(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度を前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度で除した値が閾値以上である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と
を備えることを特徴とする濃度制御装置。
【請求項２】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度を前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度で除した値が閾値以上である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と
を備えることを特徴とする濃度制御装置。
【請求項３】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度から前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と
を備え、
前記第１の目標濃度設定用画像は、中間調を表現する単位面積当たりの画像の周波数が、前記濃度制御用画像よりも低い
ことを特徴とする濃度制御装置。
【請求項４】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度から前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と
を備え、
前記目標濃度設定用画像は、中間調を表現する単位面積当たりの画像の周波数が、前記濃度制御用画像よりも低い
ことを特徴とする濃度制御装置。
【請求項５】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度から前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置内の該トナーの濃度を特定するトナー濃度特定手段と
を備え、
前記濃度制御手段は、前記トナー濃度特定手段により特定されたトナーの濃度が高いほど、前記閾値を小さくする
ことを特徴とする濃度制御装置。
【請求項６】
設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、
前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、
前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、
前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、
前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度から前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と、
トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置内の該トナーの濃度を特定するトナー濃度特定手段と
を備え、
前記濃度制御手段は、前記トナー濃度特定手段により特定されたトナーの濃度が高いほど、前記閾値を小さくする
ことを特徴とする濃度制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の濃度制御装置と、
前記第１及び第２の形成制御手段により制御されて画像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、濃度制御装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置がトナー像の濃度制御を行うに際して、感光体等の像保持体表面に、所定の画像密度の濃度制御用画像を形成し、これを濃度センサで読み取って、トナー像の画像密度と、読み取ったトナー像の濃度とが所望の関係となるように、画像形成条件を設定する。「画像密度」は、単位面積当たりの下地（像保持体の表面）に対するトナーの被覆率を示し、０％で無色（下地色）を、１００％でいわゆるベタ色を表す。また、「濃度」は光学濃度のことで、濃度センサがトナー像に照射する検出光の光量を、濃度センサが検出した反射光の光量で除した値である。画像形成条件は、画像形成装置が画像を形成するときに従う条件のことであり、例えば、現像装置に収用された現像剤に対するトナーの濃度や、現像電位、露光装置の露光量、帯電装置が感光体を帯電させるときの帯電電位等がある。
【０００３】
濃度センサとしては、例えばＡＤＣ（Auto Developability Control）センサが用いられる。この種の濃度センサでは、高濃度域のトナー像の濃度の検出精度が、それよりも低い濃度域の検出精度と比べて低い。一般に、トナー像の画像密度と濃度との関係（以下、「階調特性」という）は、図１６に示す傾向を示す。「ＴＣ」は、現像装置に収容された現像剤に対する、トナーの濃度を百分率で表した値である。同図に示すように、画像密度がおよそ０％〜６０％のときには、画像密度の変化に対する濃度変化が大きく、画像密度６０％以上のときには、画像密度の変化に対する濃度変化が小さくなっている。これは、濃度制御用画像の濃度が或る程度まで高くなると、濃度センサによってパッチ画像に照射される検出光の反射光の光量が変化しにくくなり、その光量の測定結果がほとんど同じになるからである。これを原因として、濃度センサの感度が著しく低下するような濃度の検出時には、“濃度センサの測定結果が飽和する”ことになる。
【０００４】
そこで、従来は、濃度センサの測定結果が飽和しないように、画像密度が低い濃度制御用画像を用いたり、感光体の帯電電位や現像バイアス等を制御して、濃度制御用画像の濃度を低くしていた。このような手法を用いてトナー像の濃度制御を行うことは、高濃度域の濃度制御においても効果的である。しかしながら、現像剤の劣化や、現像ロールと感光体ドラムとの距離の経時変化、或いは現像ロール上の現像剤量や現像装置に収容されているトナー濃度の変化等を原因として、比較的低い濃度域の階調特性がほとんど変化しないのに対して、それよりも高い濃度域の階調特性が大きく異なることがある。このような場合、高い濃度のトナー像の濃度制御を十分な精度で行うことができないから、このようなトナー像の濃度制御の精度を高めるための技術として、例えば特許文献１〜４に開示されたものがある。
【特許文献１】特開平５−８０６２２号公報
【特許文献２】特開２００１−１７５０４０号公報
【特許文献３】特公平４−３３１２号公報
【特許文献４】特開平１１−３２７２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、トナー像の濃度制御においては、低い濃度域から高い濃度域に亘って十分な精度で濃度制御が行われることが重要である。その中でも、特に、高濃度域における濃度制御が十分でないと、例えば現像装置内においてトナー濃度が高くなりすぎて、装置内又はシートにトナー汚れや、感光体へのトナーかぶりが生じたり、シートに転写されるトナー像のトナー量が多くなりすぎて定着不良の原因になることがある。このような理由からも、高い濃度域において、トナー像の濃度制御はとりわけ重要であるといえる。
そこで、本発明は、高い濃度域におけるトナー像の濃度制御の精度を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明の第１の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度を前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度で除した値が閾値以上である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第２の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度を前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度で除した値が閾値以上である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第３の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度から前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段とを備え、前記第１の目標濃度設定用画像は、中間調を表現する単位面積当たりの画像の周波数が、前記濃度制御用画像よりも低いことを特徴とする。
【０００９】
本発明の第４の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度から前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段とを備え、前記目標濃度設定用画像は、中間調を表現する単位面積当たりの画像の周波数が、前記濃度制御用画像よりも低いことを特徴とする。
【００１０】
本発明の第５の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い第１の目標濃度設定用画像、及び当該第１の目標濃度設定用画像よりも画像密度が低い第２の目標濃度設定用画像をそれぞれ、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記第１及び第２の目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度をそれぞれ特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記第１の目標濃度設定用画像の濃度から前記第２の濃度特定手段が特定した前記第２の濃度設定用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置内の該トナーの濃度を特定するトナー濃度特定手段とを備え、前記濃度制御手段は、前記トナー濃度特定手段により特定されたトナーの濃度が高いほど、前記閾値を小さくすることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第６の構成の濃度制御装置は、設定された画像形成条件に従い画像を形成する画像形成手段により、所定の光学濃度を目標濃度とした濃度制御用画像を形成させる第１の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記濃度制御用画像から光学的に検出した濃度を特定する第１の濃度特定手段と、前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度と、当該濃度制御用画像の前記目標濃度との差が小さくなるように、前記画像形成手段が従う前記画像形成条件を設定する濃度制御手段と、前記濃度制御用画像よりも画像密度が高い目標濃度設定用画像を、前記画像形成手段により形成させる第２の形成制御手段と、前記画像形成手段により形成された前記目標濃度設定用画像から光学的に検出した濃度を特定する第２の濃度特定手段と、前記第２の濃度特定手段が特定した前記目標濃度設定用画像の濃度から前記第１の濃度特定手段が特定した前記濃度制御用画像の濃度を減じた値が閾値未満である場合には、前記濃度制御手段が用いる前記目標濃度を前記所定の濃度から低くする目標濃度変更手段と、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像装置内の該トナーの濃度を特定するトナー濃度特定手段とを備え、前記濃度制御手段は、前記トナー濃度特定手段により特定されたトナーの濃度が高いほど、前記閾値を小さくすることを特徴とする。
また、本発明は、上記いずれかに記載の濃度制御装置と、前記第１及び第２の形成制御手段により制御されて画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い濃度域におけるトナー像の濃度制御の精度を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（１）第１実施形態
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
（１−１）構成
図１は、画像形成装置１００のハードウェア構成を示すブロック図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、画像形成部１と、検出部２と、制御部３と、記憶部４と、ＵＩ（User Interface）部５と、通信部６とを備えている。制御部３及び記憶部４は、トナー像の濃度を制御する濃度制御装置として機能する。
画像形成部１は、設定された画像形成条件に従って画像を形成する画像形成手段の一例である。画像形成部１は、例えば、制御部３から供給された画像データに基づいてシートに画像を形成したり、制御部３の制御の下、後述する濃度制御処理で用いる濃度制御用画像や、後述する目標濃度設定処理で用いる目標濃度設定用画像を形成したりする。検出部２は、ＡＤＣセンサであり、画像形成部１の感光体に検出光を照射し、その反射光を受光すると、受光した反射光の受光量に応じた信号を制御部３に出力する。制御部３は、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）や、ワークエリアを提供するＲＡＭ（Random Access Memory）および各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）を備え、制御プログラムに記述された手順に従って演算処理を行う。
【００１４】
記憶部４は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置を備え、各種データを記憶する。記憶部４には、濃度制御用画像の目標とする所定の濃度を示す目標濃度等の各種パラメータ、制御部３が後述する濃度制御処理を行うタイミングを判断するために用いられ、画像形成処理を実行した回数を計数するカウンタ等が記憶されている。具体的には、記憶部４にはカウンタとして、「濃度制御用カウンタ」と「目標濃度設定用カウンタ」とが記憶されているが、詳しくは後述する。ＵＩ部５は、タッチパネルや各種ボタンを備え、ユーザからの操作を受け付けるとともに、画像や音声により情報の通知を行う。通信部６は、ネットワークを介して通信を行うためのインターフェース装置である。通信部６は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して、図示せぬコンピュータ等の外部装置から画像データを受信する。
【００１５】
図２は、画像形成装置１００の構造を模式的に表した図である。
画像形成部１は、図中の矢印ａ方向に回転しながらイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎のトナー像（画像）を保持する感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、その感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを均一に帯電させる帯電装置１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと、ＹＭＣＫ各色の画像データに基づいて変調された露光光を、帯電した感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにレーザ光を照射して露光することよりＹＭＣＫ各色の静電潜像を形成する露光装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋと、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに形成された静電潜像をトナーによって現像することで感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにトナー像を形成する現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋと、現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋに各色のトナーを供給するトナーボックス１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋとを備えている。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、それぞれトナーボックス１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋから供給される各色のトナーとキャリアからなる二成分の現像剤を収容する。
【００１６】
また、画像形成部１は、対向ロール１８や駆動ロール１９に張架され、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと接触しながら図中の矢印ｂ方向に循環移動する無端状の像保持体として中間転写ベルト１５と、中間転写ベルト１５を挟んで感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと接触部を形成し、この接触部において感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ周面のトナー像を中間転写ベルト１５に転写する１次転写ロール１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋと、中間転写ベルト１５を挟んで対向ロール１８と接触部を形成し、像保持体である中間転写ベルト１５上のトナー像を、用紙トレイ２２から複数の搬送ロール２１によって搬送されてくる用紙に２次転写する２次転写ロール１７とを備えている。
【００１７】
以上のような構成を有する画像形成部１は、制御部３の制御に応じて、濃度制御用画像や目標濃度設定用画像等の画像を、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれの表面に形成する。ここでの「濃度制御用画像」や「目標濃度設定用画像」は、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれか１色が一様の画像密度で、一様の濃度を有する、例えば１センチ四方で形成された画像のことである。「画像密度」は、単位面積当たりの下地（感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの表面）に対するトナーの被覆率を示し、０％で無色（下地色）を、１００％でいわゆるベタ色を表す。また、「濃度」は光学濃度のことであり、トナー像の濃度Ｄは下記式（１）によって定義される。下記式（１）において、Ｉｏは濃度センサが照射する検出光の光量であり、Ｉは濃度センサが受光する反射光の光量である。
Ｄ＝−ｌｏｇ（Ｉ／Ｉｏ）・・・（１）
【００１８】
なお、画像形成装置１００において、各色のトナー像を形成するための機構は、用いるトナーが異なるのみであって、その構成に大きな差異はない。そこで、これらの記載に際してそれぞれを特に区別する必要がない場合には、トナーの色を示す符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
【００１９】
（１−２）動作
次に、画像形成装置１００の動作について説明する。
（１−２−１）濃度制御処理
まず、画像形成装置１００が実行する濃度制御処理について、図３に示すフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。なお、以下では、制御部３の「濃度制御処理」の実行のタイミングも含めて説明する。
制御部３は、通信部６によって受信した画像データに基づいて、画像形成部１によってシートに画像を形成する「プリント動作」を実行する（ステップＳＡ１）。そして、制御部３は、このプリント動作において、１つの画像データに基づいて画像を形成するたびに、記憶部４に記憶している濃度制御用カウンタの値を「１」ずつインクリメントする（ステップＳＡ２）。続いて、制御部３は、記憶部４に記憶されている濃度制御用カウンタの値が所定の制御回数に一致するか否かを判断する（ステップＳＡ３）。つまり、制御部３は、制御回数と同じ回数だけ、シートに画像を形成したか否かを判断することになる。この制御回数は例えば「３０」であり、予め実験的に求められたトナー像の濃度制御が必要となる画像形成回数が設定される。ここで、制御部３は、濃度制御用カウンタの値が制御回数に一致しないと判断すると（ステップＳＡ３；ＮＯ）、まだ濃度制御処理を実行すべきタイミングでないと判断して、ステップＳＡ１０に進む。そして、ステップＳ１０において、制御部３は、プリント動作を終了するか否かを判断し、通信部６によって受信したすべての画像データに基づいて、シートに画像を形成した場合には（ステップＳＡ１０；ＹＥＳ）、プリント動作を終了する。一方、制御部３が、まだ画像を形成していない画像データがあると判断した場合には（ステップＳＡ１０；ＮＯ）、プリント動作を続行するべく、ステップＳＡ１に戻る。
【００２０】
一方、ステップＳＡ３において、制御部３は、記憶部４に記憶している濃度制御用カウンタの値が制御回数に一致すると判断すると（ステップＳＡ３；ＹＥＳ）、ステップＳＡ４に進む。ステップＳＡ４において、制御部３は、検出部２によって、トナー像が形成されていない状態の感光体１０の表面（つまり、感光体１０の素面）に所定の光量の検出光を照射し、その反射光を受光して受光量を測定し、その受光量に応じた信号を取得する（ステップＳＡ４）。続いて、制御部３は、濃度制御用画像を感光体１０の表面に形成するよう、画像形成部１を制御する（ステップＳＡ５）。すなわち、制御部３は、濃度制御用画像を画像形成部１に形成させるよう制御する第１の形成制御手段の一例である。ここでは、制御部３は、濃度制御用画像を１つだけ形成させるものとし、この濃度制御用画像は、例えば画像密度が５０％のように、検出部２による濃度の検出結果が飽和しない濃度となるような画像密度のものが採用される。このような濃度制御用画像については、実験的或いは計算により画像形成装置１００の製造段階等において所定のものに決められている。
【００２１】
続いて、制御部３は、検出部２によって、濃度制御用画像が形成された感光体１０の表面にステップＳＡ４のときと同じ光量の検出光を照射し、その反射光を受光して受光量を測定し、その受光量に応じた信号を取得する（ステップＳＡ６）。次いで、制御部３は、濃度制御用画像からの反射光の光量を、感光体１０の素面からの反射光の光量で除算して、濃度制御用画像の濃度を特定する（ステップＳＡ７）。すなわち、制御部３及び検出部２は、画像形成部１により形成された濃度制御用画像の濃度を特定する第１の濃度特定手段の一例である。そして、制御部３は、ステップＳＡ７で特定した濃度制御用画像の濃度と、記憶部４に記憶されている目標濃度とを比較して、それらの差が小さくなるように、画像形成部１が従う画像形成条件を設定する（ステップＳＡ８）。
【００２２】
ここでの画像形成条件は、例えばトナーボックス１４から現像装置１３に供給するトナーの補給量である。具体的には、制御部３は、濃度制御用画像から特定した濃度が目標濃度に対して低いほど、トナーの補給量を大きくして濃度制御用画像の濃度が高くなるような制御を行う。反対に、濃度制御用画像の濃度が目標濃度に対して高いほど、制御部３は、トナーの補給量を小さくして濃度制御用画像の濃度が低くなるような制御を行う。濃度制御用画像の実際の濃度及びその目標濃度と、トナー補給量との関係を示すアルゴリズムは、予め記憶部４に記憶されている。制御部３は、このアルゴリズム及び特定した濃度制御用画像の濃度と目標濃度との関係に基づいて、トナー補給量を決定する。画像形成条件は、これ以外のものであってもよく、例えば、露光装置１２の露光光の光量（露光量）、帯電装置１１が感光体１０を帯電させるときの帯電電位、現像装置１３の現像バイアス、１次転写ロール１６の転写電位等であってもよい。また、これらを組み合わせた最適な画像形成条件を、制御部３が設定するようにしてもよい。
【００２３】
このようにして、制御部３は画像形成条件を設定すると、記憶部４における濃度制御用カウンタの値を「０」にクリアして（ステップＳＡ９）、ステップＳＡ１０に進み、上記と同様でプリント動作を終了するか否かを判断することになる。
以上が、画像形成装置１００が実行する濃度制御処理の説明である。具体的には、処理ステップＳＡ４〜ＳＡ９が濃度制御処理に相当し、その各処理が階調特性の補正に関与することになる。
【００２４】
ところで、ステップＳＡ５で感光体１０に形成される濃度制御用画像においては、その画像密度が同じであっても、トナーの堆積状態（すなわち、スクリーン構造）によって、制御部３が特定する画像の濃度が異なることがある。図４（ａ）〜（ｃ）は、スクリーン線数が１５０ｄｐｉ（dots per inch）、３００ｄｐｉ、６００ｄｐｉのそれぞれの場合において、現像装置１３に収容される現像剤に対するトナー濃度ＴＣ（以下、単に「トナー濃度ＴＣ」という）を６％、８％、１１％としたときの、濃度制御用画像の濃度Ｄと、検出部２によって所定の光量Ｉｏの検出光を照射したときの反射光の受光量Ｉとの関係を示したグラフである。
同図に示すように、スクリーン線数が高い（つまり、中間調を表現する単位面積当たりの画像の周波数が高い）ほど、トナー濃度ＴＣの違いによる反射光の受光量のばらつきが小さくなっていることが分かる。このような傾向を示すのは、スクリーン線数が高いほどその画像構造が複雑になるため、よりベタ画像に近い状態となり、露光装置１２によって照射される露光光が外乱による変動を受けにくいからである。このことから、スクリーン線数が高い濃度制御用画像を用いる方が、検出部２の検出結果がトナー濃度ＴＣに依存しにくくなり、濃度制御処理の精度においても好適である。
【００２５】
（１−２−２）目標濃度設定処理
次に、濃度制御処理の高濃度域における濃度制御の精度を上げるための「目標濃度設定処理」について説明する。この目標濃度設定処理において、制御部３は、濃度制御処理で用いられる目標濃度を、最適な値に設定するための処理を実行する。なお、目標濃度設定処理において目標濃度を変更しないときの目標濃度のことを、以下では、「初期濃度」という。
【００２６】
はじめに、目標濃度設定処理を行う理由について説明する。発明者らは、所定のスクリーン線数で、それぞれ異なる画像密度を有する２種類の目標濃度設定用画像の濃度を各々特定し、濃度の比（以下、「濃度比」という）を算出したところ、現像装置１３内のトナー濃度ＴＣが変化しても、濃度比が変わらないことを発見した。ここで、図５は、最高濃度Ｄｍａｘと、濃度比ＲＨとの関係を示したグラフである。最高濃度Ｄｍａｘは、画像密度１００％の画像を形成したときに検出部２によって検出される濃度のことである。また、濃度比ＲＨは、スクリーン線数が１５０ｄｐｉで、画像密度が８０％である「高濃度の目標濃度設定用画像Ａ」（第１の目標濃度設定用画像）の濃度Ｄａを、高濃度の目標濃度設定用画像Ａよりも画像密度が低く、スクリーン線数１５０ｄｐｉで、画像密度が４５％である「目標濃度設定用画像Ｂ」（第２の目標濃度設定用画像）の濃度Ｄｂで除して求めた値である。なお、同図には、トナー濃度ＴＣをそれぞれ７％、９％、１１％とした場合の関係を示している。同図に示すように、各トナー濃度ＴＣにおいて、おおよそグラフは重なり合っていることが分かる。発明者らはさらに実験を進めると、高濃度の目標濃度設定用画像の濃度が高くなりすぎると、濃度比がトナー濃度ＴＣの変化に応じて異なることを発見した。
【００２７】
図６は、図５において、高濃度の目標濃度設定用画像Ａをスクリーン線数１５０ｄｐｉで、画像密度を９５％とし、目標濃度設定用画像Ｂをスクリーン線数１５０ｄｐｉで、画像密度を４５％とした場合において、トナー濃度ＴＣを７％、９％、１１％としたときの最高濃度Ｄｍａｘと、濃度比ＲＨとの関係を示したグラフである。同図に示すように、最高濃度Ｄｍａｘがおよそ「１．４」よりも低い濃度域においては、図５に示す関係と同様で、トナー濃度ＴＣによらず濃度比ＲＨの値がおおよそ一致している。これに対し、最高濃度Ｄｍａｘが「１．４」よりも高い濃度域においては、トナー濃度ＴＣが異なると、濃度比ＲＨの値にばらつきが生じるとともに、最高濃度Ｄｍａｘが大きくなるにつれて濃度比ＲＨが急激に大きくなっていることが分かる。また、同図より、最高濃度Ｄｍａｘが或る程度まで高くなると、それ以上の濃度域においては、濃度比ＲＨが低下していることも分かる。
【００２８】
続いて、図７は、スクリーン線数がそれぞれ１５０ｄｐｉで、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの画像密度（図中のＣｉｎ）を７０％、８０％、９５％とし、トナー濃度ＴＣを８％とした場合の、最高濃度Ｄｍａｘと、検出部２によって検出される高濃度の目標濃度設定用画像Ａからの反射光の受光量Ｉとの関係を示したグラフである。同図に示すように、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの画像密度を７０％とした場合、最高濃度Ｄｍａｘが「１．４」〜「１．６」の濃度域において、濃度が高くなるにつれて、反射光の光量が次第に小さくなっていることが分かる。この場合、最高濃度Ｄｍａｘが１．４以上のような高い濃度域においても、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度の違いに応じて反射光の受光量にも差異があるので、トナー像の濃度をより精度よく検出できる。また、画像密度を８０％とした場合、画像密度が７０％の場合と比べて、反射光の光量は小さくなりにくくなっていることが分かる。高濃度の目標濃度設定用画像Ａの画像密度を９５％とした場合、最高濃度Ｄｍａｘが「１．４」よりも高い濃度域において目標濃度設定用画像からの反射光の受光量はほぼ一致し、その下限付近（図の点線で囲んだ領域）では、受光量はほとんど変化していないことが分かる。この濃度域において、検出部２による測定結果は飽和し、トナー像の濃度を正確に測定することができない。このことから、高い画像密度の濃度制御用画像を用いる場合、その濃度が必要以上に高いか否かを検出部２による直接的な濃度検出のみでは特定することが難しい。よって、上記濃度制御処理のみでは、例えば現像装置内においてトナー濃度が高くなりすぎて、装置内又はシートにトナー汚れや感光体へのトナーかぶりが生じたり、シートに転写されるトナー像のトナー量が多くなりすぎて定着不良が起こるといった不具合を回避することができない場合がある。そこで、目標濃度設定処理において、画像形成装置１００は、濃度の測定結果が飽和しない程度に高い画像密度の画像の濃度を用いて、最高濃度Ｄｍａｘを推定する。そして、画像形成装置１００は、推定した最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高くなることを回避するための制御を行う。
【００２９】
続いて、画像形成装置１００が実行する目標濃度設定処理の動作例について、以下に具体的に説明する。この目標濃度設定処理における画像形成装置１００の動作は、上述した濃度制御処理と並行して行われる。
（１−２−２−Ａ）動作例１
まず、動作例１における画像形成装置１００の動作について、図９に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
制御部３は、ステップＳＡ１のプリント動作を実行するたびに目標濃度設定用カウンタの値を１ずつインクリメントし（ステップＳＢ１）、目標濃度設定用カウンタの値が所定の制御回数に一致するか否かを判断する（ステップＳＢ２）。ここでの制御回数は、目標濃度設定処理の実行タイミングを設定するものであり、濃度制御処理の実行タイミングを決定付ける制御回数よりは大きい値が設定される。ここで、制御部３は、目標濃度設定用カウンタの値が制御回数に一致しないと判断すると（ステップＳＢ２；ＮＯ）、目標濃度設定処理の実行タイミングでないと判断して、目標濃度設定処理を行うことなく、終了する。
【００３０】
一方、制御部３は、目標濃度設定用カウンタの値が制御回数に一致すると判断すると（ステップＳＢ２；ＹＥＳ）、ステップＳＢ３に進み、目標濃度設定処理を開始する。
まず、制御部３は、その濃度が比較的高い高濃度の目標濃度設定用画像Ａ（ここでは、スクリーン線数１５０ｄｐｉ、画像密度８０％とする）、及び高濃度の目標濃度設定用画像Ａよりは画像密度が低い目標濃度設定用画像Ｂ（ここでは、スクリーン線数１５０ｄｐｉ、画像密度４５％とする）をそれぞれ感光体１０の表面に形成するよう、画像形成部１を制御する（ステップＳＢ３）。すなわち、制御部３は、各種目標濃度設定用画像を画像形成部１に形成させるよう制御する第２の形成制御手段の一例である。この高濃度の目標濃度設定用画像Ａ及び目標濃度設定用画像Ｂの形成動作は、上述した濃度制御処理における、ステップＳＡ５の濃度制御用画像を形成する時期に行われる。また、高濃度の目標濃度設定用画像Ａは、前述した濃度制御用画像よりも画像密度が高く、スクリーン線数が低い目標濃度設定用画像である。目標濃度設定用画像Ｂは、高濃度の目標濃度設定用画像Ａよりはその画像密度が低く、スクリーン線数は高濃度の目標濃度設定用画像Ａと同じである。ここで、目標濃度設定用画像のスクリーン線数を１５０ｄｐｉのように低くしているのは、濃度が或る程度高くても、その濃度の検出精度が高くなるからである。図８に示すように、スクリーン線数が低いほど、高濃度域の測定結果が飽和しにくく、トナー像の濃度を正確に測定しやすい。つまり、画像密度が高く、検出部２による検出結果が飽和してしまうような高い濃度域であっても、スクリーン線数が低ければ、高い濃度のトナー像の濃度検出に好適であるといえる。これにより、高濃度の目標濃度設定用画像Ａは、スクリーン線数が濃度制御用画像よりも低くなっている。
【００３１】
続いて、制御部３は、検出部２によって所定の光量の検出光を両者の目標濃度設定用画像に照射し、それぞれの目標濃度設定用画像からの反射光を受光してその受光量を測定し、その受光量に応じた信号を取得する（ステップＳＢ４）。このステップＳＢ４の動作は、上述のステップＳＡ６の濃度制御用画像からの反射光の受光と同じ時期に行われるものである。そして、制御部３は、これら２種類の目標濃度設定用画像からの反射光の受光量を、それぞれステップＳＡ４で測定した感光体１０素面からの反射光の受光量で除して、高濃度の目標濃度設定用画像Ａ及び目標濃度設定用画像Ｂの濃度を、それぞれ濃度Ｄａ、Ｄｂとして特定する（ステップＳＢ５）。そして、制御部３は、濃度Ｄａを濃度Ｄｂで除して、濃度比ＲＨを算出する（ステップＳＢ６）。
【００３２】
次に、制御部３は、濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判断する（ステップＳＢ７）。図６に示すように、最高濃度Ｄｍａｘが高くなりすぎると、検出部２の測定結果が飽和してしまい、この誤差の影響を受けて濃度比ＲＨは大きくなる。このステップＳＢ７で用いられる第１の閾値Ｔｈ１にあっては、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いことを判定するに適した値が設定され、予め記憶部４に記憶されている。この第１の閾値Ｔｈ１は、図６のグラフが示す関係によれば、例えば「６．５」である。
【００３３】
ステップＳＢ７において、制御部３は、濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上でないと判断した場合には（ステップＳＢ７；ＮＯ）、最高濃度Ｄｍａｘの濃度が必要以上に高くはないと判定し、ステップＳＢ９に進む。濃度比ＲＨが小さいということは、図６のグラフからも分かるように、最高濃度Ｄｍａｘが比較的低い値であると推定できるからである。そして、制御部３は、目標濃度設定用カウンタの値を「０」にクリアする（ステップＳＢ９）。この場合、濃度制御処理のステップＳＡ７においては、制御部３は、初期濃度である目標濃度に基づいて画像形成条件を設定する。
【００３４】
一方、制御部３は、濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上であると判断した場合には（ステップＳＢ７；ＹＥＳ）、最高濃度Ｄｍａｘの濃度が必要以上に高いと判定して、ステップＳＢ８に進む。濃度比ＲＨが大きいということは、図６のグラフからも分かるように、最高濃度Ｄｍａｘが比較的高い値であると推定できるからである。このステップＳＢ８において、制御部３はステップＳＡ８で用いる濃度制御用画像の目標濃度を、初期濃度から低くする（ステップＳＢ８）。記憶部４には、予め実験的に求められた目標濃度と濃度比ＲＨとの対応関係が記憶されており、制御部３は、この関係に従って、最高濃度Ｄｍａｘが上記のような不具合が起こらない程度に、必要以上に高くならないように目標濃度を設定する。すなわち、制御部３は、目標濃度設定処理によりも目標濃度を変更する目標濃度変更手段の一例である。このようにして濃度制御用画像の目標濃度を低くしてやることにより、プリント動作時において、高い濃度域の画像の濃度が高くなりすぎることを防止することができる。
そして、制御部３は、ステップＳＢ９において目標濃度設定用カウンタの値を「０」にクリアし、濃度制御処理のステップＳＡ７において、初期濃度よりも低くした目標濃度に基づいて、画像形成部１が従う画像形成条件を設定することになる。
【００３５】
（１−２−２−Ｂ）動作例２
この動作例２は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａそのものを用いて目標濃度を設定する点で、動作例１とは異なる。
ここで、動作例２における画像形成装置１００の動作について、図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、動作例１と同じ動作については、同じステップ番号を付しており、その説明を省略する。
制御部３は、動作例１と同様にして処理ステップＳＢ１〜ＳＢ５を実行し、ステップＳＢ６において高濃度の目標濃度設定用画像Ａと目標濃度設定用画像Ｂとの濃度比ＲＨを求め、ステップＳＢ６１に進む。ステップＳＢ６１において、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが、検出部２の検出結果が飽和してしまう所定の飽和濃度以上であるか否かを判断する。この飽和濃度においても、予め実験的に求められて記憶部４に記憶されているものとする。図６〜８に示すような傾向によれば、この飽和濃度は例えば「１．４」に設定される。制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが飽和濃度（閾値）以上であると判断すると（ステップＳＢ６１；ＹＥＳ）、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定して、ステップＳＢ８に進み、濃度制御処理における目標濃度を初期濃度から低くするよう設定する。一方、制御部３は、濃度Ｄａが飽和濃度以上でないと判断した場合には（ステップＳＢ６１；ＮＯ）、ステップＳＢ７に進む。
【００３６】
そして、ステップＳＢ７において、制御部３は、動作例１と同じようにして濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上である否かを判定する。制御部３は、濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上であると判断した場合には（ステップＳＢ７；ＹＥＳ）、目標濃度を初期濃度から低くする（ステップＳＢ８）。制御部３は、濃度比ＲＨが第１の閾値Ｔｈ１以上でないと判断した場合には（ステップＳＢ７；ＮＯ）、初期濃度である目標濃度を用いて、濃度制御処理を実行することになる。
この動作例２では、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが飽和濃度以上である場合にのみ、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度と目標濃度設定用画像Ｂの濃度との濃度比に基づいて、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度が必要以上に高いか否かの判定を行う。これにより、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度が飽和濃度を示す閾値以上である場合にのみ、その濃度が高いと判定し、最高濃度Ｄｍａｘの濃度が高くなりすぎることを、より確実に防止することができる。
【００３７】
（１−２−２−Ｃ）動作例３
次に、動作例３について説明する。この動作例３では、動作例１における目標濃度設定用画像Ｂと同等の働きとなるように濃度制御用画像を用いる。ここで動作例３おける画像形成装置１００の動作について、図１１に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下に示す動作は、濃度制御処理のステップＳＡ７とＳＡ８との間に行われる。
制御部３は、濃度制御処理の処理ステップＳＡ１〜ＳＡ７を実行すると、続いて、濃度制御用カウンタの値を「０」にクリアし（ステップＳＣ１）、続いて、目標濃度設定用カウンタを「１」だけインクリメントする（ステップＳＣ２）。これにより、制御部３は、濃度制御処理を実行したときには、定期的に目標濃度設定処理を実行することになる。次いで、制御部３は、目標濃度設定用カウンタの値が制御回数に一致するか否かを判断する（ステップＳＣ３）。ここで、制御部３は、目標濃度設定用カウンタの値が制御回数に一致すると判断すると（ステップＳＣ３；ＹＥＳ）、高濃度の目標濃度設定用画像Ａを感光体１０に形成するよう画像形成部１を制御する（ステップＳＣ４）。そして、制御部３は、動作例１，２と同様にして、検出部２を用いて高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａを特定する（ステップＳＣ５）。
【００３８】
続いて、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａを、濃度制御用画像の濃度で除して、濃度比Ｒａを求める（ステップＳＣ６）。そして、制御部３は、濃度比Ｒａが第２の閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判断する（ステップＳＣ７）。ここで、制御部３は、濃度比Ｒａが第２の閾値Ｔｈ２以上であると判断した場合には（ステップＳＣ７；ＹＥＳ）、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定して、制御部３はステップＳＡ８で用いる目標濃度を初期濃度から低くする（ステップＳＣ８）。そして、制御部３はステップＳＣ９に進み、濃度制御用カウンタの値を「０」にクリアする。一方、制御部３は、濃度比Ｒａが第２の閾値Ｔｈ２以上でないと判断した場合には（ステップＳＣ７；ＮＯ）、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高くはないと判定して、そのままステップＳＣ９に進む。
以上の動作の後、制御部３は濃度制御処理のステップＳＡ８に進んで、ステップＳＡ７で特定した濃度制御用画像の濃度と目標濃度とに基づいて、画像形成部１が従う画像形成条件を設定する。この動作例３では、制御部３はステップＳＡ９をスキップする。
この動作例３によれば、目標濃度設定用画像Ｂを形成しなくてもよく、濃度制御処理に要する時間やトナーの消費量を減らすことができる。また、この目標濃度設定用画像Ｂを形成しない手法は、動作例２のように、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａそのものを用いて目標濃度を設定する場合にも、同様にして行うことができる。
【００３９】
以上説明した第１実施形態によれば、制御部３は、濃度制御用画像よりも画像密度が高い高濃度の目標濃度設定用画像Ａと、それよりは画像密度が低い目標濃度設定用画像Ｂ（又は濃度制御用画像）との濃度比を求め、濃度比が閾値以上であれば、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定して目標濃度を初期濃度から低くよう設定する。これにより、制御部３は、濃度の目標濃度設定用画像Ａと、目標濃度設定用画像Ｂ（又は濃度制御用画像）との濃度の関係に基づいて画像形成条件を設定し、最高濃度Ｄｍａｘのように高い濃度域において、トナー像の濃度が高くなりすぎることを防止した階調特性に補正する。この補正により、高い濃度域におけるトナー像の濃度制御の精度を改善し、現像装置１３内のトナー濃度ＴＣが高くなりすぎて、画像形成装置１００内やシートをトナーで汚してしまったり、感光体１０などへのトナーかぶりが生じること、シートに転写されるトナー像のトナー重量が大きくなりすぎて、定着不良が起こる等の不具合の発生を防ぐことができる。
【００４０】
（２）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。本実施形態の画像形成装置１００は、目標濃度設定処理の内容が第１実施形態と異なるだけであり、その実行タイミングや装置構成は同じである。具体的には、上述した第１実施形態では、２種類の目標濃度設定用画像の濃度比を用いて、制御部３は最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いか否かを判定していた。これに対し、本実施形態では、制御部３は、２種類の目標濃度設定用画像の濃度差を用いて同様の判定を行う。以下、本実施形態の構成及び動作について具体的に説明する。なお、以下において、各構成要素については同一の符号を付して表し、その詳細な説明を省略する。
【００４１】
図１２は、トナー濃度ＴＣが７％、９％、１１％のそれぞれの場合について、最高濃度Ｄｍａｘと、濃度差ΔＤとの関係を表したグラフである。濃度差ΔＤは、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａから目標濃度設定用画像Ｂの濃度Ｄｂを減じて求めた値である。同図において、（ａ）は高濃度の目標濃度設定用画像Ａ、及び目標濃度設定用画像Ｂの画像密度をそれぞれ１００％、７０％とした場合の関係を示し、（ｂ）はそれぞれの画像密度を８０％、５０％とした場合の関係を示している。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、２種類の目標濃度設定用画像の画像密度に或る程度大きな差があると、最高濃度Ｄｍａｘが低いほど濃度差ΔＤが大きく、最高濃度Ｄｍａｘが高いほど濃度差ΔＤが小さくなっていることが分かる。このような傾向を示すのは、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと、検出部２の検出結果が飽和することにより、高濃度の目標濃度設定用画像の濃度Ｄａの濃度の検出結果が大きくなりにくくなるためである。したがって、濃度差ΔＤに対する第３の閾値Ｔｈ３を予め定めておき、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３未満となった場合には、制御部３が、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定する、という構成を採ることができるのである。
【００４２】
（２−１）目標濃度設定処理
次に、目標濃度設定処理について具体的に説明する。
（２−１−１）動作例１
まず、動作例１について、図１３のフローチャートを参照しつつ説明する。ただし、第１実施形態の動作例１と目標濃度設定用画像の濃度の特定手順や、実行タイミングは同じであるから、以下の説明及び図１３、１４においては、単に“濃度を特定する”と表現する。
まず、制御部３は、まず高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａを特定する（ステップＳＤ１）。続いて、制御部３は、目標濃度設定用画像Ｂの濃度Ｄｂを特定する（ステップＳＤ２）。そして、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄから、目標濃度設定用画像Ｂの濃度Ｄｂを減じて、これら２つの目標濃度設定用画像の濃度差ΔＤを算出する（ステップＳＤ３）。そして、制御部３は、この濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判断する（ステップＳＤ４）。この第３の閾値Ｔｈ３は、図１２（ａ），（ｂ）に示す関係によれば、例えば濃度「１．７」のときの濃度差ΔＤに基づいて決めた場合には、その値は例えば「０．７５」である。第３の閾値Ｔｈ３は、予め記憶部４に記憶されている。
【００４３】
一方、制御部３は、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上であると判断すると（ステップＳＤ４；ＹＥＳ）、濃度差ΔＤが十分に大きく、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高くはないと判定し、初期濃度である目標濃度を用いて濃度制御処理を実行することになる。濃度差ΔＤが大きいということは、図１２のグラフからも分かるように、最高濃度Ｄｍａｘが比較的低い値であると推定できるからである。一方、制御部３は、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上でないと判断すると（ステップＳＤ４；ＮＯ）、濃度差ΔＤが十分に大きくなく、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定する。濃度差ΔＤが小さいということは、図１２のグラフからも分かるように、最高濃度Ｄｍａｘが比較的高い値であると推定できるからである。よって、制御部３は、濃度制御処理における目標濃度を初期濃度から低くする（ステップＳＤ５）。そして、制御部３は、濃度差ΔＤに応じて低くした目標濃度に基づいて、濃度制御処理を実行することになる。
【００４４】
（２−１−２）動作例２
次に、この動作例２は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａそのものを用いて目標濃度を設定する点で、動作例１とは異なる。
ここで動作例２における画像形成装置１００の動作について、図１４に示すフローチャートを参照しつつ説明する。なお、動作例１と同じ動作については、同じステップ番号を付しており、その説明を省略する。
本動作例でも、動作例１と同様に、制御部３は処理ステップＳＤ１〜ＳＤ３を実行した後、ステップＳＤ４において、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判断する。ここで、制御部３は、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上でないと判断すると（ステップＳＤ４；ＮＯ）、ステップＳＤ６に進む。このステップＳＤ６において、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが、検出部２の検出結果が飽和するような、所定の飽和濃度（閾値）以上であるか否かを判断する。この飽和濃度においても、予め実験的に求められて記憶部４に記憶されているものとする。この飽和濃度においては、予め実験的に求められ、図６〜８に示すような傾向によれば、「１．４」に近い値が設定される。
【００４５】
ここで、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが飽和濃度以上でないと判断すると（ステップＳＤ６；ＮＯ）、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高くはないと判定し、目標濃度を変更しないようにする。一方、制御部３は、最高濃度Ｄｍａｘが飽和濃度よりも高いと判断すると（ステップＳＤ６；ＹＥＳ）、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定して、濃度制御処理における目標濃度を初期濃度から低くするよう設定する（ステップＳＤ５）。
【００４６】
一方、ステップＳＤ４において、制御部３は、濃度差ΔＤが第３の閾値Ｔｈ３以上であると判断すると（ステップＳＤ４；ＹＥＳ）、ステップＳＤ７に進む。このステップＳＤ７において、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが最低濃度（閾値）よりも小さいか否かを判断する。このステップＳＤ７において用いる最低濃度は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの最低限維持するべき濃度を表すものである。要するに、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度が高すぎると、上述したような不具合の原因となるが、濃度が低すぎても、ユーザが画像を見づらくなる等の、別の不具合の原因となる。よって、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが最低濃度よりも小さいか否かを、制御部３は判定する。この最低濃度は、予め記憶部４に記憶されている。
【００４７】
ここで、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが最低濃度よりも低いと判断すると（ステップＳＤ７；ＹＥＳ）、その濃度が低すぎると判定し、濃度制御処理における目標濃度を、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａと目標濃度との差異に応じて、初期濃度から高くする（ステップＳＤ８）。この高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａと目標濃度との対応関係は、予め記憶部４に記憶されているものとする。
一方、ステップＳＤ７において、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが最低濃度以上である判断すると（ステップＳＤ７；ＮＯ）、目標濃度を変更しないまま目標濃度設定処理を終了する。
この動作例２では、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度と目標濃度設定用画像Ｂの濃度との濃度差が閾値よりも小さい場合には、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが飽和濃度以上であるかという判断も行って、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いか否かの判定を行う。これにより、高い濃度域のトナー像の濃度が必要以上に高くなることを、より確実に防止することができるようになる。また、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａが最低濃度以上であるか否かを判定し、最低濃度よりも低ければ目標濃度を高くするから、高濃度域のトナー像が著しく薄くなることも同時に防止することができる。
（２−１−３）動作例３
次に、動作例３について説明する。この動作例３は、動作例１の目標濃度設定用画像Ｂと同等の働きとなるように、濃度制御用画像を用いる。この動作例３では、動作例１，２において、ステップＳＤ２をスキップする。そして、制御部３は、ステップＳＤ３において、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａと、濃度制御処理のステップＳＡ７で特定した濃度制御用画像の濃度との濃度差ΔＤを算出して、以下、動作例１や動作例２と同様の処理ステップを実行する。
このようにすれば、制御部３は、目標濃度設定用画像Ｂを形成しなくてもよく、濃度制御処理に要する時間や、トナー消費量を減らすことができる。
【００４８】
以上説明した第２実施形態によれば、制御部３は、濃度制御用画像よりも画像密度が高い高濃度の目標濃度設定用画像Ａと、それよりは画像密度が低い目標濃度設定用画像Ｂ（又は濃度制御用画像）との濃度差を求め、濃度差が閾値以上に大きくなければ、最高濃度Ｄｍａｘが必要以上に高いと判定して、濃度制御用画像の目標濃度を初期濃度から低くする。これにより、制御部３は、高濃度の目標濃度設定用画像Ａと、目標濃度設定用画像Ｂ（又は濃度制御用画像）の濃度の関係に基づいて画像形成条件を設定し、最高濃度Ｄｍａｘのように高い濃度域においてトナー像の濃度が高くなりすぎることを防止した階調特性に補正する。この構成であっても、第１実施形態と同じように、高濃度域において、トナー像の濃度が高くなりすぎることを確実に防止できる。
【００４９】
（３）変形例
上記実施形態を次のように変形してもよい。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
図１２を参照すると分かるように、最高濃度Ｄｍａｘの濃度が同じであっても、トナー濃度ＴＣによって濃度差ΔＤの大きさはそれぞれ異なっている。これでは、トナー濃度ＴＣによっては、感光体１０に形成されたトナー像の濃度が高すぎても、制御部３がこれを正確に検出できず、上述したように、トナー汚れや定着不良等の不具合が発生してしまうことがある。そこで、前述した第３の閾値Ｔｈ３の値を、現像装置１３に収容されているトナー濃度ＴＣに応じて異ならせるようにしてもよい。つまり、画像形成装置１００は、上記のような問題を確実に回避するような最適な値を、第３の閾値Ｔｈ３としてトナー濃度ＴＣに応じて設定する。
【００５０】
具体的には、画像形成装置１００の現像装置１３内に、トナーとキャリアからなる二成分の現像剤の透磁率を検出することによりトナー濃度を検出するための濃度検出センサを設ける。そして、制御部３は、トナー濃度検出センサによって検出された検出結果を取得して、トナー濃度を特定する。そして、制御部３は、特定したトナー濃度に応じて第３の閾値Ｔｈ３を設定する。この設定動作は、例えば、上記ステップＳＤ３とＳＤ４との間に行うとよい。
【００５１】
図１５は、トナー濃度ＴＣと、第３の閾値Ｔｈ３との関係の一例を示したグラフである。
制御部３は、濃度検出センサの検出結果に基づいてトナー濃度ＴＣを特定すると、図１５に示す対応関係に従って、第３の閾値Ｔｈ３を設定する。具体的には、記憶部４に、この対応関係を示す対応関係テーブル記憶しておき、制御部３がこの対応関係テーブルと、特定したトナー濃度ＴＣとに基づいて、第３の閾値Ｔｈ３を設定する。具体的には、制御部３はトナー濃度検出センサにより検出された濃度が高いほど、第３の閾値Ｔｈ３を小さくすることになる。
【００５２】
上述した第１実施形態では、目標濃度を低くする態様のみについて説明したが、第２実施形態の動作例２，３のように最低濃度を設定し、目標度を高く設定する構成を合わせてもよい。また、第１及び第２実施形態において、現像装置１３内の現像剤が交換されたことを検出した場合には、目標濃度を初期設定に戻すようにしてもよい。
【００５３】
また、上述した第１及び第２実施形態において、高濃度の目標濃度設定用画像Ａについては、その画像密度を１００％にしないことが好ましい。画像密度が１００％であれば、検出部２の検出結果が飽和する濃度である可能性が非常に高いので、このような濃度域の濃度制御用画像を用いて目標濃度設定処理を行っても、その濃度を正確に検出することができないため、濃度制御処理の精度を改善しにくいためである。
また、上述した実施形態では、最高濃度Ｄｍａｘを“画像密度が１００％の画像の濃度”としていたが、画像密度は１００％に限らず、測定結果が飽和しない濃度が設定されている目標濃度設定用画像よりも高い画像密度であればよい。最高濃度Ｄｍａｘが、少なくとも目標濃度設定用画像よりも高い画像密度であれば、検出部２によって検出していない画像の濃度を推定し、推定した濃度が必要以上に高くならないように目標濃度を低く設定することで、濃度制御用画像よりも高い画像密度の画像の濃度が必要以上に高くなることを回避でき、トナー像の濃度が高すぎることによる不具合を解決できるからである。
また、上述した第１及び第２実施形態では、目標濃度設定用カウンタと、濃度制御用カウンタとの両方を用いていた。つまり、制御部３は、濃度制御処理と、目標濃度設定処理とを独立して行っていた。これにより、比較的高い頻度で濃度制御処理を行うと共に、目標濃度設定処理を定期的に行うことになり、トナー像の濃度制御の精度を高めることができる。これに対し、これらのカウンタを共用するようにしてもよい。
【００５４】
また、制御部３は、像保持体としての感光体１０に、濃度制御用画像や目標濃度設定用画像を形成して、濃度制御処理及び目標濃度設定処理を実行していたが、像保持体としての中間転写ベルト１５や用紙等のシートに濃度制御用画像や目標濃度設定用画像を転写して、同様の制御を行ってもよく、像保持体であればよい。
また、上述した実施形態において、制御部３が実行していた制御の一部は他のハードウェアとの協働により行われてもよいし、実施形態の制御部３が実行する制御を、これ以外の１又は複数のハードウェア回路が行うようにしてもよい。また、制御部３と同等の制御がＣＰＵとプログラムによって実現される場合、ＣＰＵによって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】画像形成装置の構造を模式的に表した図である。
【図３】濃度制御処理における制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図４】濃度制御用画像の濃度と、検出部によって検出される反射光の受光量との関係を示したグラフである。
【図５】最高濃度と濃度比との関係を示したグラフである。
【図６】最高濃度と濃度比との関係を示したグラフである。
【図７】最高濃度と、検出部によって検出される反射光の受光量との関係が画像密度の違いによって変化する様子を示したグラフである。
【図８】最高濃度Ｄｍａｘと、検出部によって検出される反射光の受光量との関係がスクリーン線数によって変化する様子を示したグラフである。
【図９】動作例１の目標濃度設定処理における、制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１０】動作例２の目標濃度設定処理における、制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１１】動作例３の目標濃度設定処理における、制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１２】最高濃度と、高濃度の目標濃度設定用画像Ａの濃度Ｄａから目標濃度設定用画像Ｂの濃度Ｄｂを減算したときの濃度差ΔＤとの関係を表したグラフである。
【図１３】動作例１の目標濃度設定処理における制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１４】動作例２の目標濃度設定処理における制御部の動作の手順を示すフローチャートである。
【図１５】現像装置内におけるトナー濃度ＴＣと、第３の閾値Ｔｈ３との関係の一例を示したグラフである。
【図１６】トナー像の濃度制御における従来課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像形成部、１０…感光体、１００…画像形成装置、１１…帯電装置、１２…露光装置、１３…現像装置、１５…中間転写ベルト、２…検出部、３…制御部、４…記憶部、５…ＵＩ部、６…通信部。
【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】
0005304047.tif 000007
【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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