(57)【要約】【課題】トナー付着量等に基づいて帯電バイアス等を現状に沿うよう調整するプロセス制御は、単色トナーを重ね合わせた多重色トナー画像の際には、色相方向のズレや色差が生じる可能性がある。【解決手段】感光体に付着した各色のトナーに対応する色毎に彩度を算出する彩度算出手段と、算出された色毎の彩度の中から２つを選んだ組み合わせ毎に、予め定められた許容範囲内にあるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、前記許容範囲内にないと判定された組み合わせに含まれる少なくともいずれか一方の色の地肌ポテンシャル比率が予め定められた目標比率となるように当該色の画像形成プロセスを制御するプロセス制御手段と、を備える。【選択図】図１７
2012098611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多色のトナーを記録媒体に付着させて画像形成する電子写真方式の画像形成装置であって、
感光体に付着した各色のトナーに対応する色毎に彩度を算出する彩度算出手段と、
算出された色毎の彩度の中から２つを選んだ組み合わせ毎に、予め定められた許容範囲内にあるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、
前記許容範囲内にないと判定された組み合わせに含まれる少なくともいずれか一方の色の地肌ポテンシャル比率が予め定められた目標比率となるように当該色の画像形成プロセスを制御するプロセス制御手段と、
を備え、
前記地肌ポテンシャル比率は、静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルに対する、非静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である地肌ポテンシャルの比率であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記彩度算出手段は、トナーが付着したトナーパターンより彩度を読み取る測色計であ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】
各色のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、
前記彩度算出手段は、
前記検知したトナー付着量から画像濃度へ変換する画像濃度変換テーブルと、
変換された画像濃度から彩度へ変換する彩度変換テーブルと、
を有し、前記画像濃度変換テーブル及び前記彩度変換テーブルを用いて彩度を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナーが付着したトナーパターンより画像濃度を読み取る画像濃度センサを有し、
前記彩度算出手段は、
読み取った画像濃度から彩度へ変換する彩度変換テーブルを有し、前記彩度変換テーブルを用いて彩度を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記彩度算出手段による色毎の彩度の算出と、
前記許容範囲内判定手段による判定と、
前記プロセス制御手段による画像形成プロセスの制御とを、すべての色について前記許容範囲内判定手段により許容範囲内にあると判定される、又は、所定の回数まで、繰り返すことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記目標比率が０．３５以上０．４５であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記予め定められた許容範囲は、
前記組み合わせに対応する色が、
Ｒ（レッド）の場合、単色Ｙ（イエロー）彩度が６４以上７１以下、単色Ｍ（マゼンダ）彩度が４７以上５１以下、
Ｇ（グリーン）の場合、単色Ｙ彩度が６４以上７１以下、単色Ｃ（シアン）彩度が４２以上４７以下、
Ｂ（ブルー）の場合、単色Ｍ彩度が４７以上５１以下、単色Ｃ彩度が４２以上４７以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成プロセス制御手段は、
前記地肌ポテンシャル比率が０．４のとき、彩度の算出に戻り、
０．４未満のとき、パルス幅変調制御を行った後、前記彩度の算出に戻り、
０．４より大きいとき、ＬＤパワー変調制御及び前記パルス幅変調制御を行った後、前記彩度の算出に戻る
ことで前記画像形成プロセスを制御することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項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、画像形成装置に関し、特に、多色のトナーにより画像形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用した画像形成装置でカラー画像を形成する際には、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）で表現される画像データを色変換データに基づき変換し、変換されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の画像データに基づいてそれぞれの単色トナー像を形成し、その単色トナー像を重ね合わせする事により行われる。ここで安定したカラー画像濃度を得るために、単色のプロセス制御において、所定のトナーパターン形成条件の下、通常の画像形成時と同様の動作で感光体上にトナーパターンを形成し、このトナーパターンに対するトナー付着量をセンサで検知し、そのセンサ検知結果に基づいて、帯電バイアス、現像バイアス、基準露光量など（以下、「帯電バイアス等」という。）を現状に沿うように調整する画像形成装置が広く知られている（特許文献１等）。この種の画像形成装置では、上記センサ検知結果から現像ポテンシャルを求め、求めた現像ポテンシャルに対応する好適な帯電バイアス等を特定し、帯電バイアス等を調整する。これにより、環境変動や経時変化が生じて現像γ（ガンマ）等が変動しても、画像濃度を一定に維持することが可能となる。
【０００３】
しかし、従来の単色のプロセス制御では、単色での画像濃度の制御を行っており、単色トナー像を重ね合わせた多重色トナー画像に関しては画像濃度の制御を行っていないため、多重色の色バランスが変化してしまい、多重色の色差が大きくなり、色相方向にズレが生じてしまうという問題がある。これは、単色トナーの画像濃度が制御範囲内だとしても、例えば２色で表現される多重色のうち、１色目が画像濃度の上限値を取り、２色目が画像濃度の下限値を取った場合は、画像濃度の比率が変化してしまうためであり、入力画像濃度７０％〜１００％の高画像濃度で起こり易い。
【０００４】
そこで上記の問題を解決するために、２色を用いる多重色を制御する場合、ある色差の範囲を超えない様に１色目と２色目のトナー付着量の範囲を設定し、そのトナー付着量の範囲になる様に現像スリーブの線速を制御するという方法がある（特許文献２）。しかし、現像スリーブの最適な線速は紙種や画像の解像度によって異なっており、トナー付着量を変化させるために現像スリーブの線速を制御させると、色バランスは取れたとしても、色バランス以外の画像品質の低下を招いてしまう可能性がある。例えば、スリーブ線速を大きくするとトナー付着量は多くなるが、スリーブ線速が大き過ぎるとベタ画像がカスレ易くなるため、画像品質は下がり、結果的に欲しい色味とは異なる場合がある。よってスリーブ線速のみの制御は問題である。
【０００５】
また、上記の問題を解決するために、多重色Ｇｒｅｅｎ，Ｒｅｄ，ＢｌｕｅのパッチからＬＥＤで画像濃度を読み取り、現像γを増減させるために帯電バイアス、現像バイアス、露光量、現像ロール回転数、トナー供給係数等を制御するという方法がある（特許文献３）。しかし、現像ロール回転数を制御すると現像γが変わるが、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、トナー供給係数を制御するとトナー付着量が変化してしまうため現像ロール回転数と帯電バイアス、現像バイアス、露光量、トナー供給係数の制御量の整合が取れないと思われるため、問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、色相方向のズレや色差を低減させることが可能な画像形成装置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】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、第１の態様として、多色のトナーを記録媒体に付着させて画像形成する電子写真方式の画像形成装置であって、感光体に付着した各色のトナーに対応する色毎に彩度を算出する彩度算出手段と、算出された色毎の彩度の中から２つを選んだ組み合わせ毎に、予め定められた許容範囲内にあるか否かを判定する許容範囲内判定手段と、前記許容範囲内にないと判定された組み合わせに含まれる少なくともいずれか一方の色の地肌ポテンシャル比率が予め定められた目標比率となるように当該色の画像形成プロセスを制御するプロセス制御手段と、を備え、前記地肌ポテンシャル比率は、静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルに対する、非静電潜像部の電位と現像バイアスとの差である地肌ポテンシャルの比率であることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、色相方向のズレや色差を低減させることが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部の概略構成を示した説明図である。
【図２】同プリンタの画像形成部の概略構成を示した説明図である。
【図３】実施形態における単色のプロセス制御に関わる制御系を示すブロック図である。
【図４】（ａ）は、黒用の画像検出装置を構成する光学センサの概略構成を示す説明図であり、（ｂ）は、他色（カラー）用の画像検出装置を構成する光学センサの概略構成を示す説明図である。
【図５】光学センサ３０１及び光学センサ３０２の配置例を示す説明図である。
【図６】実施形態における単色のプロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】高温高湿環境と低温低湿環境の環境下においてトナー階調パターンを形成したときの現像ポテンシャルに対するトナー付着量を実測した結果を示すグラフである。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄが９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の縦線（感光体２０２表面移動方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の横線（感光体２０２表面移動方向に対して直交する方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図１０】（ａ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の地肌ポテンシャルとハーフトーン濃度との対応関係を示す実験結果のグラフであり、（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率とハーフトーン濃度との対応関係を示す実験結果のグラフである。
【図１１】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇMAXに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇMINに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇMAXと帯電バイアス下限値ＶｇMINとの間に設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】（ａ）は、高温高湿環境下において、所定回数の作像後におけるレーザダイオード（ＬＤ）の露光パワーと各露光部電位ＶＬとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は、低温低湿環境下において、同じ回数の作像後におけるＬＤの露光パワーと各露光部電位ＶＬとの関係を示すグラフである。
【図１５】特定の感光体２０２を用いた画像形成装置における通紙枚数と残留露光部電位Ｖｒとの関係を示すグラフである。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、３環境（通常環境、低温低湿環境、高温高湿環境）において初期感光体２０２に対する初期時の露光量と露光部電位との対応関係を示すグラフであり、（ｄ）〜（ｆ）は、３環境において初期感光体２０２に対する５０００枚印刷後の露光量と露光部電位との対応関係を示すグラフであり、（ｇ）〜（ｉ）は、３環境において２０００ｋ印刷後の感光体２０２に対する初期時の露光量と露光部電位との対応関係を示すグラフであり、（ｊ）〜（ｌ）は、３環境において２０００ｋ印刷後の感光体２０２に対する５０００枚印刷後の露光量と露光部電位との対応関係を示すグラフである。
【図１７】本実施形態における多重色のトナー付着量を安定させるための多重色のプロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】Ｙの濃度パッチのトナー付着量と、画像の反射率に比例するＹの画像濃度との関係を実験結果より示したグラフである。
【図１９】Ｙの画像濃度と、Ｙの彩度の関係を実験結果より示したグラフである。
【図２０】２つのトナーパッチのトナー付着量が同じであったとしても、トナーパッチを形成するトナーのドットの形状がドット高さ、ドット径において異なる場合がある例を示した図である。
【図２１】多重色Ｇに用いる単色のＹ彩度とＣ彩度の許容範囲を示すグラフである。
【図２２】Ｙの地肌ポテンシャル比率に対し、Ｙのトナー付着量が変化した結果、算出されるＹの彩度を示す。
【図２３】Ｃの地肌ポテンシャル比率に対し、Ｃのトナー付着量が変化した結果、算出されるＣの彩度を示す。
【図２４】（ａ）は、地肌ポテンシャル比率が０．４のときのレーザービームの状態を示しており、（ｂ）は、地肌ポテンシャル比率が０．４より大きくなり、レーザービーム径が小さくなった状態を示した図である。
【図２５】（ａ）は、ＬＤパワー変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示しており、（ｂ）は、パルス幅変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示しており、（ｃ）はＬＤパワー変調制御及びパルス幅変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（画像形成装置について）
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタの一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成について説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態に係るプリンタの要部の概略構成を示した説明図である。本プリンタは、図１に示すように、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルト１０１に沿って画像形成部１０２Ｙ（イエロー），１０２Ｍ（マゼンタ），１０２Ｃ（シアン），１０２Ｋ（黒）が設けられている。また、各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋにより形成されたトナー像は、一次転写装置１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋにより中間転写ベルト１０１上へ転写される。また、後述する中間転写ベルト上に転写されたトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量検知手段としての画像検出装置１１０が中間転写ベルト１０１に対向して設けられている。中間転写ベルト１０１上のトナー像は二次転写装置１１１により記録材としての転写紙１１２へ転写される。
【００１２】
図２は、画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの概略構成を示した説明図である。なお、各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの構成は同様のものであるので、以下互いに区別することなく説明する。
【００１３】
感光体２０２の周りには、感光体表面を帯電させる帯電手段としての帯電装置２０１、書き込み光Ｌにより感光体表面に静電潜像を書き込む露光手段としての書込装置２０３、静電潜像をトナーによって現像する現像手段としての現像装置２０５、感光体上の転写残トナーなどをクリーニングするクリーニング手段としての感光体クリーナ２０６、及び、感光体表面を除電する除電手段としてのイレーズ（除電装置）２０７、電位検知手段としての電位センサ２１０が設けられている。
【００１４】
本実施形態の感光体は、感光体表面層にフィラーを含有させた高硬度感光体である。この感光体は、感光体表面層にフィラーを含有しない一般的な感光体と同様に、図１４（ａ）及び（ｂ）に例示したような感光特性、すなわち、露光量の変化に対する露光部電位の変化割合が露光量の増大につれて徐々に小さくなる感光特性をもっている。また、本実施形態の感光体は、図１５に例示したように、残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもっている。したがって、本実施形態の感光体は、画像形成時に使用する露光パワーの範囲内における露光パワーと露光部電位ＶＬとの対応関係が経時的に大きく変化するものである。
【００１５】
本実施形態の帯電装置２０１は、スコロトロンチャージャからなる非接触式帯電器であり、スコロトロンチャージャのグリッド電圧（帯電バイアス）Ｖｇを目標帯電電位（本実施形態ではマイナス電位）に設定することで、感光体表面の電位をその目標帯電電位によるものである。なお、帯電装置２０１は、これに限らず、他の非接触式帯電器や、接触式帯電器を用いることもできる。
【００１６】
本実施形態の書込装置２０３は、光源としてレーザーダイオード（ＬＤ）を用い、断続的な書き込み光すなわち繰り返しパルス状の書き込み光Ｌを照射することで、感光体表面上に１ドットごとの静電潜像（１ドット静電潜像）を形成する。本実施形態では、１ドット静電潜像を形成する際の露光時間（単位露光時間）を変更することで、１ドット静電潜像に付着するトナー付着量を制御して階調制御を行うことが可能となっている。本実施形態では、最大単位露光時間を１５分割（それぞれの単位露光時間を以下「露光デューティ」という。）して、１６階調の階調制御が可能となっている。したがって、本実施形態では、露光デューティを、０（露光しない）〜１５（最大単位露光時間）の１６段階で調整可能となっている。
【００１７】
本実施形態の現像装置２０５は、感光体表面に対向配置される現像剤担持体としての現像ローラを備えており、所定極性（本実施形態ではマイナス極性）に帯電したトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を現像ローラ上に担持させて、感光体表面にトナーを供給する。現像ローラには、絶対値が露光部電位ＶＬよりも十分に大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも十分に小さい現像バイアスＶｂを印加されている。これにより、感光体表面と現像ローラとが対向する現像領域において、感光体表面上の静電潜像（露光部）に向けてトナーを移動させ、かつ、感光体表面上の非静電潜像（非露光部）にはトナーが移動しないような電界を形成でき、静電潜像をトナーで現像することができる。
【００１８】
画像形成を行うときには、まず、感光体２０２の表面が一様に目標帯電電位（マイナス電位）となるように、帯電装置２０１により感光体表面を帯電する。次に、帯電された感光体表面部分に対し、画像データに応じた書き込み光Ｌを書込装置２０３の光源（ＬＤ）から感光体２０２Ｙへ露光し、これにより感光体表面の露光部分の電位（絶対値）が下がることにより、感光体表面に静電潜像が形成される。この後、感光体２０２上に形成された静電潜像（本実施形態では露光部）は、現像装置２０５の現像剤担持体である現像ローラ上に担持されたトナーによってトナー像に現像される。具体的には、現像ローラに対し、絶対値が露光部電位ＶＬよりも大きくかつ帯電電位Ｖｄよりも小さい現像バイアスＶｂを印加して、所定極性（本実施形態ではマイナス極性）に帯電したトナーを静電的に静電潜像に付着させることにより現像する。
【００１９】
感光体２０２上に形成されたトナー像は、一次転写装置１０６により中間転写ベルト１０１上に転写される。中間転写ベルト１０１に転写されずに感光体２０２上に残った転写残トナーは感光体クリーナ２０６で回収される。また、中間転写ベルト１０１上にトナー像を転写した後の感光体表面は、イレーズ２０７により一様に除電光が照射されることにより、非静電潜像部分が除電されて、一様に除電された状態になる。
【００２０】
このようにして各画像形成部１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋで形成された各色のトナー像は、中間転写ベルト１０１上に互いに重なり合うように一次転写される。その後、中間転写ベルト１０１上に転写された各色トナー像を二次転写装置１１１により中間転写ベルト１０１から転写紙１１２へ転写し、図示しない定着装置によってトナー像が転写紙１１２に定着され一連の印刷プロセスを終了する。
【００２１】
（単色のプロセス制御について）
次に、出力画像の安定化を図るために、規定の１ドット静電潜像に対するトナー付着量を安定させるための単色のプロセス制御について説明する。また、ここでは、説明を簡略化するため、帯電バイアスＶｇ、現像バイアスＶｂ及び露光パワー（以下「ＬＤパワー」という。）を調整する制御を中心に説明する。なお、本実施形態では、この単色のプロセス制御中に、書込装置２０３が画像形成時に用いる基準露光量を調整する露光量調整制御が含まれるが、露光量調整制御を単色のプロセス制御とは別に行ってもよい。
【００２２】
図３は、本実施形態における単色のプロセス制御に関わる制御系を示すブロック図である。本実施形態の単色のプロセス制御では、まず、中間転写ベルト１０１に所定の条件によって通常の画像形成動作によりトナーパターン（トナー像）である濃度パッチ１１３を形成し、この濃度パッチ１１３のトナー付着量を光学式反射濃度センサである後述する光学センサ３０１，３０２で構成される画像検出装置１１０で検出する。制御部４１は、画像検出装置１１０の検出結果に基づき、帯電装置２０１のグリッド電圧（帯電バイアス）Ｖｇ、現像装置２０５の現像バイアスＶｂ及び書込装置２０３のＬＤパワーを調整する。
【００２３】
図４（ａ）は、黒用の画像検出装置１１０を構成する光学センサ３０１の概略構成を示す説明図であり、図４（ｂ）は、他色（カラー）用の画像検出装置１１０を構成する光学センサ３０２の概略構成を示す説明図である。
【００２４】
光学センサ３０１は、発光素子３０３と、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４とから構成されている。一方、光学センサ３０２は、発光素子３０３、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの正反射光を受光する正反射光受光素子３０４のほか、さらに、濃度パッチ１１３や中間転写ベルト１０１の表面からの拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子３０５から構成されている。光学センサ３０１及び光学センサ３０２は、図５に示すように、中間転写ベルト１０１上に形成した濃度パッチ１１３と対向し得る位置にそれぞれ配置されている。制御部４１は、書き込み光Ｌの書き込み開始後、濃度パッチ１１３が光学センサ３０１及び光学センサ３０２との対向位置に到達するタイミングに合わせて、正反射光受光素子３０４や拡散反射光受光素子３０５からの出力電圧を検出し、その検出結果（センサ検知結果）に対して付着量変換処理を行うことにより、各濃度パッチ１１３のトナー付着量を導出する。具体的には、例えば、出力電圧とトナー付着量との対応関係を記述した変換テーブルを予めＲＯＭ４４に記憶しておき、この変換テーブルを用いてトナー付着量を導出する。または、例えば、出力電圧をトナー付着量に変換する変換式を演算させてトナー付着量を導出するようにしてもよい。
【００２５】
図６は、本実施形態における単色のプロセス制御の主要な処理の流れを示すフローチャートである。本実施形態においては、転写紙１１２上に形成される低濃度から高濃度までの画像に対して適切に付着量変換処理を実行できるように単色のプロセス制御を行うときのトナー階調パターンの目標トナー付着量範囲が、０［ｍｇ／ｃｍ2］付近から０．５［ｍｇ／ｃｍ2］までの範囲内である場合について説明する。
【００２６】
単色のプロセス制御においては、画像検出装置１１０の校正や異常検査などの前処理工程を終えた後、まず、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０、現像バイアスＶｂ０、露光パワーＬＤＰ等の画像形成条件（前回の単色のプロセス制御で設定された画像形成条件）で、１０階調の濃度パッチを感光体表面上に形成する（Ｓ１）。そして、このときの帯電電位（非露光部電位）Ｖｄ０を電位センサ２１０で検知する（Ｓ２）。また、これらの１０階調の濃度パッチに付着したトナー付着量を、画像検出装置１１０で検知する（Ｓ３）。そして、上記Ｓ２で検知した帯電電位Ｖｄ０と、上記Ｓ３で検知した検知した１０階調分のトナー付着量とから、現時点における現像γ（ガンマ）を算出する（Ｓ４）。
【００２７】
図７は、高温高湿環境（３２［℃］、５４［％］）と低温低湿環境（１０［℃］、１５［％］）の環境下においてトナー階調パターンを形成したときの現像ポテンシャルに対するトナー付着量を実測した結果を示すグラフである。なお、このグラフは、横軸に現像ポテンシャルをとり、縦軸にトナー付着量をとっている。現像γとは、このグラフの傾きを示すパラメータであり、現像ポテンシャルとトナー付着量との対応関係を示すパラメータである。ここで、現像ポテンシャルとは、感光体上の露光部電位ＶＬと現像バイアスＶｂとの電位差を示すものであり、現像ポテンシャルが大きければ１ドット静電潜像に付着するトナー量が多くなり、画像濃度が高まることになる。また、後述する地肌ポテンシャルとは、感光体上の非露光部電位すなわち帯電電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの電位差を示すものであり、地肌ポテンシャルが小さすぎると非露光部にトナーが付着してしまう地汚れが発生し、地肌ポテンシャルが大きすぎると現像剤中の磁性キャリアが感光体表面に付着してしまうキャリア付着が発生する。
【００２８】
高温高湿環境の場合、本実施形態における目標トナー付着量範囲の最大トナー付着量（目標最大トナー付着量）である０．５［ｍｇ／ｃｍ2］の濃度パッチを形成するためには、図７に示されるように現像ポテンシャルとして３６０［Ｖ］が必要となる。これに対し、低温低湿環境では０．５［ｍｇ／ｃｍ2］の濃度パッチを形成するためには、５００［Ｖ］の現像ポテンシャルが必要となる。このように０．５［ｍｇ／ｃｍ2］という同じトナー付着量で濃度パッチを形成するのに必要な現像ポテンシャルは温度湿度環境によって異なる。温度湿度環境によって現像ポテンシャルが異なる理由は、温度湿度環境によりトナーの帯電量が変化することが挙げられる。一般的に高温高湿度環境ではトナーの帯電量が小さくなるため、同じ現像ポテンシャルでもトナー付着量が増加し、反対に低温低湿度環境ではトナーの帯電量が大きくなるためトナー付着量が減少する。
【００２９】
このように、温度湿度環境の変動によって、目標の画像濃度（目標のトナー付着量）を得るための現像ポテンシャルが変わってくる。また、温度湿度環境以外の要因でも目標のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルが変わってくる。したがって、適当なタイミングで現時点における現像γを確認し、その現像γから目標のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルを求めて、各種画像形成条件（帯電バイアスＶｇ、現像バイアスＶｂ、基準露光量（基準露光パワー、基準露光デューティ））を決定する必要がある。
【００３０】
そこで、本実施形態では、上記Ｓ４で算出した現像γから、目標最大トナー付着量である０．５［ｍｇ／ｃｍ2］のトナー付着量を得るための現像ポテンシャルＶｂＬを算出する（Ｓ５）。そして、目標最大トナー付着量を得るべく画像形成するときの現像ポテンシャルが、上記Ｓ５で算出した現像ポテンシャルＶｂＬとなるように、各種画像形成条件を調整する。以下、この調整方法について、具体的に説明する。
【００３１】
本実施形態においては、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０及び現像バイアスＶｂ０を印加した状態で、基本露光パワーＬＤＰ０の１．５倍（１５０％）の露光パワーＬＤＰ’で、かつ、露光デューティを最大値（１５）にして、感光体表面を露光する。そして、これにより形成された静電潜像（露光部）の電位を、残留露光部電位Ｖｒ’として、電位センサ２１０により検知する（Ｓ６）。この残留露光部電位Ｖｒ’は、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いる現像バイアスＶｂ’と目標帯電電位Ｖｄ’とを求めるためのものである。
【００３２】
次に、本実施形態においては、上記Ｓ６で検知した残留露光部電位Ｖｒ’から、下記の数式（１）により、このときの暫定的な基準露光部電位ＶＬ０’を算出する（Ｓ７）。なお、基準露光部電位とは、基準露光量（基準露光パワーＬＤＰ、基準露光デューティ）で露光したときの露光部電位である。
ＶＬ０’＝  Ｖｒ’−５０  ・・・（１）
【００３３】
ここで、残留露光部電位Ｖｒ’に−５０［Ｖ］を加算した値を基準露光部電位ＶＬ０’と設定しているのは、一般に、基準露光部電位は、残留露光部電位Ｖｒ’に−５０［Ｖ］を加算した値付近に存在することが経験的に認められるからである。なお、この暫定の基準露光部電位ＶＬ０’と実際の基準露光部電位ＶＬ０との誤差は、後述する補正処理により補正される。
【００３４】
次に、このようにして求めた暫定の基準露光部電位ＶＬ０’から、まず、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いるＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を、下記の数式（２）により算出する。
Ｖｂ’＝  ＶｂＬ＋ＶＬ０’  ・・・（２）
【００３５】
続いて、上記数式（２）により算出したＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’から、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’を、下記の数式（３）により算出する。
Ｖｄ’＝  Ｖｂ’＋Ｖｂｇ  ・・・（３）
【００３６】
ここで、上記数式（３）中の地肌ポテンシャルＶｂｇは、従来は一定値（例えば２００［Ｖ］）が使用されていたが、後述する理由により、本実施形態では現像ポテンシャルＶｂＬに応じて変更される可変値とする。具体的には、地肌ポテンシャルＶｂｇは下記の数式（４）から算出される（Ｓ８）。
Ｖｂｇ  ＝  ＶｂＬ×α  ・・・（４）
【００３７】
上記数式（４）中のαは、現像ポテンシャルＶｂＬに対する地肌ポテンシャルＶｂｇの好適な比率を示すパラメータであり、以下、地肌ポテンシャル比率という。この地肌ポテンシャル比率αは、以下の観点から、実験的に求まる値である。
【００３８】
下記の表１は、地肌ポテンシャル比率αを求めるための実験条件及び実験結果を示す表である。
【００３９】
【表１】
2012098611.tif 000003
【００４０】
本実験では、前提として、トナー補給を行わないようにし、各種画像形成条件は実験中に変更しないようにする。そして、まず、帯電電位Ｖｄが約９００［Ｖ］となるようにそれぞれ調整する。また、上記表１に示した実験条件のように地肌ポテンシャルを異ならせた状態で、現像バイアスＶｂ及び露光パワーを上記表１に示した実験条件に合わせて設定する。その後、印刷しながら、ベタ画像の画像濃度ＩＤが１．６となるまで強制的にトナー補給を行い、画像濃度ＩＤが１．６となった条件で、１ドット細線の線幅測定用の画像を１枚印刷する。また、１ドット細線の線幅測定用の画像についての感光体表面上におけるトナー像を採取し、トナー付着量を測定する。また、ハーフトーン画像を印刷し、そのハーフトーン濃度を測定する。この実験は、帯電電位Ｖｄが約７００［Ｖ］、約５００［Ｖ］の場合についても同様に行う。
【００４１】
図８（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄが９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の縦線（感光体表面移動方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す上記実験結果のグラフである。なお、図８（ａ）は、横軸に地肌ポテンシャルをとったものであり、図８（ｂ）は横軸に現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率をとったものである。
【００４２】
図９（ａ）及び（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合に、地肌ポテンシャルを変更して１ドット幅の横線（感光体表面移動方向に対して直交する方向に対応する方向に延びる線）を画像形成したときの地肌ポテンシャルと線幅との対応関係を示す上記実験結果のグラフである。なお、図９（ａ）は、横軸に地肌ポテンシャルをとったものであり、図９（ｂ）は横軸に現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率をとったものである。
【００４３】
これらのグラフは、トナー付着量（画像濃度）がすべて目標最大付着量である０．５［ｍｇ／ｃｍ2］となるように現像γや現像ポテンシャルを調整した状態で、地肌ポテンシャルを変更したものである。
【００４４】
図８（ａ）及び図９（ａ）からわかるように、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整しても、地肌ポテンシャルの違いにより、帯電電位Ｖｄの違いにかかわらず、細線の線幅が異なってくるという画質変化が起きる。これは、地肌ポテンシャルの違いに応じて、露光部における非露光部との境界部分に付着するトナーに対する、非露光部と現像ローラとの間の電界（以下、「地肌部電界」という。）の影響が異なってくるからだと推測される。より詳しくは、トナーを現像ローラ側へ移動させる地肌部電界が強くなると、露光部における非露光部との境界部分からトナーを取り除く又はその境界部分にトナーを付着させない作用が高まり、その結果、露光部の面積に対するトナー付着面積が小さくなる。この結果が、細線の線幅が狭くなるという画質劣化として顕在化したものと推測される。逆に、トナーを現像ローラ側へ移動させる地肌部電界が弱くなると、露光部の面積に対するトナー付着面積が大きくなって、細線の線幅が広くなるという画質劣化として顕在化する。
【００４５】
ここで、図８（ａ）及び図９（ａ）は、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整したものであるが、このような調整を行う場合に地肌ポテンシャルが従来のように固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、帯電電位Ｖｄの違いにより細線の線幅が異なってしまうことがわかる。本実施形態の単色のプロセス制御でも、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルの調整を行うので、地肌ポテンシャルが固定値であると、細線の線幅が変化する画質変化が生じてしまう。特に、本実施形態では、上述したように残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもった感光体を使用している。そのため、経時的に同じトナー付着量を確保するためには、適切な現像ポテンシャルを確保するために現像バイアスを経時的に徐々に高める必要が生じる。そして、現像バイアスの上昇に伴い、固定値である地肌ポテンシャルを維持すべく、帯電電位Ｖｄが経時的に徐々に高まるように調整される。そのため、地肌ポテンシャルが固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、経時的に細線の線幅が太くなるという画質劣化が生じる。
【００４６】
一方で、図８（ｂ）及び図９（ｂ）を見ると、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整する場合でも、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が一定であれば、帯電電位Ｖｄが異なっていても細線の線幅が変化しないことが理解できる。これは、この比率が一定であれば、露光部における非露光部との境界部分に付着するトナーに対する、露光部と現像ローラとの間の現像電界による影響と、非露光部と現像ローラとの間の地肌部電界による影響とが安定し、その結果、現像ポテンシャルや地肌ポテンシャルが変化しても、露光部の面積に対するトナー付着面積はほとんど変化しないためだと推測される。
【００４７】
以上より、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを確保しつつ、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル比率）が一定になるように地肌ポテンシャルを調整することで、一定の画像濃度を維持しつつ細線の線幅が変化するという画質変化を抑制できる。
【００４８】
また、図１０（ａ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の地肌ポテンシャルとハーフトーン濃度との対応関係を示す上記実験結果のグラフである。図１０（ｂ）は、帯電電位Ｖｄを９００［Ｖ］、７００［Ｖ］、５００［Ｖ］である場合の、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率とハーフトーン濃度との対応関係を示す上記実験結果のグラフである。
【００４９】
図１０（ａ）は、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整した場合において、地肌ポテンシャルが従来のように固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、帯電電位Ｖｄの違いによりハーフトーン濃度が異なってしまうことを示している。本実施形態の単色のプロセス制御でも、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルの調整を行うので、地肌ポテンシャルが固定値であると、ハーフトーン濃度が変化する画質変化が生じてしまう。特に、本実施形態では、残留露光部電位Ｖｒが経時的に徐々に高まる特性をもった感光体を使用しているため、上述したように帯電電位Ｖｄが経時的に徐々に高まるように調整される。そのため、地肌ポテンシャルが固定値（例えば２００［Ｖ］）であると、経時的にハーフトーン濃度が低下するという画質劣化が生じる。
【００５０】
一方で、図１０（ｂ）を見ると、ベタ画像のトナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを調整する場合、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が一定であれば、帯電電位Ｖｄが異なっていてもハーフトーン濃度が変化しないことが理解できる。これは、上述した細線の線幅の場合と同様の理由によるものと考えられる。
【００５１】
以上より、トナー付着量が一定となるように現像ポテンシャルを確保しつつ、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率（地肌ポテンシャル比率）が一定になるように地肌ポテンシャルを調整することで、一定の画像濃度を維持しつつハーフトーン濃度が変化するという画質変化も抑制できる。
【００５２】
そして、上述した実験結果からすれば、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率すなわち地肌ポテンシャル比率αは、０．４０〜０．８０の範囲内、好ましくは０．４０〜０．４５の範囲内であれば、上述した画質変化を良好に抑制できる。なお、本実施形態では、地肌ポテンシャル比率αを０．４に設定するものとする。
【００５３】
このようにして、地肌ポテンシャルＶｂｇは、上記数式（４）により、上記Ｓ５で算出した現像ポテンシャルＶｂＬに地肌ポテンシャル比率αを乗じて算出される。しかし、上述したように、地肌ポテンシャルＶｂｇが小さすぎると地汚れが発生し、地肌ポテンシャルＶｂｇが大きすぎるとキャリア付着が発生する。したがって、地汚れやキャリア付着が発生しない範囲から外れた地肌ポテンシャルＶｂｇを設定すると、上述した細線の線幅変化やハーフトーン濃度変化よりも深刻な不具合が生じてしまう。
【００５４】
よって、本実施形態では、地汚れやキャリア付着が発生しない規定範囲から外れた地肌ポテンシャルＶｂｇが設定されないように、次のような処理を行っている。すなわち、上記数式（４）により算出した地肌ポテンシャルＶｂｇが規定範囲の上限値（ＶｂｇMAX）よりも高い値である場合には、その上限値ＶｂｇMAXを地肌ポテンシャルＶｂｇとして算出し、以後の処理に使用する。また、上記数式（４）により算出した地肌ポテンシャルＶｂｇが規定範囲の下限値（ＶｂｇMIN）よりも低い値である場合には、その下限値ＶｂｇMINを地肌ポテンシャルＶｂｇとして算出し、以後の処理に使用する。
【００５５】
次に、上記Ｓ７で算出した暫定の基準露光部電位ＶＬ０’から、最終的な残留露光部電位Ｖｒを検知する際に用いるＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を上記数式（２）により算出する（Ｓ９）。また、上記数式（２）により算出したＶｒ検知用の現像バイアスＶｂ’と、上記Ｓ８で算出した地肌ポテンシャルＶｂｇとを用いて、上記数式（３）により、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’を算出する（Ｓ９）。
【００５６】
そして、帯電電位がＶｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’となるように、Ｖｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’を設定する（Ｓ１０）。
【００５７】
具体的には、まず、帯電バイアスを予め決められた固定値（本実施形態では−５５０［Ｖ］）に設定し、また、現像バイアスも予め決められた固定値（本実施形態では−３５０［Ｖ］）に設定した条件下で、感光体表面を帯電させ、このときの帯電電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が上記Ｓ９で算出した目標帯電電位Ｖｄ’を中心とした目標範囲内（本実施形態ではＶｄ’±５［Ｖ］）であれば、この測定に用いた上記固定値（−５５０［Ｖ］）をＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に設定する。
【００５８】
一方、この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、帯電バイアスの固定値（−５５０［Ｖ］）及びその検知結果（帯電電位）と、単色のプロセス制御の前処理時に用いた帯電バイアス（本実施形態では−７００［Ｖ］）及びそのときに電位センサ２１０で検知した帯電電位とを用いて、現時点における帯電バイアスと帯電電位との関係を最小二乗法により１次近似して概略関係式（１次近似式）を求める。そして、この１次近似式から、Ｖｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’に対応するＶｒ検知用の帯電バイアスを特定する。その後、ここで特定したＶｒ検知用の帯電バイアスを用いて再び感光体表面を帯電させ、このときの帯電電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が目標範囲内であれば、上記で特定したＶｒ検知用の帯電バイアスをＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に決定する。この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、さらに、このときの測定結果も加えて、さらに帯電バイアスと帯電電位との関係を示す１次近似式を求め、検知結果が目標範囲内に入るまで同様の処理を繰り返す。
【００５９】
ここで、使用する帯電装置２０１の仕様等により、設定できる帯電バイアスの範囲に制限がある場合が多い。本実施形態では、帯電バイアスの設定可能範囲は、−４５０［Ｖ］以上−９００［Ｖ］以下の範囲に制限される。よって、本実施形態では、上記のように決定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの設定可能範囲の上限値（ＶｇMAX＝−９００［Ｖ］）を越える場合には、その上限値ＶｇMAXを帯電バイアスＶｇ’として設定する。一方、上記のように決定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの設定可能範囲の下限値（ＶｇMIN＝−４５０［Ｖ］）を下回る場合には、その下限値ＶｇMINを帯電バイアスＶｇ’として設定する。
【００６０】
また、上記のように設定したＶｒ検知用の帯電バイアスＶｇ’に応じ、地肌ポテンシャルが上記Ｓ８で算出した地肌ポテンシャルＶｂｇとなるように、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正して設定する（Ｓ１０）。
【００６１】
図１１は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇMAXに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６２】
図１２は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇMINに設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６３】
図１３は、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇMAXと帯電バイアス下限値ＶｇMINとの間に設定された場合に、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を修正するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６４】
帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス上限値ＶｇMAXに設定された場合、図１１に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXに設定されていれば（Ｓ２１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（５）により求まる値に修正する（Ｓ２２）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ１＝ＶｂｇMAX−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇMAX）×β１  ・・・（５）
【００６５】
上記数式（５）中のＶｄ’［算出値］とは、上記Ｓ９で算出したＶｒ検知用の目標帯電電位Ｖｄ’であり、上記Ｓ１０で検出した帯電電位Ｖｄ’［検出値］と区別したものである。また、上記数式（５）中のβ１は、帯電バイアスの設定可能範囲内で現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を一定にするための係数であり、通常は地肌ポテンシャル比率αと同様の値に設定される。一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇMINに設定されていれば（Ｓ２３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇの修正は行わず（Ｓ２４）、そのまま下限値ＶｂｇMINとする。
【００６６】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXと下限値ＶｂｇMINとのに設定されていれば（Ｓ２３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（６）により求まる値に修正する（Ｓ２５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ２＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇMAX）×β１  ・・・（６）
【００６７】
続いて、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇMIN以下である場合（Ｓ２６のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下限値ＶｂｇMINに再修正した後（Ｓ２７）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（７）により求まる値に設定する（Ｓ２８）。
Ｖｂ’＝  ＶｇMAX−ＶｂｇMIN  ・・・（７）
【００６８】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXと下限値ＶｂｇMINとの間である場合（Ｓ２６のＮｏ）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（８）により求まる値に設定する（Ｓ２９）。
Ｖｂ’＝  ＶｇMAX−Ｖｂｇ  ・・・（８）
【００６９】
また、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアス下限値ＶｇMINに設定された場合、図１２に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXに設定されていれば（Ｓ３１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇの修正は行わず（Ｓ３２）、そのまま上限値ＶｂｇMAXとする。
【００７０】
一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇMINに設定されていれば（Ｓ３３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（９）により求まる値に修正する（Ｓ３４）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ３＝ＶｂｇMIN−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇMIN）×β２  ・・・（９）
【００７１】
上記数式（５）中のβ２は、上記β１と同様、帯電バイアスの設定可能範囲内で現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率を一定にするための係数であり、通常は地肌ポテンシャル比率αと同様の値に設定される。
【００７２】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXと下限値ＶｂｇMINとのに設定されていれば（Ｓ３３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１０）により求まる値に修正する（Ｓ３５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ４＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−ＶｇMIN）×β２  ・・・（１０）
【００７３】
続いて、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAX以上である場合（Ｓ３６のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを上限値ＶｂｇMAXに再修正した後（Ｓ３７）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１１）により求まる値に設定する（Ｓ３８）。
Ｖｂ’＝  ＶｇMIN−ＶｂｇMAX  ・・・（１１）
【００７４】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXと下限値ＶｂｇMINとの間である場合（Ｓ３６のＮｏ）、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１２）により求まる値に設定する（Ｓ３９）。
Ｖｂ’＝  ＶｇMIN−Ｖｂｇ  ・・・（１２）
【００７５】
また、帯電バイアスＶｇ’が帯電バイアスの上限値ＶｇMAXと下限値ＶｇMINとの間に設定された場合、図１３に示すように、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXに設定されていれば（Ｓ４１のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１３）により求まる値に修正する（Ｓ４２）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ５＝ＶｂｇMAX−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１３）
【００７６】
一方、地肌ポテンシャルＶｂｇが下限値ＶｂｇMINに設定されていれば（Ｓ４３のＹｅｓ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１４）により求まる値に修正する（Ｓ４４）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ６＝ＶｂｇMIN−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１４）
【００７７】
他方、地肌ポテンシャルＶｂｇが上限値ＶｂｇMAXと下限値ＶｂｇMINとのに設定されていれば（Ｓ４３のＮｏ）、地肌ポテンシャルＶｂｇを下記の数式（１５）により求まる値に修正する（Ｓ４５）。
Ｖｂｇ＝Ｖｂｇ７＝Ｖｂｇ−（Ｖｄ’［算出値］−Ｖｄ’［検出値］）  ・・・（１５）
【００７８】
その後、Ｖｒ検知用の現像バイアスＶｂ’を下記の数式（１６）により求まる値に設定する（Ｓ４７）。
Ｖｂ’＝  Ｖｄ’［検出値］−Ｖｂｇ  ・・・（１６）
【００７９】
次に、以上のように設定したＶｒ検知用の暫定の帯電バイアスＶｇ’及び現像バイアスＶｂ’を用い、上記Ｓ６の場合と同様の方法、具体的には、基本露光パワーＬＤＰ０の１．５倍（１５０％）の露光パワーＬＤＰ’で、かつ、露光デューティを最大値（１５）にして、感光体表面を露光する。そして、これにより形成された静電潜像（露光部）の電位を、最終的な残留露光部電位（検知残留電位）Ｖｒとして、電位センサ２１０により検知する（Ｓ１１）。
【００８０】
その後、本実施形態では、目標帯電電位Ｖｄ’と残留露光部電位Ｖｒとから、露光量の変化に対する感光体表面の露光部電位の変化割合が大きい低露光量領域、図１４（ａ）及び（ｂ）に示したグラフで言えばおおよそグラフ中央からその左側にわたる領域、に属する調整用露光部電位Ｖｐｌを、下記の数式（１７）により算出する（Ｓ１２）。
Ｖｐｌ  ＝  （Ｖｄ’−Ｖｒ）÷３＋Ｖｒ  ・・・（１７）
【００８１】
そして、ここで新たに検出した残留露光部電位Ｖｒを用いて上記Ｓ７〜Ｓ１０までの処理と同様の処理を行うことにより、暫定の帯電バイアスＶｇ”及び現像バイアスＶｂ”を
再設定する（１３）。
【００８２】
次に、調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワー（プレ基準露光量）を特定する（Ｓ１４）。ただし、本実施形態の調整用露光部電位Ｖｐｌは、おおよそ、基準露光部電位の１／３に相当する付近をとる。そのため、この付近で最適なＶｐｌ用露光パワーを探すために、このときの露光デューティは、基準露光量（露光デューティ＝１５／１５）の１／３である５／１５の露光デューティを用いる。
【００８３】
調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定するにあたり、露光デューティを５／１５に固定したまま、露光パワーを基本露光パワーＬＤＰ０の６０％、８０％、１００％、１２０％、１５０％と順次切り替えて、静電潜像（露光部）を作成する。なお、このときの帯電バイアス及び現像バイアスは、上記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ”及び現像バイアスＶｂ”である。そして、各露光部の電位を電位センサ２
１０で検知するとともに、このときの帯電電位Ｖｄも電位センサ２１０で検知する。そして、各露光部に対応する露光パワーと、そのときの帯電電位Ｖｄ及び残留露光部電位Ｖｒとから上記数式（１７）により求まる各調整用露光部電位Ｖｐｌとの対応関係を示す５つのデータ組を算出する。そして、各データ組により、露光パワーと調整用露光部電位Ｖｐｌとの関係を最小二乗法により１次近似して概略関係式（１次近似式）を求め、この１次近似式から、上記Ｓ１２で算出した調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定する。
【００８４】
その後、ここで特定したＶｐｌ用露光パワー（露光デューティ＝５／１５）を用いて感光体表面を露光し、このときの露光部電位を電位センサ２１０で検知する。この検知結果が目標範囲内（上記Ｓ１２で算出した調整用露光部電位Ｖｐｌの±３［Ｖ］以内）であれば、上記で特定した特定したＶｐｌ用露光パワーをそのまま用いる。一方、この検知結果が目標範囲内から外れている場合には、さらに、上記で特定した特定したＶｐｌ用露光パワーを所定の調整値で調整し、この調整したＶｐｌ用露光パワーを用いて感光体表面を再び露光し、このときの露光部電位を電位センサ２１０で検知する処理を、その検知結果が目標範囲内に入るまで繰り返し行う。
【００８５】
このようにして、調整用露光部電位Ｖｐｌを得るためのＶｐｌ用露光パワーを特定したら、次に、このＶｐｌ用露光パワーを、基準露光量の露光デューティである１５／１５露光デューティの露光パワーに換算する（Ｓ１５）。本実施形態では、Ｖｐｌ用露光パワーを特定するために用いた露光デューティが基準露光量の露光デューティ（１５／１５）の１／３であったので、上記Ｓ１４で特定したＶｐｌ用露光パワーを３倍して１５／１５露光デューティの露光パワーに換算する。
【００８６】
次に、このようにして換算して得た換算露光パワーから基準露光パワーを決定する（Ｓ１６）。ここで、本実施形態の条件では、換算露光パワーと基準露光パワーとの関係は、約２／３になることが予め実験等により把握されている。したがって、本実施形態では、換算露光パワーに２／３を乗じて得られる値を基準露光パワーとして決定する。なお、この換算値（本実施形態では２／３）は、実験等により適宜設定される。
【００８７】
以上のようにして基準露光パワーを求めたら、最後に、上記Ｓ７において暫定的に決めた基準露光部電位ＶＬ０’と実際の基準露光部電位ＶＬ０との誤差を補正するための補正処理を行う。具体的には、まず、基準露光量（上記Ｓ１６で決定した基準露光パワー、１５／１５露光デューティ）で静電潜像（露光部）を作成し、その露光部の電位（基準露光部電位ＶＬ０）を電位センサ２１０で検知する（Ｓ１７）。なお、このときの帯電バイアス及び現像バイアスは、上記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ”及び現像バイア
スＶｂ”である。このようにして検知した基準露光部電位ＶＬ０と、上記Ｓ７におおいて
暫定的に決めた基準露光部電位ＶＬ０’との差分ΔＶＬを算出する（Ｓ１８）。そして、この差分ΔＶＬを補正値とし、上記Ｓ１３で設定した暫定の帯電バイアスＶｇ”及び現像
バイアスＶｂ”を補正して、最終的な帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂを決定する
（Ｓ１９）。したがって、最終的な帯電バイアスＶｇは下記の数式（１８）となり、最終的な現像バイアスＶｂは下記の数式（１９）となる。ただし、補正後の帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂが予め設定されているそれぞれ上下限値を越える場合には、補正前の帯電バイアスＶｇ及び現像バイアスＶｂを最終的な値として用いる。
Ｖｇ  ＝  Ｖｇ”−ΔＶＬ  ・・・（１８）
Ｖｂ  ＝  Ｖｂ”−ΔＶＬ  ・・・（１９）
【００８８】
本実施形態の単色のプロセス制御では、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇMAXを越えて設定されることがないように、現像ポテンシャルと地肌ポテンシャルの両方を調整している。具体的には、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が地肌ポテンシャル比率αに維持されるように調整している。このような調整により、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇMAXを越えて設定されることを防止しつつ、細線の線幅変化やハーフトーン濃度の変化などの画質変化を抑制することができる。ただし、この場合には、現像ポテンシャルが若干低めに設定されることになるため、画像濃度がわずかに低下し、多少の画質変化が起きるおそれがある。よって、画像濃度の維持を優先する場合には、帯電バイアスＶｇが上限値ＶｇMAXを越えた分については地肌ポテンシャルだけ調整してもよい。この場合、現像ポテンシャルに対する地肌ポテンシャルの比率が若干変化するため、細線の線幅変化やハーフトーン濃度の変化などの画質変化がわずかに発生するおそれがあるが、画像濃度の変化は防止できる。
【００８９】
（地肌ポテンシャル比率制御を用いた多重色のプロセス制御について）
以上が、通常の単色のトナー付着量を安定させるための単色のプロセス制御となる。しかし、背景の技術でも述べた様に、多重色のトナー付着量を安定させるための多重色のプロセス制御を行っていないため、多重色の色バランスが変化してしまい、多重色の色差が大きくなり、色相方向にズレが生じてしまうという問題がある。そこで、多重色のプロセス制御を、単色のプロセス制御の後に行う。また、単色のプロセス制御以外に、印刷プロセス中の紙間のプロセス制御時に行っても良い。
【００９０】
図１７は、本実施形態における多重色のトナー付着量を安定させるための多重色のプロセス制御の主要な処理の流れを示すブロック図である。本実施形態においては、転写紙１１２上に形成される低濃度から高濃度までの画像に対して適切に付着量変換処理を実行できるように多重色のプロセス制御を行うときのトナー階調パターンの目標トナー付着量範囲が、０［ｍｇ／ｃｍ2］付近から０．５［ｍｇ／ｃｍ2］までの範囲内である場合について説明する。
【００９１】
多重色のプロセス制御においては、単色のプロセス制御を終えた後、まず、現在設定されている帯電バイアスＶｇ０、現像バイアスＶｂ０、露光パワーＬＤＰ等の画像形成条件（前回の単色のプロセス制御で設定された画像形成条件）で、１０階調のＹ，Ｍ，Ｃの濃度パッチを感光体表面上に形成する（Ｓ５１）。そして、これらの１０階調の濃度パッチのうち、入力画像濃度７０％の濃度パッチに付着したトナー付着量を、画像検出装置１１０で検知する（Ｓ５２）。なお、入力画像濃度７０％の濃度パッチを選んだ理由としては、単色、多重色共に入力画像濃度７０％時のトナー付着量ばらつきが最も大きいためである。
【００９２】
図１８は、Ｙの濃度パッチのトナー付着量と、画像の反射率に比例するＹの画像濃度との関係を実験結果より示したグラフである。そして、この図１８を用い、Ｓ５２の工程で得られた１０階調の濃度パッチに付着したトナー付着量を画像濃度に変換し、算出する（Ｓ５３）。なお、図１８を用いる代わりに、Ｙの濃度パッチを画像濃度センサ等で測定し、画像濃度を検知しても良い。
【００９３】
図１９は、Ｙの画像濃度と、Ｙの彩度の関係を実験結果より示したグラフである。そして、この図１９を用い、Ｓ５３の工程で得られたＹの画像濃度をＹの彩度に変換し、算出する（Ｓ５４）。なお、図１９を用いる代わりに、Ｙの濃度パッチを測色計等で測定し、彩度を検知しても良い。同様に、Ｍ，Ｃも彩度を算出する。
【００９４】
彩度を算出する方法としては、次の３種類の方法が挙げられる。第１の方法は、濃度パッチのトナー付着量を画像検出装置１１０で測定し、トナー付着量から画像濃度及び、画像濃度から彩度への変換テーブルを用いる方法である。第２の方法は、濃度パッチの画像濃度を画像濃度センサ等で測定し、画像濃度から彩度への変換テーブルを用いる方法である。第３の方法は、濃度パッチの彩度を測色計で測定する方法である。この中では第３の方法が最もよい。これは、例えば２つのトナーパッチのトナー付着量が同じであったとしても、トナーパッチを形成するトナーのドットの形状がドット高さ、ドット径において異なる場合がある（図２０）。そのため、トナーパッチの画像濃度や彩度は、測定した場合と変換テーブルを用いた場合とでは、異なった結果が出てしまう可能性があるためである。
【００９５】
単色を２色ずつ用いる多重色はＲ，Ｇ，Ｂがあり、それぞれＹとＭ，ＹとＣ，ＭとＣを用いる。
図２１は、多重色Ｇに用いる単色のＹ彩度とＣ彩度の許容範囲を示すグラフである。この許容範囲は、別の画像評価にて得られた、多重色Ｇのトナーパッチの色味のばらつきがある範囲よりも小さくなるときの、単色Ｙのトナーパッチの彩度と単色Ｃのトナーパッチの彩度を組み合わせた範囲である。なお、全体平均線とは、濃度パッチ２０、４０、７０、１００％毎で全体平均を求め、この４点を通る近似直線のことである。つまり、この許容範囲内（エリアＡ）にある場合は、多重色Ｇｒｅｅｎの色バランスの変化は抑えられ、色差はある範囲より小さくなり、色相方向のズレは小さくなる。この図２１を用いて、Ｓ５４で算出されたＹ彩度とＣ彩度をプロットさせる（Ｓ５５）。なお、多重色Ｒ，ＢのときもそれぞれＹ彩度とＭ彩度，Ｍ彩度とＣ彩度の許容範囲を示すグラフがある。
【００９６】
そして、その時にＹ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にあるか確認し、いずれも許容範囲内にある場合（Ｓ５６のＹｅｓ）、フィードバックは行われず、そのまま多重色のプロセス制御は終了する。
一方、Ｙ彩度とＣ彩度が許容範囲内にあるか確認し、いずれかあるいは両方とも許容範囲外（エリア２，３）の場合（Ｓ５６のＮｏ）、地肌ポテンシャル比率制御を行う（Ｓ５７）。なお、エリア２はエリア１を除いた全体平均線より上部、エリア３はエリア１を除いた全体平均線より下部とする。
【００９７】
ここで、地肌ポテンシャル比率制御とは、単色のプロセス制御にて述べた様に、地肌ポテンシャル比率を増減させることにより、細線の線幅やハーフトーン濃度を変化させられるという特性を活かし、単色トナーの付着量を調整する事によって、単色トナーパッチの彩度を許容範囲内に抑える制御の事を言う。
【００９８】
以下、多重色Ｇを例に挙げ、説明する。Ｙ彩度とＣ彩度がエリア２にある場合、Ｙ彩度の割合が大きく、この２色の単色トナーを用いた多重色Ｇは、Ｙの色味寄りのＧになる。そこで、Ｙ彩度を下げるために、Ｙのトナー付着量を減らしてＧの色バランスを整える場合は、Ｙの地肌ポテンシャル比率を大きくし、逆にＣ彩度を上げるために、Ｃのトナー付着量を増やしてＧの色バランスを整える場合は、Ｃの地肌ポテンシャル比率を小さくすればよい。
【００９９】
一方、Ｙ彩度とＣ彩度がエリア３にある場合、Ｃ彩度の割合が大きく、この２色の単色トナーを用いた多重色Ｇは、Ｃの色味寄りのＧになる。そこで、Ｙ彩度を上げるために、Ｙのトナー付着量を増やしてＧの色バランスを整える場合は、Ｙの地肌ポテンシャル比率を小さくし、逆にＣ彩度を下げるために、Ｃのトナー付着量を減らしてＧの色バランスを整える場合は、Ｃの地肌ポテンシャル比率を大きくすればよい。
【０１００】
図２２は、Ｙの地肌ポテンシャル比率に対し、Ｙのトナー付着量が変化した結果、算出されるＹの彩度を示す。
図２３は、Ｃの地肌ポテンシャル比率に対し、Ｃのトナー付着量が変化した結果、算出されるＣの彩度を示す。
【０１０１】
図２２、図２３の関係を用いれば、所望の単色のトナー彩度になるには、地肌ポテンシャル比率をどれだけ変化させれば良いかが分かる。ただし、単色のプロセス制御でも述べた様に、地肌ポテンシャルＶｂｇが小さすぎると地汚れが発生し、地肌ポテンシャルＶｂｇが大きすぎるとキャリア付着が発生する。したがって、地肌ポテンシャル比率の値は地汚れやキャリア付着が発生しない範囲で０．３５〜０．４５程度に抑えるべきである。
【０１０２】
図２４（ａ）は、地肌ポテンシャル比率が０．４のときのレーザービームの状態を示しており、（ｂ）は地肌ポテンシャル比率が０．４より大きくなり、レーザービーム径が小さくなった状態を示した図である。
【０１０３】
以上の地肌ポテンシャル比率制御を行った際、レーザービーム制御に入るか否かの判断を行う。
【０１０４】
ここで、レーザービーム制御とは、地肌ポテンシャル比率制御により得られた地肌ポテンシャル比率の値に基づき、ＬＤパワー変調制御または、パルス幅変調制御のいずれかあるいは両方を行う制御の事である。なお、ＬＤパワー変調制御とはＬＤパワーを大きくする事でレーザービーム径が大きくなり、レーザービームの形状が安定化する事でドット形状の安定性が高まる制御の事であり、パルス幅変調制御とはＬＤパワー変調制御または地肌ポテンシャル比率が０．４未満の時の現像ポテンシャルの増加により大きくなったレーザービーム径のＤｕｔｙ比を短くし、地肌ポテンシャル比率０．４の時と同等に維持できる範囲で、ドット径を小さくする制御の事である。
【０１０５】
図２５（ａ）はＬＤパワー変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示しており、（ｂ）はパルス幅変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示しており、（ｃ）はＬＤパワー変調制御及びパルス幅変調制御を行った時のレーザビームにより形成されたドットの安定性を示した図である。
【０１０６】
地肌ポテンシャル比率αが０．４の時は多重色のプロセス制御の先頭であるＳ５１に戻り、Ｓ５６にてＹ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にあるか確認するという工程を繰り返す。
【０１０７】
また、αが０．４未満の時は、現像ポテンシャルの増加によりビーム系が大きくなるためドット径は大きくなり、ドット形状の安定性は高まる。しかし、低画像面積率においてはドット径が大きくなり過ぎるため、ここでパルス幅変調によりＤｕｔｙ比を短くする（Ｓ５９）。このパルス幅変調制御により、ドット形状の安定性が地肌ポテンシャル比率０．４の時と同等に維持できる範囲で、ドット径を小さくする事ができる。そしてパルス幅変調制御を行った後プロセス制御の先頭であるＳ５１に戻り、Ｓ５６にてＹ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にあるか確認するという工程を繰り返す。
【０１０８】
また、αが０．４より大きい時は、現像ポテンシャルの減少によりビーム系が小さくなるためドット径は小さくなり、ドット形状の安定性は低くなる。しかし、低画像面積率においてはドット径が小さくなり過ぎるため、ここでＬＤパワー変調によりパワーを大きくし（Ｓ５８）、パルス幅変調によりＤｕｔｙ比を短くする（Ｓ５９）。これにより、ドット形状の安定性が地肌ポテンシャル比率０．４の時と同等に維持できる範囲で、ドット径を大きくする事ができる。そしてＬＤパワー変調制御及びパルス幅変調制御を行った後プロセス制御の先頭であるＳ５１に戻り、Ｓ５６にてＹ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にあるか確認するという工程を繰り返す。
【０１０９】
【表２】
2012098611.tif 000004
【０１１０】
そして再びＳ５１に戻り、Ｓ５６にてＹ彩度とＣ彩度が許容範囲内（エリア１）にあるか確認するという工程を繰り返す。また、この工程を２０回繰り返した場合は地肌ポテンシャル比率制御を終了し、多重色のプロセス制御を終了するものとする。また、多重色Ｒ，Ｂに関しても同様の多重色プロセス制御を行うものとする。
【０１１１】
以上、本実施形態によれば、通常行われる単色のプロセス制御に加えて、色バランス以外の画像品質低下が発生しない範囲で多重色の色バランスを安定させる多重色のプロセス制御を行っているため、色相方向のズレや色差を低減させる事ができるという優れた効果がある。
【符号の説明】
【０１１２】
４１    制御部
１０１    中間転写ベルト
１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ    画像形成部
１１０    画像検出装置
１１３    濃度パッチ
２０１    帯電装置
２０２    感光体
２０３    書込装置
２０５    現像装置
２１０    電位センサ
３０１，３０２    光学センサ
Ｖｂｇ    地肌ポテンシャル
ＶｂＬ    現像ポテンシャル
Ｖｐｌ    調整用露光部電位
Ｖｒ    残留露光部電位
α    地肌ポテンシャル比率
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１３】
【特許文献１】特開平５−１４７２９号公報
【特許文献２】特開平７−２７１１３８号公報
【特許文献３】特開２００４−２１２８９３号公報
【図１】
2012098611.tif 000005
【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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【図１５】
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【図１６】
2012098611.tif 000020
【図１７】
2012098611.tif 000021
【図１８】
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【図１９】
2012098611.tif 000023
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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