(57)【要約】【課題】一次転写工程で感光体に残像を形成することに起因する画像濃度ムラの発生を抑えつつ、作像手段の現像能力が比較的高くなった場合における画像濃度ムラの悪化を抑える。【解決手段】感光体（２Ｙ〜Ｋ）、光書込ユニット８０、現像装置（８Ｙ〜Ｋ）等を具備する作像手段と、作像手段によって作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を光学センサー４０によって検知した結果に基づいて作像手段の現像能力を特定し、特定結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する補正処理を実施する制御部１５０とを備える画像形成装置において、補正処理にて、現像能力に応じて感光体の露光部の電位及び現像バイアスを異ならせて現像ポテンシャルを補正するように、制御部１５０を構成した。【選択図】図１
2016130754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体の表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段、及び現像剤担持体に担持した現像剤を用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段を用いて前記潜像担持体上にトナー像を作像する作像手段と、前記作像手段によって作像されたトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記作像手段によって作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて前記作像手段の現像能力を特定し、特定結果に基づいて、前記現像剤担持体に印加する現像バイアスと前記静電潜像のドット書込部との電位差である現像ポテンシャルを補正する補正処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記補正処理にて、現像能力に応じて前記ドット書込部の電位及び現像バイアスを異ならせて前記現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記補正処理にて、前記現像能力が高くなるほど前記ドット書込部の電位の絶対値を低くするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記補正処理にて、現像バイアス及び潜像書込強度の組み合わせとして、現像能力に対応するものを選択し、現像バイアス及び潜像書込強度のそれぞれを選択した組み合わせと同じ値に補正することで、前記現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかの画像形成装置において、
前記補正処理を第一補正処理として実施し、その第一補正処理の際に、前記トナー付着量に基づいて特定した現像能力と、前記第一補正処理を前回実施したときの現像能力とに基づいて、前記第一補正処理を次回実施するまでの期間における現像能力の挙動を予測するためのアルゴリズムを構築し、前記期間にて、前記アルゴリズムを用いて現像能力を予測し、予測結果に基づいて前記現像ポテンシャルを補正する第二補正処理を定期的に実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４の画像形成装置において、
前記第一補正処理にて、前記アルゴリズムとして、作像動作回数と前記現像能力の予測値との関係を示すものを構築し、前記期間にて、所定回数の作像動作が行われる毎に前記第二補正処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記付着量検知手段として、前記潜像担持体上のトナー像のトナー付着量を検知するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至５の何れかの画像形成装置において、
前記付着量検知手段として、前記潜像担持体上のトナー像が転写される転写体上のトナー像のトナー付着量を検知するものを用いた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】
本発明は画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、作像手段によって作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて作像手段の現像能力を特定し、特定結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する補正処理を定期的に実施する画像形成装置が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置もかかる補正処理を定期的に行うようになっている。具体的には、まず、感光体、これの表面に静電潜像を書き込む書込装置、静電潜像を現像する現像装置などを具備する作像手段により、互いにトナー付着量の異なる複数のテストトナー像からなるパターン像を作像する。そして、それらテストトナー像のトナー付着量を反射型光学センサーによって検知した結果に基づいて現像能力を特定する。次いで、その結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する。特許文献１によれば、かかる構成により、画像濃度を安定化させることができるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、転写工程で感光体に残像を形成することに起因する画像濃度ムラの発生を抑える狙いで静電潜像のドット書込部の電位を比較的高くすると、作像手段の現像能力が比較的高くなったときに、画像濃度ムラを却って悪化させてしまうことがわかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、潜像担持体の表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段、及び現像剤担持体に担持した現像剤を用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段を用いて前記潜像担持体上にトナー像を作像する作像手段と、前記作像手段によって作像されたトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段と、前記作像手段によって作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて前記作像手段の現像能力を特定し、特定結果に基づいて、前記現像剤担持体に印加する現像バイアスと前記静電潜像のドット書込部との電位差である現像ポテンシャルを補正する補正処理を実施する制御手段とを備える画像形成装置において、前記補正処理にて、現像能力に応じて前記ドット書込部の電位及び現像バイアスを異ならせて前記現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、転写工程で潜像担持体に残像を形成することに起因する画像濃度ムラの発生を抑えつつ、作像手段の現像能力が比較的高くなった場合における画像濃度ムラの悪化を抑えることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態に係るプリンタを示す概略構成図。
【図２】同プリンタにおけるＫ用の作像ユニットを示す構成図。
【図３】同プリンタの光学センサーを示す概略構成図。
【図４】同プリンタの電気回路の要部を示すブロック図。
【図５】同プリンタの制御部によって実施される作像条件補正処理における処理工程の概要を示すフローチャート。
【図６】トナー像のトナー付着量Ｍ／Ａと、現像ポテンシャルと、現像γとの関係の一例を示すグラフ。
【図７】現像γが現像γ１である場合における各種の電位とトナー付着量Ｍ／Ａとの関係の一例を示すグラフ。
【図８】現像γが現像γ１よりも高い現像γ２である場合における各種の電位とトナー付着量Ｍ／Ａとの関係の一例を示すグラフ。
【図９】同プリンタにおいて、現像γが現像γ２である場合における各種の電位とトナー付着量Ｍ／Ａとの関係を示すグラフ。
【図１０】レーザーパワーと現像γとの関係を示すグラフ。
【図１１】同プリンタに搭載された感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの光り減衰特性の一例を示すグラフ。
【図１２】同制御部によって連続プリント動作中に実施される制御の処理フローを示すフローチャート。
【図１３】中間調テストトナー像の一部を拡大して示す模式図。
【図１４】同プリンタによって作像される画像の中間調部を拡大して示す模式図。
【図１５】変形例に係るプリンタを示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のカラープリンタ（以下、単にプリンタという）の実施形態について説明する。
まず、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。図１は、実施形態に係るプリンタを示す概略構成図である。同図において、実施形態に係るプリンタは、イエロー（Ｙ），マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つの作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。また、転写ユニット３０、光書込ユニット８０、定着装置９０、給送カセット１００、レジストローラ対１０１なども備えている。
【０００９】
４つの作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、画像形成物質として、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。Ｋトナー像を形成するための作像ユニット１Ｋを例にすると、これは、図２に示されるように、潜像担持体たるドラム状の感光体２Ｋ、ドラムクリーニング装置３Ｋ、除電装置、帯電装置６Ｋ、現像装置８Ｋ等を備えている。これらの装置が共通の保持体に保持されてプリンタ本体に対して一体的に脱着することで、それらを同時に交換できるようになっている。
【００１０】
感光体２Ｋは、ドラム基体の表面上に有機感光層が形成されたものであって、駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。帯電装置６Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラ７Ｋを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラ７Ｋと感光体２Ｋとの間に放電を発生させることで、感光体２Ｋの表面を一様帯電せしめる。実施形態では、トナーの正規帯電極性と同じマイナス極性に一様帯電せしめる。帯電バイアスとしては、直流電圧に交流電圧を重畳したものを採用している。帯電ローラ７Ｋは、金属製の芯金の表面に導電性弾性材料からなる導電性弾性層が被覆されたものである。帯電ローラ等の帯電部材を感光体２Ｋに接触あるいは近接させる方式に代えて、帯電チャージャーによる方式を採用してもよい。
【００１１】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、後述する光書込ユニットから発せられるレーザー光によって光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、Ｋトナーを用いる現像装置８Ｋによって現像されてＫトナー像になる。そして、後述する中間転写ベルト３１上に一次転写される。
【００１２】
現像装置８Ｋは、現像剤担持体たる現像ロール９Ｋを内包する現像部１２Ｋと、Ｋ現像剤を撹拌搬送する現像剤搬送部１３Ｋとを有している。そして、現像剤搬送部１３Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋを収容する第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容する第２搬送室とを有している。それらスクリュー部材は、それぞれ、軸線方向の両端部がそれぞれ軸受けによって回転自在に支持される回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを具備している。
【００１３】
第１スクリュー部材１０Ｋを収容している第１搬送室と、第２スクリュー部材１１Ｋを収容している第２搬送室とは、仕切り壁によって仕切られているが、仕切壁におけるスクリュー軸線方向の両端箇所には、それぞれ両搬送室を連通させる連通口が形成されている。第１スクリュー部材１０Ｋは、螺旋羽根内に保持しているＫ現像剤を、回転駆動に伴って回転方向に撹拌しながら、図中の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。第１スクリュー部材１０Ｋと、後述する現像ロール９Ｋとは互いに向かい合う姿勢で平行配設されているため、このときのＫ現像剤の搬送方向は、現像ロール９Ｋの回転軸線方向に沿った方向でもある。そして、第１スクリュー部材１０Ｋは、現像ロール９Ｋの表面に対してＫ現像剤をその軸線方向に沿って供給していく。
【００１４】
第１スクリュー部材１０Ｋの図紙面に直交する方向の手前側端部付近まで搬送されたＫ現像剤は、仕切壁の同方向の手前側端部付近に設けられた連通開口を通って、第２搬送室内に進入した後、第２スクリュー部材１１Ｋの螺旋羽根内に保持される。そして、第２スクリュー部材１１Ｋの回転駆動に伴って、回転方向に撹拌されながら、図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送されていく。
【００１５】
第２搬送室内において、ケーシングの下壁にはトナー光学センサーが設けられており、第２搬送室内のＫ現像剤のＫトナー濃度を検知する。Ｋトナー光学センサーとしては、透磁率センサーからなるものが用いられている。Ｋトナーと磁性キャリアとを含有するＫ現像剤の透磁率は、Ｋトナー濃度と相関関係があるため、透磁率センサーは、Ｋトナー濃度を検知していることになる。
【００１６】
本プリンタには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置の第２収容室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーをそれぞれ個別に補給するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段が設けられている。そして、プリンタの制御部は、ＲＡＭに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサーからの出力電圧値の目標値であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の目標電位Ｖｔｒｅｆを記憶している。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー濃度検知センサーからの出力電圧値と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の目標電位Ｖｔｒｅｆとの差が所定値を超えた場合には、その差に応じた時間だけＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー補給手段を駆動する。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置における第２搬送室内にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーが補給される。
【００１７】
現像部１２Ｋ内に収容されている現像ロール９Ｋは、第１スクリュー部材１０Ｋに対向しているとともに、ケーシングに設けられた開口を通じて、感光体２Ｋにも対向している。また、現像ロール９Ｋは、回転駆動される非磁性パイプからなる筒状の現像スリーブと、これの内部にスリーブと連れ回らないように固定されたマグネットローラとを具備している。そして、第１スクリュー部材１０Ｋから供給されるＫ現像剤をマグネットローラの発する磁力によってスリーブ表面に担持しながら、スリーブの回転に伴って、感光体２Ｋに対向する現像領域に搬送する。
【００１８】
現像スリーブには、トナーと同極性であって、感光体２Ｋの静電潜像の電位よりも絶対値が大きく、且つ感光体２Ｋの一様帯電電位よりも絶対値が小さな現像バイアスが印加されている。これにより、現像スリーブと感光体２Ｋの静電潜像との間には、現像スリーブ上のＫトナーを静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブと感光体２Ｋの地肌部との間には、現像スリーブ上のＫトナーをスリーブ表面に向けて移動させる地肌ポテンシャルが作用する。それら現像ポテンシャル及び地肌ポテンシャルの作用により、現像スリーブ上のＫトナーが感光体２Ｋの静電潜像に選択的に転移して、静電潜像をＫトナー像に現像する。
【００１９】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、一次転写工程（後述する一次転写ニップ）を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。回転駆動されるクリーニングブラシローラ４Ｋ、片持ち支持された状態で自由端を感光体２Ｋに当接させるクリーニングブレード５Ｋなどを有している。回転するクリーニングブラシローラ４Ｋで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き取ったり、クリーニングブレードで転写残トナーを感光体２Ｋ表面から掻き落としたりする。なお、クリーニングブレードについては、その片持ち支持端側を自由端側よりも感光体２Ｋ回転方向下流側に向けるカウンター方向で感光体２Ｋに当接させている
【００２０】
上記除電装置は、ドラムクリーニング装置３Ｋによってクリーニングされた後の感光体２Ｋの残留電荷を除電する。この除電により、感光体２Ｋの表面が初期化されて次の画像形成に備えられる。
【００２１】
図１において、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃにおいても、Ｋ用の作像ユニット１Ｋと同様にして、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ上にＹ，Ｍ，Ｃトナー像が形成される。作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、潜像書込手段たる光書込ユニット８０が配設されている。この光書込ユニット８０は、パーソナルコンピュータ等の外部機器から送られてくる画像情報に基づいてレーザーダイオードから発したレーザー光により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット８０は、光源から発したレーザー光Ｌを、ポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。ＬＥＤアレイの複数のＬＥＤから発したＬＥＤ光によって光書込を行うものを採用してもよい。
【００２２】
作像ユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、無端状の中間転写ベルト３１を張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる転写装置としての転写ユニット３０が配設されている。転写ユニット３０は、像担持体たる中間転写ベルト３１の他に、駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４などを有している。また、４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋ、ベルトクリーニング装置３７、光学センサー４０なども有している。
【００２３】
中間転写ベルト３１は、そのループ内側に配設された駆動ローラ３２、二次転写裏面ローラ３３、クリーニングバックアップローラ３４、及び４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋによって張架されている。そして、駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ３２の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２４】
４つの一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋはそれぞれ、金属製の芯金と、これの表面上に固定された導電性のスポンジ層とを具備している。そして、無端移動する中間転写ベルト３１を感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとの間に挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。
【００２５】
一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋには、一次転写電源によってそれぞれ一次転写バイアスが印加される。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，３５Ｋとの間に転写電界が形成される。Ｙ用の感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴ってＹ用の一次転写ニップに進入する。そして、転写電界やニップ圧の作用により、感光体２Ｙ上から中間転写ベルト３１上に一次転写される。このようにしてＹトナー像が一次転写せしめられた中間転写ベルト３１は、その後、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過する。そして、感光体２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のＭ，Ｃ，Ｋトナー像が、Ｙトナー像上に順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト３１上には４色重ね合わせトナー像が形成される。なお、一次転写ローラ３５Ｙ，３５Ｍ，３５Ｃ，Ｋに代えて、転写チャージャーや転写ブラシなどを採用してもよい。
【００２６】
転写ユニット３０の下方には、二次転写ニップ裏打ちローラ３６、シート搬送ベルト４１などを具備するシート搬送ユニット３８が配設されている。無端状のシート搬送ベルト４１は、そのループ内側に配設された二次転写ニップ裏打ちローラ３６などの複数のローラによって張架された状態で、二次転写ニップ裏打ちローラ３６の回転駆動によって図中時計回り方向に回転せしめられる。そして、二次転写ニップ裏打ちローラ３６により、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、二次転写裏面ローラ３３に対する掛け回し領域に当接して二次転写ニップを形成している。つまり、転写ユニット３０の二次転写裏面ローラ３３と、シート搬送ユニット３８の二次転写ニップ裏打ちローラ３６とは、互いの間に中間転写ベルト３１及びシート搬送ベルト４１を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト３１のおもて面と、ニップ形成部材たるシート搬送ベルト４１のおもて面とが当接する二次転写ニップが形成されている。
【００２７】
シート搬送ベルト４１のループ内に配設された二次転写ニップ裏打ちローラ３６は接地されているのに対し、中間転写ベルト３１のループ内に配設された二次転写裏面ローラ３３には、二次転写電源３９によって二次転写バイアスが印加される。これにより、二次転写裏面ローラ３３と、二次転写ニップ裏打ちローラ３６との間に、マイナス極性のトナーを二次転写裏面ローラ３３側から二次転写ニップ裏打ちローラ３６側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。なお、ニップ形成部材として、シート搬送ベルト４１の代わりに、二次転写ローラを用い、これを中間転写ベルト３１に直接当接させてもよい。
【００２８】
転写ユニット３１の下方には、記録シートＰを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給送カセット１００が配設されている。この給送カセット１００は、紙束の一番上の記録シートＰに給紙ローラ１００ａを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録シートＰを給送路に向けて送り出す。
【００２９】
給送路の末端付近には、レジストローラ対１０１が配設されており、記録シートＰはレジストローラ対１０１のレジストニップに突き当たった状態で搬送が一時停止される。その後、記録シートＰを二次転写ニップ内で中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像に同期させ得るタイミングでレジストローラ対１０１が回転駆動して、記録シートＰを二次転写ニップに向けて送り出す。
【００３０】
二次転写ニップで記録シートＰに密着せしめられた中間転写ベルト３１上の４色重ね合わせトナー像は、二次転写電界やニップ圧の作用によって記録シートＰ上に一括二次転写されてフルカラートナー像となる。このようにして表面にフルカラートナー像が形成された記録シートＰは、二次転写ニップを通過すると、中間転写ベルト３１から曲率分離する。更に、シート搬送ベルト４１を掛け回している分離ローラ４２の曲率によってシート搬送ベルト４１から曲率分離する。
【００３１】
なお、ニップ形成部材たるシート搬送ベルト４１を中間転写ベルト３１に当接させて二次転写ニップを形成する構成に代えて、次のような構成を採用してもよい。即ち、ニップ形成部材たるニップ形成ローラを中間転写ベルト３１に当接させて二次転写ニップを形成する構成である。
【００３２】
二次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１には、記録シートＰに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト３１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置３７によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト３１のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ３４は、ベルトクリーニング装置３７によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
【００３３】
光学センサー４０は、中間転写ベルト３１のループ外側に配設されている。そして、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、駆動ローラ３２に対する掛け回し箇所に対して、所定の間隙を介して対向している。この状態で、中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像が自らとの対向位置に進入した際に、そのトナー像の単位面積あたりのトナー付着量（画像濃度）を検知する。光学センサー４０の主な役割は、後述するテストパターン像に具備される複数のテストトナー像のトナー付着量を検知することである。
【００３４】
図３は、光学センサー４０を示す概略構成図である。光学センサー４０は、発光手段たる発光素子４０ａと、正反射光を受光するための正反射受光素子４０ｂと、拡散反射光を受光するための拡散反射受光素子４０ｃとを具備している。発光素子４０ａから発した光を、中間転写ベルト３１の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト３１の表面や、その表面に転写されたテストトナー像２００の表面で正反射した正反射光を正反射受光素子４０ｂによって受光して、正反射受光素子４０ｂからその受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト３１の表面や、その表面に転写されたテストトナー像の表面で拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子４０ｃによって受光して、拡散反射受光素子４０ｃからその受光量に応じた電圧を出力する。
【００３５】
光学センサー４０の発光素子４０ａとしては、ピーク発光波長が９４０［ｎｍ］のＧａＡｓ発光ダイオードが用いられている。また、正反射受光素子４０ｂ及び拡散反射受光素子４０ｃとしては、ピーク分光感度波長が８５０［ｎｍ］のＳｉフォトトランジスタを有したものを使用している。この光学センサー４０は、色による反射率に顕著な差のない８３０［ｎｍ］以上の赤外光を検出するものである。このような光学センサー４０を用いることで、一つの光学センサー４０により、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの全色について、テストトナー像のトナー付着量を検知することができる。
【００３６】
二次転写ニップよりもシート搬送方向の下流側には、定着装置９０が配設されている。この定着装置９０は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラ９１と、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラ９２とによって定着ニップを形成している。定着装置９０内に送り込まれた記録シートＰは、その未定着トナー像担持面を定着ローラ９１に密着させる姿勢で、定着ニップに挟まれる。そして、加熱や加圧の影響によってトナー像中のトナーが軟化さしめられて、フルカラー画像が定着せしめられる。定着装置９０内から排出された記録シートＰは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。
【００３７】
実施形態に係るプリンタは、モノクロ画像を形成する場合に、転写ユニット３０におけるＹ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ローラ３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を支持している支持板の姿勢をソレノイド等の駆動によって変化させる。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ用の一次転写ローラ３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を、感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から遠ざけて、中間転写ベルト３１のおもて面を感光体２（Ｙ，Ｍ，Ｃ）から離間させる。このようにして、中間転写ベルト３１をブラック用の感光体２Ｋだけに当接させた状態で、４つの作像ユニット１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうち、ブラック用の画像形成ユニット１Ｋだけを駆動して、Ｋトナー像をブラック用の感光体２Ｋ上に形成する。なお、本発明は、カラー画像を形成する画像形成装置に限らず、モノクロ画像だけを形成する画像形成装置にも適用が可能である。
【００３８】
図４は、本プリンタの電気回路の要部を示すブロック図である。同図において制御手段たる制御部１５０は、演算手段たるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１５１、データ記憶手段たる不揮発性のＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１５２、データ記憶手段たるＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１５３等を具備している。この制御部１５０には、作像ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、光書込ユニット８０、転写ユニット３０、光学センサー４０などが電気的に接続されている。そして、制御部１５０は、ＲＡＭ３０２やＲＯＭ３０３内に記憶している制御プログラムに基づいて、これらの各種の機器を制御するようになっている。
【００３９】
制御部１５０は、画像を形成する際に、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１ＫにおけるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の帯電ローラ（例えば７Ｋ）に印加するための帯電バイアスを出力するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の帯電電源からの出力値を個別に制御する。これにより、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋをそれぞれ望ましい値の帯電電位に一様帯電せしめる。また、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにそれぞれ個別に対応するように光書込ユニット８０に設けられたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の半導体レーザーの出力パワー（露光エネルギー）をそれぞれ個別に制御することで、書込光量を個別に制御する。また、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像装置（例えば８Ｋ）の現像スリーブにそれぞれ個別に印加する現像バイアスを出力するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像電源からの出力値を個別に制御する。それらの制御により、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の静電潜像と、現像バイアスとの電位差であるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の現像ポテンシャルを、所望のトナー付着量が得られる値にする。その値は、環境などの要因によって変動する。
【００４０】
そこで、制御部１５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、補正処理としての作像条件補正処理を定期的に実施する。そして、その作像条件補正処理にて、所望のトナー付着量が得られる現像ポテンシャルの値を調べ、その現像ポテンシャルを実現する値に、作像条件たる露光エネルギーや現像バイアスを補正する。作像条件補正処理の定期的なタイミングとしては、電源投入時、所定枚数のプリントを行う毎、所定時間経過毎などである。
【００４１】
図５は、作像条件補正処理における処理工程の概要を示すフローチャートである。作像条件補正処理を開始した制御部１５０は、まず、光学センサー４０の初期設定を行う（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。具体的には、光学センサー４０の正反射受光素子２１２からの出力が予め決められた所定値（例えば４Ｖ）になるように、発光素子２１１の発光量を調整する。なお、光学センサー４０の初期設定は、行わなくてもよい。
【００４２】
光学センサー４０の初期設定を行った制御部１５０は、次に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストパターン像を中間転写ベルト３１上における光学センサー４０に対向する位置に色毎に形成する（Ｓ２）。テストパターン像は、互いに単位面積あたりのトナー付着量が異なる複数のテストトナー像からなる。テストパターン像は、帯電、現像バイアス条件をテストトナー像毎に変更した複数個のパターンを各色設定することが望ましい。静電潜像の書き込みについては、予め決められた所定の露光エネルギーの条件で行われる。
【００４３】
次に、制御部１５０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのテストパターン像を検知する光学センサー４０からの出力値をサンプリングした後（Ｓ３）、その出力値をトナー付着量変換テーブルに基づいてトナー付着量に変換する（Ｓ４）。変換方法としては、感光体上に形成した複数のテストトナー像の潜像電位（ドット書込部の電位）及びそのトナー付着量を測定し、複数組の電位及びトナー付着量のデータに基づいて潜像電位とトナー付着量との関係が直線的に変化する区間を算出する。そして、この区間において測定した電位及びトナー付着量のデータから最小２乗法により直線近似した現像ポテンシャル−トナー付着量直線（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を各色求め、この直線近似式を用いて画像形成時の各種電位を決定する（Ｓ５）。なお、現像γは、その直線近似式で示される直線の傾き（ｘ）であり、現像能力を反映するものである。直線近似を行う代わりに、２次近似を行ってもよい。但し、２次近似を行う場合の現像γは、プロット線の関係式の微分値とする。
【００４４】
現像γを算出したら、制御部１５０は、予め決められた目標付着量を得るのに必要な現像ポテンシャルを現像γに基づいて特定した後、この現像ポテンシャルを実現し得る現像バイアスＶｂを算出する（Ｓ６）。実施形態においては、現像バイアス［−Ｖ］＝現像ポテンシャル［Ｖ］−潜像電位ＶＬ［Ｖ］から現像バイアスＶｂを算出する。実施形態におけるベタ部の潜像電位は、−２００［Ｖ］である。制御部１５０は、算出した現像バイアスＶｂに基づいて、帯電バイアスＶｄを決定する。帯電バイアスＶｄは、帯電バイアスＶｄ［Ｖ］＝現像バイアスＶｂ［Ｖ］−地肌ポテンシャル［Ｖ］の式を用いて算出する。実施形態の地肌ポテンシャルは１１０［Ｖ］である。
【００４５】
なお、現像ポテンシャルは、現像バイアスＶｂと潜像電位ＶＬとの電位差である。また、地肌ポテンシャルは、感光体の地肌部電位（一様帯電電位）と現像バイアスＶｂとの電位差であり、地肌汚れ防止のため現像バイアスＶｂに対して所定の電位差になるように設定される。現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｄ、及び露光エネルギーをＲＡＭ１５２などの不揮発性の記憶手段に保存する。以上が、作像条件補正処理の工程の概要である。
【００４６】
以上の構成の本プリンタにおいては、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ、光書込ユニット８０及び転写ユニット３０の組み合わせが作像手段として機能している。
【００４７】
次に、本プリンタの特徴的な構成について説明する。
静電潜像としては、露光によって感光体の電位をほぼ飽和まで減衰せしめた低電位のものを形成するのが一般的である。しかしながら、静電潜像の電位が低いと、一次転写ニップでの逆電荷の注入によって静電潜像が逆帯電し、次の帯電工程でその静電潜像の存在していた感光体箇所に帯電不良が発生し、それの感光体箇所が残像となって濃度ムラを引き起こすことがある。そこで、本プリンタにおいては、静電潜像として、電位の比較的高いものを形成するようになっている。静電潜像の電位を高くして、一次転写ニップにおける静電潜像の逆帯電の発生を抑えることで、残像の発生を抑えることができる。
【００４８】
静電潜像として電位の比較的高いものを形成するために、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋとして、光書込ユニット８０による書込光に対して感度良く電位を減衰させる光減衰特性を発揮するものを用いている。これにより、書込光量を微妙に調整することで、電位の高い静電潜像を形成することが可能になるが、環境変動などに伴って感光体の一様帯電電位や書込光量が微妙に変動すると、潜像電位が微妙に変動する。そして、このような潜像電位の変動により、若干の画像濃度ムラが生ずる。低電位の静電潜像を形成するのは、残像による画像濃度ムラを抑えるためであるが、潜像電位の変動による画像濃度ムラが残像による画像濃度ムラを上回ってしまっては意味がなくなる。
【００４９】
本発明者は、現像γが比較的大きくなった場合、即ち、作像手段の現像能力が比較的高くなった場合には、潜像電位の変動による画像濃度ムラが残像による画像濃度ムラを上回ってしまう可能性があることを見出した。以下、このことについて詳述する。
【００５０】
図６は、トナー像のトナー付着量Ｍ／Ａと、現像ポテンシャルと、現像γとの関係の一例を示すグラフである。このグラフは、トナー像のトナー付着量Ｍ／Ａ（画像濃度）の目標を０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］にした場合の例を示している。図示のように、現像γが現像γ１である場合には、現像ポテンシャルを２００［Ｖ］に設定することでトナー付着量Ｍ／Ａを目標の０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］にすることができる。また、現像γが現像γ１よりも高い現像γ２に変化した場合には、現像ポテンシャルを２００［Ｖ］から１００［Ｖ］に減じることで、トナー付着量Ｍ／Ａを目標の０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］にすることができる。
【００５１】
図７は、現像γが現像γ１である場合における各種の電位とトナー付着量Ｍ／Ａとの関係の一例を示すグラフである。なお、以下、電位について高い、低いと表現する場合には、プラス、マイナスの符号に関係なく、数値の絶対についての表現とする。例えば、−１０［Ｖ］と−２０［Ｖ］との関係では、前者は後者よりも低いものとする。
【００５２】
図７に示される例では、残像の発生を抑える狙いで、静電潜像として、潜像電位が−２００［Ｖ］という比較的高い値であるものを形成するようになっている。その潜像電位を実現すべく、光書込ユニット８０のレーザーダイオードのレーザーパワーを所定の値に調整するのであるが、一定のレーザーパワーにしていても、環境変動などによって書込光量が微妙に変動してしまう。この変動により、潜像電位は狙いの−２００［Ｖ］に対して−１５０〜−２５０［Ｖ］の範囲で変動する。潜像電位の狙いは−２００［Ｖ］であり、この狙いの条件で２００［Ｖ］の現像ポテンシャルＶｐを生起せしめて０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー付着量が得られるようにするので、現像バイアスについては−４００［Ｖ］に設定している。すると、潜像電位の変動により、現像ポテンシャルＶｐは狙いの２００［Ｖ］に対して１５０〜２５０［Ｖ］の範囲で変動する。これにより、トナー付着量Ｍ／Ａが狙いの０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］に対して０．３４〜０．５６［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲で変動している。その変動幅は０．２２［ｍｇ／ｃｍ２］であり、この値であれば、残像に起因する画像濃度ムラよりも軽度な画像濃度ムラであると言える。
【００５３】
図８は、現像γが現像γ１よりも高い現像γ２である場合における各種の電位とトナー付着量Ｍ／Ａとの関係の一例を示すグラフである。同図に示される例においても、残像の発生を抑える狙いで、静電潜像として、潜像電位が−２００［Ｖ］という比較的高い値であるものを形成するようになっている。図７に示された例と同様に、レーザーパワーを一定に制御していても、書込光量の変動によって潜像電位が狙いの−２００［Ｖ］に対して−１５０〜−２５０［Ｖ］の範囲で変動している。−２００［Ｖ］の潜像電位で１００［Ｖ］の現像ポテンシャルＶｐを生起せしめて０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー付着量が得られるようにするので、現像バイアスについては−３００［Ｖ］に設定している。すると、潜像電位の変動により、現像ポテンシャルＶｐは狙いの２００［Ｖ］に対して５０〜１５０［Ｖ］の範囲で変動する。これにより、トナー付着量Ｍ／Ａが狙いの０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］に対して０．２３〜０．６８［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲で変動している。その変動幅は０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］であり、現像γ１のときの２倍以上になっている。この変動幅では、残像に起因する画像濃度ムラよりも重度な画像濃度ムラになってしまう可能性が高い。
【００５４】
そこで、本プリンタにおいては、現像γと狙いの潜像電位との関係を示す関係データを制御部１５０に記憶させている。そして、作像条件補正処理にて、作像手段の現像γに対応する潜像電位を関係データに基づいて特定し、潜像電位を特定結果と同じ値にする条件で現像ポテンシャルを補正するように、制御部１５０を構成している。
【００５５】
例えば、上記関係データは、現像γ１に対しては−２００［Ｖ］の潜像電位を関係付けているのに対し、現像γ２に対しては−１００［Ｖ］の潜像電位を関係付けている。ここで、作像条件補正処理にて作像手段の現像γを測定した結果が現像γ１であったとする。この場合には、既に説明したように、潜像電位の変動による画像濃度ムラよりも残像による画像濃度ムラの方が深刻になる。そこで、制御部１５０は、図７に示されるように、潜像電位として狙いの−２００［Ｖ］が得られるようにレーザーパワーを設定する。同時に、現像バイアスを−４００［Ｖ］に設定して、現像ポテンシャルの目標値を２００［Ｖ］にする。潜像電位を−２００［Ｖ］という比較的高い値にすることで、残像による画像濃度ムラを抑えることができる。
【００５６】
一方、作像条件補正処理にて作像手段の現像γを測定した結果が現像γ１よりも高い現像γ２であったとする。この場合には、既に説明したように、潜像電位の変動による画像濃度ムラが残像による画像濃度ムラよりも深刻になる。そこで、制御部１５０は、図９に示されるように、上記関係データに基づいて、潜像電位として現像γ２に対応する−１００［Ｖ］を選択する。そして、−１００［Ｖ］の潜像電位を実現する値にレーザーパワーを設定する。同時に、現像バイアスを−２００［Ｖ］に設定して、現像ポテンシャルの目標値を１００［Ｖ］にする。潜像電位を−２００［Ｖ］よりも低い−１００［Ｖ］にすると、書込光量の変動に対する潜像電位の変動率をより小さくすることが可能になる。残像に起因する画像濃度ムラを抑えるために潜像電位を比較的高い−２００［Ｖ］に設定した場合には、図７や図８に示されるように、書込光量の変動に伴う潜像電位の変動幅が１００［Ｖ］になる（−１５０〜−２５０Ｖ）。これに対し、潜像電位を−１００［Ｖ］に設定した場合には、図９に示されるように、書込光量の変動に伴う潜像電位の変動幅をより小さな４０［Ｖ］にすることが可能になる（−８０〜−１２０Ｖ）。そして、これにより、図９に示されるように、潜像電位の変動によるトナー付着量Ｍ／Ａの変動幅を０．１４［ｍｇ／ｃｍ２］にまで低減する。よって、本プリンタによれば、残像に起因する画像濃度ムラの発生を抑えつつ、作像手段の現像γが比較的高くなった場合における画像濃度ムラの悪化を抑えることができる。
【００５７】
なお、現像γが現像γ２や現像γ１であった場合を例にして説明したが、上記関係データは、現像γにおける現像γ２や現像γ１とは異なる値についても、それぞれの値を個別の潜像電位に関係付けている。また、制御部１５０は、狙いの潜像電位と、それを実現するためのレーザーパワーとを関係付けるデータも記憶しており、このデータに基づいて、狙いの潜像電位を実現するレーザーパワーを特定するようになっている。
【００５８】
なお、現像γと潜像電位との関係を示す関係データを用いる例について説明したが、現像γに応じて潜像電位を適切な値に異ならせる条件で現像ポテンシャルを補正することを実現できるのであれば、前記関係データを用いることは必須ではない。例えば、図１０に示されるように、レーザーパワーと現像γとの関係を示す第一関係データを記憶させておくとともに、現像γと現像バイアスとの関係を示す第二関係データを記憶させてもよい。この場合、作像条件補正処理にて、測定した現像γに対応するレーザーパワーを第一関係データに基づいて特定する。また、現像γに対応する現像バイアスを第二関係データに基づいて特定する。そして、それらの特定結果を反映させることで、結果として、適切な潜像電位と現像ポテンシャルとを実現することが可能である。
【００５９】
図１１は、本プリンタに搭載された感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの光り減衰特性の一例を示すグラフである。感光体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋの帯電電位が一定である場合には、同図に示されるように、光書込ユニット８０のレーザーパワー（露光エネルギー）を大きくするほど、感光体の帯電電位を減衰させて潜像電位を小さくする。潜像電位を概ね−８０〜−３００［Ｖ］の範囲にするようにレーザーパワーを調整することが望ましい。
【００６０】
制御部１５０は、複数の記録シートに対して画像を連続的に形成する連続プリントモードにおいて、第二補正処理や第三補正処理を実施する。第二補正処理は、連続プリント中における現像γの挙動を予測し、その結果に基づいて現像ポテンシャルを補正する処理である。
【００６１】
制御部１５０は、連続プリント命令がなされると、まず、第一補正処理としての作像条件補正処理を実施して現像ポテンシャルを補正する。以下、最新の作像条件補正処理で測定した現像γを今回現像γｂと言い、前回の作像条件補正処理で測定した現像γを前回現像γａと言い、次回の作像条件補正処理で測定されるであろう現像γの予測値を次回現像γｃと言う。今回現像γｂの値が例えば現像γｂ＝１．５［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］であった場合には、露光エネルギーを０．００１０［Ｊ／ｍ２］に設定して潜像電位の狙いを−２００［Ｖ］にする。この条件において、書込光量が環境変動などに伴って−２．５［％］〜＋２．５［％］の範囲で変動すると、潜像電位は概ね−１０〜＋１０［Ｖ］の範囲で変動する。今回現像γｂ＝１．５［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］という条件において、感光体上にトナーを０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］付着させるために必要な現像バイアスは、０．４５／１．５＋０．２＝−５００［Ｖ］である。潜像電位の変動によって現像ポテンシャルが概ね−１０〜＋１０［Ｖ］の範囲で変動するため、トナー付着量Ｍ／Ａは概ね−０．０１５〜＋０．０１５［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲で変動する。
【００６２】
その後、２０００枚の記録シートに画像を形成した後に、再び作像条件補正処理を実施する。そのときの今回現像γｂとし、現像γｂ＝１．９［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］であったとする。前回現像γａは、１．５［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］である。制御部１５０は、それらの現像γと、前回と今回との間のプリント枚数（所定枚数Ｐ＝２０００枚）とに基づいて、今回の作像条件補正処理から次回の作像条件補正処理に至るまでの現像γの挙動を予測するためのアルゴリズムとして次のようなものを構築する。
「現像γ予測値＝（今回現像γｂ−前回現像γａ）／Ｐ×Ａ＋１．５」
【００６３】
そのアルゴリズム、前回現像γａ＝１．５［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］、今回現像γｂ＝１．９［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］、所定枚数Ｐ＝２０００枚を代入すると、次のような式が得られる。
「現像γ予測値＝０．０００２Ａ＋１．５」
なお、Ａは、今回の作像条件補正処理を実施した直後から、次回の作像条件補正処理を実施する直前までの累積プリント枚数である。
【００６４】
制御部１５０は、必要なトナー付着量を得るための現像γと露光エネルギーとの関係を示す近似式を記憶している。例えば、図１０に示される近似直線を示す近似式であれば、「ｙ＝１．５０ｅ−４ｘ＋７．７５ｅ−４」という式になる。この近似式におけるｙは露光エネルギー、ｘは現像γを示している。
【００６５】
制御部１５０は、今回の作像条件補正処理を実施した後、例えば１０００枚のプリントを行った時点における現像γ予測値を、「０．０００２×１０００＋１．５＝１．７［ｍｇ／ｃｍ２／−ｋＶ］」と求める。そして、その予測値に対応する露光エネルギー量を、「ｙ＝１．５０ｅ−４×１．７＋７．７５ｅ−４＝０．００１０３［Ｊ／ｍ２］」として求め、この結果に基づいて露光エネルギーを作像条件補正処理の実施直後よりも３％程度高める。この場合、ベタ画像の潜像電位は約−１８０［Ｖ］になる。この条件で露光エネルギーが概ね−２．５〜＋２．５［％］の範囲で変動しても、潜像電位の変動幅は概ね−７〜＋7［Ｖ］に留まる。そして、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］のトナー付着量を実現するための現像バイアスは０．４５／１．８＋０．１８=４３０［−Ｖ］である。潜像電位の変動によって現像ポテンシャルが−７〜＋７［Ｖ］の範囲で変動するため、トナー付着量が−０．０１２〜＋０．０１２［ｍｇ／ｃｍ２］の範囲で変動するが、この変動幅は許容範囲内である。
【００６６】
図１２は、制御部１５０によって連続プリント動作中に実施される制御の処理フローを示すフローチャートである。制御部１５０は、連続プリント命令がなされると（Ｓ１でＹ）、まず、作像条件補正処理を実施して（Ｓ２）、現像γを測定したり、測定結果に適した条件で現像バイアスや露光エネルギーを補正したりする。その後、所定枚数のプリントを行うまで待機した後（Ｓ３でＮ）、所定枚数のプリントを行った時点で（Ｓ３でＹ）、作像条件補正処理を再び実施する（Ｓ４）。この作像条件補正処理で現像γを測定したり、測定結果に適した条件で現像バイアスや露光エネルギーを補正したりしたら、前回現像γａと今回現像γｂとに基づいて、現像γ予測値を求めるためのアルゴリズムを構築する（Ｓ５）。その後、例えば１００枚プリントなどといった定期タイミングが到来した場合には（Ｓ６でＹ）、第二補正処理を実施して（Ｓ９）、現像γ予測値に基づく現像バイアスや露光エネルギーの補正を行う。また、所定枚数のプリントを行った時点で（Ｓ７でＹ）、処理フローをＳ４にループさせる。このループにより、作像条件補正処理を実施したり、現像γ予測値を求めるためのアルゴリズムを新たに構築したりする。これらの一連の処理を、連続プリントを終了するまで（Ｓ８でＹ）繰り返し実施する。
【００６７】
このように、制御部１５０は、今回の作像条件補正処理を実施してから、次回の作像条件補正処理を実施するまでの期間に、次のような第二補正処理を定期的に実施する。即ち、上述したアルゴリズムに基づいて現像γ予測値を求め、その結果に基づいて現像ポテンシャル（現像バイアス及び露光エネルギー）を補正する第二補正処理である。かかる構成では、前述の期間内においても、現像ポテンシャルを適切に補正して画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００６８】
更に、制御部１５０は、連続プリント動作中には、第二補正処理に加えて、第三補正処理も実施するようになっている。第三補正処理は、中間転写ベルト３１のシート間対応領域に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色の中間調テストトナー像を形成する。シート間対応領域は、中間転写ベルト３１の周方向における全域のうち、二次転写ニップで先行する記録シートＰに密着せしめられる領域と、後続の記録シートＰに密着せしめられる領域との間の領域である。
【００６９】
中間調テストトナー像としては、面積階調でドット面積率＝５０［％］のものを形成する。図１３は、かかる中間調テストトナー像の一部を拡大して示したものである。中間調テストトナー像の全域のうち、５０［％］の領域にドットが形成されている。この中間調テストトナー像の明度は本来であれば５０であるが、現像γなどに応じて実際の明度が５０からずれることがある。そこで、制御部１５０は、中間調テストトナー像のトナー付着量を光学センサー４０によって検知した結果に基づいて、中間調テストトナー像の明度について５０であるか否かを判定する。そして、５０からずれている場合には、そのずれ量に応じて中間調の各階調と、ドット面積率との関係を補正して、明度５０を実現するようにする。例えば、６階調目から１３階調目までのドット面積率を６．２５％増加させるなどの手法により、各階調とドット面積率との関係を補正する。このような補正により、ユーザーの命令に基づく画像の中間調部として、例えば、図１３に示されるものに代えて、図１４に示されるものを形成することで、所望の明度が得られるようにする。
【００７０】
これまで、中間転写ベルト３１上のテストトナー像を光学センサー４０によって検知させるようにした例について説明したが、図１５に示されるように、記録シートＰに転写したテストトナー像を光学センサー４０によって検知させるようにしてもよい。また、テストトナー像のトナー付着量をより迅速に検知して作像条件補正処理の実施時間の短縮化を図る狙いで、感光体２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上のテストトナー像をそれぞれ検知する４つの光学センサー４０を設けてもよい。
【００７１】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
潜像担持体（例えば感光体２）の表面に静電潜像を書き込む潜像書込手段（例えば光書込ユニット８０）、及び現像剤担持体に担持した現像剤を用いて前記潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段（例えば現像装置８）を用いて前記潜像担持体上にトナー像を作像する作像手段と、前記作像手段によって作像されたトナー像のトナー付着量を検知する付着量検知手段（例えば光学センサー４０）と、前記作像手段によって作像した複数のテストトナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて前記作像手段の現像能力を特定し、特定結果に基づいて、前記現像剤担持体に印加する現像バイアスと前記静電潜像のドット書込部との電位差である現像ポテンシャルを補正する補正処理（例えば作像条件補正処理）を実施する制御手段（例えば制御部１５０）とを備える画像形成装置において、前記補正処理にて、現像能力に応じて前記ドット書込部の電位及び現像バイアスを異ならせて前記現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００７２】
本発明者らは、次のような検討を行った結果、態様Ａの発明を完成させるに至った。即ち、潜像担持体上に作像したトナー像を潜像担持体から記録シートや中間転写体などに転写する転写工程において、静電潜像に対して正規の帯電極性とは逆極性の電荷を注入して静電潜像を逆帯電させてしまうことがある。かかる逆帯電が発生すると、潜像担持体を帯電させる工程での逆帯電の箇所の帯電不良を引き起こして、静電潜像の残像を発生させることがある。本発明者らは、このような残像の発生を抑えるために、静電潜像として、潜像担持体に対する静電潜像の書込強度（例えば感光体に照射する書込光の光量）を変化させて、ドット書込部の電位の比較的高いものを形成する画像形成装置を試作した。しかしながら、この試作機では、作像手段の現像能力が比較的高くなった場合に、画像濃度ムラを却って悪化させてしまうことがあった。具体的には、静電潜像におけるドット書込部の電位を比較的高くすると、環境変動等に伴う潜像書込強度の変動に起因するドット書込部の電位のバラツキが大きくなる。作像手段の現像能力が比較的低い場合には、そのバラツキによる画像濃度ムラは軽微なものになるが、現像能力が比較的高い場合には、そのバラツキによる画像濃度ムラが残像による画像濃度ムラよりも深刻な度合いで発生してしまった。
【００７３】
そこで、態様Ａでは、補正処理にて、作像手段の現像能力に応じて静電潜像のドット書込部の電位及び現像バイアスを異ならせて現像ポテンシャルを補正するようになっている。かかる構成において、作像手段の現像能力が比較的低かったとする。この場合、ドット書込部の電位を比較的高くしたことによって環境変動等に伴う潜像書込強度の変動によるドット書込部の電位のバラツキを大きくしても、そのバラツキによる画像濃度ムラはそれほど目立たない。このような場合には、ドット書込部の電位を比較的高い値に補正しつつ、その電位で所望の現像ポテンシャルが得られる値に現像バイアスを補正する。ドット書込部の電位を比較的高くしたことで、残像による画像濃度ムラの発生を抑えることができる。一方、作像手段の現像能力が比較的高かったとする。この場合、ドット書込部の電位を比較的高くして、環境変動等に伴う潜像書込強度の変動によるドット書込部の電位のバラツキが大きくすると、そのバラツキによる画像濃度ムラが残像に起因する画像濃度ムラよりも深刻になる。このような場合には、ドット書込部の電位を比較的低い値に補正しつつ、その電位で所望の現像ポテンシャルが得られる値に現像バイアスを補正する。ドット書込部の電位を比較的低くしたことにより、環境変動等に伴う潜像書込強度の変動によるドット書込部の電位のバラツキを小さくしたことで、そのバラツキに起因する画像濃度ムラを抑える。これにより、現像能力が比較的高くなっている状態でドット書込部の電位を高くすることに起因する画像濃度変動の悪化を回避する。よって、転写工程で潜像担持体に残像を形成することに起因する画像濃度ムラの発生を抑えつつ、作像手段の現像能力が比較的高くなった場合における画像濃度ムラの悪化を抑えることができる。
【００７４】
［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記補正処理にて、前記現像能力が高くなるほど前記ドット書込部の電位の絶対値を低くするように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像能力が高くなるほど潜像電位の絶対値を低くすることで、環境変動等に伴う潜像電位のバラツキを抑えることができる。
【００７５】
［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記補正処理にて、現像バイアス及び潜像書込強度の組み合わせとして、現像能力に対応するものを選択し、現像バイアス及び潜像書込強度のそれぞれを選択した組み合わせと同じ値に補正することで、前記現像ポテンシャルを補正するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、現像バイアス及び潜像書込強度の補正によって現像ポテンシャルを補正することで、所望の現像ポテンシャルを実現しつつ、所望の潜像電位を実現することができる。
【００７６】
［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ａ〜Ｃの何れかにおいて、前記補正処理を第一補正処理として実施し、その第一補正処理の際に、前記トナー付着量に基づいて特定した現像能力と、前記第一補正処理を前回実施したときの現像能力とに基づいて、前記第一補正処理を次回実施するまでの期間における現像能力の挙動を予測するためのアルゴリズムを構築し、前記期間にて、前記アルゴリズムを用いて現像能力を予測し、予測結果に基づいて前記現像ポテンシャルを補正する第二補正処理を定期的に実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、第一補正処理を実施してから、次に第一補正処理を実施するまでの期間内において、現像γの予測結果に基づいて現像ポテンシャルを補正して画像濃度ムラの発生を抑えることができる。
【００７７】
［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、前記第一補正処理にて、前記アルゴリズムとして、作像動作回数と前記現像能力の予測値との関係を示すものを構築し、前記期間にて、所定回数の作像動作が行われる毎に前記第二補正処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、作像動作回数（例えばプリント枚数）とアルゴリズムとに基づいて現像能力を予測することができる。
【００７８】
［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、前記付着量検知手段として、前記潜像担持体上のトナー像のトナー付着量を検知するものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、転写体上のトナー付着量を付着量検知手段に検知させる場合に比べて、補正処理の実施時間を短縮することができる。
【００７９】
［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ａ〜Ｅの何れかにおいて、前記付着量検知手段として、前記潜像担持体上のトナー像が転写される転写体上のトナー像のトナー付着量を検知するものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、複数の潜像担持体を設けるタンデム型の仕様において、各潜像担持体に作像するトナー像のトナー付着量を１つの付着量検知手段によって検知して低コスト化を図ることができる。
【符号の説明】
【００８０】
２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：感光体（潜像担持体）
８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：現像装置（現像手段）
４０：光学センサー（付着量検知手段）
８０：光書込ユニット（潜像書込手段）
１５０：制御部（制御手段）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８１】
【特許文献１】特許４４５６８２８号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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