直線に設定している。画像形成装置１００の現像コントラストＶｃｏｎｔは、１００Ｖ〜４００Ｖの範囲に設定される。関数Ｄｔｇｔは、Ｖｃｏｎｔ＝１００Ｖにおいて反射濃度１．６、中心のＶｃｏｎｔ＝２５０Ｖにおいて反射濃度１．４５、最大のＶｃｏｎｔ＝４００Ｖにおいて反射濃度１．３を通る関数である。
【００６３】
実施例１では、現像コントラスト条件の使用し得る範囲において、ユーザが満足する範囲に定着画像の反射濃度の変化量を抑えている。関数Ｄｔｇｔの傾きは、中心の反射濃度１．４５に対してΔＥ≦３．２の関係を満たすように設定している。ハーフトーン画像の反射濃度が一定にならなくとも、ΔＥ≦３．２程度の範囲であれば、人間の目で見て一般的に同じ色と観察され得る。ハーフトーン画像の濃度が一定にならなくても、ΔＥ≦６．５の範囲であれば、少なくとも印象レベルでは同じ色として扱える。
【００６４】
図１を参照して図９に示すように、制御部１１０は、画像濃度安定化制御の実行タイミングに該当すると（Ｓ１１のＹＥＳ）、画像形成を禁止する（Ｓ１２）。制御部１１０は、図３に示すように、現像コントラストＶｃｏｎｔの異なる測定用トナー像を形成して（Ｓ１３）、光学式センサ４０によりトナー載り量を測定する（Ｓ１４）。
【００６５】
制御部１１０は、求めた７つのトナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔデータと図７に示す関数Ｄｔｇｔとを用いて、面積階調５０％のトナー像の定着画像の反射濃度が０．７となる目標トナー載り量を求める。制御部１１０は、図６に示すように、隣接する２つのトナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔデータのすべての組み合わせで補間直線と図７に示す関数Ｄｔｇｔとの交点の有無を判断する。そして、交点に該当する目標トナー載り量／現像コントラストＶｃｏｎｔを計算する（Ｓ１５）。
【００６６】
制御部１１０は、図７に示す関数Ｄｔｇｔによって規定される目標トナー載り量が得られる現像コントラストＶｃｏｎｔが得られるように、画像形成装置１００のコロナ帯電器３の出力と現像スリーブ２０へ印加する直流電圧とを設定する（Ｓ１６）。
【００６７】
制御部１１０は、画像形成を許可して（Ｓ１７）、画像濃度安定化制御を終了する。
【００６８】
図７に示すように、予め定めてある関数Ｄｔｇｔになるように現像コントラストＶｃｏｎｔを設定する画像濃度安定化制御を画像形成装置１００において実行した。すると、現像コントラストＶｃｏｎｔは、曲線ａの場合には３００Ｖ、そこからやや現像剤が劣化した曲線ａ’の場合には３２０Ｖと決定された。
【００６９】
その結果、曲線ａ、ａ’におけるハーフトーン濃度は、ほかのばらつきも含めて０．０２に抑制され、図５の（ｂ）に示す比較例１に比較して、かなり良好な定着画像の反射濃度の再現性が得られた。また、目標トナー載り量をシフトさせたことによる画像の最高濃度部の濃度差も０．０２と大きな変化はなかった。
【００７０】
実施例１の画像濃度安定化制御によれば、最大濃度の濃度もユーザが満足する品質を維持したうえで、ハーフトーン濃度の安定性を向上させることが可能となる。
【００７１】
実施例１では、単色の画像形成装置で、光学式センサが感光ドラムに対向している場合を説明した。しかし、中間転写ベルトを備える４色のフルカラー画像装置において、光学式センサが中間転写ベルトに対向して配置されていてもよい。
【００７２】
尚、実施例１では、画像処理（γＬＵＴ）による中間濃度の補正は、電源ＯＮ時のみ行う構成としている。即ち、電源ＯＮ時には、最大濃度近傍の測定用画像を用いた現像コントラストによる制御（最大画像濃度のための画像安定化制御）と、画像処理（γＬＵＴ）による中間濃度の補正の両方を行う。一方、その後の使用中には本実施例で説明したようにハーフトーン濃度を考慮した最大画像濃度を設定するための画像安定化制御を行う。
【００７３】
こうすることにより、ユーザが使用している間のダウンタイムを最小限に抑えつつ、最大濃度とハーフトーンの濃度変化を所定値以下に抑えることが可能となる。具体的には、毎朝ユーザが電源を入れた際に現像コントラストとγＬＵＴを用いた２つの制御が行われ、その後はＡ４サイズの記録材が１０００枚通紙された際に一度の頻度で現像コントラストの制御のみを行う。これにより、１０００枚毎に両方の制御を行う場合に比べて制御にかかる時間は半減する。
【００７４】
＜実施例２＞
図１０は正規現像における現像特性の説明図である。図１１は尾引き現象の説明図である。図１２は主走査線に沿ったトナー像の副走査方向の断面図である。図１３は実施例２の最大画像濃度を設定する画像濃度安定化制御の説明図である。
【００７５】
実施例１では、図７に示すように、直線状に傾いた関数Ｄｔｇｔを、現像コントラスト０〜４００Ｖの全範囲に適用した。これに対し、実施例２では、傾いた直線状の関数Ｄｔｇｔの適用範囲を現像コントラスト３００Ｖ〜４００Ｖの範囲に限定し、現像コントラスト０〜３００Ｖの範囲では、比較例１と同様に、目標トナー載り量を一定（定着画像の反射濃度１．３相当）に設定した。現像剤があまり劣化していない領域で、過剰な現像コントラストＶｃｏｎｔが設定されることを回避するためである。したがって、以下では、関数Ｄｔｇｔが傾いていない領域に関しての説明を行い、関数Ｄｔｇｔが傾いている領域に関する実施例１と重複する説明を省略する。
【００７６】
言い換えれば、設定条件の所定の値の一例である現像コントラスト３００Ｖよりも現像能力が高くなる設定条件の値の範囲では、所定の値よりも現像能力が低くなる前記設定条件の値の範囲よりも目標値が低く設定される。現像コントラスト３００Ｖよりも現像能力が低くなる設定条件の値の範囲では一定の目標値を設定する。現像コントラスト３００Ｖよりも現像能力が高くなる設定条件の値の範囲では、設定条件が現像能力の低い側から現像能力の高い側になるほど目標値が低く設定される。
【００７７】
すなわち、現像剤の現像性能が高くて１００％の面積階調の静電像の現像コントラストをトナーが十分に埋め切れる範囲では、従来どおりトナー載り量が一定の目標値になるように現像コントラストを設定する。現像剤の現像性能が高ければ、そもそも目標値を下げなくても１００％と５０％の両方の面積階調でそれぞれ等しくトナー載り量が再現されるからである。
【００７８】
そして、現像剤の現像性能が低下して１００％の面積階調の静電像の現像コントラストをトナーが十分に埋め切れなくなると、１００％の面積階調に近い測定用トナー像のトナー載り量の目標値を引き下げて現像コントラストを設定する。現像剤の現像性能が低下しても、５０％の面積階調の静電像に対しては、１００％の面積階調の静電像ほどには現像コントラストをトナーの電荷が埋める割合が低下しないからである。
【００７９】
図１に示すように、実施例２でもネガ帯電のトナーを用いている。感光ドラム１はポジ帯電で耐久性に優れるａ−Ｓｉを用いている。
【００８０】
図１０に示すように、コロナ帯電器３は、感光ドラム１の表面を暗部電位ＶＤ＝７００Ｖに帯電する。画像濃度安定化制御では、コロナ帯電器３の出力を変化させて、露光された明部電位ＶＬを１００Ｖから４００Ｖまで５０Ｖ刻みで変化させる。併せて現像スリーブ２０に印加する直流電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬとの電位差であるかぶり取りコントラストＶｂａｃｋが２００Ｖになるように、直流電圧Ｖｄｃを３００Ｖから６００Ｖまで５０Ｖ刻みで変化させる。
Ｖｂａｃｋ＝ＶＬ−Ｖｄｃ＝２００［Ｖ］
【００８１】
現像コントラストＶｃｏｎｔは、暗部電位ＶＤと直流電圧Ｖｄｃの電位差であって、感光ドラム１に形成された静電像には、現像コントラストＶｃｏｎｔに応じた電荷量のトナーが付着する。感光ドラム１の非露光部には、負極性に帯電した磁性トナーが現像コントラストＶｃｏｎｔを埋め合わせるように付着する。
Ｖｃｏｎｔ＝ＶＤ−Ｖｄｃ
【００８２】
実施例２で採用した光学式センサ４０は、定着画像の反射濃度１．４相当以上のトナー載り量のトナー像に対しては、トナー載り量の検出値が飽和して、トナー載り量差の検出精度が低くなる。このため、実施例２では、敢えてやや低めの面積階調９０％の面積階調の露光パターンで測定用静電像を生成している。
【００８３】
図１１に示すように、実施例２で採用した画像形成装置１００は、細い線画像のトナー載り量が多すぎると（定着画像の反射濃度で１．４以上）、主走査方向に形成した横線が搬送方向後端に尾を引いて転写される現象が発生する。これを尾引き現象と呼ぶ。
【００８４】
図１２に示すように、線画像の断面図に示すように、線画像においてエッジ部に載る現像剤量が増加する現象が顕著になり、転写部でこのエッジ部の現像剤が搬送方向後方へ崩れ易くなる。画像形成装置１００は、トナー像のトナー載り量が最大濃度部で反射濃度１．４５以上に相当するトナー載り量を超えると、主走査方向に形成した横線が搬送方向の後端側へ尾を引く現象が発生し始める。
【００８５】
このため、実施例２では、面積階調９０％である測定用パターンの定着画像の反射濃度で１．３以上となるような現像コントラストが設定されないように、現像コントラスト３００Ｖ以下の範囲では、目標トナー載り量を定着画像の反射濃度で１．３相当に固定している。これにより、現像剤がそれほど劣化していない期間に、目標トナー載り量に合わせて形成されたトナー像の定着画像の反射濃度が１．３を超えることを回避している。
【００８６】
図１３の（ａ）に示すように、設定すべき現像コントラストが３００Ｖになるまで、測定用トナー像の目標トナー載り量（ターゲット濃度）は、測定用トナー像の定着画像の反射濃度が１．３相当の値に設定される。現像コントラストＶｃｏｎｔ≦３００Ｖにおいては、最大濃度の濃度が１．４５以下となるように、９０％のパッチ画像における関数Ｄｔｇｔを１．３としている。
【００８７】
現像コントラストが３００Ｖ〜４００Ｖの範囲では、前記２点を結ぶように目標トナー載り量が設定される。３００Ｖ＜Ｖｃｏｎｔ＜４００Ｖの範囲における関数Ｄｔｇｔの傾きは、図８に示すように、面積階調５０％のハーフトーン定着画像の反射濃度が一定となるように求めている。ただし、実施例２では、暗部電位ＶＤを一定にして露光出力を振って明部電位ＶＬと直流電圧Ｖｄｃとを変更している。その結果、設定すべき現像コントラストが４００Ｖの場合、測定用トナー像の定着画像の反射濃度が１．２相当になるように目標トナー載り量が設定される。
【００８８】
このように求めた関数Ｄｔｇｔから、現像剤がそれほど劣化していない実線ａの場合には、画像形成を行うための現像コントラストが２８０Ｖに設定される。現像剤の劣化が進んだ破線ａ’の場合には画像形成を行うための現像コントラストが３２０Ｖに設定される。
【００８９】
図１３の（ｂ）に示すように、実施例２では、面積階調５０％のハーフトーン画像の実線ａと破線ａ’とにおける濃度変化は０．０４とほぼ濃度が変わらない再現性が得られた。また、図１３の（ａ）に示すように、面積階調９０％の最大濃度の濃度も０．０１とほぼ変化はなく、主走査方向の線画像が尾を引く現象も発生しなかった。
【００９０】
＜実施例３＞
図１４は実施例３の最大画像濃度を設定する画像濃度安定化制御の説明図である。実施例３では、尾引き現象を考慮して関数Ｄｔｇｔの傾きを設定する。実施例３では、その他の特に記載なきことに関しては実施例２と同じとする。
【００９１】
実施例２では、画像形成装置１００は、 定着画像の最大濃度が１．４５以上になると副走査方向の線画像に主走査方向の尾引き現象が発生することを説明した。しかし、実際には、画像形成装置１００は、定着画像の最大濃度が１．４５未満であっても、現像剤の劣化が進むと尾引き現象が発生し易くなる。現像剤の劣化が進む等して、現像コントラストに対するトナー載り量の曲線が飽和する現像コントラストよりも大きく現像コントラストを取った場合に、尾引き現象は発生し易い。
【００９２】
図１２に示すように、これらの場合には、線画像の断面のエッジ部に載る現像剤量が増加する現象が顕著になり、転写部で、線画像の断面のエッジ部の盛り上がった現像剤が副走査方向（搬送方向）の後方側へ崩れ易くなるためである。
【００９３】
ここで、尾引き現象のみの観点で現像コントラスト決めるのであれば、関数Ｄｔｇｔの傾きを実施例２よりも大きく右下がりに設定すればよい。しかし、関数Ｄｔｇｔの傾きを傾けすぎると、ハーフトーン画像の濃度が必要以上に薄くなってしまうため、実施例３では、ハーフトーン画像の濃度の安定性も考慮して、図１４に示すように、関数Ｄｔｇｔの関数の傾きを決定している。
【００９４】
実施例３では、ハーフトーン画像の定着画像の反射濃度が一定にならなくとも、人間の目で見て一般的に同じ色と観察され得るΔＥ≦３．２程度の範囲に抑えた関数Ｄｔｇｔの傾きとしている。ハーフトーン画像の濃度が一定にならなくても、ΔＥ≦６．５の範囲であれば、少なくとも印象レベルでは同じ色として扱えるからである。
【００９５】
図１４に示すように、実施例３では、現像コントラストが２４０Ｖまでは、最大濃度の画像の反射濃度が１．４５未満になるように９０％の面積階調の測定用トナー像のターゲット濃度を１．３とする。関数Ｄｔｇｔは、現像コントラストが２４０Ｖまで測定用トナー像の定着画像の反射濃度が１．３になるように設定される。
【００９６】
現像コントラストが２４０Ｖから４００Ｖまでの範囲では、現像コントラストに対するトナー載り量の曲線の飽和する点に沿って現像コントラストを決定する。現像コントラストが２４０Ｖでターゲット濃度が１．３の点と、現像コントラストが４００Ｖでターゲット濃度が１．１の点とを結ぶ直線で、現像コントラストが２４０Ｖから４００Ｖまでの範囲の関数Ｄｔｇｔが設定されている。
【００９７】
このような関数Ｄｔｇｔを用いて、設定モードにおけるトナー載り量の測定結果が実線ａの場合には現像コントラストが２６０Ｖに設定される。設定モードにおけるトナー載り量の測定結果が破線ａ’の場合には現像コントラストが３００Ｖに設定される。このとき、設定モードを行う前と後とにおけるハーフトーン画像の定着画像の反射濃度変化は０．０５であり、主走査方向の細線画像における尾引き現象も見られなかった。ハーフトーン画像の定着画像の反射濃度変化が０．０５の場合、一般的には同じ濃度であると思われるレベルに収まっている。また、設定モードを行う前と後とにおける最大濃度画像の定着画像の反射濃度差も０．０４となり、ほぼ元の反射濃度と変わらない再現性を得ることができ、尾引き現象も発生しなかった。
【００９８】
＜実施例４＞
実施例４では、中間階調の濃度補正を行わない場合に関しての説明を行う。実施例４では、その他の特に記載なきことに関しては実施例２と同じとする。
【００９９】
図２に示すように、画像形成装置１００は、画像データを記憶しておくメモリ１４０を有する。制御部１１０は、外部端末１５０などから送信された８ｂｉｔ画像データをディザマトリクス処理して、中間調を面積階調で表現する二値画像に変換して、メモリ１４０に記憶保持させる。制御部１１０は、送信された時点での画像形成装置１００の中間調の出力特性を加味して画像データを二値化する。
【０１００】
制御部１１０は、具体的には、入力信号に対して濃度がどのように変化したかを、濃度検出手段を用いて所定のタイミングで測定し、その特性を逆変換する８ｂｉｔ  ｔｏ  ８ｂｉｔのγＬＵＴテーブルを用いて補正を行う。制御部１１０は、その後、ディザマトリクス処理を施して画像データを二値化する。このように、元々８ｂｉｔの画像を１ｂｉｔ（二値）化することで、記憶するメモリ１４０の容量低減や、処理速度の向上、つまりは低コストでの出力速度向上を図ることが可能となる。そして、ユーザは、必要な時にメモリ１４０に記憶された二値化画像データを呼び出して直ちに印刷することができる。
【０１０１】
ところで、メモリ１４０に画像データを格納した時から、しばらくたってから、ユーザが画像を印刷する場合、画像形成装置１００の現像性の変化により画像形成装置１００の中間調の出力特性が画像データ二値化時とは変わっている場合がある。そのまま印刷した場合には、中間調の見かけ濃度が当初とは大きく異なる画像が出力されてしまう。
【０１０２】
しかし、二値化された画像データは、画素ごとの濃度情報を喪失しており、画素ごとの濃度を一対一に補正する８ｂｉｔ  ｔｏ  ８ｂｉｔのγＬＵＴ変換は行えない。一度、１ｂｉｔに圧縮された画像データは情報量が減っており、元通りの８ｂｉｔ画像に再度変換することは不可能であるため、画像処理（γＬＵＴ）による補正は非常に困難である。
【０１０３】
ここで、画像形成装置１００において、実施例２で説明した調整モードを実行することにより、中間階調の現像性の変化を最小限に抑えた濃度補正を行うことができる。二値化された画像データを現像性が変化したのちに印刷出力する場合でも、中間階調の濃度変化を少なく抑えることができる。
【０１０４】
実施例４では、画像データが二値化されてγＬＵＴ変換ができない場合に関して説明したが、８ｂｉｔ  ｔｏ  ８ｂｉｔのγＬＵＴ変換によって中間階調の補正が可能な場合であっても、実施例２の調整モードに置き換える利点がある。８ｂｉｔ  ｔｏ  ８ｂｉｔのγＬＵＴ変換を行わずに実施例２の調整モードを実行することで、最大濃度の濃度制御と中間階調の補正制御の両方を同時に行って、ダウンタイムの発生を避けられるからである。
【０１０５】
例えば、電源ＯＮ時のみ最大濃度近傍の測定用画像を用いた現像コントラストによる制御（最大画像濃度のための画像安定化制御）と、画像処理（γＬＵＴ）による中間濃度の補正を行う。一方、その後の使用中には実施例で説明したハーフトーン濃度を考慮した最大濃度近傍の測定用画像を用いた制御のみを行う。こうすることにより、ユーザが使用している間のダウンタイムを最小限に抑えつつ、最大濃度とハーフトーンの濃度変化を所定値以下に抑えることが可能となる。
【０１０６】
具体的には、毎朝ユーザが電源を入れた際に現像コントラストとγＬＵＴを用いた２つの制御が行われる。そして、その後は、Ａ４サイズ記録材が１０００枚通紙された際に一度の頻度で現像コントラストの制御のみを行うことで、１０００枚毎に両方の制御を行う場合に比べて制御にかかる時間は半減する。
【０１０７】
＜実施例５＞
実施例１では、中間階調のトナー像のトナー載り量を現像コントラストを調整することで安定化させる制御を説明した。しかし、現像スリーブに印加する振動電圧の交流電圧の振幅もしくは周波数を変更しても同一の静電像に対するトナー像の現像性を変化させることができる。したがって、交流電圧の振幅もしくは周波数を現像コントラストの代わりにグラフの横軸にとって同様に関数Ｄｔｇｔを設定してもよい。
【０１０８】
実施例１では、感光ドラムから記録材へ直接トナー像を転写する画像形成装置の実施形態について説明した。しかし、感光ドラムから中間転写体を経由して記録材へトナー像を転写する画像形成装置の実施形態でも実施例１、２を実施できる。
【０１０９】
実施例１では、一成分現像剤を用いる現像装置の実施形態について説明した。しかし、二成分現像剤を用いる現像装置の実施形態についても実施例１、２を実施できる。
【０１１０】
実施例１では、感光ドラムを１個備えてモノクロ画像を出力する画像形成装置の実施形態を説明した。しかし、感光ドラムを４個備えてフルカラー画像を出力する画像形成装置の実施形態についても実施例１、２を実施できる。
【符号の説明】
【０１１１】
１  感光ドラム、２  現像装置、３  コロナ帯電器、４  転写帯電器
５  分離帯電器、６  ドラムクリーニング装置、７  定着装置
１０  転写前帯電器、１２  露光装置、２０  現像スリーブ
４０  光学式センサ、１１０  制御部、１４０  メモリ、Ｄ２、Ｄ３  電源
【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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