(57)【要約】【課題】長期に亘って安定した画像濃度を保証することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体と、帯電手段と、画像情報書き込み手段と、静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段を有し、前記像担持体から記録材担持体上の記録材にトナー像を転写して記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を設け、前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、前記算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、帯電バイアスを印加して前記像担持体を帯電処理する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段を有し、前記像担持体から記録材担持体上の記録材にトナー像を転写して記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記像担持体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を設け、前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、前記算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、画像形成条件を限度値まで変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、画像形成条件を、算出された画像形成条件の変化量に対して一定の比率を掛けた値に限度値を足し合わせた値まで変化させることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記光学的検出手段によって読み取られた検出結果に基づいて変化させる画像形成条件は、帯電電位、現像電位、露光光量のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記濃度制御手段による制御は、予め設定された頻度に応じて実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記光学的検出手段は、前記像担持体上に形成された前記検出用トナー像の濃度を検出することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記検出用トナー像が形成される前において、前記光学的検出手段は像担持されていない前記像担持体上の領域を予め検出することを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と、帯電バイアスを印加して前記像担持体を帯電処理する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段を有し、前記像担持体から中間転写体上にトナー像を転写して中間転写体上に画像を形成した後、中間転写体から画像を記録材上に転写する画像形成装置において、
前記中間転写体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を設け、前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、前記算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、画像形成条件を限度値まで変化させることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、画像形成条件を、算出された画像形成条件の変化量に対して一定の比率を掛けた値に限度値を足し合わせた値まで変化させることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
画像形成装置。
【請求項１１】
前記光学的検出手段によって読み取られた検出結果に基づいて変化させる画像形成条件は、帯電電位、現像電位、露光光量のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記濃度制御手段による制御は、予め設定された頻度に応じて実行されることを特徴とする請求項８〜１０の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記光学的検出手段は、前記中間転写体上に形成された前記検出用トナー像の濃度を検出することを特徴とする請求項８〜１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記検出用のトナー像が形成される前において、前記光学的検出手段は像担持されていない前記中間転写体上の領域を予め検出することを特徴とする請求項８〜１３記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記像担持体の位置情報を検知する像担持体位置情報検知手段を設けたことを特徴とする請求項１又は８記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記光学的検出手段は、正反射型センサであることを特徴とする請求項１又は８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、電子写真方式或は静電記録方式にてトナー像を記録材上に転写して画像を得る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置の一例として図１にカラー画像形成装置を示す。
【０００３】
即ち、図１はカラー画像形成装置の概略構成図であり、図示のカラー画像形成装置においては、回転式現像装置３は、マゼンタトナー現像器３Ｍ、シアントナー現像器３Ｃ、イエロートナー現像器３Ｙ及びブラックトナー現像器３Ｋで構成されている。この回転式現像器３は、図示しない回転支持装置によって回転可能に支持されており、前記カラートナー現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋが順次感光体ドラム４に対向して各色トナーによる現像が行われる。
【０００４】
而して、感光体ドラム４が所定の角速度をもって回転駆動され、その表面が帯電器８によって一様に帯電される。次に、第１色目（例えばマゼンタ）の画像データに応じてＯＮ／ＯＦＦ制御された露光装置によってレーザビームが感光体ドラム４上に露光走査されることによって該感光体ドラム１上に第１色目の静電潜像が形成され、この静電潜像は第１色目のマゼンタトナー現像器３Ｍによって現像されて可視化される。そして、この可視化された第１色目のトナー像は、感光体ドラム４に所定の押圧力を持って圧接されながら回転駆動される転写ドラム５の表面に吸着された記録材６に転写される。
【０００５】
上記転写までの工程を他のトナー（シアン、イエロー、ブラック）についても同様に繰り返し、その都度各現像器３Ｃ，３Ｙ，３Ｋに内包された各色トナーによって可視化されたトナー像を転写ドラム５上に担持された記録材６上に順次転写・積層することによりカラー画像が形成され、このカラー画像は定着装置７によって記録材６に定着され、カラー画像が定着された記録材６は機外に排出される。
【０００６】
ところで、近年、特にフルカラー出力の増大とともに、出力画像の濃度安定性、階調安定性が求められてきている。特に、長期に亘って安定した濃度を維持するため、電子写真方式を利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置の画像濃度制御法として次のような手法が知られている。
【０００７】
即ち、予め環境状態と耐久枚数に応じた画像形成条件テーブルを記憶しておき、画像形成装置内に設けられた環境センサからの出力により画像形成装置の周囲の環境を検知するとともに、本体内に設けられた枚数カウンタによって画像形成装置若しくはプロセスユニットの耐久枚数を検知し、それらの検知結果に基づいて前記画像形成条件テーブルから適切な画像形成条件を選択するという手法である。
【０００８】
しかし、上記手法では、事故的な原因等により画像形成装置の状況が画像形成条件テーブルから逸脱した場合には、それに応じて対応することは困難であり、画像形成装置の微妙な変化には追従できないという欠点がある。
【０００９】
更に、感光体ドラム上や転写体上に特定のトナーパッチを形成し、濃度センサによってトナーパッチの濃度を検出し、検出した濃度に基づいて画像形成条件を選択し、所望の濃度になるように画像形成装置を制御するという技術が提案されている。この場合、実際に形成されたトナー濃度を検知して制御を行うため、画像形成装置の状態に即した制御が可能となり、長期に亘って安定した画像濃度を得ることができる。そして、長期放置後の立ち上がり時や、定期枚数毎に上記のような濃度制御を頻度良く実行することにより、できる限り画像形成装置の状態に沿った濃度制御を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
又、近年、カラー、モノクロを問わずランニングコストの低下が求められており、例えば従来の有機感光体に比べて１００倍近い長寿命であるアモルファルシリコンの感光体ドラムを採用した画像形成装置も開発されてきている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１５６９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のような濃度制御手法が用いられる画像形成装置において適正な画像濃度を維持するためには、濃度制御の頻度をできるだけ高くすることが望ましい。
【００１３】
しかしながら、近年、市場では生産性の向上等が求められており、制御による頻繁に発生するダウンタイムはスループットを落とす要因となってしまう。又、逆に生産性を向上させるために濃度制御間隔を疎にした場合、少ない制御間隔で所望の画像濃度を得ようと制御するため、制御後に急激な濃度変動を発生させる可能性がある。このような場合、制御範囲に一定の上下限値を設けることによって制御後の画像濃度の急激な変動を防ぐことも可能であるが、所望の画像濃度への収束に時間が掛かってしまい、結果として画像濃度を安定させることが困難となってしまうという問題があった。
【００１４】
更に、ランニングコストの低下を重視して長寿命のアモルファスシリコン感光体を採用した場合、アモルファスシリコン特有の欠点である帯電電位ムラのために濃度検出用の特定のトナーパッチの濃度の振れが大きくなってしまい、制御自体の精度が得られないという問題があった。
【００１５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、長期に亘って安定した画像濃度を保証することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、帯電バイアスを印加して前記像担持体を帯電処理する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段を有し、前記像担持体から記録材担持体上の記録材にトナー像を転写して記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を設け、前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、前記算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定することを特徴とする。
【００１７】
又、本発明は、像担持体と、帯電バイアスを印加して前記像担持体を帯電処理する帯電手段と、前記像担持体の帯電処理面に静電潜像を形成する画像情報書き込み手段と、前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段を有し、前記像担持体から中間転写体上にトナー像を転写して中間転写体上に画像を形成した後、中間転写体から画像を記録材上に転写する画像形成装置において、前記中間転写体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を設け、前記光学的検出手段によって読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、前記算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、像担持体上若しくは中間転写体上に形成した少なくとも１つの検出用トナー像を光学的検出手段によって読み取り、その読み取った検出結果に基づいて画像形成条件を変化させることによって所望の画像濃度を得る濃度制御手段を有する画像形成装置において、読み取った検出結果から算出された画像形成条件の変化量が予め設定された限度値を超えていた場合は、算出された画像形成条件の変化量と前記限度値との差分に応じて次回の制御間隔を決定するようにしたため、制御前後での急激な画像濃度の変動を抑制し、又、材料構成や光学的検知手段の精度に左右されることなく長期に亘って安定した濃度の画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の概略構成図である。
【００２１】
図示のカラー画像形成装置のリーダ部Ａにおいては、原稿台ガラス１０２上に置かれた原稿１０１は、光源１０３によって照射され、原稿１０１からの反射光は、光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は、３列に配列されたレッド、グリーン及びブルーのＣＣＤラインセンサー群によってラインセンサー毎にレッド、グリーン及びブルーの色成分信号を生成する。
【００２２】
これらの読み取り光学系ユニットは、矢印方向に走査することにより、原稿１０１をライン毎の電気信号データ列に変換する。
【００２３】
又、原稿台ガラス１０２上には、原稿１０１の位置を突き当てて該原稿１０１の斜め置かれを防ぐ突き当て部材１０７と、原稿台ガラス１０１面にＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定するためとＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための基準白色板１０６が配置されている。
【００２４】
而して、ＣＣＤセンサ１０５によって得られた画像信号は、リーダ画像処理部１０８にて画像処理された後にプリンタ部Ｂに送られ、プリンタ制御部１０９で画像処理される。
【００２５】
次に、プリンタ部Ｂについて説明する。
【００２６】
図１において、帯電手段である一次帯電器８はコロナ帯電器であり、該帯電手段８はバイアスを印加することによって感光体ドラム４の表面を負極性に一様に帯電させる。
【００２７】
画像データは、プリンタ画像処理部１０９に含まれるレーザドライバ及びレーザ光源１１０を介してレーザ光に変換され、そのレーザ光はポリゴンミラー１及びミラー２により反射され、一様に帯電された感光体ドラム４上に照射される。このレーザ光の照射により感光体ドラム４上には静電潜像が形成され、静電潜像が形成された感光ドラム４は、図示矢印方向に回転する。
【００２８】
回転式現像装置３は、感光体ドラム４上の静電潜像を可視像化するものであり、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋを収納している。これら４つの現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋは、回転軸によって回転可能に保持されており、画像形成の際には保持された状態で回転軸を中心に回転し、例えばマゼンタトナー現像器３Ｍが感光体ドラム４に対向した位置に停止し、マゼンタトナー現像器３Ｍ内の現像スリーブが感光体ドラム４に対して微小間隔（４００μｍ程度）をもって対向し、感光体ドラム４上に形成された静電潜像を現像してマゼンタトナー像として可視化する。異なる色のトナー像、即ち、シアントナー像、イエロートナー像及びブラックトナー像も同様に形成され、感光体ドラム４上の静電潜像の現像を行う際にはシアントナー現像器３Ｃ、イエロートナー現像器３Ｙ及びブラックトナー現像器３Ｋが順次回転され、これらが感光体ドラム４に対向した位置で停止して現像が行われる。
【００２９】
以上の現像動作が終了すると、回転式現像装置３内の全ての色の現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋ内の現像スリーブが感光体ドラム４に当接しない位置まで離間し、この位置をホームポジションとする。このようにホームポジションを設定することで、現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋ内のトナーが不用意に感光体ドラム４表面に付着するのを防ぐとともに、各現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋ内に収納されているトナー同士の混入を防ぐことができる。
【００３０】
転写ドラム５は、吸着手段によって記録材を担持して搬送するものであって、回転可能に支持され、不図示のモータによって回転駆動される。
【００３１】
クリーニング装置９は、現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋによって可視化されたトナー像が転写ドラム５上の記録材に転写された後、感光体ドラム４上の残トナーをクリーニングするものであり、廃トナーはクリーニング容器に蓄えられ、クリーニング容器が満杯になった段階で交換処理される。
【００３２】
定着装置７は、記録材上のトナー像を加熱定着させるものであり、記録材に熱を加えるための定着ローラ７ａと記録材を定着ローラ７ａに圧接させるための加圧ローラ７ｂの２本のローラで構成されている。
【００３３】
又、感光体ドラム４上に形成されたトナーパッチパターンの反射光量を検出するためのＬＥＤ光源１０（約９６０ｎｍに主波長を持つ）とフォトダイオード１１が設けられている。
【００３４】
図２は本実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００３５】
図２に示すように、プリンタ画像処理部１０９は、ＬＵＴ２５、ＰＷＭ２６、ＬＤドライバ２７、ＣＰＵ２８、パターンジェネレータ２９、ＲＯＭ３０、テストパターン記憶部３１、ＲＡＭ３２及び濃度換算回路４２によって構成されており、リーダ部Ａ、プリンタエンジン部１００と通信できるようになっている。
【００３６】
プリンタ画像処理部１０９は、プリンタエンジン部１００の感光体ドラム４の周りに配置されたフォトセンサ４０、一次帯電器８、レーザ光源１１０、表面電位センサ１２及び回転式現像装置３を制御している。尚、フォトセンサ４０は、ＬＥＤ１０とフォトダイオード１１から構成されている。
【００３７】
又、プリンタエンジン部１００には、機内の空気中の水分量を測定する環境センサ３３が設けられている。
【００３８】
前記表面電位センサ１２は、回転式現像装置３よりも上流側（感光体ドラム４の回転方向に対して上流側）に設けられており、一次帯電器８のグリッド電位、回転式現像装置３の現像バイアスは後述のようにＣＰＵ２８により制御される。
【００３９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置における最大濃度の制御方法について説明する。
【００４０】
本実施の形態に係る画像形成装置では、前回の濃度制御時に得られたコントラスト電位を、所定のトナーパッチをフォトセンサ４０によって検知した濃度データから得られるコントラスト電位で微調整することにより最適な最大濃度に制御する構成となっている。この濃度制御は本実施の形態では５００枚毎の定期枚数毎に実行される構成とする。
【００４１】
ここで、図３及び図４に従って最大濃度制御方法について説明する。尚、図３は画像濃度とコントラスト電位との関係を示す図、図４は濃度制御手順を示すフローチャートである。
【００４２】
先ず、前回の濃度制御結果から前回制御コントラスト電位Ｖcont0 を得る。ここで、コントラスト電位Ｖcontとは、図５に示すように、現像バイアスＶdcと露光された感光体ドラム４の表面電位Ｖｌとの差分電圧であり、このＶcontが大きいほど最大濃度が濃くなるようになっている。
【００４３】
前述のように前回制御で得られたコントラスト電位Ｖcont0 を中心に、或る一定の電位幅（本実施の形態においては５０Ｖ）で複数のトナーパッチを作像する。ここで、本実施の形態では、図３に示すように、Ｖcont0 −１００Ｖ、Ｖcont0 −５０Ｖ、Ｖcont0 、Ｖcont0 ＋５０Ｖ、Ｖcont0 ＋１００Ｖの計５つトナーパッチを最大信号値２５５レベルで作像し、感光体ドラム４に対向して設置されたフォトセンサ４０でその濃度を検知する。
【００４４】
図６に感光体ドラム４に相対するＬＥＤ１０とフォトダイオード１１から成るフォトセンサ４０からの信号を処理する処理回路を示す。フォトセンサ４０に入射された感光体ドラム４からの近赤外光は、フォトセンサ４０により電気信号に変換され、電気信号はＡ／Ｄ変換回路４１により０〜５Ｖの出力電圧が０〜２５５レベルのデジタル信号に変換される。そして、濃度換算回路４２により濃度に変換される。尚、本実施の形態で使用したフォトセンサ４０は、感光体ドラム４からの正反射光のみを検出するよう構成されている。
【００４５】
感光体ドラム４上の濃度を各色の面積階調により段階的に変えていったときのフォトセンサ４０出力と出力画像濃度との関係を図７に示す。
【００４６】
トナーが感光体ドラム４に付着していない状態におけるフォトセンサ４０の出力を５Ｖ、即ち、２５５レベルに設定した。
【００４７】
図７から分かるように、各トナーによる面積被覆率が大きくなって画像濃度が大きくなるに従って感光体ドラム４単体よりフォトセンサ４０出力が小さくなる。これらの特性から、各色専用のセンサ出力信号から濃度信号に変換するテーブル４２ａ（図６参照）を持つことにより、各色とも精度良く濃度信号を読み取ることができる。
【００４８】
作像された５つの所定のトナーパッチは、フォトセンサ４０にて検知され、濃度信号に変換されて５対のコントラスト電位−濃度の関係が得られる。５つの得られたデータを最小自乗法によって直線近似し、所望のターゲット濃度Ｄtargetになるような適正コントラスト電位Ｖcont1 を算出する。
【００４９】
画像形成装置としては、前回制御コントラスト電位Ｖcont0 と適正コントラスト電位Ｖcont1
の差分をオフセットレベルΔＶcontとして記憶する。本来ならば、前回制御時のコントラスト電位Ｖcont0 から今回の制御で得られた適正コントラスト電位Ｖcont1 の差分ΔＶcontは微小となる筈である。
【００５０】
しかし、環境変動や耐久変動、トナーの電荷量の変動、現像器内のトナーと磁性キャリアの比率等の要因で前回制御時のコントラスト電位Ｖcont0 と今回の適正コントラスト電位Ｖcont1
の差分ΔＶcontが大きくなってしまった場合、制御前後でコントラスト電位が大きく変動するため、結果として図８に示すような急激な濃度変動が発生してしまう。
【００５１】
そこで、本実施の形態では、前回制御時のコントラスト電位Ｖcont0 と今回の適正コントラスト電位Ｖcont1
の差分ΔＶcontが予め設定された変化限度値｜Ｖlimit ｜を超えていた場合は、ΔＶcont＝Ｖlimit として設定する。
【００５２】
ここで、変化限界値Ｖlimit は、現像の濃度とコントラスト電位の特性カーブに基づき、急激な濃度変動を発生させない範囲での最大値を設定しておく必要がある。本発明者の実験によれば、本実施の形態に係る画像形成装置では、反射濃度を０．１変動させるのに必要なコントラスト電位が約２０Ｖであるという結果から、本実施の形態では変化限度値Ｖlimit ＝２０Ｖとした。ここで、制御の結果得られたΔＶcontが６０Ｖであったとすると、ΔＶcont＞Ｖlimit であるため、ΔＶcont＝２０Ｖとする。
【００５３】
しかし、実際はΔＶcont＝６０Ｖであるにも拘らず、急激な濃度変動を抑制するために２０Ｖまでしか制御しないことから、適正濃度に収束させるためには今後５００枚数おきに実行される濃度制御が複数回実行される必要があり、適正濃度を維持することが困難である。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、制御で得られたΔＶcontと変化限度値Ｖlimit を比較して、ΔＶcont≦Ｖlimit であれば、Ｖcont＝Ｖcont0 ＋ΔＶcontとし、ΔＶcont＞Ｖlimit であった場合には、Ｖcont＝Ｖcont0 ＋Ｖlimit として、更に制御間隔に比率Ｖlimit
／ΔＶcontを掛けることによって次回制御までの間隔を新たに算出する。
【００５５】
つまり、制御前までのＶcontが１６０Ｖ（＝Ｖcont0 ）であったとして、今回の制御で得られたΔＶcontが６０Ｖであった場合、Ｖlimit
＝２０Ｖを超えているため、新たに算出されるＶcontは１６０＋２０＝１８０Ｖとなり、更に制御間隔５００枚に対して、５００×（２０／６０）＝１６７として、１６７枚後に次回の制御を行うこととする。
【００５６】
上記の制御を行うことにより、図９に示すように、制御前後でコントラスト電位を大きく変更することがないため、急激な濃度変動を抑制するとともに、所望の画像濃度に対して未達分に関しては次回制御までの間隔をコントラスト電位の未達量に応じて短縮することによって所望の画像濃度に対しての収束率を高めることが可能となる。
【００５７】
又、本実施の形態は、所定のトナーパッチをフォトセンサ４０で検出する際の精度が得られない場合でも制御結果に対して制限を設けているため、制御の精度不良による濃度の大きな変動を防ぐことができるとともに、それに応じて制御頻度を可変とするため、適正濃度への収束率を高めることが可能となる。例えば、本実施の形態のようなフォトセンサ４０を用いて濃度検知を行う場合、濃度レベルが高くなればなるほど、これに比例して検知のダイナミックレンジは減少する方向となり、それに伴って検知精度は下がることになる。
【００５８】
又、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置においては、アモルファスシリコン特有の帯電電位ムラ等の影響により、十分な検知精度が得られない可能性が考えられるが、本実施の形態を適用することにより従来と同様の構成で安定して制御することが可能となる。
【００５９】
以上において、本実施の形態によれば、感光体ドラム上に所定のトナーパターンを形成し、その濃度を濃度センサで検知することによって濃度制御を行う画像形成装置において、制御の前後での画像濃度の急激な変化を抑制するとともに、制御結果に基づいて次回制御タイミングを決定することにより、所望の濃度への収束率を高めることができるため、長期に亘って安定した画像濃度を保証することが可能となる。
【００６０】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００６１】
本実施の形態では、中間転写体を用いた画像形成装置に適用した例を示す。本実施の形態では、中間転写体上にフォトセンサを設け、パッチトナーの濃度を検知している。
【００６２】
図１０は本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図であり、プリンタ部Ｂは、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋが納められた回転式現像装置３を有し、適時必要時に各現像器３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｋが現像位置に移動して現像を行う構成は実施の形態１と同様である。
【００６３】
各色の画像情報に応じて感光体ドラム４上に形成されたトナー像は、中間転写体５１上に順次転写され、フルカラーの場合には、４色トナー像が中間転写体５１上に転写された後、給紙ユニットから給紙された記録材６に一括転写され、記録材６は、定着装置７によるトナー像の定着工程を経て機外に排出されてフルカラープリントとなる。
【００６４】
実施の形態１で示した構成の場合、画像濃度の制御に用いるトナーパッチを感光体ドラム４上に形成するが、感光体ドラム４の表面は耐久時に削れや傷といった劣化要因によって、トナーパッチの読み込みの変動要因が著しく、長期的な安定性という観点では余り好ましくない。
【００６５】
そこで、本実施の形態では、感光体ドラム４に比べて劣化要因が少なく、一層の安定性が得られると思われる中間転写体５１上に画像濃度制御に用いるフォトセンサ４０を設けることを特徴としている。その他の構成は実施の形態１のそれと同様である。
【００６６】
而して、本実施の形態においても、中間転写体５１上に所定のトナーパターンを形成し、その濃度を濃度センサで検知することによって濃度制御を行う場合に、制御の前後での画像濃度の急激な変化を抑制するとともに、制御結果に基づいて次回制御タイミングを決定することにより、所望の濃度への収束率を高めることができるため、長期に亘って安定した画像濃度を保証することが可能となる。
【００６７】
尚、本実施の形態においては、中間転写体５１上でトナーパッチの読み込みを行ったが、記録材を搬送する転写ベルト等上でトナーパッチを読み込む構成を採用すれば、本発明が適用可能である。
【００６８】
更に、本実施の形態では、反射型のセンサを用いたが、中間転写体或は転写ベルト等に透過性の高い材料を用いれば、透過型センサによる構成も当然適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、電子写真方式或は静電記録方式にて画像を形成する画像形成装置に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の濃度制御手法を示す画像濃度とコントラスト電位との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の濃度制御手順を示すフローチャートである。
【図５】コントラスト電位を示す概略図である。
【図６】フォトセンサから濃度変換までのフロー図である。
【図７】フォトセンサ出力と画像濃度との関係を示す図である。
【図８】従来の濃度制御手法による濃度変動を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態１の濃度制御手法による濃度変動を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００７１】
３      回転式現像装置
４      感光体ドラム（像担持体）
５      転写ドラム
６      記録材
７      定着装置
８      １次帯電器
９      クリーナー
１０    ＬＥＤ
１１    フォトダイオード
１２    表面電位センサ
４０    フォトセンサ
５１    中間転写体
１００  プリンタエンジン
１０５  ＣＣＤセンサ
１０９  プリンタ制御部
１１０  半導体レーザ
【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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