(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を除電する除電部と、
除電した前記感光体を帯電する帯電部と、
帯電した前記感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記除電部の発光強度を、第１発光強度と前記第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、
前記切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して前記静電潜像を前記現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを実行し、
前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々について、または、前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々および前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、前記画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶しており、
前記調整処理において、
画像形成命令の際、前記切替処理を実行する前の前記画像形成条件を用いて、測定用マークを形成するマーク形成処理と、
形成された前記測定用マークの濃度を測定する測定処理と、
前記相関情報と、前記マーク形成処理において前記測定用マークを形成した前記画像形成条件および前記測定処理により取得した前記測定用マークの濃度とに基づいて、前記画像形成条件を、前記切替処理が実行される前における前記画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する第１変更処理とを実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
感光体と、
前記感光体を除電する除電部と、
除電した前記感光体を帯電する帯電部と、
帯電した前記感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記除電部の発光強度を、第１発光強度と前記第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、
前記切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して前記静電潜像を前記現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを実行し、
前記調整処理において、
画像形成命令の際、前回の前記切替処理が実行されてからの経過時間を算出する算出処理と、
前記経過時間が所定時間を越えているか否かを判断する経過時間判断処理と、
前記経過時間判断処理により前記経過時間が所定時間を越えていないと判断すれば、前記画像形成条件を、前記切替処理が実行される前における前記画像形成条件から、前回の前記切替処理が実行される前における前記画像形成条件に変更する第２変更処理とを実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成条件は、帯電した前記現像剤を前記感光体に移動させる電位差を形成するために前記現像部に印加される現像バイアスの電圧値であり、
前記制御部は、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記現像バイアスの電圧値を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行し、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記帯電量判断処理により前記現像剤の帯電量が前記所定値を下回ると判断されると、前記現像バイアスの電圧値を低減することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成条件は、前記静電潜像を形成するために前記感光体に照射される照射光の強度であり、
前記制御部は、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記照射光の強度を変更することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行し、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記帯電量判断処理により前記現像剤の帯電量が前記所定値を下回ると判断されると、前記照射光の強度を低減す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】
前記画像形成条件は、前記帯電部において前記感光体を帯電する帯電バイアスの電圧値であり、
前記制御部は、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記帯電バイアスの電圧値を変更することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行し、
前記第１変更処理または前記第２変更処理において、前記帯電量判断処理により前記現像剤の帯電量が前記所定値を下回ると判断されると、前記帯電バイアスの電圧値を増大させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記除電部において、前記第１発光強度とは前記除電部の点灯の状態で検出される強度であり、前記第２発光強度とは前記除電部の消灯の状態で検出される強度であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記感光体、前記除電部、前記帯電部、および前記現像部を、互いに異なる複数の現像剤の各々に対して備え、
前記制御部は、
前記複数の現像剤の各々に対して異なる前記画像形成条件により前記濃度を調整することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
感光体と、前記感光体を除電する除電部と、除電した前記感光体を帯電する帯電部と、帯電した前記感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、を備える画像形成装置における画像形成方法であって、
前記除電部の発光強度を、第１発光強度と前記第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、
前記切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して前記静電潜像を前記現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを有し、
前記画像形成装置は、前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々について、または、前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々および前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、前記画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶しており、
前記調整処理において、
画像形成命令の際、前記切替処理を実行する前の前記画像形成条件を用いて、測定用マークを形成するマーク形成処理と、
形成された前記測定用マークの濃度を測定する測定処理と、
前記相関情報と、前記マーク形成処理において前記測定用マークを形成した前記画像形成条件および前記測定処理により取得した前記測定用マークの濃度とに基づいて、前記切替処理が実行される前における前記画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する第１変更処理とを有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
感光体と、前記感光体を除電する除電部と、除電した前記感光体を帯電する帯電部と、帯電した前記感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、を備える画像形成装置に、
前記除電部の発光強度を、第１発光強度と前記第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、
前記切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して前記静電潜像を前記現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを実行させ、
前記画像形成装置は、前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々について、または、前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、前記除電部の前記第１発光強度および前記第２発光強度の各々および前記現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、前記画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶しており、
前記調整処理において、
画像形成命令の際、前記切替処理を実行する前の前記画像形成条件を用いて、測定用マークを形成するマーク形成処理と、
形成された前記測定用マークの濃度を測定する測定処理と、
前記相関情報と、前記マーク形成処理において前記測定用マークを形成した前記画像形成条件および前記測定処理により取得した前記測定用マークの濃度とに基づいて、前記切替処理が実行される前における前記画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する第１変更処理とを実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に開示の技術は、画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムに関し、特に電子写真方式の画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成装置は、感光体ドラムの周りに、転写後にその周面を除電する除電ランプを備えている。また、感光体ドラムを保持するユニットフレーム本体と、除電ランプを保持し、ユニットフレーム本体に対して着脱自在に設けられたホルダーフレームとを備えている。除電ランプのクリーニングの容易化を図るための構成が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２１２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、用紙に転写される画像は、感光体ドラムに付着する紙粉およびトナー等により画質不良となる場合がある。紙粉およびトナー等の存在により、用紙に黒点が転写され画質不良となるのである。この画質不良は、高湿度環境の条件で悪化するおそれがあるが、除電ランプの発光強度を弱めることにより改善されることが判明している。そこで、湿度によっては、除電ランプの発光強度を弱めて画質不良の改善を図ることが行われる場合がある。しかしながら、この場合、黒点等の画質不良は改善されるとしても、除電ランプの発光強度の違いにより転写画像の濃度が変化してしまう現象が現れることがあり問題である。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、除電ランプの発光強度が変化した場合にも、印刷された画像の濃度に差異が生じることを抑制し、画像の濃度のバラツキを低減した画像形成装置、画像形成方法、およびプログラム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】
【０００６】
本発明に係る画像形成装置は、感光体、除電部、帯電部、現像部、および制御部を備えている。除電部は感光体を除電し、帯電部は除電した感光体を帯電する。現像部は、帯電した感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する。制御部は、切替処理と調整処理とを実行する。切替処理は、除電部の発光強度を、第１発光強度と第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える。調整処理は、切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して静電潜像を現像部により現像する画像の濃度を調整する。また、制御部は、調整処理において、マーク形成処理、測定処理、および第１変更処理を実行する。制御部は、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々について、または、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々および現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶している。マーク形成処理は、画像形成命令の際、切替処理を実行する前の画像形成条件を用いて、測定用マークを形成する。測定処理は、形成された測定用マークの濃度を測定する。第１変更処理は、測定された濃度に応じて、画像形成条件を変更する。第１変更処理において、画像形成条件を、相関情報と、マーク形成処理において測定用マークを形成した画像形成条件および測定処理により取得した測定用マークの濃度とに基づいて、切替処理が実行される前における画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する。
【０００７】
また、本発明に係る画像形成方法は、感光体と、感光体を除電する除電部と、除電した感光体を帯電する帯電部と、帯電した感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、を備える画像形成装置における画像形成方法であって、除電部の発光強度を、第１発光強度と第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して静電潜像を現像部により現像する画像の濃度を調整する処理とを有する。画像形成装置は、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々について、または、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々および現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶しており、調整処理において、画像形成命令の際、切替処理を実行する前の画像形成条件を用いて、測定用マークを形成するマーク形成処理と、形成された測定用マークの濃度を測定する測定処理と、相関情報と、マーク形成処理において測定用マークを形成した画像形成条件および測定処理により取得した測定用マークの濃度とに基づいて、切替処理が実行される前における画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する第１変更処理とを有する。
【０００８】
また、本発明に係るプログラムは、感光体と、感光体を除電する除電部と、除電した感光体を帯電する帯電部と、帯電した感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、を備える画像形成装置に、除電部の発光強度を、第１発光強度と第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理と、切替処理を実行したことに応じて、静電潜像を現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを実行させる。画像形成装置は、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々について、または、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々および現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、画像形成条件に対する画像の濃度の相関関係を特定する相関情報をあらかじめ記憶しており、調整処理において、画像形成命令の際、切替処理を実行する前の画像形成条件を用いて、測定用マークを形成するマーク形成処理と、形成された測定用マークの濃度を測定する測定処理と、相関情報と、マーク形成処理において測定用マークを形成した画像形成条件および測定処理により取得した測定用マークの濃度とに基づいて、切替処理が実行される前における画像形成条件から、あらかじめ定められている目標の濃度となる条件に変更する第１変更処理とを実行させる。
【０００９】
これにより、除電部の発光強度が、第１発光強度から第２発光強度に切り替えられる場合、あるいは第２発光強度から第１発光強度に切り替えられる場合に、発光強度の切り替えに応じて、静電潜像を現像部により現像して得られる画像の濃度を調整することができる。除電部の発光強度の違いにより発生する画像の濃度の違いを抑制することができる。除電部の発光強度に違いに関わらず、画像の濃度のバラツキを低減して画像の品質を維持することができる。
【００１０】
【００１１】
上記の画像形成装置において、画像の濃度を測定するための測定用マークを形成する際の画像形成条件は、第１発光強度から第２発光強度に切り替えられた場合には第１発光強度の画像形成条件であり、第２発光強度から第１発光強度に切り替えられた場合には第２発光強度の画像形成条件である。すなわち、除電部の発光強度を切り替える一方で、画像形成条件は発光強度の切り替え前の画像形成条件に維持した状態で測定用マークを形成する。そして、この測定用マークの濃度を測定する。これにより、同じ画像形成条件において、発光強度の切り替えによる濃度の違いを測定用マークの濃度の測定により取得することができる。測定された濃度に応じて画像形成条件を変更して、目標となる濃度とすることができ、除電部の発光強度の切り替えによる濃度の違いを低減することができる。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置において、感光体と、感光体を除電する除電部と、除電した感光体を帯電する帯電部と、帯電した感光体に形成される静電潜像に、帯電した現像剤を静電力により付着させて現像する現像部と、制御部とを備える。制御部は、除電部の発光強度を、第１発光強度と第１発光強度より弱い第２発光強度とで切り替える切替処理とを実行する。切替処理を実行したことに応じて、画像形成条件を変更して静電潜像を現像部により現像する画像の濃度を調整する調整処理とを実行する。制御部は、調整処理において、算出処理、経過時間判断処理、および第２変更処理を実行する。算出処理は、画像形成命令の際、前回の前記切替処がを実行されてからの経過時間を算出する。経過時間判断処理は、経過時間が所定時間を越えているか否かを判断する。第２変更処理は、経過時間判断処理により経過時間が所定時間を越えていないと判断すれば、画像形成条件を、切替処理が実行される前における画像形成条件から、前回の切替処理が実行される前における画像形成条件に変更する。
【００１３】
除電部の発光強度の切り替えが前回の切り替えの時から所定時間の経過時間を越えていなければ、前回の切り替えに応じて行われる画像形成時の状態から大きな変化はないものと考えられ、前回の切り替えに応じて行われた画像形成時に適用した画像形成条件と同じ画像形成条件で画像の濃度を調整することができる。これにより、測定用マークの形成および測定用マークの濃度の測定といった処理を実行することなく、画像の濃度を調整することができる。また、使用環境が除電部の発光強度の切り替わる境界条件の近傍にあり、除電部の発光強度が頻繁に切り替わる場合でも、切り替わる度に測定用マークの形成および濃度の測定といった処理が繰り返されることはなく、効率よく画像形成処理を実行することができる。画像形成装置への冗長な負荷を減らし、装置、トナーなどの劣化を抑制することができる。
【００１４】
また、本発明に係る画像形成装置において、画像形成条件は、帯電した現像剤を感光体に移動させる電位差を形成するために現像部に印加される現像バイアスの電圧値である。制御部は、第１変更処理または第２変更処理において、現像バイアスの電圧値を変更する。ここで、現像剤から感光体に移動して感光体に付着する現像剤の量は、静電潜像が形成された感光体の電位と現像部の電位である現像バイアスの電圧値とにより形成される電位差に応じて制御される。これにより、現像バイアスの電圧値を変更することにより、感光体に形成される静電潜像に付着する現像剤の量を制御することができる。感光体の静電潜像に付着する現像剤の量が多い程、濃度は濃くなるので、現像バイアスの電圧値を変更することにより、濃度を調整することができる。
【００１５】
また、本発明に係る画像形成装置において、制御部は、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行する。第１変更処理または第２変更処理において、帯電量判断処理により現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断されると、現像バイアスの電圧値を低減する。現像剤の帯電量は、経時により、あるいは静電気による現像剤の帯電の繰り返しに応じて、帯電効率は悪化して帯電量が低下していくことが考えられる。このため、現像バイアスが同じ電圧値では、現像剤の帯電量の低下に伴って静電潜像に付着する現像剤の量は増加し濃度は高くなるおそれがある。現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断された場合に現像バイアスの電圧値を低減することにより、静電潜像に付着する現像剤の量を低減し濃度の調整をすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る画像形成装置において、画像形成条件は、静電潜像を形成するために感光体に照射される照射光の強度である。制御部は、第１変更処理または第２変更処理において、照射光の強度を変更する。例えば、照射光の強度が強い程、感光体の表面に形成される静電潜像の電位は低下し、現像部に印加される現像バイアスとの電位差が大きくなり、感光体と現像部との間の電位差が大きくなる。この結果、感光体に形成される静電潜像に付着する現像剤の量は多くなり画像の濃度が濃くなることが考えられる。照射光の強度を変更することにより、感光体に形成される静電潜像と現像部との間の電位差を調整して画像の濃度を調整することができる。
【００１７】
また、本発明に係る画像形成装置において、制御部は、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行する。第１変更処理または第２変更処理において、帯電量判断処理により現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断されると、照射光の強度を低減する。現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断された場合に照射光の強度を低減することにより、感光体の表面に形成される静電潜像の電位を上昇させて現像部との電位差を低減することができる。静電潜像に付着する現像剤の量を低減し濃度の調整をすることができる。
【００１８】
また、本発明に係る画像形成装置において、画像形成条件は、帯電部において感光体を帯電する帯電バイアスの電圧値である。制御部は、第１変更処理または第２変更処理において、帯電バイアスの電圧値を変更する。帯電部により所定の正電位に帯電した感光体の表面電位は静電潜像の形成により低下する。帯電バイアスの電圧値を変更することにより、感光体の帯電時の電位が変更され、その結果、感光体の表面に形成される静電潜像の電位が変わる。帯電バイアスの電圧値を変更することにより、感光体の静電潜像と現像部との間電位差を調整して画像の濃度を調整することができる。
【００１９】
また、本発明に係る画像形成装置において、制御部は、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かを判断する帯電量判断処理を実行する。第１変更処理または第２変更処理において、帯電量判断処理により現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断されると、帯電バイアスの電圧値を増大させる。現像剤の帯電量が所定値を下回ると判断された場合に帯電バイアスの電圧値を大きくする。これにより、帯電した感光体の電位が高くなり、この結果、静電潜像の電位も高くなる。静電潜像の電位と現像部の現像バイアスの電圧値との電位差が小さくなり感光体と現像部との間の電位差が低減される。感光体に形成される静電潜像に付着する現像剤の量は少なくなり濃度の調整をすることができる。
【００２０】
【００２１】
これにより、記憶されている相関情報と、測定用マークを形成する際の画像形成条件と、形成された測定用マークの濃度の測定結果とに基づき、あらかじめ定められている目標の濃度となる画像形成条件を導き出して同条件に変更することができる。この場合、相関情報は、除電部の第１発光強度および第２発光強度の各々について、または、現像剤の帯電量が所定値を下回るか否かに応じて、または、この両者に応じて記憶されているので、除電部の発光強度の違いに応じて、現像剤の帯電量の違いに応じて、あるいはこれらの両者に応じて、好適な画像形成条件を求めることができる。
【００２２】
また、本発明に係る画像形成装置では、除電部において、第１発光強度とは除電部の点灯の状態で検出される強度であり、第２発光強度とは除電部の消灯の状態で検出される強度である。これにより、除電部の点灯と消灯との間の切り替わりの際にも、画像の濃度を調整して濃度の差異を抑制することができる。
【００２３】
また、本発明に係る画像形成装置において、感光体、除電部、帯電部、および現像部を、互いに異なる複数の現像剤の各々に対して備えている。制御部は、複数の現像剤の各々に対して異なる画像形成条件により濃度を調整する。これにより、カラー画像の形成が可能な複数色の現像剤を備える等、複数の現像剤を備える場合に、複数の現像剤の各々に対して異なる画像形成条件で濃度の調整を行うことができる。除電部の発光強度の切り替えを現像剤ごとに独立して行うことができ、現像剤ごとに発光強度を切り替え濃度の調整を最適化することができる。また、画像形成に使用する複数の現像剤から対象となる現像剤を選択して切替処理および調整処理を実行することができ、効率よく濃度の調整を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本願に係る画像形成装置、画像形成方法、およびプログラムによれば、除電ランプの発光強度が変化した場合にも、画像の濃度のバラツキを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のレーザプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態のレーザプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】第１実施形態の印刷処理を示すフローチャートである。
【図４】現像バイアスと画像の濃度の相関を示す濃度特性を示す図である。
【図５】印刷枚数と濃度特性の傾きとの関係を示すテーブルである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本願に係る第１実施形態のレーザプリンタ１の断面構造を概略的に示した図である。レーザプリンタ１は、４色のトナーを用いる所謂タンデム方式のレーザプリンタである。ここで、トナーは現像剤の一例である。
【００２７】
以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。即ち、図１で右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。
【００２８】
図１に示すように、レーザプリンタ１は、略箱状の本体筐体２を有しており、当該本体筐体２の内部に、給紙部１０、画像形成部２０等を収納している。本体筐体２の上面には、排出トレイ５が形成されおり、画像が形成された用紙Ｐを積層状態で収納する。
【００２９】
給紙部１０は、レーザプリンタ１における被記録媒体である用紙Ｐを画像形成部２０に給紙する部分であり、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２、分離パッド１３、搬送ローラ１４、およびレジストローラ１５を有している。給紙トレイ１１は、本体筐体２の下方に着脱可能に装着されており、用紙Ｐを内部に収容する。給紙部１０は給紙トレイ１１内の用紙Ｐを１枚ずつ画像形成部２０に向かって給紙する。
【００３０】
画像形成部２０は、本体筐体２内部の略中央部分に配置されており、プロセスカートリッジ３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ、露光部４０、転写部５０、および定着部６０を有している。
【００３１】
プロセスカートリッジ３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋには、夫々、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。
【００３２】
ここで、プロセスカートリッジ３０Ｃ〜プロセスカートリッジ３０Ｋの構成について説明する。尚、プロセスカートリッジ３０Ｃ〜プロセスカートリッジ３０Ｋは、現像剤であるトナーの色が異なるのみで、その他の構成は同一である。従って、プロセスカートリッジ３０Ｃ〜プロセスカートリッジ３０Ｋの総称として、「プロセスカートリッジ３０」を用いて、その構成を説明する。
【００３３】
プロセスカートリッジ３０は、感光体ドラム３１、帯電器３２、およびトナーカートリッジ３３等を有して構成される。帯電器３２は、帯電ワイヤ３２ａと、グリッド部３２ｂとを有するスコロトロン型の帯電器である。帯電器３２は、画像形成に際し、感光体ドラム３１表面に静電潜像を形成するのに先立って、感光体ドラム３１表面を一様に正帯電させる。具体的には、帯電ワイヤ３２ａに正電圧が印加されることで、感光体ドラム３１との間に電位差が形成され、コロナ放電が発生される。この時、グリッド部３２ｂにはグリッドバイアスＶｇが印加されており、これにより感光体ドラム３１表面の帯電電位が制御される。
【００３４】
トナーカートリッジ３３は、トナー収容室３３ａ、供給ローラ３３ｂ、現像ローラ３３ｆ、層厚規制ブレード３３ｄ、およびアジテータ３３ｅを有している。トナー収容室３３ａは、プロセスカートリッジ３０に係るトナー色のトナーを収容している。アジテータ３３ｅはトナー収容室３３ａに収容されたトナーを攪拌する。攪拌によりトナーは正電位に帯電する。
【００３５】
供給ローラ３３ｂは、トナー収容室３３ａ内のトナーを現像ローラ３３ｆへ供給する。現像ローラ３３ｆは感光体ドラム３１の回転方向に沿って帯電器３２の下流側に配置されている。図示しないローラ軸とローラ軸の周りを被覆する導電性のゴム材料からなるゴムローラとを備えている。ローラ軸には後述する現像バイアス印加回路Ｃｂにより現像バイアスＶｂが印加される。
【００３６】
現像ローラ３３ｆには、供給ローラ３３ｂと、層厚規制ブレード３３ｄとにより所定の厚みに調整され、帯電したトナーが供給される。現像ローラ３３ｆに印加される現像バイアスＶｂにより、現像ローラ３３ｆと感光体ドラム３１に形成された静電潜像の電位との間に電位差が形成される。尚、以下の記載では、静電潜像の電位を静電潜像電位ＶＬと記載する。この電位差が現像バイアスＶｂにより調整されて現像ローラ３３ｆに供給されたトナーが感光体ドラム３１に移動する。感光体ドラム３１に移動したトナーは、感光体ドラム３１の表面に担持される。
【００３７】
尚、トナーカートリッジ３３は、トナーカートリッジ３３Ｃ、トナーカートリッジ３３Ｍ、トナーカートリッジ３３Ｙ、トナーカートリッジ３３Ｋの４種類を含む総称である。例えば、プロセスカートリッジ３０Ｋを構成するトナーカートリッジ３３は、ブラックのトナー（Ｋ）をトナー収容室３３ａに収容するトナーカートリッジ３３Ｋである。同様に、プロセスカートリッジ３０Ｃ〜プロセスカートリッジ３０Ｙに対しては、トナーカートリッジ３３Ｃ〜トナーカートリッジ３３Ｙが、夫々対応する。
【００３８】
感光体ドラム３１の回転方向に沿って、帯電器３２の上流側に除電ランプ３４、クリーニングローラ３５が、この順に配置されている。除電ランプ３４は、ＬＥＤなどの発光源を備える照明器であり、転写が終了した感光体ドラム３１の表面に光を照射することにより、感光体ドラム３１の表面を除電する。クリーニングローラ３５は、スポンジローラからなり、感光体ドラム３１に対して所定の圧力をもって押圧されるように配設されている。感光体ドラム３１の回転に伴って感光体ドラム３１の表面をクリーニングする。
【００３９】
露光部４０は、本体筐体２内部の最上方に配設されており、図示しない、レーザ光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射鏡等を有している。レーザ光源から発光されるレーザビームは、ポリゴンミラーで偏向されて、ｆθレンズを通過し、反射鏡によって光路が調整され、帯電器３２と現像ローラ３３ｆとの間から感光体ドラム３１表面に照射される。感光体ドラム３１の表面のうちレーザビームが照射された箇所は電位が低下する。以下の説明ではこの電位を、静電潜像電位ＶＬと記載する。これにより、静電潜像が形成される。
【００４０】
転写部５０は、感光体ドラム３１の回転方向に沿って、現像ローラ３３ｆから除電ランプ３４に至る間に配置されている。給紙部１０により給紙された用紙Ｐを排出トレイ５へ向かって搬送しつつ、用紙Ｐにカラー画像を形成する。転写部５０は、給紙部１０よりも上方であって、プロセスカートリッジ３０よりも下方に配設されている。図１に示すように、転写部５０は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２、搬送ベルト５３、複数の転写ローラ５５等を有している。
【００４１】
搬送ベルト５３は、ベルトを環状にして構成された無端ベルトであり、プロセスカートリッジ３０の後端側下方に位置する駆動ローラ５１と、プロセスカートリッジ３０の前端側下方に位置する従動ローラ５２との間に掛け渡されている。尚、搬送ベルト５３には、後述するように、トナーによる画像の濃度を測定するためのパッチがトナーごとに形成される。
【００４２】
各転写ローラ５５は、搬送ベルト５３の用紙搬送面５３Ａを挟んで、各感光体ドラム３１と対向する位置において、用紙搬送面５３Ａの裏面側から搬送ベルト５３と接触している。各転写ローラ５５は、所定のタイミングで転写電圧が付与されることで、感光体ドラム３１の表面に担持されたトナー像を、用紙搬送面５３Ａを搬送される用紙Ｐに転写する。
【００４３】
用紙Ｐの搬送経路Ｒにおいて、転写部５０よりも搬送方向下流側には定着部６０が配設されている。図１に示すように、定着部６０は、加熱ローラ６１と加圧ローラ６２とを有しており、用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる。
【００４４】
光学センサ１１１は、搬送ベルト５３の後側下方において２台設けられ、これら２台の光学センサ１１１が左右方向に並んで配置されている。各光学センサ１１１は、ＬＥＤ等の発光素子とフォトトランジスタ等の受光素子とを備える反射型のセンサである。具体的には、発光素子は、搬送ベルト５３の表面に対して斜め方向から光を照射し、搬送ベルト５３の表面からの反射光を受光素子が受光する。これにより、搬送ベルト５３条に形成されるパッチの濃度を測定する。
【００４５】
レーザプリンタ１における画像形成時の動作について説明する。先ず、レーザプリンタ１は、給紙部１０を駆動制御して、用紙Ｐを画像形成部２０に搬送する。この時、画像形成部２０においては、除電ランプ３４から照射される光によって感光体ドラム３１の表面が除電され、用紙Ｐに転写済みの静電潜像が消去される。次にクリーニングローラ３５により、感光体ドラム３１の表面に残存するトナーが除去される。次に各感光体ドラム３１の表面は、各帯電器３２によって、一様に正帯電され、印刷データに基づいて露光部４０からレーザビームが照射され、露光される。これにより、各感光体ドラム３１の表面には、夫々のトナー色に対応した静電潜像が形成される。
【００４６】
供給ローラ３３ｂ、現像ローラ３３ｆの回転により、トナー収容室３３ａ内のトナーが、現像ローラ３３ｆに担持される。当該トナーは、現像ローラ３３ｆが感光体ドラム３１に対向接触する際に、感光体ドラム３１表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム３１の表面の静電潜像は可視像化され、感光体ドラム３１の表面にはトナー像が担持される。
【００４７】
その後、感光体ドラム３１の表面に担持されたトナー像は、転写ローラ５５に印加される転写電圧によって用紙Ｐに転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐが定着部６０に搬送され熱定着されて画像が形成される。用紙Ｐは、排出ローラ６５により排出トレイ５に排出される。用紙Ｐを排出トレイ５に排出することにより、レーザプリンタ１は、画像形成動作を終了する。一方、用紙Ｐへの転写が終了した感光体ドラム３１は、除電ランプ３４により除電され、クリーニングローラ３５によりクリーニングされ、次の印刷処理に備える。
【００４８】
図２は、第１実施形態のレーザプリンタ１の電気的構成を示した図である。制御部８０はＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、不揮発性メモリ８４、およびＡＳＩＣ８５で構成される。ＣＰＵ８１はＲＯＭ８２に記憶されている各種のプログラムを実行することによって、バス９０を介して接続されているレーザプリンタ１の各部を制御する。ここで、各部とは、画像形成部２０等である。ＲＯＭ８２には制御プログラムや各種のデータなどが記憶されている。ＲＡＭ８３はＣＰＵ８１が各種の処理を実行するための主記憶装置として用いられる。また、ＲＡＭ８３には第１レジスタ８３ａ、第２レジスタ８３ｂが備えられている。第１レジスタ８３ａは、除電ランプ３４の発光強度が切り替えられた際の時刻と、切り替えに応じて行われる印刷における現像バイアスＶｂとを記憶する。第２レジスタ８３ｂは、累計印刷枚数を記憶する。不揮発性メモリ８４は、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭ等である。
【００４９】
画像形成部２０には除電ランプ制御回路Ｃｅおよび現像バイアス印加回路Ｃｂが含まれる。除電ランプ制御回路Ｃｅおよび現像バイアス印加回路Ｃｂは夫々除電ランプ３４および現像ローラ３３ｆのローラ軸に接続されている。制御部８０からの制御信号に基づき、除電ランプ制御回路Ｃｅは発光デューティを制御する制御信号を除電ランプ３４に出力する。除電ランプ３４は発光デューティが制御されることにより発光強度が制御される。また、制御部８０からの制御信号に基づき、現像バイアス印加回路Ｃｂは現像ローラ３３ｆのローラ軸に印加する現像バイアスＶｂを制御する。尚、除電ランプ３４および現像バイアスＶｂは色ごとに制御される。
【００５０】
次に画像形成時の感光体ドラム３１の表面電位について説明する。画像形成処理が開始されると、除電ランプ３４が発光し感光体ドラム３１の表面は除電される。次に、帯電器３２により感光体ドラム３１の表面が正電位に帯電される。このときの感光体ドラム３１の表面電位は例えば８００Ｖになる。尚、以下の記載では、正電位に帯電した感光体ドラム３１の表面電位を帯電電位ＶＯと記載する。次に露光部４０のレーザビームが感光体ドラム３１の表面に照射されると、照射された箇所の表面電位は静電潜像電位ＶＬに低下する。例えば、１００〜１５０Ｖに低下する。そして、現像ローラ３３ｆにより、正電位に帯電したトナーが感光体ドラム３１に供給される。このとき、現像ローラ３３ｆのローラ軸には、例えば３００〜４５０Ｖの現像バイアスＶｂが印加されている。このため、静電潜像電位ＶＬと現像バイアスＶｂとで形成される電位差により、感光体ドラム３１の表面に形成された静電潜像に正電位に帯電したトナーが付着し、静電潜像が現像される。
【００５１】
ところで、感光体ドラム３１に紙粉およびトナー等が付着し、例えば黒点等が感光体ドラム３１の回転周期で印刷される不良が発生する場合がある。ここで、以下の記載では、黒点等の感光体ドラム３１の回転周期で印刷される不良をドラム周期の画質不良と記載する。さらに、高湿環境で感光体ドラム３１に紙粉およびトナー等が付着し易いため、高湿環境でドラム周期の画質不良が顕著となる。ところで我々の検討によれば、高湿環境でのドラム周期の画質不良は、除電ランプ３４を消灯するか、あるいは発光強度を低下させることにより改善することが判明している。そこで、高湿環境においては、除電ランプ３４の消灯あるいは発光強度の低下により、ドラム周期の画質不良の改善が図られる場合がある。
【００５２】
しかしながら、その一方で、除電ランプ３４の発光強度を切り替えた場合、印刷される画像の濃度に違いが生じることが判明している。具体的には、除電ランプ３４の点灯時または消灯時の帯電電位ＶＯを揃えた場合に、除電ランプ３４を点灯した場合よりも消灯した場合の方が、画像の濃度が濃く印刷される現象が観測されることがある。そこで、以下に説明する本第１実施形態では、除電ランプ３４の発光強度が切り替えられた場合においても、切り替えの前後で画像の濃度の違いを抑制することができる画像形成装置の技術について説明をする。除電ランプ３４の発光強度の切り替えに関わらず、印刷される画像の濃度を一定に維持して画質を確保することができる。
【００５３】
図３は、第１実施形態の印刷処理のフローチャートである。
制御部８０は、レーザプリンタ１に配設された図示しない湿度センサからの信号に基づき除電ランプ３４の発光デューティを決定して発光強度を切り替える。検討の結果、例えば、湿度が４０％以上でドラム周期の画質不良が顕著に現れる場合があることが判明した。そこで、制御部８０は、湿度が４０％以上では除電ランプ３４の発光デューティを０％として除電ランプ３４を消灯し、湿度が４０％未満では発光デューティを１００％として除電ランプ３４を点灯するように、除電ランプ３４の点灯と消灯とを切り替える制御を行う。また、制御部８０は、除電ランプ３４の発光強度の切り替えの時刻をＲＡＭ８３内の第１レジスタ８３ａに記憶する。
【００５４】
ここで、図３において図示はしないが、発光強度の切り替えは、印刷命令を受け付けたことに応じて、図３のフローチャートで示される印刷処理において行ってもよい。あるいは、図３において図示はしないが、印刷命令を受け付ける前の段階で発光強度の切り替えの処理を行うことも可能である。尚、各色のトナーに対応したプロセスカートリッジ３０にある感光体ドラム３１ごとに湿度センサが配設されており、異なる色のトナーのプロセスカートリッジ３０ごとに除電ランプ３４の制御が行うことができる。ここで、図４において後述するように、トナー色ごとに、そして経時に応じて、現像バイアスＶｂに対する濃度特性は異なっている。具体的には、所定の透過濃度を上げるために必要な現像バイアスＶｂは、ブラック（Ｋ）＜シアン（Ｃ）＜マゼンタ（Ｍ）＜イエロ（Ｙ）の順に大きくなる。このため、トナーごとの除電ランプ３４の点灯と消灯との間の制御に応じて、ステップＳ６〜ステップＳ１４として後述する現像バイアスＶｂの設定のフローは、トナーごとに行われる。
【００５５】
印刷命令を受け付けることに応じて、制御部８０は除電ランプ３４の発光強度に所定の強度変化があったか否かを判断する（Ｓ２）。例えば、前回の印刷時には除電ランプ３４の発光デューティが１００％、すなわち点灯であったものが、今回の印刷においては除電ランプ３４の発光デューティが０％、すなわち消灯に切り替わった場合、あるいはこの逆に消灯から点灯に切り替わった場合には、発光強度の所定の強度変化があったと判断され（Ｓ２：ＹＥＳ）、次のステップＳ４に進む。ここで、判断基準となる所定の強度変化は、除電ランプ３４の発光強度の変化に応じた画像の濃度変化が、印刷品質に及ぼす影響に応じてあらかじめ設定されているものとする。また、除電ランプ３４の発光強度の変化が所定の強度に満たないと判断されることに応じて（Ｓ２：ＮＯ）、既に設定されている印刷条件で印刷を実行する（Ｓ１６）。
【００５６】
除電ランプ３４の発光強度が所定の強度変化をしたと判断されることに応じて（Ｓ２：ＹＥＳ）、制御部８０は発光強度に所定の強度変化があった色のトナーが印刷に使用されるか否かを判断する（Ｓ４）。例えば、シアン（Ｃ）に対応するプロセスカートリッジ３０Ｃの除電ランプ３４の発光強度が所定の強度変化をした場合、シアン（Ｃ）を使用するカラー印刷の印刷命令を受け付けた場合にはシアン（Ｃ）のトナーは使用されると判断され（Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ６に移行する。一方、シアン（Ｃ）を使用しない、例えばモノクロ印刷の印刷命令を受け付けた場合にはシアン（Ｃ）のトナーは使用されないと判断され（Ｓ４：ＮＯ）、既に設定されている印刷条件で印刷を実行する（Ｓ１６）。
【００５７】
発光強度が変更されたトナーが印刷に使用されると判断されたことに応じて（Ｓ４：ＹＥＳ）、制御部８０は除電ランプ３４の発光強度の変化に伴う画像の濃度を測定するためにパッチ形成を所定時間内に行ったか否か判断する（Ｓ６）。制御部８０は、ＲＡＭ８３の第１レジスタ８３ａから、今回の印刷に際して切り替えられた発光強度と同じ発光強度に切り替えられた前回の時刻を読み出し、読み出した前回の時刻から現在の時刻までの経過時間が所定時間内であるか否かを判断する。なお、読み出した前回の時刻から印刷処理を開始する時刻までの時間を経過時間としてもよい。
【００５８】
経過時間が所定時間内であると判断されれば（Ｓ６：ＹＥＳ）、後述するステップＳ１４において第１レジスタ８３ａに記憶されている現像バイアスＶｂを読みだす（Ｓ１２）。ここで読みだされる現像バイアスＶｂは、発光強度が同様に切り替えられた際に行われた前回の印刷時での現像バイアスＶｂである。
【００５９】
例えば、除電ランプ３４の点灯と消灯との間を切り替える指標に湿度を使用している場合、湿度が切り替えの閾値の近傍にあると、除電ランプ３４の点灯と消灯との切り替え頻度が高くなることがある。ステップＳ６によれば、切り替えの頻度が高い場合、経過時間が所定時間内での切り替えであれば、切り替えの度に、パッチの形成、パッチの濃度測定、これによる現像バイアスＶｂの算出といった一連の処理を行う必要はなく、前回の現像バイアスＶｂを第１レジスタ８３ａから読みだして設定するという簡略化された処理で対応することができる。つまり、効率よく濃度を調整することができる。
【００６０】
ここで、所定時間とは、例えば２４時間、すなわち１日である。１日程度の経過時間であれば、装置およびトナーの特性変化は無視できる程度であると考えられる。すなわち、所定の発光強度に対しては過去に決定されたバイアスと同じ現像バイアスＶｂを設定すれば、同様の画像の濃度を得ることができる。尚、所定時間は２４時間に限らず、装置が設置されている環境条件の違いなどに起因する装置およびトナーの特性変化によって可変であることは言うまでもない。それぞれの環境条件に応じて変化する特性に応じて所定時間を設定することが好ましい。例えば、２４時間という時間で区切って設定することの他、午前中の時間帯、午後の昼間の時間帯、夜の時間帯などの時間帯で区切って設定することもできる。
【００６１】
一方、経過時間が所定時間を越えていると判断されれば（Ｓ６：ＮＯ）、制御部８０は、除電ランプ３４の発光強度が変化したプロセスカートリッジ３０のトナーを用いて搬送ベルト５３上にパッチを画像形成部２０に形成させる（Ｓ８）。その後、制御部８０は、搬送ベルト５３上に形成されたパッチについて濃度を光学センサ１１１に測定させ、後述する図５のテーブルを用いて画像の濃度が発光強度の変化前と変わらない画像が得られる現像バイアスＶｂを算出する（Ｓ１０）。ここで、パッチとは、用紙Ｐへの印刷に先立って搬送ベルト５３上に形成される測定用マークである。パッチを形成する際の現像バイアスＶｂは、後述する図４の濃度特性に含まれる値の範囲であればよい。例えば、発光強度を切り替える前の値とすることができる。
【００６２】
形成されたパッチの濃度を測定することにより、除電ランプ３４の発光強度が変化した際の濃度の変化を測定することができる。測定された濃度およびパッチ形成時の現像バイアスＶｂに基づいて、後述する図４の濃度特性に応じた、図５において後述するパラメータから、発光強度が切り替わる前の濃度と同等の濃度となる現像バイアスＶｂを算出する（Ｓ１０）。この場合、パッチを形成する際の現像バイアスＶｂを発光強度の変化前の電圧値とする。この現像バイアスＶｂで形成されたパッチの濃度を取得することにより、発光強度の変化前後の濃度を同じ現像バイアスＶｂで比較することができ、後述するテーブルを利用して濃度の補正を行うことができる。なお、具体的な算出方法については後述する。
【００６３】
ステップＳ１０により現像バイアスＶｂが算出され、あるいはステップＳ１２により現像バイアスＶｂが第１レジスタ８３ａから読みだされ、印刷の際の現像バイアスＶｂが決定する。決定した現像バイアスＶｂは第１レジスタ８３ａに記憶される（Ｓ１４）。その後、第１レジスタ８３ａに記憶された現像バイアスＶｂを現像ローラ３３ｆに印加して印刷を実行する（Ｓ１６）。これにより、除電ランプ３４の点灯と消灯との切り替え時にも画像の濃度が一定に維持された印刷を行うことができる。
【００６４】
ところで、ステップＳ１０における現像バイアスＶｂの算出するにあたって、使用される現像バイアスＶｂに対する画像の濃度の濃度特性（図４参照）は、除電ランプ３４の点灯と消灯とで特性直線の傾きが異なることに加えて、経時によるトナーの特性の変化によっても傾きが変化する。
【００６５】
図４は現像バイアスＶｂと印刷される画像の濃度との相関関係を示す濃度特性の特性図である。濃度特性は、除電ランプ３４の点灯と消灯とで特性直線の傾きが異なる。除電ランプ３４が点灯している状態での特性と消灯している状態での特性とでは、点灯時より消灯時において、傾きが大きくなるという特性を有している。ここで、図４において、「ｏｎ」のラベルを有する直線が点灯の状態を表し、「ｏｆｆ」のラベルを有する直線が消灯の状態を表している。図４中の直線Ａｏｎに対する直線Ａｏｆｆ、直線Ｂｏｎに対する直線Ｂｏｆｆ、および直線Ｃｏｎに対する直線Ｃｏｆｆで例示される特性である。
【００６６】
また、濃度特性は、経時によるトナー特性の変化によって傾きが変化する。これについては、第２実施形態において後述する。尚、トナー色ごとに帯電特性が異なることが考えられる。このため、図４の濃度特性は、トナー色ごとに異なる特性を有する場合がある。
【００６７】
図５に示すテーブルは、「ｏｎ」のラベルで表される除電ランプ３４の点灯の状態と「ｏｆｆ」のラベルで表される消灯の状態の各々に対する濃度特性の傾きを印刷枚数ごとに設定したものであり、不揮発性メモリ８４にあらかじめ記憶されている。ここで、印刷枚数とは、経時を示す指標である。第２実施形態において後述する。
【００６８】
ここで、ステップＳ１０における現像バイアスＶｂの算出方法について、具体的に説明する。図４のＤＴは目標となる濃度である。除電ランプ３４の点灯、消灯の別に関わらず、同じ画質を得るために、所定の諧調に対応する目標濃度が設定されている。濃度が目標濃度ＤＴとなるように現像バイアスＶｂが調整される。前回の印刷時には除電ランプ３４が点灯しており、その時の濃度特性は直線Ａｏｎであったとする。目標濃度ＤＴを得るための現像バイアスＶｂを電圧値Ｖｂ１とする。除電ランプ３４が消灯に切り替わると、濃度特性は直線Ａｏｆｆとなる。ステップＳ８でのパッチ形成においては、現像バイアスＶｂは除電ランプ３４が切り替わる前の点灯時にバイアスである電圧値Ｖｂ１に設定されるものとする。
【００６９】
この条件で形成されたパッチの濃度は、目標濃度ＤＴより濃い濃度Ｄ１となる。この場合の濃度特性は直線Ａｏｆｆであるので、不揮発性メモリ８４に記憶されている図５のテーブルから直線Ａｏｆｆの傾きはＬ０であるとことが読みだされる。ここでは、印刷枚数を０枚、すなわち、トナー交換の直後であると仮定する。傾きＬ０と、現像バイアスＶｂの電圧値Ｖｂ１、および目標濃度ＤＴから、目標濃度ＤＴを得るための現像バイアスＶｂの電圧値Ｖｂ２を次式から算出することができる。
【００７０】
すなわち、Ｖｂ２＝Ｖｂ１＋（ＤＴ−Ｄ１）／Ｌ０
これにより、現像バイアスＶｂの電圧値Ｖｂ２が算出される。
【００７１】
ここで、レーザプリンタ１は画像形成装置の一例である。感光体ドラム３１は感光体の一例である。除電ランプ３４は除電部の一例である。帯電器３２は帯電部の一例である。現像ローラ３３ｆは現像部の一例である。トナーは現像剤の一例である。また、除電ランプ３４の点灯時の発光強度は第１発光強度の一例であり、除電ランプ３４の消灯時の発光強度は第２発光強度の一例である。また、除電ランプ３４の点灯と消灯とを湿度に応じて切り替えることが切替処理の一例である。また、図４のフローチャートにおいて、ステップＳ８、ステップＳ１０、およびステップＳ１２は調整処理の一例である。また、ステップＳ８はマーク形成処理の一例である。ステップＳ１０は測定処理および第１変更処理の一例である。ステップＳ６は算出処理および経過時間判断処理の一例である。ステップＳ１２は第２変更処理の一例である。
【００７２】
以上、上記した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
上記のレーザプリンタ１では、制御部８０は、不図示の湿度センサにより取得された湿度に応じて、印刷の際、あるいは印刷に先立って、除電ランプ３４の点灯と消灯との間で切り替えを行う。印刷処理において、印刷に使用されるトナー色に係る除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ、Ｓ４：ＹＥＳ）、除電ランプ３４が切り替わる前の点灯時の印刷での現像バイアスＶｂでパッチを形成し（Ｓ８）、あるいは除電ランプ３４が消灯から点灯に切り替わっていれば（Ｓ２：ＹＥＳ、Ｓ４：ＹＥＳ）、除電ランプ３４が切り替わる前の消灯時の印刷での現像バイアスＶｂでパッチを形成する（Ｓ８）。形成されたパッチの濃度を測定し現像バイアスＶｂを変更して画像の濃度を目標の濃度ＤＴに調整する（Ｓ１０）。あるいは、第１レジスタ８３ａに記憶されている前回の点灯時あるいは消灯時の印刷での現像バイアスＶｂを読み出して変更し、画像の濃度を目標の濃度ＤＴに調整する（Ｓ１２）。
【００７３】
これにより、除電ランプ３４が、点灯から消灯に、あるいは消灯から点灯に切り替えられる場合に、切り替えに応じて、感光体ドラム３１の静電潜像を現像して得られる画像の濃度を調整することができる。除電ランプ３４の点灯、消灯の違いにより発生する画像の濃度の違いを抑制することができる。除電ランプ３４の点灯、消灯に違いに関わらず、画像の濃度のバラツキを低減して画像の品質を維持することができる。
【００７４】
また、制御部８０は、印刷時、画像の濃度を調整するに当たり、除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わる場合には点灯した状態で行われた印刷時の現像バイアスＶｂを用いて、また除電ランプ３４が消灯から点灯に切り替わる場合には消灯した状態で行われた印刷時の現像バイアスＶｂを用いて、搬送ベルト５３上にパッチを形成し（図４のＳ８）、形成されたパッチの濃度を測定する（図４のＳ１０）。測定された濃度に基づいて現像バイアスＶｂを変更して濃度を調整する（図４のＳ１０）。
【００７５】
画像の濃度を測定するためのパッチを形成する際の現像バイアスＶｂの電圧値は、除電ランプ３４の点灯と消灯とを切り替える前の印刷での電圧値である。すなわち、除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わる際には点灯の状態での印刷時の、消灯から点灯に切り替わる際には消灯の状態での印刷時の現像バイアスＶｂが設定される。除電ランプ３４の点灯と消灯とを切り替える一方で現像バイアスＶｂをそのままに維持した状態でパッチを形成し（図４のＳ８）、形成されたパッチの濃度を測定する（図４のＳ１０）。これにより、同じ現像バイアスＶｂにおいて、除電ランプ３４の点灯と消灯との切り替えによる濃度の違いを取得することができる。測定された濃度に応じて現像バイアスＶｂを算出し（図４のＳ１０）、算出された電圧値に変更することで目標となる濃度ＤＴとすることができる。除電ランプ３４の点灯と消灯との別に関わらず画像の濃度の違いを低減することができる。
【００７６】
また、制御部８０は、印刷時、画像の濃度を調整するに当たり、除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わったことに応じて、前回の点灯から消灯に切り替わった時からの経過時間を算出し、あるいは消灯から点灯に切り替わったことに応じて、前回の消灯から点灯に切り替わった時からの経過時間を算出する。算出された経過時間が所定時間内であるか否かを判断する（図３のＳ６）。所定時間を越えていなければ（図３のＳ６：ＹＥＳ）、前回の現像バイアスＶｂを第１レジスタ８３ａから読みだして（図３のＳ１２）、読みだした現像バイアスＶｂにより印刷を実行する（図３のＳ１６）。
【００７７】
除電ランプ３４の点灯から消灯、あるいは消灯から点灯の切り替えが前回の同様の切り替えの時刻から所定時間の経過時間を越えていなければ、前回の同様の切り替えに応じて行われる印刷時の状態から大きな変化はないものと考えられる。したがって、前回の同様の切り替えに応じて行われた印刷時の現像バイアスＶｂで印刷を行えば、前回と同じ画像の濃度に調整することができる。これにより、パッチの形成および形成されたパッチの濃度の測定といった処理を実行することなく、画像の濃度を調整することができる。また、除電ランプ３４の点灯と消灯との切り替わりが湿度に応じて行われる場合、湿度が切り替わりの閾値近傍にあり除電ランプ３４の点灯と消灯とが頻繁に切り替わる場合でも、切り替わる度にパッチの形成およびパッチの濃度の測定といった処理が繰り返されることはなく、効率よく印刷処理を実行することができる。印刷処理における冗長な負荷を減らし、装置、トナーなどの劣化を抑制することができる。
【００７８】
感光体ドラム３１に付着するトナーの量は、静電潜像が形成された感光体ドラム３１の電位である静電潜像電位ＶＬと現像ローラ３３ｆの電位である現像バイアスＶｂの電圧値とにより形成される電位差に応じて制御される。これにより、現像バイアスＶｂの電圧値を変更することにより、感光体ドラム３１に形成される静電潜像に付着するトナーの量を制御することができる。静電潜像に付着するトナーの量が多い程、濃度は濃くなるので、現像バイアスＶｂの電圧値を変更することにより濃度を調整することができる。
【００７９】
また、制御部８０は、除電ランプ３４の点灯と消灯との各々の場合について、現像バイアスＶｂに対する画像の濃度の相関関係を示す濃度特性の傾きについての図５のテーブルをあらかじめ不揮発性メモリ８４に記憶している。図３のフローチャートにおけるステップＳ８で形成したパッチの濃度とパッチを形成する際の現像バイアスＶｂに加えて、除電ランプ３４の点灯と消灯との別および印刷枚数といった条件に応じてテーブルから濃度特性の傾きを選択すれば、目的の濃度ＤＴとなる現像バイアスＶｂを算出して現像バイアスＶｂを変更することができる。
【００８０】
図５のテーブルを記憶しておくことにより、少なくとも一つの現像バイアスＶｂに対する画像の濃度を測定することで、効率よく目標の濃度ＤＴとなる現像バイアスＶｂを決定することができる。
【００８１】
また、除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わる場合、あるいは消灯から点灯に切り替わる場合が、除電ランプ３４において最も発光強度の変化が大きい条件であり、画像の濃度の違いが最も大きくなる場合である。従って、除電ランプ３４が点灯から消灯に切り替わる場合、あるいは消灯から点灯に切り替わる場合に、画像の濃度を調整する処理を行うことにより、濃度のバラツキを低減することができる。
【００８２】
また、カラー印刷が可能なレーザプリンタ１では、各色のトナーに対応するプロセスカートリッジ３０ごとに、制御部８０が画像の濃度の調整を行うことができる。これにより、カラー画像の形成が可能な複数色のトナーを備えるレーザプリンタ１において、トナー色ごとに除電ランプ３４の点灯と消灯との別を制御することができ、各々に異なる現像バイアスＶｂで濃度の調整を行うことができる。また、印刷に使用するトナーを選択して濃度の調整を実行することができ、効率よく調整処理を行うことができる。
【００８３】
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態ではトナー特性の経時変化により、図４の濃度特性の傾きが変化する場合について説明する。図３に示すフローチャートのステップＳ１０において、現像バイアスＶｂの算出方法が第１実施形態と異なる。
【００８４】
トナーは、環境条件に応じた経時劣化により、またはアジテータ３３ｅによるトナーの攪拌と攪拌に伴う帯電の繰り返しにより、またはこれらの両者を原因として、帯電量が徐々に低下していく特性を有している。トナーの帯電量の低下に応じて、感光体ドラム３１の静電潜像電位ＶＬと現像ローラ３３ｆの現像バイアスＶｂとが同じであれば、両者間の電位差により感光体ドラム３１に移動するトナー量は増大する。トナーの帯電量が低下しているため電気的にバランスするには、より多くのトナーが移動する必要があるからである。トナー量の増大に応じて画像の濃度は濃くなる特性となる。例えば、図４において除電ランプ３４が点灯している場合において、現像バイアスＶｂが電圧値Ｖｂ２の場合、直線Ａｏｎにおける濃度は濃度Ｄ２ａであるのに対して、直線Ｂｏｎにおける濃度は濃度Ｄ２ｂとなり、画像の濃度は濃くなる。
【００８５】
図４に示すように、濃度特性の傾きは経時変化によりトナーの帯電量が少なくなるに応じて大きくなる。直線Ａｏｎ、Ａｏｆｆ、直線Ｂｏｎ、Ｂｏｆｆ、直線Ｃｏｎ、Ｃｏｆｆは、この順に経時した場合の特性である。
【００８６】
図５に示すテーブルでは、印刷枚数に応じた傾きが記憶されている。トナー特性の経時変化は、レーザプリンタ１の累積印刷枚数を指標として推測することができる。累積印刷枚数はトナーが環境条件下に保持されている時間と正の相関を有していると考えられるからである。図４において、例えば、直線Ａｏｎ、Ａｏｆｆが累積印刷枚数０枚に相当し、直線ＢｏｎおよびＢｏｆｆが累積印刷枚数５００枚に相当し、直線ＣｏｎおよびＣｏｆｆが累積印刷枚数１０００枚に相当するものである。
【００８７】
図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１０を実行するに当たり、第２レジスタ８３ｂから累積印刷枚数を読みだす。読みだされた枚数に応じてテーブルの傾きを選択することができる。例えば、印刷枚数０枚の傾きは、累計印刷枚数が０枚以上５００枚未満である場合に適用し、印刷枚数５００枚の傾きは、累計印刷枚数が５００枚以上１０００枚未満である場合に適用し、印刷枚数１０００の傾きは、累計印刷枚数が１０００枚以上の場合に適用する。また、累積印刷枚数に代えて、アジテータ３３ｅの累積回転数を経時の指標としてテーブルを構成することもできる。累積印刷枚数、あるいはアジテータ３３ｅの累積回転数により、トナーの帯電量を判断することができる。
【００８８】
ここで、第２実施形態における図３のフローチャートのステップＳ１０の説明において、図５のテーブルの印刷枚数を所定値として、累積印刷枚数、あるいはアジテータ３３ｅの累積回転数に応じてテーブル内の傾きを選択する処理は、帯電量判断処理の一例である。
【００８９】
以上、上記した第２実施形態によれば、以下の効果を奏する。
制御部８０は、累計印刷枚数に応じてトナーの帯電量を見積もり、トナーの帯電量に応じた濃度特性の傾きを図５のテーブルから選択することができる。具体的には、テーブルにおける印刷枚数を所定値として、累積印刷枚数に応じてテーブルにおける印刷枚数が決定され、決定された印刷枚数に対応する傾きが選択される。トナーの帯電量に応じた濃度特性の傾きを使用して現像バイアスＶｂを算出することができる。
【００９０】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、第１実施形態および第２実施形態の印刷処理に係る図３のフローチャートのステップＳ１０における現像バイアスＶｂの算出処理として、第１実施形態の処理とは異なる処理を行うこともできる。例えば、テーブルに傾きを記憶しておくことに代えて、異なる２つの現像バイアスＶｂの各々に対してパッチを形成し、各々のパッチの濃度を測定することにより、特性直線の傾きを算出することとしてもよい。
【００９１】
また、除電ランプ３４の発光強度の変化量に対する現像バイアスＶｂの補正量のテーブルをあらかじめ記憶しておくことで調整することも可能である。この場合、除電ランプ３４の所定の強度変化に対する現像バイアスＶｂの補正量は、実験あるいは測定等によりあらかじめ求めておくことで対応することができる。これにより、図３のフローチャートにおいて、ステップＳ８、ステップＳ１０の処理に代えて、テーブルを参照して補正量を決定することができる。
【００９２】
また、第１実施形態では現像バイアスＶｂにより画像の濃度を調整するものとして説明したが、本願はこれに限定されるものではない。現像バイアスＶｂを変更することに代えて、感光体ドラム３１に静電潜像を形成する露光部４０のレーザ光線の発光強度を変更してもよい。ここで、レーザ光線は照射光の一例である。
【００９３】
レーザ光線の強度が大きい程、感光体ドラム３１の表面に形成される静電潜像の電位は低下し、現像ローラ３３ｆに印加される現像バイアスＶｂとの電位差が大きくなり、感光体ドラム３１と現像ローラ３３ｆとの間の電位差が大きくなる。この結果、感光体ドラム３１に形成される静電潜像に付着するトナーの量は多くなり画像の濃度が濃くなることが考えられる。レーザ光線の強度を変更することにより、感光体ドラム３１に形成される静電潜像と現像ローラ３３ｆとの間の電位差を調整して画像の濃度を調整することができる。
【００９４】
例えば、レーザ光線の発光強度が小さい程、静電潜像電位ＶＬは高くなり現像バイアスＶｂとの電位差が小さくなる。これにより、感光体ドラム３１に形成される静電潜像に付着するトナーの量を少なくして濃度を薄くすることができる。逆に、レーザ光線の発光強度を大きくすれば、静電潜像電位ＶＬは低下し現像バイアスＶｂとの電位差が大きくなる。これにより、静電潜像に付着するトナーの量を大きくして濃度を濃くすることができる。レーザ光線の発光強度を変更することによって、濃度を調整することができる。
【００９５】
また、第１実施形態の現像バイアスＶｂによる画像の濃度を調整に代えて、帯電器３２のグリッド部３２ｂに印加されるグリッドバイアスＶｇを変更してもよい。ここで、グリッドバイアスＶｇは、帯電バイアスの電圧値の一例である。
【００９６】
帯電器３２のグリッド部３２ｂに印加されるグリッドバイアスＶｇにより、感光体ドラム３１の表面電位は正電位に帯電する。この帯電は、露光部４０のレーザ光線により静電潜像が形成されることに応じて静電潜像電位ＶＬに低下する。グリッドバイアスＶｇを高くして帯電電位を高くすれば、それに応じて静電潜像電位ＶＬも高くなる。静電潜像電位ＶＬが高くなると、現像バイアスＶｂとの電位差が小さくなり感光体ドラム３１に形成される静電潜像に付着するトナーの量は少なくなり濃度を薄くすることができる。逆に、グリッドバイアスＶｇを低くして帯電電位を低くすれば、それに応じて静電潜像電位ＶＬも低くなり現像バイアスＶｂとの電位差が大きくなる。その結果、感光体ドラム３１に形成される静電潜像に付着するトナーの量は多くなり濃度を濃くすることができる。グリッドバイアスＶｇを変更することによって濃度を調整することができる。
【００９７】
また、第２実施形態の印刷処理フローチャートのステップＳ１０において、トナー特性の経時変化の指標として、累積印刷枚数あるいはアジテータ３３ｅの累積回転数を例示したが、本願はこれに限定されるものではない。例えば、プロセスカートリッジ３０の交換からの経過時間、あるいは現像ローラ３３ｆへの現像バイアスＶｂの累積通電時間等も指標とすることができる。
【００９８】
また、第１実施形態では、トナー色ごとに対応するプロセスカートリッジ３０の除電ランプ３４を独立に制御する構成について説明したが、本願はこれに限定されるものではない。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）で共通に制御してもよいし、ブラック（Ｋ）を含めた全色で共通に制御してもよい。共通に制御することにより、除電ランプ３４の制御を簡略化することができる。
【００９９】
また、第１実施形態では、レーザプリンタ１を例に説明したが、これに限定されるものではない。スキャナ機能、コピー機能、ファクシミリ機能等を備える所謂複合機であってもよい。
【０１００】
また、第１実施形態では、制御部８０がＣＰＵ８１を備える場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。複数のＣＰＵを備えてもよいし、ＡＳＩＣ８５によって構成されてもよい。さらに、ＣＰＵ８１とＡＳＩＣ８５の組み合わせによって構成されてもよい。
【０１０１】
尚、本発明は、画像形成装置、画像形成方法、および画像形成装置に所定の機能を実現させるためのプログラムの他、現像バイアスの決定方法、画像形成装置に所定の機能を実現させるためのプログラムを記録した記録媒体等の種々の態様で実現することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１    レーザプリンタ
２０    画像形成部
３０、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ、３０Ｋ    プロセスカートリッジ
３１    感光体ドラム
３２    帯電器
３２ａ    帯電ワイヤ
３２ｂ    グリッド部
３３、３３Ｃ、３３Ｍ、３３Ｙ、３３Ｋ    トナーカートリッジ
３３ｆ    現像ローラ
３３ｅ    アジテータ
３４    除電ランプ
３５    クリーニングローラ
４０    露光部
８０    制御部
８３    ＲＡＭ
８３ａ    第１レジスタ
８３ｂ    第２レジスタ
８４    不揮発性メモリ
Ｃｂ    現像バイアス印加回路
Ｃｅ    除電ランプ制御回路
Ｖｂ    現像バイアス
Ｖｇ    グリッドバイアス
ＶＬ    静電潜像電位
【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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