(57)【要約】【課題】装置のダウンタイムを増加させたり、ランニングコストを増加させたりすることなく、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る画像形成装置を提供する。【解決手段】中間調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて、プリントジョブにおける感光体に対する光走査の露光量を決定するための露光量調整処理を行う画像形成装置において、暗階調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて現像バイアスを調整するための現像バイアス調整処理と、この処理で決定した現像バイアスに基づいて、中間調基準トナーパッチ像を形成する際の光走査の露光量である基準トナー形成時露光量を決定し、この基準トナー形成時露光量と、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアスとを具備する条件で、露光量調整処理にて中間調基準トナー像を形成するようにした。【選択図】図３
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【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形成する潜像形成手段と、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における単位面積あたりのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該潜像形成手段や該現像手段の駆動を制御しながら、予め定められた中間調のトナー像である中間調基準トナー像を該潜像担持体上に形成した後、該中間調基準トナー像に対するトナー付着量を該トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて、上記画像情報に基づくトナー像を形成する際の上記潜像形成手段の露光量である画像形成時露光量を決定するための画像形成時露光量決定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、
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を該潜像担持体上に形成した後、該暗階調基準トナー像に対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて上記現像バイアスを決定するための現像バイアス決定処理と、
該現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスに基づいて、上記画像形成時露光量決定処理で上記中間調基準トナー像を形成する際の上記潜像形成手段の露光量である基準トナー形成時露光量を決定するための基準トナー形成時露光量決定処理とを実施し、
且つ、上記画像形成時露光量決定処理にて、上記現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスと、該基準トナー形成時露光量決定処理で決定した該基準トナー形成時露光量とを具備する条件で上記中間調基準トナー像を形成する制御を行うように、
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２】
請求項１の画像形成装置において、
上記画像形成時露光量決定処理にて、上記中間調基準トナー像として、互いに上記潜像形成手段による露光量が異なる複数のものを形成して上記画像形成時露光量を決定し、且つ、上記基準トナー像形成時露光量決定処理にて、上記現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスに基づいてそれら複数の中間調基準トナー像の上記基準トナー形成時露光量をそれぞれ決定する制御を実施するように、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３】
請求項２の画像形成装置において、
所定の条件が具備されたことに基づいて、上記基準トナー像形成時露光量決定処理で決定する上記基準トナー形成時露光量の最小露光量から最大露光量までの範囲を狭範囲から広範囲に切り替えるとともに、複数の上記中間調基準トナー像の間における上記基準トナー形成時露光量の差のピッチをより大きくする制御を実施するように、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４】
請求項３の画像形成装置において、
上記所定の条件として、上記潜像担持体、上記現像手段、又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後の初めの上記基準トナー像形成時露光量決定処理の実施タイミングが到来したという条件を採用するように、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５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対応する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が所定の規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用するように、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６】
請求項３乃至５の何れかの画像形成装置において、
上記画像形成時露光量決定処理にて、上記狭範囲の条件下で形成した複数の上記中間調基準トナー像のそれぞれに対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて決定した上記画像形成時露光量が、上記最小露光量から上記最大露光量までの範囲から外れた場合には、上記広範囲の条件下で複数の上記中間調基準トナー像を形成した後、それぞれの上記中間調基準トナー像に対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて上記画像形成時露光量を再決定するように、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２の画像形成装置において、
上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスにかかわらず、上記画像形成時露光量決定処理にて、複数の上記中間調基準トナー像のうち、２つを、所定の最小露光量、最大露光量でそれぞれ形成し、残りの上記中間調基準トナー像の上記基準トナー形成時露光量を該現像バイアスに応じて異ならせるように、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８】
請求項７の画像形成装置において、
上記潜像担持体、上記現像手段又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後に初めに実施する上記基準トナー像形成時露光量決定処理では、複数の上記中間調基準トナー像の間における上記基準トナー像形成時露光量の差のピッチを等しくする条件でそれぞれの中間調基準トナー像に対応する上記基準トナー形成時露光量を決定するように、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７又は８の画像形成装置において、
上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が所定の規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用するように、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２の画像形成装置において、
所定の条件が具備されたことに基づいて、上記画像形成時露光量決定処理における上記中間調基準トナー像の形成個数を変化させるように、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１０の画像形成装置において、
所定の条件として、上記潜像担持体、上記現像手段又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後の初めの上記基準トナー像形成時露光量決定処理の実施タイミングが到来したという条件を採用し、該条件が具備された場合には、上記画像形成時露光量決定処理におけ上記中間調基準トナー像の形成個数を所定の上限個数と等しくする制御を実施するように、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１２】
請求項１０又は１１の画像形成装置において、
上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対応する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用し、該条件が具備された場合には、上記画像形成時露光量決定処理におけ上記中間調基準トナー像の形成個数を所定の上限個数と等しくする制御を実施するように、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１３】
請求項１０乃至１２の何れかの画像形成装置において、
上記画像形成時露光量決定処理で上記上限個数よりも少ない個数の上記中間調基準トナー像を形成した場合に、それぞれの中間調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて決定した上記画像形成時露光量が、それら中間調基準トナー像のそれぞれの上記トナー像形成時露光量における最小露光量から最大露光量までの範囲から外れた場合には、最小露光量から最大露光量までの範囲をより広げるように上記中間調基準トナー像を該上限個数と同じ個数形成した後、それら中間調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて上記画像形成時露光量を再決定する制御を実施するように、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１４】
請求項５、９又は１３の画像形成装置において、
上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスの過去の出現頻度を上記データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて算出し、算出結果に基づいて上記バラツキを算出するように、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、
上記潜像形成手段による露光強度を調整することで該潜像形成手段による露光量を調整する制御を実施するように、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１５の何れかの画像形成装置において、
上記潜像形成手段による１ドットあたりの露光時間を調整することで該潜像形成手段による露光量を調整する制御を実施するように、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、
上記画像形成時露光量決定処理で決定した画像形成時露光量に基づいて、画像情報に基づく画像を形成する際の上記現像バイアスを補正する現像バイアス補正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、予め定められた中間調のトナー像に対する単位面積あたりのトナー付着量に基づいて、潜像担持体に対する光走査時の露光量を調整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、次のような制御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に対する単位面積たりのトナー付着量を反射型フォトセンサによって検知した結果に基づいて、現像バイアスや潜像担持体の一様帯電電位などを調整する。これにより、環境変動にかかわらず画像に対するトナー付着量を安定化させて、画像濃度の変動を抑えることができる。
【０００３】
しかしながら、かかる構成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る。画像の中間調部の画像濃度については、安定化させることができない。具体的には、画像の暗階調部においては、それを構成する各ドットが隙間無く並んでおり、画像濃度が各ドットにおけるトナー層の厚みに応じて変化する。これに対し、画像の中間調部においては、複数のドットが互いにある程度の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、各ドットの大きさに依存する。上述の基準ベタトナー像は暗階調のトナー像であるため、それに対するトナー付着量はトナー層の厚みに応じた値となる。このため、基準ベタトナー像に対するトナー付着量を一定にするように現像バイアスを調整することで、トナー層の厚みの安定化を図って画像の暗階調部の濃度を安定化させることができる。しかし、ドットサイズを一定にするような調整を行っているわけではないので、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、予め定められた網点画像に対する単位面積あたりのトナー付着量に基づいて、潜像担持体に対する光走査時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、互いにある程度の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。このため、網点画像に対するトナー付着量の変化はドットサイズの変化を示している。そして、ドットのサイズは、露光量に応じて変化する。具体的には、図１０に示すように、潜像電位Ｖａが比較的小さな露光量によって得られたＶａ１である場合、地肌部と潜像との間に形成される電位勾配が比較的緩やかになる。そして、現像バイアスＶｂと電位Ｖａ１との電位差によって形成される電界の平面径φが比較的大きくなる。この平面径φがドット径となる。これに対し、潜像電位Ｖａが比較的大きな露光量によって得られたＶａ２である場合、地肌部と潜像との間に形成される電位勾配が比較的急になる。そして、現像バイアスＶｂと電位Ｖａ２との電位差によって形成される電界の平面径φ’が比較的小さくなる。この平面径φ’がドット径となる。このように、ドットのサイズは露光量に応じて変化するのである。よって、網点画像に対するトナー付着量に基づいて露光量を調整することで、ドットサイズ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、検知用の網点画像の潜像を形成するときの潜像担持体に対する露光量が、目標のドットサイズを実現する露光量から大きくかけ離れていると、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、目標のドットサイズを実現する露光量については、網点画像に対するトナー付着量の検知結果に基づいて構築した露光量とドットサイズとの関係を示すアルゴリズム（例えば回帰式）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についてそれぞれトナー付着量に基づいてドットサイズを検知し、その結果に基づいて、露光量とドットサイズ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ドットサイズ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露光量とドットサイズとの関係は、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トナー付着量の実測値に基づくものになる。このため、露光量とドットサイズとの相関係数が比較的高くなる。これに対し、最小露光量から最大露光量までの範囲の外では、アルゴリズムにおける露光量とドットサイズとの関係が、予測値に基づくものになるため、両者の相関係数が比較的低くなる。よって、網点画像を形成したときの露光量（最小露光量から最大露光量までの範囲）が、目標のドットサイズを実現する露光量から大きくかけはなれている場合には、アルゴリズムに基づいて求められる露光量と、目標のドットサイズを実現する露光量とに大きな誤差が生ずる。この誤差により、中間調部における画像濃度の安定化の精度が悪くなってしまう。
【０００７】
このような精度の悪化を回避すべく、環境がどんなに変化しても目標のドットサイズを実現する露光量を精度良く算出できるように、網点画像の形成個数を増やして最小露光量から最大露光量までの範囲を広げたとする。すると、網点画像の形成数の増加によって装置のダウンタイムを増加させたり、トナー消費量の増加によるランニングコストの増大を招いたりしてしまう。
【０００８】
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、装置のダウンタイムを増加させたり、ランニングコストを増加させたりすることなく、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】
【０００９】
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形成する潜像形成手段と、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における単位面積あたりのトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、該潜像形成手段や該現像手段の駆動を制御しながら、予め定められた中間調のトナー像である中間調基準トナー像を該潜像担持体上に形成した後、該中間調基準トナー像に対するトナー付着量を該トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて、上記画像情報に基づくトナー像を形成する際の上記潜像形成手段の露光量である画像形成時露光量を決定するための画像形成時露光量決定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、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を該潜像担持体上に形成した後、該暗階調基準トナー像に対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて上記現像バイアスを決定するための現像バイアス決定処理と、該現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスに基づいて、上記画像形成時露光量決定処理で上記中間調基準トナー像を形成する際の上記潜像形成手段の露光量である基準トナー形成時露光量を決定するための基準トナー形成時露光量決定処理とを実施し、且つ、上記画像形成時露光量決定処理にて、上記現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスと、該基準トナー形成時露光量決定処理で決定した該基準トナー形成時露光量とを具備する条件で上記中間調基準トナー像を形成する制御を行うように、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２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記画像形成時露光量決定処理にて、上記中間調基準トナー像として、互いに上記潜像形成手段による露光量が異なる複数のものを形成して上記画像形成時露光量を決定し、且つ、上記基準トナー像形成時露光量決定処理にて、上記現像バイアス決定処理で決定した現像バイアスに基づいてそれら複数の中間調基準トナー像の上記基準トナー形成時露光量をそれぞれ決定する制御を実施するように、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３の発明は、請求項２の画像形成装置において、所定の条件が具備されたことに基づいて、上記基準トナー像形成時露光量決定処理で決定する上記基準トナー形成時露光量の最小露光量から最大露光量までの範囲を狭範囲から広範囲に切り替えるとともに、複数の上記中間調基準トナー像の間における上記基準トナー形成時露光量の差のピッチをより大きくする制御を実施するように、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４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記所定の条件として、上記潜像担持体、上記現像手段、又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後の初めの上記基準トナー像形成時露光量決定処理の実施タイミングが到来したという条件を採用するように、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５の発明は、請求項３又は４の画像形成装置において、上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対応する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が所定の規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用するように、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６の発明は、請求項３乃至５の何れかの画像形成装置において、上記画像形成時露光量決定処理にて、上記狭範囲の条件下で形成した複数の上記中間調基準トナー像のそれぞれに対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて決定した上記画像形成時露光量が、上記最小露光量から上記最大露光量までの範囲から外れた場合には、上記広範囲の条件下で複数の上記中間調基準トナー像を形成した後、それぞれの上記中間調基準トナー像に対するトナー付着量を上記トナー付着量検知手段に検知させ、検知結果に基づいて上記画像形成時露光量を再決定するように、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２の画像形成装置において、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスにかかわらず、上記画像形成時露光量決定処理にて、複数の上記中間調基準トナー像のうち、２つを、所定の最小露光量、最大露光量でそれぞれ形成し、残りの上記中間調基準トナー像の上記基準トナー形成時露光量を該現像バイアスに応じて異ならせるように、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８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記潜像担持体、上記現像手段又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後に初めに実施する上記基準トナー像形成時露光量決定処理では、複数の上記中間調基準トナー像の間における上記基準トナー像形成時露光量の差のピッチを等しくする条件でそれぞれの中間調基準トナー像に対応する上記基準トナー形成時露光量を決定するように、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７又は８の画像形成装置において、上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が所定の規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用するように、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２の画像形成装置において、所定の条件が具備されたことに基づいて、上記画像形成時露光量決定処理における上記中間調基準トナー像の形成個数を変化させるように、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１０の画像形成装置において、所定の条件として、上記潜像担持体、上記現像手段又は該現像手段に補給するためのトナーを収容するトナー収容器の交換がなされた後の初めの上記基準トナー像形成時露光量決定処理の実施タイミングが到来したという条件を採用し、該条件が具備された場合には、上記画像形成時露光量決定処理におけ上記中間調基準トナー像の形成個数を所定の上限個数と等しくする制御を実施するように、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１２の発明は、請求項１０又は１１の画像形成装置において、上記現像バイアス決定処理と上記画像形成時露光量決定処理とを実施する毎に、上記現像バイアスと上記画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段に累積的に記憶させ、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスに対応する上記画像形成時露光量の決定値のバラツキを該組データに基づいて算出し、算出結果が規定値以上である、あるいは規定値を超えているという条件を、上記所定の条件として採用し、該条件が具備された場合には、上記画像形成時露光量決定処理におけ上記中間調基準トナー像の形成個数を所定の上限個数と等しくする制御を実施するように、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１３の発明は、請求項１０乃至１２の何れかの画像形成装置において、上記画像形成時露光量決定処理で上記上限個数よりも少ない個数の上記中間調基準トナー像を形成した場合に、それぞれの中間調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて決定した上記画像形成時露光量が、それら中間調基準トナー像のそれぞれの上記トナー像形成時露光量における最小露光量から最大露光量までの範囲から外れた場合には、最小露光量から最大露光量までの範囲をより広げるように上記中間調基準トナー像を該上限個数と同じ個数形成した後、それら中間調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて上記画像形成時露光量を再決定する制御を実施するように、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１４の発明は、請求項５、９又は１３の画像形成装置において、上記現像バイアス決定処理で決定した上記現像バイアスの過去の出現頻度を上記データ記憶手段に記憶されているデータに基づいて算出し、算出結果に基づいて上記バラツキを算出するように、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、上記潜像形成手段による露光強度を調整することで該潜像形成手段による露光量を調整する制御を実施するように、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１５の何れかの画像形成装置において、上記潜像形成手段による１ドットあたりの露光時間を調整することで該潜像形成手段による露光量を調整する制御を実施するように、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、上記画像形成時露光量決定処理で決定した画像形成時露光量に基づいて、画像情報に基づく画像を形成する際の上記現像バイアスを補正する現像バイアス補正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】
【００１０】
これらの発明においては、次に説明する理由により、装置のダウンタイムを増加させたり、ランニングコストを増加させたりすることなく、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る。即ち、現像剤担持体に印加される現像バイアスＶｂ、潜像担持体の潜像電位Ｖａ、及び、潜像の周囲の地肌部電位Ｖｄは、何れもトナーと同極性で且つ「Ｖａ＜Ｖｂ＜Ｖｄ」という関係式を具備するように設定されるのが一般的である。かかる設定により、現像剤担持体上のトナーに対して、潜像との対向位置で現像剤担持体から潜像に向かう静電気力を作用させるとともに、地肌部との対向位置で地肌部から現像剤担持体に向かう静電気力を作用させることができるからである。このような設定において、暗階調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて現像バイアスＶｂを決定すると、潜像電位Ｖａについては、先に示した関係式のように現像バイアスＶｂよりも小さくする必要がある。地肌部電位Ｖｄの地肌部を露光によって現像バイアスＶｂよりも小さな潜像電位Ｖａの潜像にするために最低限必要な露光量については、現像バイアスＶｂ及び地肌部電位Ｖｄに基づいて容易に把握することが可能である。目標のドットサイズを実現する露光量は、前述した最低限必要な露光量よりも大きい値であるため、現像バイアスＶｂが決定されれば、どの程度の範囲にあるのかが絞り込まれる。よって、本発明においては、暗階調基準トナー像に対するトナー付着量に応じて決定した現像バイアスに基づいて、目標のドットサイズを実現する露光量の範囲についてどの程度の範囲にあるのかを絞り込むことが可能である。そして、中間調基準トナー像を形成するときの露光量である基準トナー形成時露光量を、その範囲内で決定することで、中間調基準トナー像の形成個数を増やすことなく、目標のドットサイズを実現する露光量に近い露光量で中間調基準トナー像を形成する。これにより、中間調基準トナー像に対するトナー付着量やアルゴリズムに基づいて決定する画像形成時露光量と、目標のドットサイズを実現する露光量との誤差を小さくすることで、装置のダウンタイムを増加させたりランニングコストを増加させたりすることなく、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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの図中左側方には、潜像形成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。
【００１９】
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、トナー付着量検知センサ２３などを備えている。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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におけるトナー付着量検知センサ２３の役割については後述する。
【００３１】
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、現像バイアス調整処理を実施する。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調整処理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、現像バイアス調整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。
【００３２】
現像バイアス調整処理では、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上にそれぞれ第１トナーパッチパターンが形成され、それらが中間転写ベルト１６に転写される。各色の第１トナーパッチパターンは、それぞれ、副走査方向（感光体や中間転写ベルトの表面移動方向）に所定のピッチで並ぶ所定形状及び所定面積の複数の暗階調基準トナーパッチ像からなる。そして、それら暗階調基準トナーパッチ像は、何れも隙間無く並ぶ複数のドットによって構成されるベタトナー像である。第１トナーパッチパターンを構成するそれら複数の暗階調基準トナーパッチ像は、互いに異なる現像バイアスの条件下で現像されたものである。感光体の地肌部電位は、何れの暗階調基準トナーパッチ像の形成時にも同じ値になっている。よって、第１トナーパッチパターン内の複数の暗階調基準トナーパッチ像は、互いに異なる現像ポテンシャルの条件下で現像されたものであり、単位面積あたりのトナー付着量（この場合にはトナー層の厚み）が互いに異なっている。
【００３３】
中間転写ベルト１６のループ外側に配設されたトナー付着量検知センサ２３は、マルチ型反射型フォトセンサからなり、２次転写ニップに進入する直前における中間転写ベルト１６の光反射性能を検知する。具体的には、ベルト表面に向けて光（以下、発射光という）を発射する発光素子と、ベルト表面上で正反射した正反射光を受光する図示しない正反射受光素子と、ベルト表面上で拡散反射した拡散反射光を受光する図示しない拡散反射受光素子とを有している。そして、正反射光の受光量に応じた信号を正反射受光素子から出力したり、拡散反射光の受光量に応じた信号を拡散反射受光素子から出力したりする。
【００３４】
Ｋ色の暗階調基準トナーパッチ像がトナー付着量検知センサ２３との対向位置を通過する際には、ベルト表面にベタ状に付着しているＫトナーによって発射光の殆どがベルト表面に到達しなくなるため、ベルト表面での正反射光が殆ど得られなくなる。このため、Ｋ色の暗階調基準トナーパッチ像の場合には、正反射光の受光量がトナーパッチ像に対する単位面積あたりのトナー付着量（トナー層の厚み）を示すことになる。そこで、現像バイアス決定手段たる制御部は、Ｋ色の第１トナーパッチパターンにおける複数の暗階調基準トナーパッチ像を被検対象とするトナー付着量検知センサ２３による正反射光量の検知結果に基づいて、第１トナーパッチパターンにおける複数の暗階調基準トナーパッチ像のトナー付着量をそれぞれ把握する。そして、それら暗階調基準トナーパッチ像における現像バイアス値とトナー付着量とを用いた最小二乗法により、Ｋ用のプロセスユニット１Ｋにおける現像バイアス値とトナー付着量との関係を示す近似式を求める。その後、予め定められた目標トナー付着量が得られる現像バイアス値をその近似式に基づいて求める。
【００３５】
一方、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の暗階調基準トナーパッチ像がトナー付着量検知センサ２３との対向位置を通過する際には、発射光の殆どが、ベルト表面にベタ状に付着しているＹ，Ｍ，Ｃトナー層上で拡散反射する。このため、Ｙ，Ｍ，Ｃ色の暗階調基準トナーパッチ像の場合には、拡散反射光の受光量がトナーパッチ像に対する単位面積あたりのトナー付着量を示すことになる。そこで、制御部は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，色の第１トナーパッチパターンにおける複数の暗階調基準トナーパッチ像については、それぞれトナー付着量検知センサ２３による拡散反射光量の検知結果に基づいて、第１トナーパッチパターン内における複数の暗階調基準トナーパッチ像のトナー付着量をそれぞれ把握する。そして、それら暗階調基準トナーパッチ像における現像バイアス値とトナー付着量とを用いた最小二乗法により、Ｙ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃにおける現像バイアス値とトナー付着量との関係を示す近似式を求める。その後、Ｙ，Ｍ，Ｃのそれぞれについて、予め定められた目標トナー付着量が得られる現像バイアス値をその近似式に基づいて求める。
【００３６】
プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、目標トナー付着量が得られる現像バイアス値を求めたら、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値として採用する。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調整処理を実施すると、次に、露光量調整処理を実施する。この露光量調整処理では、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上にそれぞれ第２トナーパッチパターンが形成され、それらが中間転写ベルト１６に転写される。各色の第２トナーパッチパターンは、それぞれ、副走査方向に所定のピッチで並ぶ所定形状及び所定面積の複数の中間調基準トナーパッチ像からなる。そして、それら中間調基準トナーパッチ像は、何れもある程度の間隔をあけて並ぶ複数のドットによって中間調が表現されたトナー像である。第２トナーパッチパターンを構成するそれら複数の中間調基準トナーパッチ像は、互いに同じ値の現像バイアスで且つ互いに異なる露光量（感光体に対する光走査時の露光量）の条件下で現像されたものである。露光量が異なれば、ドットの潜像の電位と、潜像周囲の地肌部の電位との差が異なってくる。即ち、各ドットのサイズが異なってくる。すると、単位面積あたりにおけるベルトの光反射率もそれぞれの中間調基準トナーパッチ像で異なってくる。具体的には、中間調基準トナーパッチ像内で互いに間隔をあけて並んでいる各ドットのサイズが大きくなるほど、中間調基準トナー像の全面積に対するドット面積の割合が大きくなる。すると、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの色の違いにかかわらず、正反射光の受光量が減少する。つまり、トナー付着量検知センサ２３が中間調基準トナーパッチ像を被検対象にしている場合には、正反射光の受光量が各ドットのサイズを示すことになる。
【００３８】
そこで、制御部は、各色についてそれぞれ、第２トナーパッチパターンの複数の中間調基準トナーパッチ像を被検対象とするトナー付着量検知センサ２３による正反射光量の検知結果に基づいて、第２トナーパッチパターンにおける複数の中間調基準トナーパッチ像におけるドットサイズをそれぞれ把握する。そして、それら中間調基準トナーパッチ像における露光量とドットサイズとを用いた最小二乗法により、プロセスユニットにおける露光量とドットサイズとの関係を示す近似式を求める。その後、予め定められた目標ドットサイズが得られる露光量をその近似式に基づいて求める。このようにして各色プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、目標ドットサイズが得られる露光量を求めたら、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露光量である画像形成時露光量として採用する。これにより、環境変動にかかわらず、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像の中間調における画像濃度を、ある程度の精度で安定化させることができる。
【００３９】
しかしながら、中間調基準トナーパッチ像を形成したときの光書込ユニット４０の露光量である基準トナー像形成時露光量が目標のドットサイズを実現する露光量から大きくかけ離れていると、中間調部の画像濃度の安定化精度が悪くなってしまう。具体的には、従来の露光量調整処理においては、第２トナーパッチパターンを形成する際のパッチ数、最小露光量、最大露光量、露光量シフトピッチをそれぞれ所定の固定値に設定していた。例えば、１つの第２トナーパッチパターンについて、１つ目の中間調基準トナーパッチ像の露光量Ｌｐ１を所定の最小露光量で形成し、２つ目以降の中間調基準トナーパッチ像の露光量Ｌｐ２、Ｌｐ３・・・をそれぞれ所定の露光量シフトピッチ△Ｌｐずつ増やしていきながら形成していくのである。このような条件において、目標のドットサイズを実現する露光量が、所定の最小露光量から最大露光量までの範囲内に収まるとは限らない。そして、範囲内に収まらない場合には、近似式に基づいて求められる露光量（画像形成時露光量）と、目標のドットサイズを実現する露光量とに大きな誤差が生じて、中間調部における画像濃度の安定化の精度が悪くなってしまう。
【００４０】
そこで、本プリンタの制御部は、第２トナーパッチパターンを形成する際の最小露光量から最大露光量までの範囲について、所定の範囲を採用する代わりに、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアス値に基づいて範囲を決定するようになっている。図２は、目標のドットサイズを実現する露光量の予測値である適正露光量予測値と現像バイアスとの関係を示すグラフである。図示のように、適正露光量予測値と現像バイアスとは比較的良好な相関関係にある。制御部は、図示のようなグラフを示す回帰式をＲＯＭに記憶しており、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアスに対応する適正露光量予測値をその回帰式に基づいて算出する。そして、その適正露光量予測値から所定値だけ低い値を最小露光量とするとともに、適正露光量予測値から所定値だけ高い値を最大露光量とすることで、目標のドットサイズを実現する露光量についてどの程度の範囲にあるのかを絞り込む。次いで、絞り込んだ範囲内で第２トナーパッチパターンを形成することで、中間調基準トナー像の形成個数を増やすことなく、目標のドットサイズを実現する露光量に近い露光量で複数の中間調基準パッチトナー像をそれぞれ形成する。かかる構成では、中間調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて決定する画像形成時露光量と、目標のドットサイズを実現する露光量との誤差を小さくする。これにより、装置のダウンタイムを増加させたりランニングコストを増加させたりすることなく、中間調部の画像濃度を長期間に渡って安定化させることができる。
【００４１】
なお、図２に示したグラフの傾きは、環境変動に伴って少し変化する場合がある。そこで、高温（又は高湿）用、常温（又は常湿）用、及び低温（又は低湿）用の３つのグラフを記憶させておき、温度又は湿度を検知する環境センサによる検知結果に基づいて、何れかのグラフを選択するように制御部を構成することが望ましい。
【００４２】
また、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。
【００４３】
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プリンタについて説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係るプリンタの構成は、実施形態と同様である。
［第１実施例］
第１実施例に係るプリンタは、４つのプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて、それぞれ交換されたか否かを個別に検知することが可能な交換検知センサを有している。また、制御部は、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、上述した現像バイアス調整処理及び露光量調整処理の組み合わせを実施する毎に、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアスＶｂと、露光量調整処理で決定した画像形成時露光量とを組データとして、データ記憶手段たるＲＡＭに累積的に記憶するようになっている。
【００４４】
図３は、第１実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャートである。同図において、所定枚数のプリントが行われるなどといった処理実施トリガーが具備されると（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）、現像バイアス調整処理の実施によって現像バイアスＶｂが決定される（Ｓ２）。次いで、各色のプロセスユニットについてそれぞれ、直後に実施する露光量調整処理について、交換後の初めの露光量調整処理であるか否かが判断され、そうであった場合（Ｓ３でＹ）には、後述するＳ６のステップが実行される。これに対し、そうでなかった場合（Ｓ３でＮ）には、露光量バラツキについて所定の規定値を上回っているか否かが判断される（Ｓ４）。この露光量バラツキは、ＲＡＭに記憶されている上述の組データに基づいて求められるものである。複数の組データの中から、現像バイアス調整処理で決定された現像バイアスＶｂと同じバイアス値を含むものを全て特定し、それらの中での現像バイアスＶｂに対する画像形成時露光量のバラツキを求めることで得られる。例えば、まず、露光量を目的変数Ｙ、現像バイアスを説明変数Ｘとして、両者の関係を最小二乗法で回帰式「Ｙ＝ａ＋ｂＸ」を求める。次に、上述の全ての組データ（Ｘｉ，Ｔｉ）について、それぞれ残差を求める。この残差については、「残差ｅｉ＝Ｙｉ−（ａ＋ｂＸｉ）」という式によって求めることが可能である。最後に、残差ｅｉを二乗した上で、相加平均を行って平方根をとったもの（二乗平均平方根）をバラツキとする。
【００４５】
現像バイアス調整処理で決定された現像バイアスＶｂに対する露光量バラツキが規定値を超えていない場合（Ｓ４でＮ）には、狭レンジパターン形成処理が行われる（Ｓ５）。これに対し、交換後の初めの露光量調整処理であった場合（Ｓ３でＹ）や、露光量バラツキが規定値を超えている場合（Ｓ４でＹ）には、広レンジパターン形成処理が行われる（Ｓ６）。何れのパターン形成処理も、上述した各色の第２トナーパッチパターンを形成する処理であるが、最小露光量から最大露光量までの範囲が狭レンジパターン形成処理と広レンジパターン形成処理とで異なっている。何れのパターン形成処理においても、第２トナーパッチパターンとして、例えば図４及び図５に示すように、７個の中間調基準トナーパッチ像からなるものであって、且つトナー像形成時露光量の差のピッチが等間隔になっているものが形成される。但し、それら７個の中間調基準トナーパッチ像にそれぞれ個別に対応する７つのトナー像形成時露光量における最小露光量から最大露光量までの範囲が、広レンジパターン形成処理でより広くなっている。また、トナー像形成時露光量の差のピッチ（以下、露光ピッチという）も、広レンジパターン形成処理の方より大きくなっている。それら中間調基準トナーパッチ像に基づいて決定した画像形成時露光量が最小露光量から最大露光量までの範囲に収まっている場合には、当然ながら、広レンジパターンよりも狭レンジパターンの方が、目標のドットサイズを実現する露光量をより精度良く算出することができる。但し、狭レンジパターンは広レンジパターンに比べて、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲に収めることができなくなる可能性が高くなる。そして、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲に収めることができなくなった場合には、当然ながら、収めることができた場合に比べて、画像形成時露光量の算出精度が悪くなる。
【００４６】
新品のプロセスユニットにおいては、初期状態からしばらくの間は作像性能が安定せずに、その後、使用に伴って作像性能を徐々に安定させていくことがある。このため、プロセスユニットが交換されてからしばらくの間は、図２に示したグラフに基づいて求められる適正露光量予測値と、目標のドットサイズを実現する露光量との間に比較的大きな誤差を引き起こすことがある。このような場合、狭レンジパターン形成処理を実施してしまうと、かなりの確率で、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲に収めることができなくなってしまう。
【００４７】
また、露光量バラツキが規定値を超える場合には、そのプロセスユニットの作像性能が一般的なものに比べて大きく異なっている。そして、このような場合にも、狭レンジパターン形成処理を実施してしまうと、かなりの確率で、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲に収めることができなくなってしまう。
【００４８】
そこで、図３に示したように、ユニット交換後の初めの露光量調整処理であった場合（Ｓ３でＹ）や、露光量バラツキが規定値を超えている場合（Ｓ４でＹ）には、広レンジパターン形成処理（Ｓ６）を行うようになっているのである。
【００４９】
狭レンジパターン形成処理あるいは広レンジパターン形成処理が行われると、第２トナーパッチパターン内の各中間調基準トナーパッチ像のトナー形成時露光量やトナー付着量（ドットサイズ）に基づいて近似式が算出される（Ｓ７）。そして、目標のドットサイズ（目標トナー付着量）と、近似式とに基づいて画像形成時露光量が決定される（Ｓ８）。その後、決定された画像形成時露光量について、パターン形成処理時の最小露光量から最大露光量までの範囲に収まっているか否かが判定され（Ｓ９）、収まっていない場合（Ｓ９でＮ）には、直近に実施したパターン形成処理について、狭レンジであった否かが判定される（Ｓ１０）。そして、狭レンジであった場合（Ｓ１０でＹ）には、上述したＳ６の広レンジパターン形成処理がなされた後、Ｓ７〜Ｓ８の工程によって画像形成時露光量が再決定される。
【００５０】
かかる構成においては、ユニット交換後の初めの露光量調整処理であった場合（Ｓ３でＹ）や、露光量バラツキが規定値を超えている場合（Ｓ４でＹ）には、最小露光量から最大露光量までの範囲を狭範囲から広範囲に切り替えるとともに、露光ピッチをより大きくすることで、次のような効果が得られる。即ち、プロセスユニットの作像性能が一般的なものとは大きく異なっている状態で狭レンジパターン形成処理を実施することによる画像形成時露光量の算出精度の悪化を回避することができる。また、狭レンジパターン形成処理時の最小露光量から最大露光量までの範囲に収まらなかった画像形成時露光量を採用してしまうことによる中間調部の画像濃度の不安定化を抑えることができる。
【００５１】
画像形成時露光量が決定されると、次に、その画像形成時露光量と、感光体の地肌部電位Ｖｄとに基づいて、現像バイアスの補正が行われる（Ｓ１２）。これは次に説明する理由からである。即ち、ベタ部などの暗階調部におけるトナー層の厚み（暗階調部のトナー付着量）は、現像バイアスよりも、現像ポテンシャルと高い相関を示す。現像ポテンシャルは、潜像電位Ｖａと現像バイアスＶｂとの電位差である。本プリンタにおいては、現像バイアス調整処理（Ｓ２）において、第１トナーパッチパターンの各暗階調基準トナーパッチを互いに同じ地肌部電位Ｖｄの条件下で形成しているため、現像バイアスＶｂの変化がそのまま現像ポテンシャルの変化に反映される。そして、現像バイアスＶｂは、実質的に現像ポテンシャルと同じパラメータとして機能する。このため、各暗階調基準トナーパッチにそれぞれ個別に対応している互いに異なる値の現像バイアスＶｂに基づいて、目標の暗階調部画像濃度が得られる現像バイアスＶｂを精度良く算出することができる。その後の露光量調整処理においては、現像バイアスＶｂ、地肌部電位Ｖｄをそれぞれ固定値にした状態で露光量を変化させることで、第２トナーパッチパターンの各中間調基準トナーパッチ像を形成する。このとき、現像バイアスＶｂや地肌部電位Ｖｄを一定にしているにもかかわらず、露光量を変化させることで、各中間調基準トナーパッチ像を互いに異なった現像ポテンシャルで形成する。このため、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアスＶｂと、露光量調整処理で決定した画像形成時露光量と、固定値である地肌部電位Ｖｄとの組み合わせでは、現像ポテンシャルが適正値からずれてしまう。
【００５２】
このことについてより詳しく説明すると、例えば、現像バイアス調整処理で決定された現像バイアスＶｂに対して、地肌部電位Ｖｄや潜像電位Ｖａが次の表１に示すような関係になったとする。
【表１】
2009069506.tif 000003
【００５３】
表１に示すように、現像バイアスＶｂは−６００［Ｖ］に決定されている。現像バイアス調整処理時における地肌部電位Ｖｄ（−８００Ｖ）と、プリントジョブ時における地肌部電位Ｖｄとは同じ値に設定される。また、現像バイアス調整処理時における潜像電位Ｖａは、表１に示すように−５０［Ｖ］である。よって、現像バイアスＶｂが−６００［Ｖ］に決定された時点で、プリントジョブ時における現像ポテンシャルが５５０［Ｖ］に設定されたことになる。このように現像ポテンシャルが決定されることで、以降のプリントジョブにおける画像の暗階調部の濃度を、前回の現像バイアス調整処理の実施直後における画像の暗階調部の濃度とほぼ一緒の値にすることができる。これにより、暗階調部の画像濃度の安定化が図られる。
【００５４】
ところが、現像バイアス調整処理の後に行われる露光量調整処理では、現像バイアス調整処理で決定された現像バイアスＶｂの条件で、露光量を変化させながら第２トナーパッチパターンの各中間調基準トナーパッチ像が形成される。このときの地肌部電位Ｖｄは、現像バイアス調整処理時やプリントジョブ時と同様に、−８００［Ｖ］に設定される。すると、各中間調基準トナーパッチ像は、互いに異なる現像ポテンシャルで現像されることになる。そして、かかる条件で得られた各中間調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量（ドットサイズ）に基づいて決定された画像形成時露光量で得られる潜像電位Ｖａが、例えば−１００［Ｖ］になるとする。すると、プリントジョブ時における各種の電位パラメータは、次の表２に示すような関係になる。
【表２】
2009069506.tif 000004
【００５５】
この関係では、潜像電位Ｖａが−１００［Ｖ］になるため、現像ポテンシャルは適正値の−５５０［Ｖ］よりも小さい−５００［Ｖ］になってしまう。これにより、せっかく現像バイアス調整処理で現像ポテンシャルを適正値に設定したにもかかわらず、実際のプリントジョブ次にはそれよりも小さい現像ポテンシャルで現像を行って、暗階調部の画像濃度を目標よりも薄くしてしまう。これにより、現像バイアス調整処理を行っているにもかかわらず、暗階調部の画像濃度を良好に安定化させることが困難になってしまう。
【００５６】
そこで、制御部は、露光量調整処理で画像形成時露光量を決定すると、その画像形成時露光量と、地肌部電位Ｖｄとに基づいて、プリントジョブ時の現像バイアスを補正するのである。具体的は、本プリンタにおいては、地肌部電位Ｖｄが一定であるため、現像バイアス調整処理で現像バイアスＶｂを決定した時点で、現像ポテンシャルを容易に求めることができる。また、地肌部電位Ｖｄが一定であることから、露光量と潜像電位Ｖａとの間には非常に良好な相関関係が成立するため、両者の関係を調べておけば、露光量に基づいて潜像電位Ｖａを求めることができる。更には、露光量調整処理によって決定した画像形成時露光量に基づいて算出可能な潜像電位Ｖａから、現像バイアスＶｂの適正値からのずれ量を容易に求めることができる。具体的には、表２における潜像電位Ｖａの−１００［Ｖ］については、予め判明している露光量と潜像電位Ｖａとの関係から導き出すことができ、且つ、表２における現像ポテンシャルＶｂの５００［Ｖ］については、潜像電位Ｖａ（−１００Ｖ）及び現像バイアスＶｂ（−６００Ｖ）から容易に導き出すことができる。そして、表１の現像ポテンシャルと表２の現像ポテンシャルとの差（以下、ポテンシャル差という）も、容易に導き出すことができる。よって、前述のポテンシャル差の分だけ（表１及び表２の例では５０Ｖ）現像バイアスＶｂをシフトさせれば、現像ポテンシャルを適正値に戻すことができる。制御部は、このような現像バイアスの補正を行うのである。これにより、次の表３に示すように、現像ポテンシャルＶｂが適正値の５５０［Ｖ］に戻される。
【表３】
2009069506.tif 000005
【００５７】
［第２実施例］
第２実施例に係るプリンタは、第２トナーパッチパターンとして、次のようなものを形成する。即ち、現像バイアス調整処理で決定された現像バイアスＶｂにかかわらず、最小露光量で形成する中間調基準トナーパッチ像の露光量と、最大露光量で形成する中間調基準トナーパッチ像の露光量とを一定にしたものである。つまり、最小露光量から最大露光量までの範囲は、現像バイアスＶｂにかかわらず一定である。従来の露光量調整処理では、最小露光量から最大露光量までの範囲を、比較的小さく設定した状態で現像バイアスＶｂにかかわらず一定にしていたため、画像形成時露光量をその範囲から外れてしまうおそれがあった。これに対し、第２実施例に係るプリンタにおいては、一般的なオフィスで想定される最大量の環境変動が発生しても、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量の範囲に確実に収め得るように、範囲を十分に大きく設定している。このような条件で、第２トナーパッチパターン内の中間調基準トナーパッチ像の個数を従来と同じに設定し、且つ、露光ピッチを等間隔にすると、露光ピッチが従来よりも大きくなる。かかる構成では、最小露光量から最大露光量までの範囲における画像形成時露光量の算出精度が従来よりも悪くなってしまう。
【００５８】
そこで、制御部は、最小露光量で形成する中間調基準トナーパッチ像、及び最大露光量で形成する中間調基準トナーパッチ像を除く残りの中間調基準トナーパッチ像については、次のような条件で形成するようになっている。即ち、上述のアルゴリズムによって求められる適正露光量予測値を中心にした比較的狭い露光量範囲内で、従来よりも露光ピッチを小さくした条件である。具体的には、例えば、図６のグラフに示すように、最小露光量から最大露光量までの範囲を従来よりも大幅に広めた状態で、最小露光量や最大露光量で形成される２つの中間調基準トナーパッチ像を除いた残りの５つのパッチ像を、従来よりも小さな露光ピッチで形成する。残りの５つの中間調基準トナーパッチ像における露光量の範囲は、従来よりも狭くなっており、その中心に適正露光量予測値を位置させている。これにより、画像形成時露光量を残りの５つの中間調基準トナーパッチ像における露光量の範囲内に収める可能性を高くして、画像形成時露光量の算出精度を高めている。希に、画像形成時露光量を残りの５つの中間調基準トナーパッチ像における露光量の範囲内に収めることができない場合があったとしても、最小露光量から最大露光量までの範囲内には収めているので、画像形成時露光量の算出精度の悪化を従来よりも抑えることができる。
【００５９】
かかる構成では、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲内に確実に収めることで画像形成時露光量の算出精度の悪化を抑えつつ、範囲をより広めた状態で第２トナーパッチパターンを再形成する処理を不要にして、装置のダウンタイムをより低減することができる。
【００６０】
図７は、第２実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャートである。図示のように、露光量調整処理をユニット交換後の初めに行うケースではなく（Ｓ３でＮ）、且つ露光量バラツキが規定値を超えていない場合（Ｓ４でＮ）には、異ピッチパターン形成処理が行われる（Ｓ５）。この異ピッチパターン形成処理は、図６に示したような条件で第２トナーパッチパターンを形成する処理である。最小露光量及び最大露光量の２つの中間調基準トナーパッチ像を除く残りの５つのパッチ像における露光ピッチを、１つ目のパッチ像〜２つ目のパッチ像間の露光ピッチや、６つ目のパッチ像〜７つ目のパッチ像間の露光ピッチと異ならせている異ピッチパターンである。
【００６１】
一方、露光量調整処理をユニット交換後の初めに行うケースであったり（Ｓ３でＹ）、露光量バラツキが規定値を超えていたり（Ｓ４でＹ）する場合には、同ピッチパターン形成処理が行われる（Ｓ６）。この同ピッチパターン形成処理では、現像バイアスＶｂに基づいたトナー像形成時露光量の決定が行われず、全ての中間調基準トナーパッチ像を等間隔の露光ピッチで形成することで、同ピッチパターンとなった第２トナーパッチパターンを得る。最小露光量や最大露光量は、それぞれ異ピッチパターンと同じである。かかる第２トナーパッチパターンでは、画像形成時露光量を、図６に示した異ピッチパターンにおける２つ目のパッチ像から６つ目のパッチ像までの露光量の範囲内に収まらない状態で決定する場合に比べて、画像形成時露光量の算出精度の悪化を抑えることができる。
【００６２】
第１実施例と同様に、画像形成時露光量について、最小露光量から最大露光量の範囲内にあるか否かの判定もなされる（Ｓ９）。そして、範囲内にない場合であって（Ｓ９でＮ）、且つ直近のパターン形成処理が異ピッチパターン形成処理である場合（Ｓ１０でＹ）には、同ピッチパターン形成処理が実行された後、画像形成時露光量が再決定される（Ｓ６〜Ｓ８）。
【００６３】
［第３実施例］
第３実施例に係るプリンタの制御部は、第２トナーパッチパターンを形成するときの最小露光量と最大露光量との差を、従来と同様の値に設定している。最小露光量と最大露光量との差が従来と同じであっても、最小露光量から最大露光量までの領域を現像バイアスＶｂに基づく適正露光量予測値に合わせているので、従来よりも画像形成時露光量の算出精度を高めることができる。
【００６４】
図８は、第３実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャートである。図示のように、露光量調整処理をユニット交換後の初めに行うケースではなく（Ｓ３でＮ）、且つ露光量バラツキが規定値を超えていない場合（Ｓ４でＮ）には、少数パターン形成処理が行われる（Ｓ５）。この少数個数パターン形成処理は、図９の黒塗りプロット点で示される露光量の範囲で第２トナーパッチパターンを形成する処理であり、後述する上限個数パターン形成処理よりもパッチ数が少ない（４つ）。露光ピッチは等間隔である。中間調基準トナーパッチ像を上限の７個よりも少ない個数で形成することで、ダウンタイムの短縮化が図られる。
【００６５】
一方、露光量調整処理をユニット交換後の初めに行うケースであったり（Ｓ３でＹ）、露光量バラツキが規定値を超えていたり（Ｓ４でＹ）する場合には、上限個数パターン形成処理が行われる（Ｓ６）。この上限個数パターン形成処理では、図９に黒塗りプロット点及び白塗りプロット点で示すように、上限個数である７個の中間調基準トナーパッチ像からなる第２トナーパッチパターンを形成する。露光ピッチは等間隔である。
【００６６】
第１実施例と同様に、画像形成時露光量について、最小露光量から最大露光量までの範囲内にあるか否かの判定もなされる（Ｓ９）。そして、範囲内にない場合であって（Ｓ９でＮ）、且つ直近のパターン形成処理が少数パターン形成処理である場合（Ｓ１０でＹ）には、上限個数パターン形成処理が実行された後、画像形成時露光量が再決定される（Ｓ６〜Ｓ８）。
【００６７】
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。
【００６８】
以上、実施形態に係るプリンタにおいては、各色のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについてそれぞれ、中間調基準トナーパッチ像として、互いに光書込ユニット４０による露光量が異なる複数のものからなる第２トナーパッチパターンを形成する。そして、それぞれの中間調基準トナー像の基準トナー形成時露光量を、現像バイアス調整処理で決定した現像バイアス値に基づいてそれぞれ決定するように、露光量決定手段たる制御部を構成している。かかる構成では、中間調基準トナーパッチ像を１つだけ形成し、それに対するトナー付着量に基づいて画像形成時露光量を算出する構成に比べて、画像形成時露光量と、実際の適正露光量との誤差を小さくすることができる。
【００６９】
また、第１実施例に係るプリンタにおいては、所定の条件が具備されたことに基づいて、複数の中間調基準トナーパッチ像の基準トナー形成時露光量における最小露光量から最大露光量までの範囲を狭範囲から広範囲に切り替えるとともに、それら中間調基準トナー像における基準トナー形成時露光量の差のピッチである露光ピッチをより大きくするように、画像形成時露光量決定手段及び基準トナー像形成時露光量決定手段として機能する制御部を構成している。かかる構成では、所定の条件が具備されていない場合には、具備されている場合に比べて露光ピッチを小さくすることで、画像形成時露光量の算出精度をより高めることができる。
【００７０】
また、所定の条件として、潜像担持体たる感光体、現像手段たる現像装置、トナー収容器あるトナーホッパを具備するプロセスユニットの交換がなされた後の初めの露光量決定処理であるという条件を採用するように、制御部を構成している。かかる構成では、新品状態に近いプロセスユニットの作像性能が不安定であることに起因して、現像バイアスＶｂや適正露光量予測値を精度良く求めることが困難な場合であっても、従来よりも精度良く画像形成時露光量を算出することができる。また、初期運転時におけるプロセスユニットの作像性能の不安定化が収まった場合には、収まっていない場合に比べて露光ピッチを小さくすることで、画像形成時露光量の算出精度をより高めることもできる。
【００７１】
また、過去の現像バイアス調整処理で決定した現像バイアスＶｂと、過去の露光量調整処理で決定した画像形成時露光量との組合せである組データをデータ記憶手段であるＲＡＭに累積的に記憶させ、暗階調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて新たに決定した現像バイアスＶｂに対応する画像形成時露光量の決定値のバラツキを組データに基づいて算出した結果が所定の規定値を超えているという条件を所定の条件として採用するように、制御部を構成している。かかる構成においては、プロセスユニットの作像性能が一般的なものとは大きく異なっている状態で狭レンジパターン形成処理を実施することによる画像形成時露光量の算出精度の悪化を回避することができる。
【００７２】
また、狭レンジパターンにおける複数の中間調基準トナーパッチ像のそれぞれに対するトナー付着量に基づいて決定した画像形成時露光量が、最小露光量から最大露光量までの範囲から外れた場合には、広レンジパターンを形成した後、それら中間調基準トナー像に対するトナー付着量に基づいて画像形成時露光量を再決定するように、制御部を構成している。かかる構成においては、狭レンジパターン形成処理時の最小露光量から最大露光量までの範囲に収まらなかった画像形成時露光量を採用してしまうことによる中間調部の画像濃度の不安定化を抑えることができる。
【００７３】
また、第２実施例に係るプリンタにおいては、第２トナーパッチパターンにおける複数の中間調基準トナーパッチ像のうち、２つを、暗階調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて決定した現像バイアスＶｂにかかわらず、所定の最小露光量、最大露光量でそれぞれ形成し、残りの中間調基準トナーパッチ像の基準トナー形成時露光量を前記トナー付着量に応じて異ならせるように、制御部を構成している。かかる構成では、画像形成時露光量を最小露光量から最大露光量までの範囲内に確実に収めることで画像形成時露光量の算出精度の悪化を抑えつつ、範囲をより広めた状態で第２トナーパッチパターンを再形成する処理を不要にして、装置のダウンタイムをより低減することができる。
【００７４】
また、プロセスユニットの交換を検知する交換検知センサを設けるとともに、それによって交換が検知された後に初めに実施する露光量決定処理では、複数の中間調基準トナー像を露光ピッチが同じになる条件で形成するように、制御部を構成している。かかる構成においては、新品状態に近いプロセスユニットの作像性能が不安定であることに起因して、現像バイアスＶｂや適正露光量予測値を精度良く求めることが困難な場合であっても、従来よりも精度良く画像形成時露光量を算出することができる。更には、初期運転時におけるプロセスユニットの作像性能の不安定化が収まった場合には、収まっていない場合に比べて露光ピッチを小さくすることで、画像形成時露光量の算出精度をより高めることもできる。
【００７５】
過去に決定した現像バイアスＶｂと画像形成時露光量との組合せである組データをＲＡＭに累積的に記憶させ、暗階調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて新たに決定した現像バイアスＶｂに対する画像形成時露光量の決定値のバラツキを組データに基づいて算出し、算出結果が規定値を超えた場合には、複数の中間調基準トナーパッチ像における露光ピッチが同じになる条件で複数の中間調基準トナーパッチ像からなる第２トナーパッチパターンを形成するように、制御部を構成している。かかる構成では、プロセスユニットの作像性能が一般的なものとは大きく異なっている状態で最小露光量及び最大露光量を除く露光量の範囲を従来よりも狭くしてしまうことによる画像形成時露光量の算出精度の悪化を回避することができる。
【００７６】
また、第３実施例に係るプリンタにおいては、プロセスユニットの交換を検知する交換検知センサを設けるとともに、所定の条件として、露光量決定処理がユニット交換検知後に初めに実施されるケースであるという条件を採用し、かかる条件が具備された場合には、中間調基準トナーパッチ像を所定の上限個数と等しい個数形成するように、制御部を構成している。かかる構成においては、前述のケースの場合には、中間調基準トナーパッチ像を上限個数よりも少ない個数で形成してダウンタイムの短縮化を図ることができる。
【００７７】
また、過去に決定した現像バイアスＶｂと画像形成時露光量との組合せである組データをＲＡＭに累積的に記憶させ、暗階調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて新たに決定した現像バイアスＶｂに対応する画像形成時露光量の決定値のバラツキを組データに基づいて算出した結果が規定値を超えているという条件を所定の条件として採用し、かかる条件が具備された場合には、中間調基準トナーパッチ像を上限個数と同じ個数形成するように、制御部を構成している。かかる構成においては、プロセスユニットの作像性能が一般的なものとは大きく異なっている状態で最小露光量から最大露光量までの範囲を従来よりも狭くしてしまうことによる画像形成時露光量の算出精度の悪化を回避することができる。
【００７８】
また、所定の上限個数よりも少ない個数の中間調基準トナーパッチ像のそれぞれに対するトナー付着量に基づいて決定した画像形成時露光量が、それら中間調基準トナー像のそれぞれのトナー像形成時露光量における最小露光量から最大露光量までの範囲から外れた場合には、最小露光量から最大露光量までの範囲をより広げるように中間調基準トナーパッチ像を上限個数と同じ個数形成した後、それら中間調基準トナーパッチ像に対するトナー付着量に基づいて画像形成時露光量を再決定するように、制御部を構成している。かかる構成においては、上限個数よりも少ない数の中間調基準トナーパッチ像からなる第２トナーパッチパターンを形成したときの最小露光量から最大露光量までの範囲に収まらなかった画像形成時露光量を採用してしまうことによる中間調部の画像濃度の不安定化を抑えることができる。
ている。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【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】目標のドットサイズを実現する露光量の予測値である適正露光量予測値と現像バイアスとの関係を示すグラフ。
【図３】第１実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャート。
【図４】広レンジパターン形成処理におけるドットサイズとトナー形成時露光量との関係を示すグラフ。
【図５】狭レンジパターン形成処理におけるドットサイズとトナー形成時露光量との関係を示すグラフ。
【図６】異ピッチパターン形成処理におけるドットサイズとトナー形成時露光量との関係を示すグラフ。
【図７】第２実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャート。
【図８】第３実施例に係るプリンタの制御部によって実施される現像バイアス調整処理から露光量調整処理までの制御フローを示すフローチャート。
【図９】上限個数パターン形成処理や少数パターン形成処理におけるドットサイズとトナー形成時露光量との関係を示すグラフ。
【図１０】露光量とドットサイズとの関係を示す模式図。
【符号の説明】
【００８０】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：感光体（潜像担持体）
５Ｋ：現像装置（現像手段）
１６：中間転写ベルト（転写体）
２３：トナー付着量検知センサ（トナー付着量検知センサ）
【図１】
2009069506.tif 000006
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009069506.tif 000010
【図６】
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【図７】
2009069506.tif 000012
【図８】
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【図９】
2009069506.tif 000014
【図１０】
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