(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を担持する潜像担持体と、画像情報に基づく露光走査によって該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、
少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、
現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、該潜像担持体上又は該転写体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、
該潜像書込手段や該現像手段の駆動を制御しながら、予め定められた暗階調のトナー像である暗階調基準トナー像、及び予め定められた中間調のトナー像である中間調基準トナー像を形成し、該暗階調基準トナー像の画像濃度を該画像濃度検知手段に検知させた結果、及び該中間調基準トナー像の画像濃度を該画像濃度検知手段に検知させた結果に基づいて、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値、及び該現像バイアス値を用いて目標の中間調濃度が得られる露光量、を決定する決定処理を実施する制御手段とを備え、
画像情報に基づく画像を形成する際に、該決定処理で決定した露光量で中間調部の光書込を行うとともに、該決定処理で決定した現像バイアス値を用いて現像を行う画像形成装置において、
上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の潜像を、互いに同じ現像バイアス値を用いて現像して複数の上記中間調基準トナー像からなる中間調パターンを形成し、複数の該中間調パターンを、互いに異なる現像バイアス値を用いて該表面の表面移動方向に並べて現像する処理を上記決定処理で実施し、且つ、上記決定処理で決定した露光量が、所定の下限露光量から上限露光量までの範囲内に収まらない場合には、上記決定処理で決定した露光量を該範囲内に収まる値に補正し且つ上記決定処理で決定した現像バイアス値を該範囲内に収まる露光量に対応する値に補正する補正処理を実施するように、上記制御手段を構成し、
上記画像濃度検知手段として、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度をそれぞれ個別に検知する複数のものを設け、
該補正処理を実施した場合には、画像情報に基づく画像を形成する際に、該補正処理で補正した露光量で光書込を行うとともに、該補正処理で補正した現像バイアス値を用いて現像を行うように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、
上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面上で上記表面移動方向に互いに並ぶ複数の上記中間調パターンの各パターン間に、それぞれ互いに異なる現像バイアス値で現像した上記暗階調基準トナー像を形成するように、上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、
複数の上記中間調パターンの間にそれぞれ形成した複数の上記暗階調基準トナー像のそれぞれの画像濃度と、それぞれの該暗階調基準トナー像を現像したときの現像バイアス値との関係を求め、該関係と、目標の暗階調濃度とに基づいて、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値を決定し、
複数の上記中間調パターンの現像時に採用した互いに異なる複数の現像バイアス値のうち、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値である現像バイアス適正値よりも小さく且つ現像バイアス適正値に最も近い現像バイアス値を第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）として特定し、現像バイアス適正値よりも大きく且つ現像バイアス適正値に最も近い現像バイアス値を第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）として特定し、
現像バイアス適正値から該第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を減じた値と、該第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）から現像バイアス適正値を減じた値との比について、「ｗ：（１−ｗ）」という条件を具備する比率ｗを求め、
複数の中間調パターンのうち、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）で現像した中間調パターンと、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）で現像した中間調パターンとについて、露光量Ｌ（ｊ）且つ第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ）と、露光量Ｌ（ｊ）且つ第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）との組合せにおける重み平均Ｄｈ（ｊ）を「Ｄｈ（ｊ，ｉ）×比率ｗ＋Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）×（１−比率ｗ）」という関係式によって求め、
得られた（Ｌ（ｊ），Ｄｈ（ｊ））の組の集合から露光量と画像濃度との関係を示す近似式を求め、
該近似式と、目標の中間調濃度とに基づいて、目標の中間調濃度が得られる露光量を求める処理を上記決定処理で実施するように、上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３の画像形成装置において、
上記第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を用いて現像された中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度と、それら中間調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度と露光量との関係を示す第１関係式を求め、
上記第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）を用いて現像された中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度と、それら中間調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度と露光量との関係を示す第２関係式を求め、
目標の中間調濃度が得られる露光量として該第１関係式によって示される値と、目標の中間調濃度が得られる露光量として該第２関係式によって示される値とのうち、少なくとも何れか一方が上記範囲内に収まる場合に、上記近似式に基づいて、目標の中間調濃度が得られる露光量を求めるように、上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、
上記決定処理にて、上記近似式に基づいて求めた上記露光量が上記範囲内に収まらない場合には、上記補正処理にて、現像バイアス値を目標の暗階調濃度が得られない値に補正してから、上記近似式を補正後の現像バイアス値に対応させて求め直した後、得られた該近似式に基づいて、目標の暗階調濃度が得られない現像バイアス値を用いて目標の中間調濃度が得られる値であって且つ該範囲内に収まる値の露光量を求めるように、上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４又は５の画像形成装置において、
目標の中間調濃度が得られる露光量として上記第１関係式によって示される値と、目標の中間調濃度が得られる露光量として上記第２関係式によって示される値とが何れも上記範囲内に収まらない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、上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７】
請求項１の画像形成装置において、
上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の潜像を、互いに同じ現像バイアス値で現像して複数の上記暗階調基準トナー像からなる暗階調パターンを形成し、且つ、該暗階調パターンを互いに該表面の表面移動方向に並ぶ複数の上記中間調パターンにおける各パターン間にそれぞれ形成するように、上記制御手段を構成するとともに、
上記画像濃度検知手段として、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度や、それぞれの暗階調パターン内における個々の暗階調基準トナー像の画像濃度を、それぞれ個別に検知する複数のものを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
複数の上記暗階調パターンについてそれぞれ、該暗階調パターン内における個々の暗階調基準トナー像それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの暗階調パターンを現像したときの現像バイアス値とに基づいて、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量について、目標の暗階調濃度の下限値が得られる現像バイアス値である暗階調濃度下限値対応現像バイアス値や、目標の暗階調濃度の上限値が得られる現像バイアス値である暗階調濃度上限値対応現像バイアス値をそれぞれ求め、
それぞれの暗階調濃度下限値対応現像バイアス値と、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアス値と露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＡを求め、
それぞれの暗階調濃度上限値対応現像バイアス値と、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＢを求め、
複数の上記中間調パターンについてそれぞれ、該中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの中間調パターンを現像したときの現像バイアス値とに基づいて、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値について、目標の中間調濃度の下限値が得られる上記露光量である中間調濃度下限値対応露光量や、目標の中間調濃度の上限値が得られる上記露光量である中間調濃度上限値対応露光量をそれぞれ求め、
それぞれの中間調濃度下限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＣを求め、
それぞれの中間調濃度上限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＤを求め、
該グラフＡと該グラフＢと該グラフＣと該グラフＤとで囲まれる領域の重心位置の現像バイアス値を目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値として決定するとともに、該重視位置の露光量を目標の中間調濃度が得られる露光量として決定する処理を上記決定処理で実施するように、上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９】
請求項８の画像形成装置において、
上記重心位置の露光量が上記範囲内に収まらなかった場合であって、且つ、２次元座標上で上記下限露光量を示す直線と、該２次元座標上で上記上限露光量を示す直線との間の領域と、該２次元座標上で上記グラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重なる場合には、上記補正処理で現像バイアス値を部分的に重なる領域の重心位置の値に補正し、且つ目標の中間調濃度が得られる露光量を該重心位置の値に補正する処理を上記補正処理で実施するように、上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１０】
請求項９の画像形成装置において、
２次元座標上で上記下限露光量を示す直線と、該２次元座標上で上記上限露光量を示す直線との間の領域と、該２次元座標上で上記グラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重ならない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、上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１１】
請求項２乃至１０の何れかの画像形成装置において、
上記潜像担持体として、互いに異なる色のトナー像を形成するための複数のものを設け、それぞれの潜像担持体について、複数の上記中間調パターンと、各パターン間に位置する複数の上記暗階調基準トナー像又は上記暗階調パターンとを形成する処理を上記決定処理で実施するように上記制御手段を構成し、且つ、それぞれの潜像担持体について、潜像担持体から上記転写体上に転写した該中間調パターン内の各中間調基準トナー像の画像濃度と、潜像担持体から上記転写体上に転写した該暗階調基準トナー像の画像濃度、又は像担持体から上記転写体上に転写した暗階調パターン内の各暗階調基準トナー像の画像濃度とを、上記画像濃度検知手段に検知させるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、
複数の上記画像濃度検知手段のうち、上記中間調基準トナー像の画像濃度と、上記暗階調基準トナー像の画像濃度との両方を検知させる位置に配設する画像濃度検知手段として、上記転写体上における正反射光量と拡散反射光量との両方を検知するマルチ反射型光学センサを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
複数の上記画像濃度検知手段のうち、上記中間調基準トナー像の画像濃度を検知させ、且つ上記暗階調基準トナー像の画像濃度を検知させない位置に配設する画像濃度検知手段として、上記転写体上における正反射光量だけを検知する正反射型光学センサを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３の何れかの画像形成装置において、
上記中間調基準トナー像として、互いに間隔をあけて並ぶ複数の孤立ドットからなる網点パッチ像、あるいは、互いに間隔をあけて並ぶ複数の線像からなる万線パッチ像を形成するように、上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１５】
請求項１乃至１４の何れかの画像形成装置において、
上記潜像書込手段による露光強度を調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上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１６】
請求項１乃至１４の何れかの画像形成装置において、
上記潜像書込手段による１ドットあたりの露光時間を調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上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１７】
請求項１乃至１６の何れかの画像形成装置において、
上記潜像書込手段による露光強度と、該潜像書込手段による１ドットあたりの露光時間とを調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上記制御手段を構成し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、所定の暗階調基準トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて現像バイアスを決定し、且つ、所定の中間調基準トナー像の画像濃度を検知した結果に基づいて潜像書込手段の露光量を決定する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、温湿度等の環境変動に伴って作像能力が変化すると、画像濃度が変動してしまう。かかる画像濃度の変動を抑えるべく、次のような現像バイアス決定処理を行う画像形成装置が知られている。即ち、まず、予め定められた暗階調基準トナー像である基準ベタトナー像を形成する。この基準ベタトナー像は、互いに隙間無く並ぶ複数のドットによって構成される暗階調（シャドウ階調）のトナー像である。かかる基準ベタトナー像の画像濃度（暗階調濃度）を画像濃度検知手段としての反射型フォトセンサによって検知した結果に基づいて、プリントジョブ時の現像バイアス値を決定する。そして、プリントジョブ時の現像バイアス値に、この現像バイアス決定処理で決定した値を用いることで、環境変動にかかわらず画像の暗階調部に対する画像濃度を安定化させて、画像濃度の変動を抑えることができる。
【０００３】
しかしながら、このような現像バイアスの決定によって安定化が図られるのは、画像の暗階調部の画像濃度であり、画像の中間調部の画像濃度を安定化させることはできない。これは次に説明する理由による。即ち、上述の基準ベタトナー像においては、それを構成する各ドットが隙間無く並んでいる。このような基準ベタトナー像を被検対象とする反射型フォトセンサからの出力値は、基準ベタトナー像のトナー層の厚みと良好な相関関係にある。つまり、基準ベタトナー像を被検対象とする反射型フォトセンサからの出力値は、基準ベタトナー像のトナー層の厚みを示している。上述した現像バイアス決定処理においては、基準ベタトナー像を被検対象とする反射型フォトセンサからの出力値と、基準ベタトナー像を形成したときの現像バイアスとに基づいて、基準ベタトナー像のトナー層を所定の厚みにし得る現像バイアスを決定している。そして、プリントジョブ時の現像バイアス値に、現像バイアス決定処理で決定した値を用いることで、画像における暗階調部のトナー層の厚みを安定化させて、暗階調部の画像濃度の変動を抑えている。一方、画像の中間調部においては、複数のドットが互いに間隔をあけて並べられることで中間的な明るさが表現されており、画像濃度の変化が各ドットのトナー層の厚みよりも、ドット径に依存する。そして、ドット径は、現像バイアスの他、潜像担持体に対して光書込を行って潜像を形成するレーザー書込ユニット等の潜像書込手段の露光量にも影響を受ける。現像バイアス決定処理で決定した現像バイアス値の条件下であっても、露光量によっては目標のドット径が得られなくなるので、現像バイアス決定処理によって中間調部の画像濃度を安定化させることができないのである。
【０００４】
一方、特許文献１には、予め定められた中間調基準トナー像である網点画像に対する単位面積あたりの画像濃度に基づいて、潜像書込手段の露光量を調整する画像形成装置が開示されている。その網点画像は、互いに間隔をあけて並ぶ複数のドットによって構成される中間調のトナー像であり、ドット数は環境にかかわらず一定である。網点画像を被検対象にしている反射型フォトセンサからの出力値は、網点画像の画像濃度を示すことになる。そして、中間調部の画像濃度を左右するドット径は、上述したように、潜像書込手段による露光量に応じて変化する。具体的には、比較的小さな露光量による光書込で得られたドット状の潜像（以下、ドット潜像という）の中心部と、ドット潜像の周囲の地肌部との間に形成される電位勾配が、図１７のＬａで示すような波形になったとする。このドット潜像の中心部の電位はＶａ１になっている。一方、比較的大きな露光量による光書込で得られたドット潜像の中心部と、ドット潜像周囲の地肌部との間に形成される電位勾配が、同図のＬｂで示す波形になったとする。この波形Ｌｂの中心部（ドット潜像の中心部）の電位は、波形Ｌａの中心部の電位よりも高いＶａ２となっている。また、波形Ｌｂの裾の部分は、波形Ｌｂの裾の部分よりも広がっている。そして、波形Ｌａ、波形Ｌｂで示されるこれらのドット潜像を現像バイアスＶｂで現像すると、図示のように、波形Ｌｂで示されるドット潜像の径φ’が、波形Ｌａで示されるドット潜像の径φよりも大きくなる。このように、同じ現像バイアスＶｂで現像されるドットであっても、ドット径は露光量に応じて変化する。特許文献１に記載の画像形成装置においては、網点画像に対する画像濃度の検知結果に基づいて、潜像書込手段の露光量を調整することで、ドット径の安定化を図って中間調部の画像濃度を安定化させることができる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３４１２３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる構成においては、目標の中間調濃度（ドット径）を実現する露光量として求めた結果が、網点画像の潜像を光書込したときの露光量から大きくかけ離れていると、画像の中間調部の画像濃度を精度良く安定化させることができなくなる。具体的には、目標の中間調濃度に対応する露光量については、網点画像の画像濃度と、網点画像を形成したときの露光量との関係を示すアルゴリズムに基づいて求めるのが一般的である。詳しくは、まず、互いに異なる露光量で形成した複数の網点画像の画像濃度をそれぞれ検知し、その結果と、それぞれの網点画像に対応する露光量とに基づいて、画像濃度と露光量との関係を示すアルゴリズムを得る。次いで、このアルゴリズムに基づいて、予め設定された目標中間調濃度（目標ドット径）に対応する露光量を求めるのである。前述のアルゴリズムによって示される画像濃度と露光量との関係は、互いに異なる露光量で形成された複数の網点画像における最小露光量から最大露光量までの範囲内では、実際にその範囲内の露光量で形成された網点画像に対する画像濃度の実測値に基づくものになる。目標中間調濃度に対応する露光量をアルゴリズムに基づいて求めた結果が、このような実測値に基づく範囲内であった場合、その値は、実際に目標中間調濃度が得られる露光量とほぼ一致する。また、目標中間調濃度に対応する露光量をアルゴリズムに基づいて求めた結果が、前述の最小露光量から最大露光量までの範囲から僅かに外れたとしても、その結果は、実際に目標中間調濃度が得られる露光量から大きく外れることがない。ところが、目標中間調濃度に対応する露光量をアルゴリズムに基づいて求めた結果が、前述の最小露光量から最大露光量までの範囲から大きく外れると、実際に目標中間調濃度が得られる露光量から大きく外れてしまうことがある。よって、アルゴリズムに基づいて算出した露光量が、網点画像形成時の最小露光量から最大露光量までの範囲から大きくかけはなれている場合に、その露光量をそのままプリントジョブ時に採用すると、中間調部の画像濃度を目標中間調濃度から大きく外してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、中間調部の画像濃度をより精度良く安定化させることができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像を担持する潜像担持体と、画像情報に基づく露光走査によって該潜像担持体に潜像を書き込む潜像書込手段と、少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、該潜像担持体上又は該転写体上のトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、該潜像書込手段や該現像手段の駆動を制御しながら、予め定められた暗階調のトナー像である暗階調基準トナー像、及び予め定められた中間調のトナー像である中間調基準トナー像を形成し、該暗階調基準トナー像の画像濃度を該画像濃度検知手段に検知させた結果、及び該中間調基準トナー像の画像濃度を該画像濃度検知手段に検知させた結果に基づいて、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値、及び該現像バイアス値を用いて目標の中間調濃度が得られる露光量、を決定する決定処理を実施する制御手段とを備え、画像情報に基づく画像を形成する際に、該決定処理で決定した露光量で中間調部の光書込を行うとともに、該決定処理で決定した現像バイアス値を用いて現像を行う画像形成装置において、上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の潜像を、互いに同じ現像バイアス値を用いて現像して複数の上記中間調基準トナー像からなる中間調パターンを形成し、複数の該中間調パターンを、互いに異なる現像バイアス値を用いて該表面の表面移動方向に並べて現像する処理を上記決定処理で実施し、且つ、上記決定処理で決定した露光量が、所定の下限露光量から上限露光量までの範囲内に収まらない場合には、上記決定処理で決定した露光量を該範囲内に収まる値に補正し且つ上記決定処理で決定した現像バイアス値を該範囲内に収まる露光量に対応する値に補正する補正処理を実施するように、上記制御手段を構成し、上記画像濃度検知手段として、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度をそれぞれ個別に検知する複数のものを設け、該補正処理を実施した場合には、画像情報に基づく画像を形成する際に、該補正処理で補正した露光量で光書込を行うとともに、該補正処理で補正した現像バイアス値を用いて現像を行うようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面上で上記表面移動方向に互いに並ぶ複数の上記中間調パターンの各パターン間に、それぞれ互いに異なる現像バイアス値で現像した上記暗階調基準トナー像を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、複数の上記中間調パターンの間にそれぞれ形成した複数の上記暗階調基準トナー像のそれぞれの画像濃度と、それぞれの該暗階調基準トナー像を現像したときの現像バイアス値との関係を求め、該関係と、目標の暗階調濃度とに基づいて、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値を決定し、複数の上記中間調パターンの現像時に採用した互いに異なる複数の現像バイアス値のうち、目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値である現像バイアス適正値よりも小さく且つ現像バイアス適正値に最も近い現像バイアス値を第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）として特定し、現像バイアス適正値よりも大きく且つ現像バイアス適正値に最も近い現像バイアス値を第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）として特定し、現像バイアス適正値から該第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を減じた値と、該第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）から現像バイアス適正値を減じた値との比について、「ｗ：（１−ｗ）」という条件を具備する比率ｗを求め、複数の中間調パターンのうち、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）で現像した中間調パターンと、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）で現像した中間調パターンとについて、露光量Ｌ（ｊ）且つ第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ）と、露光量Ｌ（ｊ）且つ第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）との組合せにおける重み平均Ｄｈ（ｊ）を「Ｄｈ（ｊ，ｉ）×比率ｗ＋Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）×（１−比率ｗ）」という関係式によって求め、得られた（Ｌ（ｊ），Ｄｈ（ｊ））の組の集合から露光量と画像濃度との関係を示す近似式を求め、該近似式と、目標の中間調濃度とに基づいて、目標の中間調濃度が得られる露光量を求める処理を上記決定処理で実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を用いて現像された中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度と、それら中間調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度と露光量との関係を示す第１関係式を求め、上記第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）を用いて現像された中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度と、それら中間調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度と露光量との関係を示す第２関係式を求め、目標の中間調濃度が得られる露光量として該第１関係式によって示される値と、目標の中間調濃度が得られる露光量として該第２関係式によって示される値とのうち、少なくとも何れか一方が上記範囲内に収まる場合に、上記近似式に基づいて、目標の中間調濃度が得られる露光量を求めるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記決定処理にて、上記近似式に基づいて求めた上記露光量が上記範囲内に収まらない場合には、上記補正処理にて、現像バイアス値を目標の暗階調濃度が得られない値に補正してから、上記近似式を補正後の現像バイアス値に対応させて求め直した後、得られた該近似式に基づいて、目標の暗階調濃度が得られない現像バイアス値を用いて目標の中間調濃度が得られる値であって且つ該範囲内に収まる値の露光量を求めるように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項４又は５の画像形成装置において、目標の中間調濃度が得られる露光量として上記第１関係式によって示される値と、目標の中間調濃度が得られる露光量として上記第２関係式によって示される値とが何れも上記範囲内に収まらない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記決定処理にて、上記潜像担持体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の潜像を、互いに同じ現像バイアス値で現像して複数の上記暗階調基準トナー像からなる暗階調パターンを形成し、且つ、該暗階調パターンを互いに該表面の表面移動方向に並ぶ複数の上記中間調パターンにおける各パターン間にそれぞれ形成するように、上記制御手段を構成するとともに、上記画像濃度検知手段として、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像の画像濃度や、それぞれの暗階調パターン内における個々の暗階調基準トナー像の画像濃度を、それぞれ個別に検知する複数のものを設けたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、複数の上記暗階調パターンについてそれぞれ、該暗階調パターン内における個々の暗階調基準トナー像それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの暗階調パターンを現像したときの現像バイアス値とに基づいて、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量について、目標の暗階調濃度の下限値が得られる現像バイアス値である暗階調濃度下限値対応現像バイアス値や、目標の暗階調濃度の上限値が得られる現像バイアス値である暗階調濃度上限値対応現像バイアス値をそれぞれ求め、それぞれの暗階調濃度下限値対応現像バイアス値と、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアス値と露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＡを求め、それぞれの暗階調濃度上限値対応現像バイアス値と、暗階調パターン内の個々の暗階調基準トナー像にそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＢを求め、複数の上記中間調パターンについてそれぞれ、該中間調パターン内における個々の中間調基準トナー像それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの中間調パターンを現像したときの現像バイアス値とに基づいて、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値について、目標の中間調濃度の下限値が得られる上記露光量である中間調濃度下限値対応露光量や、目標の中間調濃度の上限値が得られる上記露光量である中間調濃度上限値対応露光量をそれぞれ求め、それぞれの中間調濃度下限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＣを求め、それぞれの中間調濃度上限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調基準トナー像にそれぞれ対応する現像バイアス値とに基づく、現像バイアス値と露光量との該２次元座標上における関係を示すグラフＤを求め、該グラフＡと該グラフＢと該グラフＣと該グラフＤとで囲まれる領域の重心位置の現像バイアス値を目標の暗階調濃度が得られる現像バイアス値として決定するとともに、該重視位置の露光量を目標の中間調濃度が得られる露光量として決定する処理を上記決定処理で実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記重心位置の露光量が上記範囲内に収まらなかった場合であって、且つ、２次元座標上で上記下限露光量を示す直線と、該２次元座標上で上記上限露光量を示す直線との間の領域と、該２次元座標上で上記グラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重なる場合には、上記補正処理で現像バイアス値を部分的に重なる領域の重心位置の値に補正し、且つ目標の中間調濃度が得られる露光量を該重心位置の値に補正する処理を上記補正処理で実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、２次元座標上で上記下限露光量を示す直線と、該２次元座標上で上記上限露光量を示す直線との間の領域と、該２次元座標上で上記グラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重ならない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項２乃至１０の何れかの画像形成装置において、上記潜像担持体として、互いに異なる色のトナー像を形成するための複数のものを設け、それぞれの潜像担持体について、複数の上記中間調パターンと、各パターン間に位置する複数の上記暗階調基準トナー像又は上記暗階調パターンとを形成する処理を上記決定処理で実施するように上記制御手段を構成し、且つ、それぞれの潜像担持体について、潜像担持体から上記転写体上に転写した該中間調パターン内の各中間調基準トナー像の画像濃度と、潜像担持体から上記転写体上に転写した該暗階調基準トナー像の画像濃度、又は像担持体から上記転写体上に転写した暗階調パターン内の各暗階調基準トナー像の画像濃度とを、上記画像濃度検知手段に検知させるようにしたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、複数の上記画像濃度検知手段のうち、上記中間調基準トナー像の画像濃度と、上記暗階調基準トナー像の画像濃度との両方を検知させる位置に配設する画像濃度検知手段として、上記転写体上における正反射光量と拡散反射光量との両方を検知するマルチ反射型光学センサを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２の画像形成装置において、複数の上記画像濃度検知手段のうち、上記中間調基準トナー像の画像濃度を検知させ、且つ上記暗階調基準トナー像の画像濃度を検知させない位置に配設する画像濃度検知手段として、上記転写体上における正反射光量だけを検知する正反射型光学センサを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３の何れかの画像形成装置において、上記中間調基準トナー像として、互いに間隔をあけて並ぶ複数の孤立ドットからなる網点パッチ像、あるいは、互いに間隔をあけて並ぶ複数の線像からなる万線パッチ像を形成するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１乃至１４の何れかの画像形成装置において、上記潜像書込手段による露光強度を調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１乃至１４の何れかの画像形成装置において、上記潜像書込手段による１ドットあたりの露光時間を調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１乃至１６の何れかの画像形成装置において、上記潜像書込手段による露光強度と、該潜像書込手段による１ドットあたりの露光時間とを調整することで上記露光量を調整する処理を実施するように、上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】
【０００９】
これらの発明においては、下限露光量から上限露光量までを、中間調基準トナー像の形成時に用いた最小露光量から最大露光量までと同じ範囲に設定するか、あるいは最小露光量から最大露光量までの範囲から大きく外れない範囲に設定する。このような設定において、決定処理を行って決定した露光量が下限露光量から上限露光量までの範囲に収まらない場合、即ち、同露光量が上述の最小露光量から最大露光量までの範囲から大きく外れていて、実際に目標中間調濃度を得ることができる露光量とは大きくかけ離れた数値になっている場合に、補正処理を実施する。この補正処理において、決定処理で決定しておいた露光量を、下限露光量から上限露光量までの範囲内に補正し、且つ、決定処理で決定しておいた現像バイアス値を同範囲内に収まる露光量に対応する値に補正する。目標暗階調濃度としては、トナー付着量の増加に伴う画像濃度の増加が飽和になるあたりの濃度を採用することが一般的であるため、補正処理で現像バイアス値を補正したことにより、暗階調部に対するトナー付着量を若干変化させたとしても、それによる暗階調部の画像濃度の変化は僅かである。これに対し、中間調部では、補正処理による補正で現像バイアス値を僅かに変化させただけであっても、それに伴うドット径の変化により、画像濃度を大きく変化させる。このため、決定処理で決定した現像バイアス値を用いて目標中間調濃度が得られる露光量が下限露光量から上限露光量までの範囲から外れてしまう場合に、現像バイアス値を決定処理で決定した値から若干ずらした値に補正し、補正後の現像バイアス値で目標中間調濃度が得られる露光量を決定すれば、その露光量を下限露光量から上限露光量までの範囲内に収めつつ、暗階調部の画像濃度の目標暗階調濃度からのずれを僅かな量に留めることが可能である。かかる補正により、補正後の露光量を、下限露光量から上限露光量までの範囲にすれば、中間調部の画像濃度を目標中間調濃度にすることができる。そして、決定処理で決定した露光量が中間調基準トナー像の形成時に用いた最小露光量から最大露光量までの範囲から大きく外れていて、実際に目標中間調濃度が得られる露光量から大きくかけ離れているにもかかわらず、それを目標中間調濃度が得られる露光量として画像形成時に用いていた従来の構成に比べて、目標の中間調濃度をより精度良く得ることができる。よって、中間調部における画像濃度をより精度良く安定化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を電子写真方式のプリンタに適用した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の要部構成を示す構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと記す）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。これらは、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プロセスユニット１Ｋを例にすると、これは、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（不図示）、帯電装置４Ｋ、現像装置５Ｋ等を備えている。画像形成ユニットたるプロセスユニット１Ｋは、プリンタ本体に脱着可能であり、一度に消耗部品を交換できるようになっている。
【００１１】
感光体２Ｋは、図示しない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４Ｋは、帯電バイアスが印加される帯電ローラを感光体２Ｋに接触あるいは近接させながら、帯電ローラと感光体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。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。
【００１２】
一様帯電せしめられた感光体２Ｋの表面は、レーザ光Ｌによって露光走査されてＫ用の静電潜像を担持する。このＫ用の静電潜像は、図示しないＫトナーを用いる現像装置５ＫによってＫトナー像に現像される。そして、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１３】
ドラムクリーニング装置３Ｋは、中間転写工程を経た後の感光体２Ｋ表面に付着している転写残トナーを除去する。また、上記除電装置は、クリーニング後の感光体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。
【００１４】
他色のプロセスユニット（１Ｙ，Ｍ，Ｃ）においても、同様にして感光体（２Ｙ，Ｍ，Ｃ）上に（Ｙ，Ｍ，Ｃ）トナー像が形成されて、後述する中間転写ベルト１６上に中間転写される。
【００１５】
上記現像装置５Ｋは、図示しないＫトナーを収容する縦長のホッパ部６Ｋ、トナー供給ローラ７Ｋ、現像ローラ８Ｋ、薄層化ブレード９Ｋなどを有している。また、ホッパ部６Ｋ内には、図示しない駆動手段によって回転駆動される図示しないアジテータが配設されている。ホッパ部６Ｋ内のＫトナーは、アジテータの回転駆動によって撹拌されながら、トナー供給ローラ７に向けて移動する。トナー供給ローラ７Ｋは、金属製の芯金と、これの表面に被覆された発泡樹脂等からなるローラ部とを有しており、ホッパ部６Ｋ内のＫトナーをローラ部の表面に付着させながら回転する。
【００１６】
トナー供給ローラ７Ｋに付着したＫトナーは、現像ローラ８Ｋとトナー供給ローラ７Ｋとの当接部で現像ローラ８Ｋの表面に供給される。供給されたＫトナーは、現像ローラ８Ｋの回転に伴ってローラと薄層化ブレード９Ｋとの当接位置を通過する際に、ローラ表面上での層厚が規制される。そして、層厚規制後のＫトナーは、現像ローラ８Ｋと感光体２Ｋとの対向領域である現像領域において、感光体２Ｋ表面のＫ用の静電潜像に付着する。この付着により、Ｋ用の静電潜像がＫトナー像に現像される。
【００１７】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中左側方には、潜像書込手段たる光書込ユニット４０が配設されている。この光書込ユニット４０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光Ｌにより、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ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４０は、光源から発したレーザ光（Ｌ）を、図示しない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。
【００１８】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中右側方には、無端状の中間転写ベルト１６を張架しながら図中時計回り方向に無端移動せしめる転写ユニット１５が配設されている。転写手段たる転写ユニット１５は、転写体たる中間転写ベルト１６の他に、駆動ローラ１７、クリーニングバックアップローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、テンションローラ２０、ベルトクリーニング装置２１、ニップ形成ローラ２２、光学センサユニット２３などを備えている。
【００１９】
中間転写ベルト１６は、そのループ内側に配設された駆動ローラ１７、クリーニングバックアップローラ１８、４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、及びテンションローラ２０によって張架されている。そして、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ１７の回転力により、同方向に無端移動せしめられる。
【００２０】
４つの１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト１６を感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００２１】
１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、図示しない転写バイアス電源によってそれぞれ１次転写バイアスが印加されており、これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像と、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に転写電界が形成される。なお、１次転写ローラ１９Ｙ，Ｍ，Ｃ，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。
【００２２】
Ｙ用のプロセスユニット１Ｙの感光体２Ｙ表面に形成されたＹトナーは、感光体２Ｙの回転に伴って上述のＹ用の１次転写ニップに進入すると、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１６上に１次転写される。このようにしてＹトナー像が１次転写せしめられた中間転写ベルト１６は、その無端移動に伴ってＭ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを通過する際に、感光体２Ｍ，Ｃ，Ｋ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１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト１６上には４色トナー像が形成される。
【００２３】
転写ユニット１５のニップ形成ローラ２２は、中間転写ベルト１６のループ外側に配設されており、ループ内側の駆動ローラ１７との間に中間転写ベルト１６を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト１６のおもて面と、ニップ形成ローラ２２とが当接する２次転写ニップが形成されている。ニップ形成ローラ２２は接地されているのに対し、駆動ローラ１７にはトナーの帯電極性と同極性の２次転写バイアスが印加される。これにより、駆動ローラ１７とニップ形成ローラ２２との間に、トナーを駆動ローラ１７側からニップ形成ローラ２２側に向けて静電移動させる２次転写電界が形成される。
【００２４】
本プリンタは、記録紙Ｐを複数枚重ねた紙束の状態で収容している給紙カセットを図示しない領域に備えている。この給紙カセットは、紙束の一番上の記録紙Ｐに給紙ローラを当接させており、これを所定のタイミングで回転駆動させることで、その記録紙Ｐを給紙路に向けて送り出す。
【００２５】
給紙路の末端付近には、レジストローラ対３２が配設されている。このレジストローラ対３２は、給紙カセットから送り出された記録紙Ｐをローラ間に挟み込むとすぐに両ローラの回転を停止させる。そして、挟み込んだ記録紙Ｐを上述の２次転写ニップ内で中間転写ベルト１６上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで回転駆動を再開して、記録紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。
【００２６】
２次転写ニップで記録紙Ｐに密着せしめられた中間転写ベルト１６上の４色トナー像は、２次転写電界やニップ圧の影響を受けて記録紙Ｐ上に一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まっ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紙Ｐは、２次転写ニップを通過すると、ニップ形成ローラ２２や中間転写ベルト１６から曲率分離する。そして、転写後搬送路を経由して、図示しない定着装置に送り込まれる。
【００２７】
２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト１６には、記録紙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１６のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置２１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１６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１８は、ベルトクリーニング装置２１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。
【００２８】
上記定着装置は、ハロゲンランプ等の発熱源を内包する定着ローラと、これに所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラとによって定着ニップを形成している。定着装置内に送り込まれた記録紙Ｐは、その未定着トナー像担持面を定着ローラに密着させるようにして、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。
【００２９】
定着装置内から排出された記録紙Ｐは、定着後搬送路を経由した後、機外へと排出される。なお、転写ユニット１５における光学センサユニット２３の役割については後述する。
【００３０】
本プリンタは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などからなる図示しない制御部を備えており、これによってこれまで説明してきた各種機器の駆動を制御する。そして、所定枚数のプリントが行われる毎、装置の主電源が投入された直後、所定時間が経過する毎などの所定のタイミングで、ＲＯＭ内に格納している制御プログラムに基づいて、現像バイアス決定処理を実施する。具体的には、前述のタイミングが到来したときには、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの作像能力が前回の現像バイアス決定処理の実施直後から大きく変化している可能性が高い。つまり、画像のベタ部（暗階調部）の画像濃度を目標濃度から変化させる傾向にある状態である可能性が高い。そこで、現像バイアス決定処理を実施して現像バイアスを適正値に補正することで、暗階調部の画像濃度の安定化を図るのである。
【００３１】
現像バイアス決定処理では、まず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、所定の形状及び面積のベタトナーパッチを複数形成する。それらベタトナーパッチは、何れも隙間無く並ぶ複数のドットによって構成される暗階調基準トナー像であり、感光体上において互いに異なる現像バイアスで現像された後、中間転写ベルト１６上に転写される。そして、中間転写ベルト１６の無端移動に伴って光学センサユニット２３との対向位置を通過する際に、光学センサユニット２３の反射型フォトセンサによって画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）が検知される。
【００３２】
光学センサユニット２３は、画像濃度検知手段としての正反射型フォトセンサやマルチ反射型フォトセンサを有している。図２は、光学センサユニット２３の正反射型フォトセンサ２４を示す拡大構成図である。この正反射型フォトセンサ２４は、発光手段たるＬＥＤ２４ａから発した光を、中間転写ベルト１６のおもて面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト１６の表面で正反射した正反射光を、受光手段たる正反射型受光素子２４ｂによって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。各色のトナーのうち、Ｋトナーは光を殆ど反射させずに吸収する特性を有している。中間転写ベルト１６上に形成されたＫ色のベタトナーパッチが正反射型フォトセンサ２４との対向位置に進入すると、ＬＥＤ２４ａからベルト表面に向けて出射された光の殆どがベルト表面に到達する前にＫ色のベタトナーパッチに吸収される。Ｋ色のベタトナーパッチによる光の吸収量は、Ｋ色のベタトナーパッチの画像濃度と相関関係にある。このため、Ｋ色のベタトナーパッチが正反射型フォトセンサ２４との対向位置を通過する際の正反射型受光素子２４ｂからの出力電圧は、Ｋ色のベタトナーパッチの画像濃度と相関関係にあり、画像濃度が高くなるほど、出力電圧が小さくなる。制御手段としての上述の制御部は、正反射型フォトセンサ２４からの出力電圧値に基づいて、Ｋ色のベタトナーパッチの画像濃度を把握することができる。
【００３３】
図３は、光学センサユニット２３のマルチ反射型フォトセンサ２５を示す拡大構成図である。このマルチ反射型フォトセンサ２５は、発光手段たるＬＥＤ２５ａから発した光を、中間転写ベルト１６のおもて面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト１６の表面で正反射した正反射光を、受光手段たる正反射型受光素子２５ｂによって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。また、中間転写ベルト１６の表面や、中間転写ベルト１６上のトナー像の表面で拡散反射した拡散反射光を、受光手段たる拡散反射型受光素子２５ｃによって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。各色のトナーのうち、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーは光を良好に拡散反射させる特性を有している。ＬＥＤ２５ａから出射された光の一部は、中間転写ベルト１６の表面で拡散反射するが、その量はごく僅かである。これに対し、中間転写ベルト１６上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ色のベタトナーパッチの表面上では、ＬＥＤ２５ａから発せられた光が良好に拡散反射して拡散反射型受光素子２５ｃによって受光される。このため、Ｙ，Ｍ，Ｃ色のベタトナーパッチがマルチ反射型フォトセンサ２５との対向位置を通過する際の拡散反射型受光素子２４ｃからの出力電圧は、Ｙ，Ｍ，Ｃのベタトナーパッチの画像濃度と相関関係にあり、画像濃度が高くなるほど、出力電圧が大きくなる。上述の制御部は、マルチ反射型フォトセンサ２５の拡散反射型受光素子２５ｃからの出力電圧値に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ色のベタトナーパッチの画像濃度を把握することができる。
【００３４】
なお、本プリンタは、後述する露光量決定処理において、各色についてそれぞれ、所定の形状及び大きさの中間調基準トナー像である中間調トナーパッチを形成するようになっている。これら中間調トナーパッチは何れも、互いに間隔をあけて並ぶ複数のドットから構成されている。Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの何れの色の中間調トナーパッチにおいても、それが図２に示した正反射型フォトセンサ２４との対向位置を通過する際には、中間調トナーパッチの全領域のうち、ドットが形成されていない領域で光が正反射して正反射型受光素子２４ｂによって受光される。ドットが形成されていない領域の面積が大きくなるほど、即ち、ドット径が大きくなるほど、正反射型受光素子２４ｂによる受光量が少なくなる。この現象は、正反射型フォトセンサ２４だけでなく、図３に示したマルチ反射型フォトセンサ２５でも同様に起こる。よって、制御部は、正反射型フォトセンサ２４の正反射型受光素子２４ｂからの出力電圧値や、マルチ反射型フォトセンサ２５の正反射型受光素子２５ｂからの出力電圧値に基づいて、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの中間調トナーパッチの画像濃度を把握することもできる。
【００３５】
制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、中間転写ベルト１６上に形成された複数のベタトナーパッチを被検対象とする正反射型フォトセンサ２４の正反射型受光素子２４ｂからの出力電圧に基づいて、それらベタトナーパッチの画像濃度をそれぞれ把握する。そして、それら画像濃度と、それらベタトナーパッチを現像したときの現像バイアスとの関係を示す近似直線を最小二乗法によって求める。そして、予め定められた目標ベタ画像濃度（暗階調部の目標画像濃度）が得られる現像バイアスをその近似直線に基づいて求め、現像バイアス適正値Ｖｂ０とする。
【００３６】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、目標ベタ画像濃度が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０を求めたら、それらを、外部機器から送られてくる画像情報に基づく画像を形成するプリントジョブ時における現像バイアスとして採用する。これにより、環境変動にかかわらず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像の暗階調部における画像濃度を安定化させることができる。
【００３７】
制御部は、このような現像バイアス決定処理の他に、露光量決定処理を実施する。この露光量決定処理では、まず、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にそれぞれ、所定の形状及び面積の中間調トナーパッチを複数形成する。それら中間調トナーパッチは、何れも互いに間隔をあけて並ぶ複数のドットによって構成される中間調基準トナー像である。各中間調トナーパッチの前駆体であるパッチ状の静電潜像は、感光体に対して互いに異なる露光量で光書込されることによって形成される。かかる静電潜像の現像によって得られた中間調トナーパッチは、中間転写ベルト１６上に転写された後、中間転写ベルト１６の無端移動に伴って光学センサユニット２３との対向位置を通過する。この際、光学センサユニット２３の正反射型フォトセンサ２４あるいはマルチ反射型フォトセンサ２５によって画像濃度が検知される。
【００３８】
制御部は、複数の中間調トナーパッチを被検対象とする正反射型フォトセンサ２４あるいはマルチ反射型フォトセンサ２５の正反射型受光素子（２４ｂ又は２５ｂ）からの出力電圧に基づいて、それぞれの中間調トナーパッチの画像濃度を把握したら、次のような処理を行う。即ち、それら画像濃度と、それら中間調トナーパッチの静電潜像を光書込したときの露光量との関係を示す近似直線を最小二乗法によって求める。そして、予め定められた目標中間調濃度（中間調部の目標画像濃度）が得られる露光量をその近似直線に基づいて求める。
【００３９】
図４は、光書込によって感光体上に得られるドット潜像の中心部と、ドット潜像の周囲の地肌部との間の電位勾配の一例を示すグラフである。同図において、感光体の地肌部電位Ｖｄは、露光量Ｌにかかわらず一定である。また、露光量は、Ｌ１（１）＜Ｌ（２）＜Ｌ（３）という順で大きくなっている。このグラフは、地肌部電位Ｖｄ、現像バイアスＶｂ、トナーの帯電極性が何れも負極性であり、いわゆる反転現像によって感光体上でトナー像を現像する例を示している。また、同図における２次元座標は、グラフの位置が下側になるほど、マイナスの電位が低くなる座標となっている。例えば、一例として、地肌部電位Ｖｄが−８００［Ｖ］である場合に、露光量Ｌ（１）で光書込されたドット潜像の中心部の電位が−１００［Ｖ］、露光量Ｌ（３）で光書込されたドット潜像の中心部の電位が−５０［Ｖ］になる、といった具合である。図示のように、露光量Ｌが小さくなるほど、より高い潜像電位で目標のドット径である目標φが得られることになる。
【００４０】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、中間調トナーパッチとして、次の表１に示す６つのものが形成されるとする。
【表１】
0005101978.tif 000002
【００４１】
図５は、上述の電位勾配と、現像バイアスＶｂと、中間調トナーパッチのドット径との関係を示すグラフである。図示のように、電位Ｖ（ｉ＋１）［Ｖ］は、電位Ｖ（ｉ）［Ｖ］よりもマイナス側に高い値になっている。露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）で得られる中間調トナーパッチのドット潜像が、それぞれＶ（ｉ＋１）［Ｖ］の現像バイアスＶｂで現像されると、それらドット潜像の径は、図示のように、φ１、φ２、φ３となる。これら径は何れも、目標のドット径よりも大きいことがわかる（目標φ＜φ１＜φ２＜φ３）。また、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）で得られる中間調トナーパッチのドット潜像が、それぞれＶ（ｉ）［Ｖ］の現像バイアスＶｂで現像されると、それらドット潜像の径は、φ１’＜φ２’＜目標φ＜φ３’となる。
【００４２】
図６は、上述の電位勾配と、現像バイアスＶｂと、現像バイアス適正値Ｖｂ０と、中間調トナーパッチのドット径との関係を示すグラフである。上述の現像バイアス決定処理で、現像バイアス適正値Ｖｂ０が図示のようにＶ（ｉ）とＶ（ｉ＋１）との間の値に決定されたとする。この現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下において、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）で得られるドット径φ１"、φ２"、φ３"は、何れも目標φよりも大きくなる。このため、現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下で、目標φを実現するためには、露光量ＬをＬ（１）よりも小さくする必要がある。そこで、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）及びＬ（３）と、先に図５に示したφ１、φ２、φ３、φ１’、φ２’及びφ３’と、Ｖ（ｉ）、Ｖ（ｉ＋１）及び現像バイアス適正値Ｖｂ０との関係から、図７に示すような予測を行ったとする。即ち、目標φが得られる露光量を、露光量Ｌ（１）よりも小さな（１−α）と予測したとする。
【００４３】
ところが、露光量がＬ（３）、Ｌ（２）、Ｌ（１）と小さくなるに従って、図示のように電位勾配の波形が露光量の減少分とほぼ比例するような関係で徐々に小さくなっているからといって、Ｌ（１）よりも小さな露光量の領域で同様の関係が得られるとは限らない。図８に示すように、現像バイアス適正値Ｖｂ０且つ適正露光量Ｌ（１−α）の条件下で実際に形成される中間調トナーパッチのドット径が、現像バイアス適正値Ｖｂ０且つ露光量Ｌ（１）の条件下で形成される中間調トナーパッチのドット径とほぼ変わらないこともある。すると、プリントジョブ時において、現像バイアス適正値Ｖｂ０且つ露光量（１−α）の条件下で形成されるトナー像の中間調部の画像濃度が、目標濃度よりも濃くなってしまうため、中間調部の画像濃度を精度良く安定化させることができなくなる。
【００４４】
そこで、本プリンタの制御部は、現像バイアス決定処理で決定した現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件にて、目標の中間調濃度が得られる適正露光量として決定した値が下限露光量である露光量Ｌ（１）上限露光量であるＬ（３）までの範囲内に収まらない場合には、その範囲内に収め得る値に現像バイアス及び適正露光量を補正する補正処理を実施するようになっている。かかる構成では、適正露光量をその範囲内に収めることで、目標の中間調濃度をより精度良く得ることができる。よって、中間調部における画像濃度をより精度良く安定化させることができる。
【００４５】
なお、本プリンタにおいては、下限露光量から上限露光量までの範囲として、複数の中間調トナーパッチに対応する複数の静電潜像を互いに異なる露光量で形成する際の最小露光量である露光量Ｌ（１）から、最大露光量である露光量Ｌ（３）までの範囲（以下、パッチ用露光範囲という）にしたが、かかる範囲にする必要は必ずしもない。例えば、露光量Ｌ（１）よりも若干少ない露光量Ｌ（１−γ）と、露光量Ｌ（１）との間においても、露光量の減少量とドット径の減少量とに良好な相関関係が成立することがわかっている場合には、下限露光量を露光量Ｌ（１−γ）に設定してもよい。また例えば、露光量Ｌ（３）よりも若干多い露光量Ｌ（１＋γ）と、露光量Ｌ（３）との間においても、露光量の増加量とドット径の増加量とに良好な相関関係が成立することがわかっている場合には、上限露光量を露光量Ｌ（１＋γ）に設定してもよい。また例えば、パッチ用露光範囲の中に属し、且つパッチ用露光範囲よりも狭い範囲を、下限露光量から上限露光量までの範囲として設定してもよい。
【００４６】
現像バイアスに代えて、あるいは現像バイアスに加えて、感光体の地肌部電位を変化させることによっても、ベタトナーパッチの画像濃度を変化させることが可能である。但し、本プリンタでは、低コスト化のために、帯電ローラに印加する帯電バイアスを供給する帯電電源として、１つのものをＹ，Ｍ，Ｃ用の３つのプロセスユニットで兼用していることから、Ｙ，Ｍ，Ｃで感光体の地肌部電位をそれぞれ個別に調整することができない。そこで、地肌部電位を一定にして、現像バイアスだけを変化させることで、現像バイアス決定処理で形成する複数のベタトナーパッチの画像濃度を変化させている。
【００４７】
露光量の調整については、１ドットあたりにおける露光強度の調整によって行ってもよいし、１ドットあたりにおける露光時間の調整によって行ってもよい。また、露光強度と露光時間との両方の調整により、露光量を調整してもよい。
【００４８】
次に、実施形態に係るプリンタに、より特徴的な構成を付加した各実施例のプリンタについて説明する。
［第１実施例］
本プリンタにおいては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、上述した現像バイアス決定処理と露光量決定処理とを並行して行う並行処理（決定処理）を実施するようになっている。そして、この並行処理にて、各色についてそれぞれ、感光体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の静電潜像を、互いに同じ値の現像バイアスＶｂの条件下で現像して得た複数の中間調トナーパッチからなる中間調パターンを、互いに異なる現像バイアスＶｂの条件下で感光体の表面の表面移動方向に並べて複数形成するように、制御部が構成されている。また、それら複数の中間調パターンの間にそれぞれ、上述のベタトナーパッチを形成するように、制御部が構成されている。それらベタトナーパッチは、互いに異なる現像バイアスＶｂによって現像されたものである。感光体上で得られた複数の中間調パターンや複数のベタトナーパッチは、中間転写ベルト１６上に転写される。
【００４９】
図９は、本プリンタの中間転写ベルト１６上における中間調パターンやベタトナーパッチを示す模式図である。同図において、矢印Ｅは、中間転写ベルト１６の表面移動方向を示しており、これは光書込ユニット（４０）の副走査方向や、感光体の表面移動方向と実質的に同じ方向である。また、矢印Ｆは、中間転写ベルト１６の幅方向を示しており、これは光書込ユニット（４０）の主走査方向や、感光体の表面における表面移動方向に直交する方向と実質的に同じ方向である。本プリンタでは、中間調パターンとして、第１中間調パターンＰａ１、第２中間調パターンＰａ２、第３中間調パターンＰａ３・・・第１０中間調パターンＰａ１０の１０個が、それぞれベルト移動方向に所定の間隔をあけて並ぶように形成される。第１中間調パターンＰａ１、第２中間調パターンＰａ２、第３中間調パターンＰａ３・・・第１０中間調パターンＰａ１０は、Ｖ（１）、Ｖ（２）、Ｖ（３）・・・Ｖ（１０）という値の現像バイアスＶｂで現像されたものである。これら現像バイアスＶｂの括弧内の数字が大きくなるほど、現像バイアスＶｂの値が大きくなっていく。なお、何れの現像バイアスＶｂも、極性はマイナスである。
【００５０】
それぞれの中間調パターンは、互いに間隔をあけて矢印Ｆ方向に並ぶ第１中間調トナーパッチＨ１、第２中間調トナーパッチＨ２及び第３中間調トナーパッチＨ３からなる。第１中間調トナーパッチＨ１、第２中間調トナーパッチＨ２、第３中間調トナーパッチＨ３の静電潜像は、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）で光書込されている。これら露光量の括弧内の数字が大きくなるほど、露光量が大きくなっていく。
【００５１】
第１中間調トナーパッチＨ１は、中間転写ベルト１６の幅方向の一端部付近に形成され、その画像濃度である中間調濃度Ｄｈは、光学センサユニット２３の第１正反射型フォトセンサ２４Ａによって検知される。また、第３中間調トナーパッチＨ３は、中間転写ベルト１６の幅方向の他端部付近に形成され、その中間調濃度Ｄｈは、光学センサユニット２３の第２正反射型フォトセンサ２４Ｂによって検知される。また、第２中間調トナーパッチＨ２は、中間転写ベルト１６の幅方向の中央に形成され、その中間調濃度Ｄｈは、光学センサユニット２３のマルチ反射型フォトセンサ２５の正反射型受光素子によって検知される。
【００５２】
第１中間調パターンＰａ１と、第２中間調パターンＰａ２との間には、第１ベタトナーパッチＳ２−１が、中間転写ベルト１６の幅方向の中央に形成されている。この第１ベタトナーパッチＳ２−１は、第１中間調パターンＰａ１と同様に、Ｖ（１）という値の現像バイアスＶｂで現像されたものであり、その静電潜像は、第２中間調トナーパッチと同様に、露光量Ｌ（２）で光書込されたものである。
【００５３】
第２中間調パターンＰａ２と、第３中間調パターンＰａ３との間には、第２ベタトナーパッチＳ２−２が、中間転写ベルト１６の幅方向の中央に形成されている。この第２ベタトナーパッチＳ２−２は、第２中間調パターンＰａ２と同様に、Ｖ（２）という値の現像バイアスＶｂで現像されたものであり、その静電潜像は、第２中間調トナーパッチと同様に、露光量Ｌ（２）で光書込されたものである。以下、同様にして、現像バイアスＶｂ＝Ｖ（３）且つ露光量Ｌ（２）という条件で形成された第３ベタトナーパッチＳ２−３・・・現像バイアスＶｂ＝Ｖ（１０）且つ露光量Ｌ（２）という条件で形成された第１０ベタトナーパッチＳ２−１０が、それぞれ所定のパターン間に形成されている。
【００５４】
これらベタトナーパッチがＫトナーによって現像されたものである場合には、その画像濃度であるベタ濃度Ｄｓがマルチ反射型フォトセンサ２５の正反射型受光素子によって検知される。また、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーによって現像されたものである場合には、そのベタ濃度Ｄｓがマルチ反射型フォトセンサ２５の拡散反射型受光素子によって検知される。
【００５５】
制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ、複数のベタトナーパッチＳ２のベタ濃度Ｄｓと、それぞれのベタトナーパッチＳ２を現像したときの現像バイアスＶｂとの関係を求め、その関係と、目標のベタ濃度（目標の暗階調濃度）とに基づいて、目標のベタ濃度が得られる現像バイアスＶｂを決定する。具体的には、それぞれのベタトナーパッチＳ２について、それを現像したときの現像バイアスＶｂ（ｉ）と、ベタ濃度Ｄｓ（ｉ）との組からなる組データ（Ｖｂ（ｉ），Ｄｓ（ｉ））を構築する。そして、図１０に示すように、１０個のベタトナーパッチＳ２に対応する１０個の組データの集合から、ベタ濃度Ｄｓと現像バイアスＶｂとの関係を示す近似直線Ｄｓ＝Ｆ（Ｖｂ）を最小二乗法によって求める。このようにして得た近似直線式に、目標のベタ濃度Ｄｓ０を代入することで、目標のベタ濃度Ｄｓ０を実現する現像バイアス適正値Ｖｂ０を求める。ここまでの処理が、並行処理における現像バイアス決定処理に相当する。
【００５６】
このようにして現像バイアス適正値Ｖｂ０を決定したら、次に、複数の中間調パターン（Ｐａ１〜Ｐａ１０）のうち、目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０よりも小さく且つ現像バイアス適正値Ｖｂ０に最も近い現像バイアスの値を第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）として特定する。また、現像バイアス適正値Ｖｂ０よりも大きく且つ現像バイアス適正値Ｖｂ０に最も近い現像バイアスの値を第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）として特定する。次いで、現像バイアス適正値Ｖｂ０から第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を減じた値と、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）から現像バイアス適正値Ｖｂ０を減じた値との比について、「ｗ：（１−ｗ）」という条件を具備する比率ｗを求める。即ち、「ｗ：（１−ｗ）＝｜Ｖｂ０−Ｖ（ｉ）｜：｜Ｖ（ｉ＋１）−Ｖｂ０｜」という条件を具備する比率ｗを求める。そして、複数の中間調パターンのうち、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）で現像した中間調パターンと、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）で現像した中間調パターンとについて、画像濃度の重み平均を求める。具体的には、露光量Ｌ（ｊ）且つ第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ）と、露光量Ｌ（ｊ）且つ第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件で得た中間調基準トナー像の画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）との全ての組合せにおけるそれぞれの重み平均Ｄｈ（ｊ）を、「Ｄｈ（ｊ，ｉ）×比率ｗ＋Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）×（１−比率ｗ）」という関係式によって求める。そして、得られた（Ｌ（ｊ），Ｄｈ（ｊ））の組の集合に基づいて、露光量と画像濃度との関係を示す近似直線Ｌｘ０の式を求める。この近似直線Ｌｘ０は、現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下における中間調濃度Ｄｈと露光量Ｌとの関係を示している。そして、図１１に示すように、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件下における中間調濃度Ｄｈと露光量Ｌとの関係を示す直線Ｌｘ（ｉ）と、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件下における中間調濃度Ｄｈと露光量Ｌとの関係を示す直線Ｌｘ（ｉ＋１）との間に位置する。
【００５７】
直線Ｌｘ（ｉ）は、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件下で現像された３つの中間調トナーパッチ（Ｈ１〜Ｈ３）の画像濃度と、露光量（Ｌ（１）〜Ｌ（３））とに基づく最小自乗法によって求められた近似直線である。また、直線Ｌｘ（ｉ＋１）は、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件下で現像された３つの中間調トナーパッチの画像濃度と、露光量とに基づく最小二乗法によって求められた近似直線である。
【００５８】
直線Ｌｘ（ｉ）によって示される中間調濃度Ｄｈと露光量Ｌとの関係では、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）の条件下における中間調濃度Ｄｈ（１）、Ｄｈ（２）、Ｄｈ（３）が何れも目標中間調濃度Ｄｈ０を上回っている。これは、先に図５に示したように、現像バイアスＶｂがＶ（ｉ＋１）であるときにおける各露光量に対応するドット径φ１、φ２、φ３が何れも目標φを上回っていることを示している。直線Ｌｘ（ｉ）では（現像バイアスＶｂがＶ（ｉ＋１）である条件下では）、適正露光量が露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収まらないからである。また、図１１の直線Ｌｘ（１）によって示される中間調濃度Ｄｈと露光量Ｌとの関係では、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）の条件下における中間調濃度Ｄｈ（１）、Ｄｈ（２）が何れも目標中間調濃度Ｄｈ０を下回っている。これに対し、露光量（３）の条件下における中間調濃度Ｄｈ（３）は、目標中間調濃度Ｄｈ０を上回っている。これは、適正露光量を露光量Ｌ（２）と露光量Ｌ３との間の値に決定すれば、中間調部の画像濃度を目標中間調濃度Ｄｈ０に正確に合わせ得ることを示している。
【００５９】
ところが、目標中間調濃度Ｄｈ０が得られる適正露光量Ｌ０を目標中間調濃度図１１の近似直線Ｌｘ０に基づいて求めると、それは図示のように露光量Ｌ（１）を下回ってしまう。そこで、本プリンタの制御部は、このような場合には、補正処理を実施して、現像バイアス適正値Ｖｂ０を補正するようになっている。具体的には、近似直線Ｌｘ０に基づいて求めた適正露光量Ｌ０が下限露光量である露光量Ｌ（１）を下回った場合には、上述の比率ｗをより小さくした条件で現像バイアス適正値Ｖｂ０を求め直す。得られた現像バイアス適正値Ｖｂ０は、厳密には目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる値とは異なってしまうが、それを現像バイアス適正値Ｖｂ０として適正露光量Ｌ０を再計算する。これらのステップを、適正露光量Ｌ０が露光量Ｌ（１）を上回るまで繰り返し行う。また、補正処理を実施する前の近似直線Ｌｘ０に基づいて求めた適正露光量Ｌ０が上限露光量である露光量Ｌ（３）を上回った場合には、上述の比率ｗをより大きくした条件で現像バイアス適正値Ｖｂ０を求め直す。得られた現像バイアス適正値Ｖｂ０は、厳密には目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる値とは異なってしまうが、目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる値であるとみなして、その現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件で適正露光量Ｌ０を再計算する。これらのステップを、適正露光量Ｌ０が露光量Ｌ（１）を下回るまで繰り返し行う。
【００６０】
このような補正処理により、図１２に示すように、適正露光量Ｌ０を露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収めることができる。
【００６１】
先に示した図１１において、直線Ｌｘ（ｉ＋１）に基づいて求められる適正露光量は露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収まらないが、直線Ｌｘ（ｉ）に基づいて求められる適正露光量は同範囲内に収まる。このような場合、直線Ｌｘ（ｉ＋１）と直線Ｌｘ（ｉ）との間の近似直線Ｌｘ０を、直線Ｌｘ（ｉ＋１）よりも直線Ｌｘ（ｉ）に近づけたものにすることで、近似直線Ｌｘ０によって求められる適正露光量を同範囲内に収めることができる。ところが、直線Ｌｘ（ｉ＋１）に基づいて求められる適正露光量と、直線Ｌｘ（ｉ）に基づいて求められる適正露光量とが何れも同範囲内に収まらない場合、両直線間で近似直線Ｌｘ０をどのような位置に形成したとしても、近似直線Ｌｘ０によって求められる適正露光量を同範囲内に収めることはできない。このような場合、現像バイアス適正値Ｖｂ０を、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）と第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）との間ではい値に決定することで、適正露光量を同範囲内に収めることが可能である。即ち、近似直線Ｌｘ０を、直線Ｌｘ（ｉ＋１）と直線Ｌｘ（ｉ）との間から外れた領域のものにするのである。しかしながら、このようにすると、現像バイアス最適値Ｖｂ０を、目標ベタ濃度が得られる値から大きくずらしてしまう。
【００６２】
そこで、制御部は、上述の補正処理を実施するのに先立って、直線Ｌｘ（ｉ＋１）に基づいて求められる適正露光量と、直線Ｌｘ（ｉ）に基づいて求められる適正露光量とのうち、少なくとも何れか一方が同範囲内に収まるか否かを判定する。そして、収まる場合には、両直線間の近似直線Ｌｘ０で同範囲内の適正露光量が得られるため、上述の補正処理を実施する。これに対し、直線Ｌｘ（ｉ＋１）に基づいて求められる適正露光量と、直線Ｌｘ（ｉ）に基づいて求められる適正露光量とが何れも同範囲内に収まらない場合には、ユーザーに対してエラーを報告するための処理を実施する。これにより、本プリンタの図示しない操作表示部のディスプレイにエラーメッセージが表示される。
【００６３】
以上のような現像バイアス適正値Ｖｂ０及び適正露光量Ｌ０の決定を、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色についてそれぞれ行う。そして、外部のパソコン等から送られている画像情報に基づくプリントジョブ時に、各色のプロセスユニットにおいて、それぞれ決定しておいた現像バイアス適正値Ｖｂ０及び適正露光量Ｌ０の条件で画像を形成する。
【００６４】
なお、目標ベタ濃度Ｄｓ０として、ある特定の数値を採用した例について説明したが、目標ベタ濃度Ｄｓ０として、目標下限値から目標上限値までの数値範囲を採用してもよい。この場合、現像バイアス適正値Ｖｂ０を、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値から目標上限値までの範囲に対応する値で決定すればよい。その範囲内で現像バイアス適正値Ｖｂ０を変化させても、適正露光量Ｖｂ０が露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲に収まらない場合には、補正処理を行うようにする。
【００６５】
［第２実施例］
第１実施例に係るプリンタにおいては、並行処理にて、全てのベタトナーパッチを同じ露光量（Ｌ（２））で形成し、それらベタトナーパッチの画像濃度に基づいて、目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０を決定していたが、ベタトナーパッチ形成時の露光量が目標中間調濃度を実現する露光量と同じ値になるとは限らない。むしろ、殆どの場合は、違う値となる。このため、目標中間調濃度Ｄｈ０が得られる値として並行処理で決定した現像バイアス適正値Ｖｂ０と、プリントジョブ時の露光量（並行処理で決定した露光量）における実際の現像バイアス適正値との間に誤差が発生してしまう。
【００６６】
そこで、第２実施例に係るプリンタにおいては、目標中間調濃度Ｄｈ０が得られる露光量を加味して、目標ベタ濃度Ｄｓ０を決定するようになっている。図１３は、本プリンタの中間転写ベルト１６上における中間調パターンや暗階調パターンを示す模式図である。本プリンタでは、第１実施形態に係るプリンタと同様に、第１中間調パターンＰａ１、第２中間調パターンＰａ２、第３中間調パターンＰａ３・・・第１０中間調パターンＰａ１０という１０個の中間調パターンを形成する。但し、ベタトナーパッチの形成方法が第１実施例とは異なっている。具体的には、各中間調パターンの間には、それぞれ暗階調パターンを形成する。それぞれの暗階調パターンは、互いに間隔をあけて矢印Ｆ方向に並ぶ第１ベタトナーパッチＳ１、第２ベタトナーパッチＳ２及び第３ベタトナーパッチＳ３からなる。第１ベタトナーパッチＳ１、第２ベタトナーパッチＳ２、第３ベタトナーパッチＳ３の静電潜像は、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）で光書込されている。かかる暗階調パターンとして、第１中間調パターンＰａ１と第２中間調パターンＰａ２との間には、第１暗階調パターンＰｂ１を形成する。この第１暗階調パターンＰｂ１は、第１中間調パターンＰａ１と同様に、Ｖ（１）という値の現像バイアスＶｂで現像されたものである。また、第２中間調パターンＰａ２と第３中間調パターンＰａ３との間には、第２中間調パターンＰａ２と同様のＶ（２）という値の現像バイアスＶｂで現像した第２暗階調パターンＰｂ２を形成する。以下、同様にして、互いに異なる現像バイアスＶｂで現像した第３暗階調パターンＰｂ３・・・第１０暗階調パターンＰｂ１０を形成する。
【００６７】
各中間調パターンＰａ内における第１中間調トナーパッチＨ１や、各暗階調パターンＰｂ内における第１ベタトナーパッチＳ１の画像濃度は、中間転写ベルト１６の表面における幅方向一端部付近に対向するように配設された第１マルチ反射型フォトセンサ２５Ａによって検知される。また、各中間調パターンＰａ内における第２中間調トナーパッチＨ２や、各暗階調パターンＰｂ内における第２ベタトナーパッチＳ２の画像濃度は、中間転写ベルト１６の表面における幅方向一中央に対向するように配設された第２マルチ反射型フォトセンサ２５Ｂによって検知される。また、各中間調パターンＰａ内における第３中間調トナーパッチＨ３や、各暗階調パターンＰｂ内における第３ベタトナーパッチＳ３の画像濃度は、中間転写ベルト１６の表面における幅方向他端部付近に対向するように配設された第３マルチ反射型フォトセンサ２５Ｃによって検知される。
【００６８】
制御部は、１０個の暗階調パターン（Ｐｂ１〜Ｐｂ１０）についてそれぞれ、パターン内における個々のベタトナーパッチ（Ｓ１〜Ｓ３）それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの暗階調パターンを現像したときの現像バイアスＶｂとに基づいて、次のような処理を行う。即ち、個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量について、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値が得られる現像バイアスＶｂである暗階調濃度下限値対応現像バイアス（以下、Ｖｂ＿ｌｏｗｅｒという）をそれぞれ求める。また、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標上限値が得られる現像バイアスＶｂである暗階調濃度上限値対応現像バイアス（以下、Ｖｂ＿ｕｐｐｅｒという）もそれぞれ求める。より詳しくは、例えば露光量Ｌ（１）の条件で形成した複数の第１ベタトナーパッチＳ１におけるそれぞれの画像濃度と、それぞれの第１ベタトナーパッチＳ１を現像したときの現像バイアスＶｂとから、両者の関係を示すグラフを最小二乗法によって求める。そして、そのグラフに基づいて、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値が得られるＶｂ（ｊ＝１）＿ｌｏｗｅｒや、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標上限値が得られるＶｂ（ｊ＝１）＿ｕｐｐｅｒを求める。図１４に示すように、このような処理を、露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）の全てについて（Ｌ（ｊ＝１〜３））行うのである。
【００６９】
このような処理によって得られたＶｂ（ｊ＝１）＿ｌｏｗｅｒ、Ｖｂ（ｊ＝２２）＿ｌｏｗｅｒ、Ｖｂ（ｊ＝３）＿ｌｏｗｅｒという３個のデータと、暗階調パターン内の個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量（Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３））とに基づいて、現像バイアスと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＡを求める。また、Ｖｂ（ｊ＝１）＿ｕｐｐｅｒ、Ｖｂ（ｊ＝２）＿ｕｐｐｅｒ、Ｖｂ（ｊ＝３）＿ｕｐｐｅｒという３個のデータと、暗階調パターン内の個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量（Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３））とに基づいて、現像バイアスと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＢを求める。
【００７０】
次に、１０個の中間調パターン（Ｐａ１〜Ｐａ１０）についてそれぞれ、パターン内における個々の中間調トナーパッチ（Ｈ１〜Ｈ３）それぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの中間調パターンを現像したときの現像バイアスとに基づいて、次のような処理を行う。即ち、個々の中間調トナーパッチにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂについて、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標下限値が得られる露光量である中間調濃度下限値対応露光量（以下、Ｌ＿ｌｏｗｅｒという）をそれぞれ求める。また、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標上限値が得られる露光量である中間調濃度上限値対応露光量（以下、Ｌ＿ｕｐｐｅｒという）もそれぞれ求める。より詳しくは、例えばＶ（１）という現像バイアスＶｂの条件で形成した第１中間調トナーパッチＨ１、第２中間調トナーパッチＨ２、第３中間調トナーパッチＨ３におけるそれぞれの画像濃度と、それぞれの中間調トナーパッチに対応する露光量（Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３））とから、両者の関係を示すグラフを最小二乗法によって求める。そして、そのグラフに基づいて、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標下限値が得られるＬ＿ｌｏｗｅｒや、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標上限値が得られるＬ＿ｕｐｐｅｒを求める。図１５に示すように、このような処理を、Ｖ（１）〜Ｖ（１０）の全ての現像バイアスＶｂについて（Ｖｂ（ｉ＝１〜１０）行うのである。
【００７１】
このような処理によって得られたＬ（ｉ＝１）＿ｌｏｗｅｒ、Ｌ（ｉ＝２）＿ｌｏｗｅｒ・・・Ｌ（ｉ＝１０）＿ｌｏｗｅｒという１０個のデータと、個々の中間調パターンにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂとに基づいて、現像バイアスと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＣを求める。また、Ｌ（ｉ＝１）＿ｕｐｐｅｒ、Ｌ（ｉ＝２）＿ｕｐｐｅｒ・・・Ｌ（ｉ＝１０）＿ｕｐｐｅｒという１０個のデータと、個々の中間調パターンにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂとに基づいて、現像バイアスと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＤを求める。
【００７２】
その後、図１６に示すように、グラフＡとグラフＢとグラフＣとグラフＤとで囲まれる領域の重心位置（Ｌｃ，Ｖｃ）を求め、そのＹ座標の数値を目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０として決定する。また、そのＸ座標の数値を、適正露光量Ｌ０として決定する。
【００７３】
図１６に示した例では、４つのグラフに囲まれる領域が、露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収まっているが、収まらない場合もあり得る。そして、４つのグラフに囲まれる領域の重心位置の露光量Ｌｃが同範囲内に収まらなくなることもあり得る。このような場合、制御部は、２次元座標上で下限露光量である露光量Ｌ（１）を示す直線と、２次元座標上で上限露光量である露光量Ｌ（３）を示す直線との間の領域と、４つのグラフに囲まれる領域とが部分的に重なるか否かを判定する。そして、部分的に重なる場合には、現像バイアス適正値Ｖｂ０を、その部分的に重なる領域の重心位置の現像バイアス値に補正する。また、適正露光量Ｌ０を、部分的に重なる領域の重心位置の値に補正する。（補正処理）
【００７４】
露光量Ｌ（１）を示す直線と、露光量Ｌ（３）を示す直線との間の領域と、４つのグラフに囲まれる領域とが部分的に重ならないこともあり得る。このような場合、現像バイアス適正値の補正量をかなり大きくしないと、適正露光量Ｌ０を露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収めることができないため、制御部は、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施する。
【００７５】
これまで、４つのプロセスユニットによってそれぞれ形成した互いに異なる色のトナー像を重ね合わせて中間転写ベルトに転写することで多色画像を得るプリンタについて説明したが、それらトナー像を記録紙に重ね合わせて転写して多色画像を得る画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、１つの感光体に互いに異なる色のトナー像を順次形成し、それらを中間転写体に順次重ね合わせて転写することで多色画像を得る画像形成装置にも本発明の適用が可能である。また、モノクロ画像だけを形成する画像形成装置にも本発明の適用が可能である。
【００７６】
以上、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、露光量決定処理にて、潜像担持体たる感光体の表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の静電潜像を、互いに同じ値の現像バイアスＶｂの条件下で現像して複数の中間調トナーパッチからなる中間調パターンを形成し、且つかかる中間調パターンを互いに異なる現像バイアスＶｂの条件下で感光体表面の表面移動方向に並べて複数形成するように制御手段たる制御部が構成されている。そして、画像濃度検知手段たる反射型フォトセンサとして、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチの画像濃度をそれぞれ個別に検知する複数のものを設けている。かかる構成では、中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチの画像濃度を、複数の反射型フォトセンサによって同時に検知することが可能である。これに対し、中間調パターンとして、個々の中間調トナーパッチを感光体（ベルト）の表面移動方向に並べたものを形成する場合には、パターン内の個々の中間調トナーパッチを同時に検知することができない。よって、かかる中間調パターンを形成する場合に比べて、露光量決定処理の実施時間の短縮化を図ることができる。
【００７７】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、現像バイアス決定処理と露光量決定処理とを並行して実施し、且つ、両処理を並行して実施する並行処理にて、感光体の表面上でその表面移動方向に互いに並ぶ複数の中間調パターンの各パターン間に、それぞれ互いに異なる現像バイアスＶｂで現像したベタトナーパッチを形成するように、制御部を構成している。かかる構成では、互いに同じ現像バイアスＶｂで現像する中間調パターンとベタトナーパッチとを互いに近づけた位置に形成して、両者を極めて短い時間差で現像することが可能なので、中間調パターンとベタトナーパッチとを混在させずにそれぞれ別々のタイミングで形成する場合に比べて、現像バイアスＶｂの切り替え回数を減らすことができる。更には、中間調パターンとベタトナーパッチとを比較的狭い領域に混在させて形成することで、現像バイアス決定処理や露光量決定処理の実施時間を短縮することができる。
【００７８】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、複数の中間調パターンの間にそれぞれ形成した複数のベタトナーパッチのそれぞれの画像濃度と、それぞれのベタトナーパッチを現像したときの現像バイアスＶｂとの関係を求め、同関係と、目標ベタ濃度Ｄｓ０とに基づいて、目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０を決定し、複数の中間調パターンの現像時に採用した互いに異なる複数の現像バイアスＶｂのうち、目標ベタ濃度が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０よりも小さく且つ現像バイアス適正値Ｖｂ０に最も近い現像バイアスの値を第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）として特定し、現像バイアス適正値Ｖｂ０よりも大きく且つ現像バイアス適正値Ｖｂ０に最も近い現像バイアスの値を第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）として特定し、現像バイアス適正値Ｖｂ０から第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）を減じた値と、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）から現像バイアス適正値Ｖｂ０を減じた値との比について、「ｗ：（１−ｗ）」という条件を具備する比率ｗを求め、複数の中間調パターンのうち、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）で現像した中間調パターンと、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）で現像した中間調パターンとについて、露光量Ｌ（ｊ）且つ第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件で得た中間調トナーパッチの画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ）と、露光量Ｌ（ｊ）且つ第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件で得た中間調トナーパッチの画像濃度Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）との組合せにおける重み平均Ｄｈ（ｊ）を「Ｄｈ（ｊ，ｉ）×比率ｗ＋Ｄｈ（ｊ，ｉ＋１）×（１−比率ｗ）」という関係式によって求め、得られた（Ｌ（ｊ），Ｄｈ（ｊ））の組の集合から露光量と画像濃度との関係を示す近似式を求め、同近似式と、目標中間調濃度Ｄｈ０とに基づいて適正露光量Ｌ０を求める処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件下で得られた中間調濃度Ｄｈと露光量との関係を示す近似直線と、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件下で得られた同関係を示す近似直線との間の位置で、現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下で得られる同関係を精度よく推測することができる。これにより、現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下で暗階調パターンを実際に形成してみる手間を省いて、現像バイアス決定処理の実施時間の短縮化を図ることができる。
【００７９】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）の条件下で現像された中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチの画像濃度と、それら中間調トナーパッチにそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度Ｄｈと露光量との関係を示す第１関係式（直線Ｌｘ（ｉ））を求め、第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）の条件下で現像された中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチと、それら中間調トナーパッチにそれぞれ対応する露光量とに基づいて、中間調濃度Ｄｈと露光量との関係を示す第２関係式（直線Ｌｘ（ｉ＋１）を求め、第１関係式によって示される適正露光量と、第２関係式によって示される適正露光量とのうち、少なくとも何れか一方が露光量Ｌ（１）から露光量Ｌ（３）までの範囲内に収まる場合に、近似直線Ｌｘ０に基づいて適正露光量Ｌ０を求めるように、制御部を構成している。かかる構成では、第１関係式によって示される適正露光量と、第２関係式によって示される適正露光量とが何れも同範囲内に収まらない、即ち、第１関係式の直線Ｌｘ（ｉ）と、第２関係式の直線Ｌｘ（ｉ＋１）との間で同範囲内の適正露光量が得られないにもかかわらず、その間の近似直線Ｌｘ０を算出してしまうことによる無駄な時間消費を回避することができる。
【００８０】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、近似直線Ｌｘ０に基づいて求めた適正露光量が上記範囲内に収まらない場合には、補正処理で現像バイアスＶｂを目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる値とは異なる値に補正した後、補正後の現像バイアスを目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０とみなして、近似直線Ｌｘ０を求め直す処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、現像バイアス決定処理で決定した現像バイアス適正値Ｖｂ０の条件下で適正露光量が上記範囲内に収まらない場合に、第１現像バイアス値Ｖ（ｉ）と第２現像バイアス値Ｖ（ｉ＋１）との間で、現像バイアス適正値Ｖｂ０を目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる値から大ずらすことなく補正して、適正露光量を上記範囲内に収めることができる。
【００８１】
また、第１実施形態に係るプリンタにおいては、第１関係式（直線Ｌｘ（ｉ））によって示される適正露光量と、第２関係式（直線Ｌｘ（ｉ＋１））によって示される適正露光量とが何れも上記範囲内に収まらない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、何らかの故障によって現像バイアス適正値と適正露光量との関係が適切に維持できなくなっている可能性が高いにもかかわらず、現像バイアス適正値を無理に補正してしまうことによる不具合の発生を回避することができる。
【００８２】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、現像バイアス決定処理と露光量決定処理とを並行して実施し、且つ、両処理を並行して実施する並行処理にて、感光体表面の表面移動方向と直交する方向に互いに並ぶ複数の位置に対して互いに異なる露光量で光書込して得た複数の静電潜像を、互いに同じ値の現像バイアスＶｂの条件下で現像して複数のベタトナーパッチからなる暗階調パターン（Ｐｂ１〜Ｐｂ１０）を形成し、且つ、かかる暗階調パターンを互いに感光体表面の表面移動方向に並ぶ複数の中間調パターン（Ｐａ１〜Ｐａ１０）における各パターン間にそれぞれ形成するように、制御部を構成している。そして、反射型フォトセンサとして、それぞれの中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチの画像濃度や、それぞれの暗階調パターン内における個々のベタトナーパッチの画像濃度を、それぞれ個別に検知する複数のものを設けている。かかる構成では、互いに同じ現像バイアスＶｂで現像する中間調パターンと暗階調パターンとを互いに近づけた位置に形成して、両者を極めて短い時間差で現像することが可能なので、中間調パターンと暗階調パターンとを混在させずにそれぞれ別々のタイミングで形成する場合に比べて、現像バイアスＶｂの切り替え回数を減らすことができる。更には、中間調パターンと暗階調パターンとを比較的狭い領域に混在させて形成することで、現像バイアス決定処理や露光量決定処理の実施時間を短縮することができる。
【００８３】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、複数の暗階調パターンについてそれぞれ、暗階調パターン内における個々のベタトナーパッチそれぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの暗階調パターンを現像したときの現像バイアスＶｂとに基づいて、暗階調パターン内の個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量について、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値が得られる現像バイアスＶｂである暗階調濃度下限値対応現像バイアス（Ｖｂ＿ｌｏｗｅｒ）や、目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標上限値が得られる現像バイアスＶｂである暗階調濃度上限値対応現像バイアス（Ｖｂ＿ｕｐｐｅｒ）をそれぞれ求め、それぞれの暗階調濃度下限値対応現像バイアスと、暗階調パターン内の個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアスＶｂと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＡを求め、それぞれの暗階調濃度上限値対応現像バイアスと、暗階調パターン内の個々のベタトナーパッチにそれぞれ対応する露光量とに基づく、現像バイアスＶｂと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＢを求め、複数の中間調パターンについてそれぞれ、中間調パターン内における個々の中間調トナーパッチそれぞれの画像濃度を検知した結果と、それぞれの中間調パターンを現像したときの現像バイアスＶｂとに基づいて、中間調パターン内の個々の中間調トナーパッチにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂについて、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標下限値が得られる露光量である中間調濃度下限値対応露光量（Ｌ＿ｌｏｗｅｒ）や、目標中間調濃度Ｄｈ０の目標上限値が得られる露光量である中間調濃度上限値対応露光量（Ｌ＿ｕｐｐｅｒ）をそれぞれ求め、それぞれの中間調濃度下限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調トナーパッチにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂとに基づく、現像バイアスＶｂと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＣを求め、それぞれの中間調濃度上限値対応露光量と、中間調パターン内の個々の中間調トナーパッチにそれぞれ対応する現像バイアスＶｂとに基づく、現像バイアスＶｂと露光量との２次元座標上における関係を示すグラフＤを求め、グラフＡとグラフＢとグラフＣとグラフＤとで囲まれる領域の重心位置の現像バイアスを目標ベタ濃度Ｄｓ０が得られる現像バイアス適正値Ｖｂ０として決定するとともに、同重視位置の露光量を適正露光量Ｌ０として決定する処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、画像の暗階調部を目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値から目標上限値までの範囲に収めつつ、画像の中間調部を目標中間調濃度Ｄｈ０の目標下限値から目標上限値までの範囲に収め得る現像バイアス適正値Ｖｂ０と適正露光量Ｌ０との組合せを特定する。そして、その組合せで暗階調部及び中間調部の画像を形成することで、第１実施例に係るプリンタとは異なり、目標中間調濃度Ｄｈ０が得られる露光量を加味して、目標ベタ濃度Ｄｓ０を決定する。かかる構成では、目標中間調濃度Ｄｈ０が得られる値として並行処理で決定した現像バイアス適正値Ｖｂ０と、プリントジョブ時の露光量（並行処理で決定した露光量）における実際の現像バイアス適正値との間に発生する誤差を低減することができる。
【００８４】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、上記重心位置の露光量が上記範囲内に収まらなかった場合であって、且つ、２次元座標上で下限露光量である露光量（１）を示す直線と、２次元座標上で上限露光量である露光量Ｌ（３）を示す直線との間の領域と、２次元座標上でグラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重なる場合には、補正処理で現像バイアスＶｂを部分的に重なる領域の重心位置の値に補正し、且つ同重心位置の露光量を適正露光量Ｌ０として決定するように、制御部を構成している。かかる構成では、画像の暗階調部を目標ベタ濃度Ｄｓ０の目標下限値から目標上限値までの範囲に収めつつ、画像の中間調部を目標中間調濃度Ｄｈ０の目標下限値から目標上限値までの範囲に収め得るという条件を具備させながら、現像バイアス適正値Ｖｂ０と適正露光量Ｌ０との組合せを補正することができる。
【００８５】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、２次元座標上で下限露光量である露光量Ｌ（１）を示す直線と、２次元座標上で上限露光量である露光量Ｌ（３）を示す直線との間の領域と、２次元座標上でグラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤに囲まれる領域とが部分的に重ならない場合には、ユーザーにエラーを報知するための処理を実施するように、制御部を構成している。かかる構成では、何らかの故障によって現像バイアス適正値と適正露光量との関係が適切に維持できなくなっている可能性が高いにもかかわらず、現像バイアス適正値や適正露光量を無理に補正してしまうことによる不具合の発生を回避することができる。
【００８６】
また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、感光体として、互いに異なる色のトナー像を形成するためのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のものを個別に設け、それぞれの感光体について、複数の中間調パターンと、各パターン間に位置する複数のベタトナーパッチ又は暗階調パターンとを形成する処理を並行処理で実施するように制御部を構成し、且つ、それぞれの感光体について、感光体から転写体たる中間転写ベルト１６に転写した中間調パターン内の各中間調トナーパッチの画像濃度と、感光体から中間転写ベルト１６に転写したベタトナーパッチの画像濃度、又は感光体から中間転写ベルト１６に転写した暗階調パターン内の各ベタトナーパッチの画像濃度とを、反射型フォトセンサに検知させるようにしている。かかる構成では、各色についてそれぞれ、中間調濃度Ｄｈを精度良く安定化させることができる。
【００８７】
また、各実施例に係るプリンタにおいては、複数の反射型フォトセンサのうち、中間調トナーパッチの画像濃度と、ベタトナーパッチの画像濃度との両方を検知させる位置に配設するものとして、中間転写ベルト１６上における正反射光量と拡散反射光量との両方を検知するマルチ反射型光学センサを用いている。かかる構成では、パッチのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという色の違いにかかわらず、マルチ反射型光学センサにより、中間調トナーパッチの画像濃度と、ベタトナーパッチの画像濃度とを検知させることができる。
【００８８】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、複数の反射型フォトセンサのうち、中間調トナーパッチの画像濃度を検知させ、且つベタトナーパッチの画像濃度を検知させない位置に配設するものとして、中間転写ベルト１６上における正反射光量だけを検知する第１正反射型光学センサ２４Ａ、第２正反射型光学センサ２５Ｂを用いている。かかる構成では、パッチのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという色の違いにかかわらず、それぞれの正反射型光学センサにより、中間調トナーパッチの画像濃度を検知させることができる。また、中間調トナーパッチの画像濃度だけを検知させる反射型フォトセンサとして、マルチ型フォトセンサを用いてしまうことによるコストアップを回避することができる。
【００８９】
また、実施形態や各実施例に係るプリンタにおいては、中間調トナーパッチとして、互いに間隔をあけて並ぶ複数の孤立ドットからなる網点パッチ像を形成するように制御部を構成している。かかる構成では、網点パッチ像により、画像の中間調を良好に再現することができる。なお、中間調トナーパッチとして、互いに間隔をあけて並ぶ複数の線像からなる万線パッチ像を形成しても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施形態に係るプリンタの要部構成を示す構成図。
【図２】同プリンタの光学センサユニットの正反射型フォトセンサを示す拡大構成図。
【図３】同光学センサユニットのマルチ反射型フォトセンサを示す拡大構成図。
【図４】光書込によって感光体上に得られるドット潜像の中心部と、ドット潜像の周囲の地肌部との間の電位勾配の一例を示すグラフ。
【図５】同電位勾配と、現像バイアスＶｂと、中間調トナーパッチのドット径との関係を示すグラフ。
【図６】同電位勾配と、現像バイアスＶｂと、現像バイアス適正値Ｖｂ０と、中間調トナーパッチのドット径との関係を示すグラフ。
【図７】露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）の条件下における同電位勾配と、適正露光量のとして求めた露光量の条件下における同電位勾配の予測波形との関係を示すグラフ。
【図８】露光量Ｌ（１）、Ｌ（２）、Ｌ（３）の条件下における同電位勾配と、適正露光量のとして求めた露光量の条件下における実際の同電位勾配との関係を示すグラフ。
【図９】第１実施例に係るプリンタの中間転写ベルト上における中間調パターンやベタトナーパッチを示す模式図。
【図１０】現像バイアスとベタ濃度との関係を示すグラフ。
【図１１】露光量と中間調濃度との関係を示すグラフ。
【図１２】補正処理で補正した現像バイアス適正値の条件下におけるドット径と同電位勾配との関係を示すグラフ。
【図１３】第２実施例に係るプリンタの中間転写ベルト上における中間調パターンや暗階調パターンを示す模式図。
【図１４】露光量Ｌ（ｊ）の条件下における現像バイアスとベタ濃度との関係を示すグラフ。
【図１５】Ｖ（ｉ）という現像バイアスＶｂの条件下における露光量と中間調濃度との関係を示すグラフ。
【図１６】グラフＡ、グラフＢ、グラフＣ及びグラフＤを２次元座標上で示すグラフ。
【図１７】露光量とドット径との関係を説明するグラフ。
【符号の説明】
【００９１】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
５Ｋ：現像装置（現像手段）
１５：転写ユニット（転写手段）
１６：中間転写ベルト（転写体）
２４：正反射型フォトセンサ（画像濃度検知手段）
２５：マルチ反射型フォトセンサ（画像濃度検知手段）
４０：光書込ユニット（潜像書込手段）
Ｐｂ：暗階調パターン
Ｓ１：第１ベタトナーパッチ（暗階調基準トナー像）
Ｓ２：第２ベタトナーパッチ（暗階調基準トナー像）
Ｓ３：第３ベタトナーパッチ（暗階調基準トナー像）
Ｐａ：中間調パターン
Ｈ１：第１中間調トナーパッチ（中間調基準トナー像）
Ｈ２：第２中間調トナーパッチ（中間調基準トナー像）
Ｈ３：第３中間調トナーパッチ（中間調基準トナー像）
【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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【図１６】
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【図１７】
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