(57)【要約】  【課題】トナーの帯電量を制御して、トナー付着量差を抑制し、画像濃度ムラを防止する画像処理装置を提供する。  【解決手段】  像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成し、このパッチパターンの出力画像濃度を検出し、その検出結果に基づいて、帯電、露光、現像手段からなるプロセス実行手段を制御する。検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくし、画像濃度ムラを抑制する。  【選択図】図６
2009031660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成するパッチパターン形成手段と、前記複数個のパッチパターンの出力画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、帯電、露光、現像手段からなるプロセス実行手段を制御するプロセス制御手段とを備え、前記画像濃度検出手段により検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいか否かを判断する濃度バラツキ判定手段が設けられ、前記プロセス制御手段は、前記基準出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御を行うことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記複数個のパッチパターンが、像担持体の長手方向に複数個の可視像となるように作成され、前記画像濃度検出手段が前記像担持体の長手方向に複数個配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設けられ、該潤滑剤供給手段として、像担持体に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング装置のブラシローラを利用することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記クリーニング装置は、クリーニングブレードと、像担持体の回転方向で前記クリーニングブレードの上流側で像担持体に接触するように配置されたブラシローラとを備え、前記潤滑剤供給手段の潤滑剤がブラシローラを介して前記像担持体上に供給されるよう前記潤滑剤が前記ブラシローラに接触して配置され、前記ブラシローラが、像担持体の回転方向と逆回転し、像担持体に対する周速比１．０２〜１．１０で回転制御されることを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記像担持体上に供給される前記潤滑剤の量は、前記像担持体の回転数から算出されるＡ４サイズ１枚あたり１０〜６０μgであることを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記プロセス制御手段は、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御モードにおいて、トナー帯電量を現像手段内のトナー濃度制御により行う場合、トナー濃度を検出するトナー濃度センサーからの数値、及び／又は、帯電量制御モード時の画像の印字状況を示す印字率による予測に基づいて算出したトナー帯電量により制御することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記プロセス制御手段は、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御モードにおいて、トナー帯電量を現像手段内のトナー濃度制御により行う場合、画像濃度を確保するための画像形成条件を、環境条件やライフサイクルによる変動を補正するための補正テーブルを用いて算出することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像形成条件は、帯電手段への印加電圧、露光する光源の強度、現像装置のバイアス電源の調整値のいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
コンピュータを用いて画像処理装置を制御する制御プログラムであって、
像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成するパッチパターン形成工程と、前記複数個のパッチパターンの出力画像濃度を検出する画像濃度検出工程と、画像濃度検出工程の検出結果に基づいて、帯電、露光、現像手段からなるプロセス実行手段を制御するプロセス制御工程とからなり、前記画像濃度検出工程で検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいか否かを判断する濃度バラツキ判定工程を有し、前記プロセス制御工程では、前記基準出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御を行うことを特徴とする画像処理装置の制御プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像処理装置においては、トナーのクリーニング性、画質向上、像担持体（感光体）の表層にある感光膜の擦り減り抑制のために、像担持体上に潤滑剤が塗布される。
【０００３】
しかし、潤滑剤が塗布された像担持体は、潤滑剤が塗布されていない像担持体よりもトナーの付着量が少なく、画像濃度は低くなるため、潤滑剤の塗布状態によって画像濃度差が発生する場合がある。
【０００４】
例えば、像担持体の回転時間に従って濃度差ができる。この問題を解決するために、特許文献１では、回転時間に従って塗布量を制御している。
【特許文献１】特開平１０―２４７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載された発明では、設定された画像品質を得るため、塗布動作制御を行なっているが、クリーニング装置の塗布機構を複雑にしているため、省スペース化が図れないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑み、トナーの帯電量を制御して、トナー付着量差を抑制することで、潤滑剤の塗布機構を複雑化、大型化することなく、画像濃度ムラを防止する画像処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成するパッチパターン形成手段と、前記複数個のパッチパターンの出力画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、画像濃度検出手段による検出結果に基づいて、帯電、露光、現像手段からなるプロセス実行手段を制御するプロセス制御手段とを備え、前記画像濃度検出手段により検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいか否かを判断する濃度バラツキ判定手段が設けられ、前記プロセス制御手段は、前記基準出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御を行うことを特徴とする。
【０００８】
上記構成においては、像担持体上に形成した複数個の基準画像の濃度バラツキが大きい場合は、像担持体上に供給された潤滑剤の供給状態に不均一性が存在し、その結果、像担持体の膜厚に不均一性が発生している可能性がある。そのため、特に、ハーフトーン画像の濃度ムラが発生し、また、ドットの転写不均一性が生じるため画像品質が不良になる。
【０００９】
そこで、本発明では、パッチパターン形成手段により、像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成し、その複数個のパッチパターンの出力画像濃度を画像濃度検出手段により検出する。検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくし、像担持体に付着するトナーを多くし、濃度ムラなどによる画像劣化を抑制するようにする。
【００１０】
ここで、複数個のパッチパターンは、像担持体の長手方向に複数個の可視像となるように作成される。同じく、濃度検出手段は像担持体の長手方向に複数個配置される。
【００１１】
上記構成によると、像担持体の周方向の画像濃度検出によりプロセス制御を実施してきたが、新たに長手方向の基準画像濃度検出を行うことで、画像品質を安定維持することが可能となる。
【００１２】
ところで、トナーのクリーニング性、画質向上、および像担持体（感光体）の表層にある感光膜の擦り減り抑制のために、像担持体上には潤滑剤が塗布される。また、通常の種々な画像出力において像担持体上の周方向だけでなく長手方向（感光体ドラムの軸方向）においても転写残トナーは不均一となる。この不均一な残トナーが存在する像担持体上への潤滑剤の供給は、自ずから不均一なものとならざるを得ない。
【００１３】
これを解決するために、潤滑剤の供給量を多くして対応することも考えられるが、潤滑剤を保有するスペースが大きくなるため現実的ではない。そこで、省スペース形状の潤滑剤を用いる場合、潤滑剤の均一塗布だけでなく、プロセス制御によっても対応する必要がある。そこで、上述のように、新たに長手方向の基準画像濃度検出を行うことで、画像品質の安定維持を図ろうとするものである。
【００１４】
また、像担持体上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段が設けられ、該潤滑剤供給手段として、像担持体に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング装置のブラシローラを利用することを特徴とする。
【００１５】
上記構成によると、潤滑剤供給手段の一構成部材としてクリーニング装置のブラシローラを利用するので、潤滑剤供給手段とクリーニング装置の構成部材とを別部材で構成する場合に比べて、部品点数の軽減と省スペース化が図れる。
【００１６】
また、ブラシローラを利用することにより、他の部材を利用するよりは潤滑剤の供給がスムーズに行える。
【００１７】
なお、クリーニング装置は、クリーニングブレードと、像担持体の回転方向で前記クリーニングブレードの上流側で像担持体に接触するように配置されたブラシローラとを備え、前記潤滑剤供給手段の潤滑剤がブラシローラを介して前記像担持体上に供給されるよう前記潤滑剤が前記ブラシローラに接触して配置される。そして、前記ブラシローラが、像担持体の回転方向と逆回転し、像担持体に対する周速比１．０２〜１．１０で回転制御される。
【００１８】
上記構成によると、従来からブラシローラのクリーニング性を上げるため、像担持体と同方向回転、又は逆方向（従動方向）回転で高周速比で回転することでトナーを除去してきたが、潤滑剤を像担持体上に供給することでトナーのクリーニング性を向上することができ、ブラシローラの高速回転は必要がない。
【００１９】
また、ブラシローラを高速回転及び同方向回転することで、トナー飛散が大きく機内汚染がひどくなる問題があるが、ブラシローラは像担持体と逆回転（従動方向）し、低周速比で回転することで、トナー飛散の無いクリーンな画像処理装置を提供することができる。
【００２０】
ここで、像担持体上に供給する潤滑剤の量は、像担持体の回転数から算出されるＡ４サイズ１枚あたり１０〜６０μgが好ましい。潤滑剤の供給量が１０μｇ以下であると潤滑剤の効果が発現しにくい。また、６０μｇを超えると、潤滑剤の供給量が多くなり、大きな形状の潤滑剤を設置することになるため省スペース化には問題となる。
【００２１】
また、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御モードにおいて、トナー帯電量を現像手段内のトナー濃度制御により行う場合、トナー濃度を検出するトナー濃度センサーからの数値、及び／又は、帯電量制御モード時の画像の印字状況を示す印字率による予測に基づいてトナー帯電量を算出する。
【００２２】
上記構成によると、トナーの像担持体への付着力は機械的付着力と静電的付着力からなることは公知である。潤滑剤を像担持体上に供給することで、トナーの機械的付着力が低下し全付着力は低下する。トナーが低帯電量の場合、この機械的付着力の寄与が大きいため、像担持体上に潤滑剤の供給ムラがあると、トナー付着量が低下し、ハーフトーン画像では濃度ムラとなる。したがって、トナーの帯電量を上げることで、静電的付着力とする必要がある。
【００２３】
そこで、トナーの帯電量を上げるモードを動作させる。この場合、現像剤中のトナー濃度は透磁率センサーにて実測しているが、現像装置内の現像剤の状態によりバラツキが生じる。また、トナー帯電量を上げるには、像担持体上にトナーを付着させて現像剤中のトナー量を低下させることになるため、画像作成時のトナー消費量を把握することで、短時間で精度良く、現像剤中のトナー濃度を制御することが可能となる。
【００２４】
また、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御モードにおいて、トナー帯電量を現像手段内のトナー濃度制御により行う場合、画像濃度を確保するための画像形成条件を、環境やライフサイクルによる変動を補正するための補正テーブルを用いて算出する。
【００２５】
上記構成によると、トナーの帯電量は、現像剤及びトナーの劣化、外的要因である周囲温度、湿度等の変化により影響を受けるため、補正する必要がある。この環境やライフサイクルによる変動を補正してトナー帯電量を決定すれば、画質向上が可能となる。
【００２６】
ここで、画像形成条件とは、帯電手段への印加電圧、露光する光源の強度、現像装置のバイアス電源の調整値のいずれか一以上である。
【００２７】
上記構成によると、電子写真プロセス内のトナーや感光体の劣化や、外的要因である周囲温度、湿度等の変化により影響を受けるため、補正する必要がある。そこで、これらの環境やライフサイクルに基づいて画像形成条件を補正する。画像形成条件は、帯電手段への印加電圧、露光する光源の強度、現像装置のバイアス電源の調整値のいずれか一以上を調整することで、良好な画質を得ることができる。
【００２８】
また、本発明では、コンピュータを用いて画像処理装置を制御する制御プログラムであって、像担持体上に、予め定めた基準出力画像濃度データに基づき、複数個のパッチパターンを形成するパッチパターン形成工程と、前記複数個のパッチパターンの出力画像濃度を検出する画像濃度検出工程と、画像濃度検出工程の検出結果に基づいて、帯電、露光、現像手段からなるプロセス実行手段を制御するプロセス制御工程とからなり、前記画像濃度検出工程で検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいか否かを判断する濃度バラツキ判定工程を有し、前記プロセス制御工程では、前記基準出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像剤のトナー帯電量を大きくする帯電量制御を行うことを特徴とする画像処理装置の制御プログラムを提供することができる。さらに、このような制御プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体も提供することができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のとおり、本発明によると、検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差よりも大きいとき、現像手段における現像剤のトナー帯電量を大きくし、像担持体に付着するトナーを多くし、濃度ムラなどによる画像劣化を抑制し、画質が良好な画像処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
図１に本発明に係る画像処理装置のクリーニング装置の構成図、図２は画像処理装置の概略構成図である。図２に示すように、画像処理装置１０は、用紙に画像データに応じた画像（ここではモノクロ画像）を形成するものである。画像処理装置１０は、感光体（像担持体）１を備え、その周囲に、周知のカールソンプロセスを実施するための構成である、帯電ユニット（帯電手段）２、露光ユニット（露光手段）３、現像ユニット（現像手段）４、転写ユニット（転写手段）５、定着ユニット６、クリーニングユニット（クリーニング装置）７、および複数の光学センサ８（画像濃度検出手段）を備えている。
【００３１】
感光体１はドラム形状をなし、図示しない筐体に回転可能に軸支されている。感光体１の表面は、帯電ユニット２により所定の電位に均一に帯電され、露光ユニット３によって画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。その後、静電潜像が現像ユニット４によってトナーで顕像化され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ユニット５により、図示しない給紙トレイから給紙された記録シートＳ上に転写され、記録シートＳとともに定着ユニット６へと送られ、そこで溶融されて用紙上に定着される。トナー像が定着された記録シートＳは、その後、排紙トレイ上に排出される。
【００３２】
なお、転写ユニット５は、第１転写ローラ５ａ、第２転写ローラ５ｂ、および中間転写ベルト５ｃから構成され、感光体１のトナー像を、第１転写ローラ５ａを用いて中間転写ベルト５ｃに転写し、中間転写ベルト５ｃ上のトナー像は第２転写ローラ５ｂとバックアップローラ５ｄとの間で記録シートＳに転写される。記録シートＳは、転写後に、定着ユニット６の定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとの間に導かれて定着された後、排紙トレイ（図示略）から排出される。
【００３３】
一方、トナー像を記録シートSに転写した後の感光体１は、後述するクリーニングユニット７によって表面に残留するトナーが除去されるとともに、図示しない除電ユニットにより表面上に残留する電荷が除去されるとともに、再び帯電ユニット２により帯電されることとなる。
図１に基づいてクリーニングユニット７について詳述する。図１は、クリーニングユニット７の構成を示す拡大断面図である。クリーニングユニット７には、ブレード１１、ブラシローラ１２、固形潤滑剤１３、トナー回収スクリュー１５、及びフリッカー１６が備わっており、これらの部材がケース１８により覆われている。
【００３４】
ブレード１１は、感光体１の表面に残留するトナーを回収するためのものであり、感光体１の軸方向を長手方向とする長尺状のゴム部材によって形成されている。ブレード１１は、一方の長辺がケース１８に設けられた開口部における感光体１の回転方向下流側に取り付けられ、他方の長辺のエッジ（角）が感光体１の表面に接触するよう配置されている。
【００３５】
ブレード１１は、トナー像の転写後に感光体１の表面上に残る転写残トナーを感光体１との当接部位で堰き止めて、スティック・スリップ動作を行いながら掻き落として除去する。スティック・スリップ動作とは、ブレード１１における感光体１との当接部分が、感光体１の表面の動きにつられて感光体１の回転方向に移動する動作と、ブレード１１自身の弾性力により元の位置に戻る動作とを繰り返す動きのことであり、ブレード１１のエッジが感光体１の表面を摺動する動作のことである。
【００３６】
固形潤滑剤１３は、ブラシローラ１２によって感光体１の表面に塗布されるものであり、感光体１の長さと同じ長さ（幅）を長手方向に有した直方体の形状となっている。この固形潤滑剤１３は、潤滑剤保持部材１４によって保持されており、摩滅して残量が少なくなった場合は交換可能になっている。
【００３７】
潤滑剤保持部材１４は、固形潤滑剤１３よりも一回り大きく設計され、直方体形状の固形潤滑剤１３を図示しない両面テープで潤滑剤保持部材１４に接着して固定したり、固形潤滑剤１３を潤滑剤保持部材１４に嵌め込んで固定したりすることができるようになっている。
【００３８】
また、潤滑剤保持部材１４は、固形潤滑剤１３を固定的に設置するのではなく、固形潤滑剤１３をその自重によってブラシに当接させてもよい。また、固形潤滑剤１３の消費に従ってその削り量が減少することのないように、潤滑剤保持部材１４の両端がブラシ方向に移動可能にケース１８に支持され、固形潤滑剤１３の消費とともにブラシ方向に移動するように構成されていてもよい。
【００３９】
図１において、潤滑剤保持部材１４は、ケース１８の天面との間に圧縮コイルばね１４ａが介在され、かつケース１８に支持されている。
【００４０】
ブラシローラ１２は、周面の半径方向外側に向かって多数のブラシ毛が植設され、感光体１と略同じ長さ（幅）を有する筒型形状のローラであり、感光体１の表面にブラシの毛の先が当たるように、感光体１と互いの軸が平行になるように配置されている。
【００４１】
そして、ブラシローラ１２は、感光体１の回転方向と逆方向に回転駆動され、これにより、当接部において両者は互いに同向きに摺動するようになっている。
【００４２】
また、ブラシローラ１２は、感光体１に対する周速比が１．０２〜１．１０とされる。そして、ブラシローラ１２は、感光体１と逆回転（従動方向）し、低周速比で回転することで、トナー飛散の無いクリーンな画像処理装置とすることができる。
【００４３】
像担持体上に供給される潤滑剤の量は、感光体１の回転数から算出されるＡ４サイズ１枚あたり１０〜６０μgである。潤滑剤の供給量が１０μｇ以下であると、潤滑剤の効果が発現しにくい。６０μｇを超えると、潤滑剤の供給量が多くなり、大きな形状の潤滑剤を設置することになるため、省スペース化には問題がある。
【００４４】
感光体１のブラシローラ１２との当接部位は、感光体１の転写部位よりも感光体１の回転方向下流側となっており、トナー像を転写した後の感光体１の表面とブラシローラ１２とが当接するようになっている。ブラシローラ１２は、感光体１との当接部位よりもブラシの回転方向上流側に配された固形潤滑剤１３を掻き取るとともに、掻き取った潤滑剤を感光体１の表面に塗布する。
【００４５】
このように、ブラシローラ１２は、感光体１の表面に固形潤滑剤１３の微粒子を塗布することにより、ブレード１１と感光体１の表面との間の摩擦力を低減させるとともに、感光体１の表面へのトナーの付着力を弱めるので、ブレード１１による残トナーの除去が効率よく行われるようになる。
【００４６】
同時に、ブラシローラ１２は、感光体１と接触することで、感光体１の表面に付着しているトナーを散らす機能も有し、その結果、ブレード１１による除去が効率よく行われるようになっている。さらに、ブラシローラ１２は、ブレード１１で堰き止められ掻き落とされたトナーを回収し得る位置に配されており、ブレード１１にて掻き落とされたトナーをブラシ先端の掻き取り力で感光体１の表面から機械的に除去するとともに、ケース１８内に回収する機能も有している。
【００４７】
そして、ブラシローラ１２にはフリッカー１６が接触している。フリッカー１６は、ブラシローラ１２と略同じ幅を有する長方形の板状の部材となっており、その長手方向がブラシローラ１２の軸と平行になるように、かつ、１つの長辺（エッジ）がブラシローラ１２と一様に接触するように配置されている。フリッカー１６は、ブラシローラ１２の毛に付着したトナーをケース１８内に落下させる機能を有している。
【００４８】
トナー回収スクリュー１５は、ケース１８の底面側に配されており、ブラシローラ１２によって回収されたトナーを、ケース１８外部の図示しない廃トナーボックスへ送り出すものである。なお、ケース１８の開口部における感光体１の回転方向上流側にはシール材が取り付けられ、回収したトナーがケース１８から再び漏れ出すのを阻止するようになっている。
ここで、潤滑剤を感光体１の表面に均一に塗布することができずに、塗布した部分と塗布されていない部分が生じた場合、トナーの付着量が異なり、画像濃度ムラが発生するので、本実施形態では、複数の光学センサ８（画像濃度検出手段）により、プロセスユニットを制御し、画質向上を図っている。
【００４９】
複数の光学センサ８は、図３に示すように、感光体１の軸方向である長手方向に配置される。露光ユニット３および現像装置４によって、ハーフトーンのパッチパターンが感光体１上に書き込まれると、光学センサ８は、パッチパターンのトナー濃度を検出する。ここで検出されたトナー濃度に応じて、帯電ユニット２による帯電量を制御することで、画像濃度ムラを抑制する。
【００５０】
電位センサ９は、感光体１にある静電潜像の電位を検出するものである。検出された電位及びパッチパターンのトナー濃度から、トナー濃度を確保するのに必要な電位ポテンシャルを算出して、プロセスコントロールを行なう。
【００５１】
帯電ユニット２としては、接触帯電方式やスコロトロン帯電器等の非接触帯電方式の何れのものを選択してもよい。
【００５２】
転写ユニット５は、図２に示すように、感光体１の表面に顕像化されたトナー像を一旦ベルト状の中間転写体に転写し、その後、記録シートＳに転写する中間体転写方式を用いるものであってもよいし、あるいは感光体１のトナー像を直接記録シート上に転写するものであってもよい。
【００５３】
なお、これ以上の説明は行わないが、画像処理装置１０は、記録シート（用紙）をスイッチバック搬送することで、記録シートの表裏両面に画像を形成できるようになっている。
【００５４】
図４はパッチパターンを基にトナー帯電量等を制御するための電気的ブロック図である。画像形成部５０は、図２に示すように、記録シートＳに画像データを形成するプロセスユニットを示す。制御部４０は、マイクロコンピュータから構成され、画像処理装置に含まれる各構成部材を制御する。制御部４０は、一般的な画像形成を行なう制御部の他、本発明では、ハーフトーンのパッチパターン書き込み制御部４０１、パッチパターンの濃度バラツキ判断部４０２、トナー濃度制御部４０３、帯電量制御部４０４、グリッド電位・レーザー強度・現像バイアスの調整部４０５を備えている。
【００５５】
ハーフトーンのパッチパターン書き込み制御部４０１は、記憶部４１に記憶されているハーフトーンのパッチパターンを読み出し、パッチ濃度基準値に基づいて感光体１上に画像形成を指示する。ここで、書き込まれたパッチパターンは、光学センサ８により濃度検出される。
【００５６】
パッチパターンの濃度バラツキ判断部４０２は、複数の光学センサ８に検出された濃度のバラツキを算出し、記憶部４１のパッチの濃度基準値４１２と比較を行う。濃度基準値の定義などは後述する。
【００５７】
そして、パッチパターンの濃度バラツキ判断部４０２の判断結果により、トナー濃度制御部４０３や帯電量制御部４０４で、現像装置４内のトナー濃度や帯電手段２での帯電量を制御する。
【００５８】
また、帯電量の制御に応じて、グリッド電位・露光ユニット３の光源であるレーザー強度・現像装置４に接続されている現像バイアス電源の調整部４０５で、プロセスコントロールを行なう。
【００５９】
図５は本発明の全体的な動作フローを示す。図６は「チェックした濃度に基づく制御」の詳細フローを示す。まず、図５に示すように、ハーフトーンのパッチパターンを感光体１に書き込む。パッチパターンは感光体１の長さ方向（軸方向）に沿って複数個を形成する。感光体１の現像装置４の下流側では、パッチパターンのトナー濃度を検出されるため、光学センサ８により検出する。光学センサ８は、感光体１の長さ方向（軸方向）に複数個配列されているので、各光学センサ８から濃度を検出する。
【００６０】
各光学センサ８により、検出された濃度は、記憶部４１に記憶された基準出力濃度データと比較される。基準出力濃度データは、感光体１の長さ方向によって異なる値であってもよいし、同じ値を用いてもよい。
【００６１】
なお、感光体１の表面電位は、感光体１の製造バラツキなどによって、感光体１の長さ方向で異なる場合がある。そのため、帯電ユニット２によって帯電された感光体１の表面電位も長さ方向で均一ではなく、異なる値を示す場合がある。このような場合、感光体１の長さ方向で複数の光学センサ８で測定した値を、その表面電位の特性に応じて演算記憶された個々の基準出力濃度データとを比較してバラツキ度合い（差）を算出する。あるいは、例えば、比較対象となる値を複数の基準出力濃度データの算術平均値として記憶部４１に記憶させ、この値と個々の検出濃度とを比較してバラツキ度合い（差）を算出するようにしてもよい。
【００６２】
そして、制御部４０の濃度バラツキ判断部４０２により、算出した濃度バラツキが濃度基準値の範囲外であるか否かを判断する。ここで、濃度基準値とは、濃度の標準偏差値σである。濃度基準値内であれば、濃度ムラが少ないため、通常の処理を行う。
【００６３】
通常の処理は、各検出濃度の平均値を算出し、算出された平均値に応じてプロセスコントロールを行う。例えば、算術平均値が、ある基準濃度よりも低い場合は濃度が低く、また、算術平均値が基準濃度よりも高い場合は濃度が高いため、夫々に応じたプロセスコントロール（グリッド電位、レーザー強度、現像バイアスの調整）を行なう。
【００６４】
一方、パッチパターンの濃度バラツキが、濃度基準値（標準偏差値σ）の範囲外であれば、濃度ムラが発生しているため、以下のような処理を行う。濃度ムラの状況に対応してトナー帯電量を上げる。このトナー帯電量を上げることに伴って、現像装置４のトナー濃度を下げる。現像装置４には、トナー濃度センサ（透磁率センサ）により、現在のトナー濃度を確認し、下げるべきトナー濃度を算出する。トナー濃度センサを用いるだけでは、現像装置４内の現像剤の状態によりバラツキが生じる。
【００６５】
また、トナー帯電量を上げるには、現像剤中のトナー量を低下させることになるため、画像形成時のトナー消費量を把握することで、短時間で精度よく現像剤中のトナー濃度を制御する必要がある。そこで、トナー濃度センサを用いるだけではなく、トナー濃度調整時の画像印字状況を表した画像印字率に基づいて、予測することで決定する。
【００６６】
また、現像剤及びトナーの劣化などのライフサイクルや、外的要因である周囲温度、湿度等の環境の変化により影響を受けるため、補正する必要がある。この補正データを記憶部４１の補正テーブル４１１により読み出し、これら環境条件やライフサイクルからの補正データを含めて、トナー濃度を算出する。補正データは、例えば、ライフサイクルや環境条件に応じて記憶される補正係数とし、この係数値を補正テーブルに記憶しておく。こうすることで、環境条件やライフサイクルの変化に応じて適切なトナー濃度にすることができる。
【００６７】
また、トナー帯電量が変わることで、パッチパターンの濃度が確保できなくなるため、プロセスコントロールを行なう。プロセスコントロールは、電位センサ９で検出した静電潜像の電位を読み出し、静電潜像の電位及びパッチパターンの濃度から、トナー濃度を確保するのに必要な電位ポテンシャルを算出して、帯電ユニット２の印加電圧（グリッド電位）・レーザー強度・現像バイアスの調整値を算出する。そして、上記で算出した値で動作するように、画像処理装置を制御する。
【００６８】
このように、本実施形態では、検出した出力画像の濃度バラツキが、予め定めた標準偏差値よりも大きいとき、現像手段における現像剤のトナー帯電量を大きくし、像担持体に付着するトナーを多くし、濃度ムラなどによる画像劣化を抑制し、良好な画質を得ることができる。
【００６９】
なお、本実施形態では、制御部４０の書き込み制御部４０１、濃度バラツキ判断部４０２、トナー濃度制御部４０３、帯電量制御部４０４、帯電ユニットの印加電圧・レーザー強度・現像バイアスの調整部４０５を実現する制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラム及び各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。
【００７０】
そして、本発明の目的は、上述した制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、制御部４０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【００７１】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【００７２】
また、制御装置４０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。
【００７３】
また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
【００７４】
なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明に係る画像形成装置のクリーニング装置の構成図
【図２】画像処理装置の概略構成図
【図３】像担持体上の光学センサの配置を示す斜視図
【図４】パッチパターンを基にトナー帯電量等を制御するための制御ブロック図
【図５】本発明に係る画像処理装置の全体的な動作フローチャート
【図６】チェックした濃度に基づく制御フローチャート
【符号の説明】
【００７６】
１    感光体（像担持体）
２    帯電ユニット（帯電手段）
３    露光ユニット（露光手段）
４    現像ユニット（現像手段）
５    転写ユニット（転写手段）
６    定着ユニット
７    クリーニングユニット（クリーニング装置）
８    光学センサ（画像濃度検出手段）
１０    画像処理装置
４０    制御部
４１    記憶部
５０    画像形成部
４０１    パッチパターン書き込み制御部
４０２    濃度バラツキ判断部
４０３    トナー濃度制御部
４０４    帯電量制御部
４０５    調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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