JP2001312108A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントラスト電位やトナー帯電量を反映し
た、画像形成条件の制御を低コストで実現する。 【解決手段】 像担持体上に所定の静電潜像を形成し、
その静電潜像を現像して第１のトナー像Ｐａ４を形成
し、その第１のトナー像Ｐａ４のトナー濃度を測定する
第１の測定ステップと、コントラスト電位を既知の電位
に調整し、その既知電位差の下で現像器から像担持体上
に帯電トナーを転移させることにより第２のトナー像Ｐ
ａ３を形成し、その第２のトナー像Ｐａ３のトナー濃度
を測定する第２の測定ステップと、第１の測定ステップ
における測定結果と、第２の測定ステップにおける測定
結果との双方に基づいて画像形成条件を制御する制御ス
テップとを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機やプリンタにおける画像形成方法、およびそ
のような複写機やプリンタに組み込まれて画像を形成す
る画像形成装置に関し、特には、画像形成プロセスの制
御技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式の複写機やプリ
ンタに画像形成部として組み込まれる画像形成装置が知
られており、この画像形成装置は、表面に静電潜像を担
持する像担持体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を
現像器によって現像してトナー像を形成し、そのトナー
像を最終的に記録媒体上に転写させて画像を形成するも
のである。このような画像形成装置では、良好な画像を
得る為に、静電潜像の形成条件や現像器へのトナー供給
条件やトナー像の転写条件などを、さまざまな変動要因
に対応して制御することが必要になっている。これらト
ナー供給条件や転写条件などを総称して、以下では画像
形成条件と称する。

【０００３】画像形成装置において画像形成条件を制御
しながら画像を形成する画像形成方法としては、例え
ば、基準パッチ画像を形成し、その基準パッチ画像のト
ナー濃度を測定して、測定値に応じて静電潜像の形成条
件を制御する方法が知られている。

【０００４】また、上記同様に基準パッチ画像のトナー
濃度を測定し、測定値に基づいて、現像器へのトナー補
給量を制御するＡＤＣ方式（特開昭６３−２９６０７
１、特開昭６３−１３１５７４、特公報２５１４６３
８）や、トナーとキャリヤからなる二成分現像剤を用い
た二成分現像器内におけるトナー濃度を測定してトナー
濃度が一定に保たれるようにトナー補給量を制御するＡ
ＴＣ方式（特開昭６１−１９０３４９、特開昭６３−２
６７９７９）等が採用された画像形成方法も知られてい
る。

【０００５】さらに、像担持体上のトナー画像を転写す
る転写工程について、転写電位などを環境条件等の変動
に対応して制御する画像形成装置（特開平５−２８９４
６３、特開平６−２８２１４４、特開平５−２４１４１
０）も知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの従来技術で
は、像担持体と現像器との電位差やトナーの帯電量を制
御の指標として求めるために電位センサを用いるか、あ
るいは、その電位差やトナー帯電量を無視して、他の指
標によって制御を行うことが一般的である。

【０００７】しかしながら、電位センサは高価なセンサ
であり、画像形成装置のコストアップを招く。特に近年
では、カラー画像の生産性を高めるためにタンデムエン
ジン方式を採用した画像形成装置が増加しており、静電
潜像を形成するエンジンが４色分必要な為、電位センサ
も４セット必要になり、コストアップが著しい。

【０００８】一方で、像担持体と現像器との電位差やト
ナーの帯電量は画質に直接的に影響するものであるの
で、その電位差やトナー帯電量を無視した制御では高画
質を安定して実現することが困難である。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、上記電位差や
トナー帯電量を反映した画像形成条件の制御を低コスト
で実現することができる画像形成方法および画像形成装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の画像形成方法は、制御可能な画像形成条件の下で最
終的に所定の記録媒体上に画像を形成する画像形成方法
であって、表面に静電潜像を担持する像担持体上に静電
潜像を形成し、形成した静電潜像上に、内部に帯電トナ
ーを収納した現像器の帯電トナーを、現像器と静電潜像
との間の電位差により転移させることによりその静電潜
像を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的
に記録媒体上に転写させて画像を形成する画像形成方法
において、像担持体上に所定の静電潜像を形成し、その
静電潜像を現像して第１のトナー像を形成し、その第１
のトナー像のトナー濃度を測定する第１の測定ステップ
と、現像器と像担持体表面との間の電位差を既知の電位
差に調整し、その既知電位差の下で現像器から像担持体
上に帯電トナーを転移させることにより第２のトナー像
を形成し、その第２のトナー像のトナー濃度を測定する
第２の測定ステップと、第１の測定ステップにおける測
定結果と、第２の測定ステップにおける測定結果との双
方に基づいて画像形成条件を制御する制御ステップとを
備えたことを特徴とする。

【００１１】ここで、第１のトナー像および第２のトナ
ー像は、相互にほぼ同等の画像構造を有するものであれ
ばどの様なトナー像であってもよい。

【００１２】また、第１の測定ステップや第２の測定ス
テップでは、像担持体上のトナー濃度を測定してもよ
く、あるいは、像担持体上から例えば中間転写体などに
転写された後のトナー濃度を測定してもよい。すなわ
ち、測定対象のトナー像としては、画像形成工程の中で
最終的に記録媒体上に転写される以前のトナー像であれ
ばいずれの工程におけるトナー像でもよい。

【００１３】また、制御ステップは、第１および第２の
測定ステップにおける測定結果を直接的に用いて制御す
るものであってもよく、あるいは間接的に用いて制御す
るものであってもよい。

【００１４】本発明の画像形成方法によれば、第１の測
定ステップにおける測定結果と、第２の測定ステップに
おける測定結果とを照らし合わせることにより、現像器
と静電潜像との間の電位差やトナー帯電量などを求める
ことができ、この電位差やトナー帯電量などを反映した
制御を行うことができる。また、トナー濃度を測定する
測定器は安価に製造可能な測定器であるため、現像器と
静電潜像との間の電位差やトナー帯電量を指標とした制
御を低コストで実現することができる。

【００１５】本発明の画像形成方法は、「上記制御ステ
ップが、上記画像形成条件として、像担持体上に静電潜
像を作成する静電潜像作成条件、現像器にトナーを供給
するトナー供給条件、および像担持体上のトナー像を転
写する転写条件のうちの少なくとも何れか１つの条件を
制御するものである」ということが望ましい。

【００１６】静電潜像作成条件、トナー供給条件、およ
び転写条件は、いずれもトナー帯電量などに対応して制
御することが望ましい条件である。しかし、必ずしもこ
れらの条件全てをトナー帯電量などに対応して制御する
必要はなく、これらの条件のうちの少なくとも何れか１
つの条件をトナー帯電量などに対応して制御することに
より高画質の画像を形成することができる。

【００１７】また、本発明の画像形成方法は、「温度お
よび湿度のうち少なくとも何れか一方を測定する第３の
測定ステップを備え、上記制御ステップが、前記画像形
成条件を、前記第３の測定ステップにおける測定結果に
も基づいて制御するものである」ということが望まし
い。

【００１８】温度や湿度は画質に大きく影響する外部要
因であるため、温度や湿度に対応した制御を行うことが
望ましい。

【００１９】本発明の画像形成方法は、「上記第１の測
定ステップにおける測定結果と、上記第２の測定ステッ
プにおける測定結果との双方に基づいて帯電トナーの帯
電量を推定する帯電量推定ステップを更に備え、上記制
御ステップが、画像形成条件を、帯電量推定ステップに
おいて推定された帯電量に基づいて制御するものであ
る」という方法であってもよく、あるいは、「上記第１
の測定ステップにおける測定結果と、上記第２の測定ス
テップにおける測定結果との双方に基づいて、現像器と
像担持体との間の電位差を推定する電位差推定ステップ
を更に備え、上記制御ステップが、画像形成条件を、電
位差推定ステップにおいて推定された電位差に基づいて
制御するものである」という方法であってもよい。

【００２０】本発明の画像形成方法が帯電量推定ステッ
プや電位差推定ステップを備えている場合には、制御ス
テップは、第１および第２の測定ステップにおける測定
結果を間接的に用いて制御を行う。

【００２１】また、本発明の画像形成方法が上記電位差
推定ステップを備えている場合には、「温度および湿度
のうち少なくとも何れか一方を測定する第３の測定ステ
ップを備え、前記電位差推定ステップが、前記現像器と
前記像担持体との間の電位差を、前記第３の測定ステッ
プにおける測定結果にも基づいて推定するものである」
ということが望ましい。上述したように、温度や湿度は
画質に大きく影響する外部要因だからである。

【００２２】また、本発明の画像形成方法が上記電位差
推定ステップを備えている場合には、「現像器と像担持
体との間の電位差を画像形成条件に基づいて推定する推
定ルールを、第１の測定ステップにおける測定結果と、
第２の測定ステップにおける測定結果との双方に基づい
て作成するルール作成ステップを備え、上記電位差推定
ステップが、現像器と像担持体との間の電位差を、ルー
ル作成ステップにおいて作成された推定ルールに従って
推定するものである」ということも望ましい。

【００２３】ルール作成ステップによって、第１および
第２の測定ステップにおける測定結果が用いられて推定
ルールが作成されることにより、その後は、第１および
第２の測定ステップを経由しなくても上記電位差を推定
して画像形成条件を制御することができる。

【００２４】本発明の画像形成方法が上記ルール作成ス
テップを備えている場合には、「上記ルール作成ステッ
プが、推定ルールの原型を、第１の測定ステップにおけ
る測定結果と、第２の測定ステップにおける測定結果と
の双方に基づいて修正することにより、電位差推定ステ
ップで用いられる推定ルールを作成するものである」と
いうことが望ましい。

【００２５】電子写真方式を用いた複写機やプリンタで
は機差や経時劣化による画質変動が大きく、特に、市場
で部品が交換された場合などには画質変動が極めて大き
い。このため、従来技術では、精度の良い制御を常に維
持することが困難であるが、上記ルール作成ステップに
おいて、電位差推定ステップで用いられる推定ルールが
推定ルールの原型の修正により作成されるため、精度の
良い制御が安価に維持される。

【００２６】また、上記ルール作成ステップを備えてい
る場合には、本発明の画像形成方法は、「上記第１の測
定ステップが、複数の画像形成条件それぞれの下で第１
のトナー像を形成し、各画像形成条件の下で形成された
各第１のトナー像のトナー濃度を測定することにより複
数の測定結果を得るものであり、上記ルール作成ステッ
プが、第１の測定ステップによる複数の測定結果と、第
２の測定ステップによる測定結果との双方に基づいて推
定ルールを作成するものである」という方法であっても
よく、あるいは、「上記第２の測定ステップが、複数の
既知の電位差それぞれの下で第２のトナー像を形成し、
各電位差の下で形成された各第２のトナー像のトナー濃
度を測定することにより複数の測定結果を得るものであ
り、上記ルール作成ステップが、第１の測定ステップに
よる測定結果と、第２の測定ステップによる複数の測定
結果との双方に基づいて推定ルールを作成するものであ
る」という方法であってもよい。

【００２７】上記目的を達成する本発明の画像形成装置
は、制御可能な画像形成条件の下で最終的に所定の記録
媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、表面に
静電潜像を担持する像担持体と、像担持体上に静電潜像
を形成する潜像形成部と、内部に帯電トナーを収納して
おり、その帯電トナーを像担持体との間の電位差によっ
てその像担持体上に転移させることにより像担持体上の
静電潜像を現像してトナー像を形成する現像器と、トナ
ー像のトナー濃度を測定する測定部と、現像器によって
像担持体上に形成されたトナー像を最終的に記録媒体上
に転写させる転写部とを備え、更に、潜像形成部に、所
定の静電潜像を像担持体上に形成させ、現像器に、その
静電潜像を現像させて第１のトナー像を形成させ、測定
部に、その第１のトナー像のトナー濃度を測定させる第
１の測定ステップ、現像器と像担持体表面との間の電位
差を既知の電位差に調整し、その既知の電位差の下で現
像器から像担持体上に帯電トナーを転移させることによ
り第２のトナー像を形成させ、測定部に、その第２のト
ナー像のトナー濃度を測定させる第２の測定ステップ、
および、第１の測定ステップにおける測定結果と第２の
測定ステップにおける測定結果との双方に基づいて画像
形成条件を制御する制御ステップを実行する制御部を備
えたことを特徴とする。

【００２８】なお、本発明の画像形成装置については、
ここではその基本形態のみを示すのにとどめるが、これ
は単に重複を避けるためであり、本発明の画像形成装置
には、上記の基本形態の画像形成装置のみではなく、前
述した画像形成方法の各形態に対応する各種の形態の画
像形成装置が含まれる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。

【００３０】（１）基本構成 図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概要
図である。

【００３１】図１には、電子写真方式を用いた複写機や
プリンタにＩＯＴ（イメージアウトプットターミナル：
画像出力部）として組み込まれる画像形成装置の概要が
示されている。なお、画像形成装置がＩＯＴとして複写
機やプリンタに組み込まれる場合には、その複写機等に
画像読取部や画像処理部なども組み込まれるが、これら
画像読取部や画像処理部などはここでは図示が省略され
ていて、ＩＯＴ（画像出力部）のみが示されている。

【００３２】このＩＯＴは、矢印Ａ方向に回転する感光
体１、感光体１の表面を一様に帯電されるスコロトロン
帯電器２、帯電された感光体１表面を、画像信号に基づ
いて変調されたレーザ光Ｒにより露光して感光体１上に
静電潜像を形成するＲＯＳ（レーザ出力部）３、感光体
１上の静電潜像を帯電トナーで現像して感光体１上にト
ナー像を形成する現像器４、および感光体１上のトナー
像を用紙Ｐに転写する転写器５を備えており、感光体１
の表面に形成されたトナー像のトナー濃度を測定する現
像濃度センサ１０と、ここでは図示が省略された制御部
も備えている。この制御部の詳細については後述する。

【００３３】ここで、感光体１は本発明にいう像担持体
の一例であり、スコロトロン帯電器２およびＲＯＳ（レ
ーザ出力部）３は本発明にいう潜像形成部の一例を構成
している。また、現像器４、現像濃度センサ１０、用紙
Ｐ、転写器５、および制御部は、それぞれ、本発明にい
う現像器、測定部、記録媒体、転写部、および制御部の
一例である。

【００３４】また、この図１に示すＩＯＴは、ＩＯＴ内
部の温度湿度を測定する温度湿度センサ１１も備えてい
る。

【００３５】更に、このＩＯＴは、用紙Ｐ上に転写され
たトナー像を用紙Ｐ表面に定着させる定着器６、用紙Ｐ
を収納する用紙トレイ７、感光体１の表面をクリーニン
グするクリーナ８、感光体１表面の残留電荷を除去する
除電器９を備えている。

【００３６】図１を参照しながらこのＩＯＴにおける画
像形成動作の概要について説明する。

【００３７】先ず、画像読取部（図示せず）で原稿が読
み取られて得られた原画像信号、あるいは外部のコンピ
ュータ（図示せず）などで作成された原画像信号が画像
処理部（図示せず）に入力され、画像処理部で適切な画
像処理が施されて入力画像信号が得られる。こうして得
られた入力画像信号がＲＯＳ（レーザ出力部）３の駆動
回路に入力され、この入力画像信号に基づいてレーザ光
Ｒが変調される。そして、入力画像信号に基づいて変調
されたレーザ光Ｒが、スコロトロン帯電器２により一様
帯電された感光体１表面に照射される。感光体１表面に
レーザ光Ｒがラスタ照射されると、感光体１上には入力
画像信号に対応した静電潜像が形成される。

【００３８】次いで、現像器４により感光体１上の静電
潜像にトナーが付着されて静電潜像が現像され、感光体
１上にトナー像が形成される。感光体１上のトナー像は
感光体１の矢印Ａ方向への回転に伴い、感光体１に対向
して配置された転写器５に向かって搬送される。そし
て、感光体１上のトナー像は、転写器５により、感光体
１と転写器５との間で、用紙トレイ７から供給されてき
た用紙Ｐ上に転写される。

【００３９】トナー像が転写された用紙Ｐは定着器６に
向かって搬送され、用紙Ｐ上のトナー像が定着器６によ
って用紙Ｐ表面に定着されて、入力画像信号に対応した
所望の画像が形成される。

【００４０】一方、用紙Ｐ上へのトナー像の転写が終了
した感光体１は、クリーナ８により、表面に付着した残
留トナーなどがクリーニングされ、除電器９により残留
電荷が除去される。これによって一回の画像形成動作が
終了する。

【００４１】本実施形態では、このような画像形成動作
が繰り返されて多数の画像が形成されると共に、制御部
によって、後述する現像濃度制御や後述する転写電流制
御が実行される。これら現像濃度制御や転写電流制御
は、以下説明するように形成される基準パッチのトナー
濃度に基づいた制御であり、基準パッチのトナー濃度
は、現像濃度センサ１０によって測定される。

【００４２】本実施形態ではトナー供給量の制御も、例
えば特開平９−１８５２３５に示されている方法によっ
て行われているが、ここではその制御内容についての説
明は省略する。また、本実施形態では、制御部による制
御のうち転写電流制御だけが本発明にいう制御ステップ
の一例であって、現像濃度制御は本発明にいう制御ステ
ップとは異なるものであるが、後述するように、本発明
にいう制御ステップは、現像濃度制御やトナー供給量の
制御にも応用可能である。

【００４３】次に、本実施形態における基準パッチの形
成およびその基準パッチのトナー濃度測定について説明
する。

【００４４】（２）基準パッチ形成およびトナー濃度の
測定 本実施形態では、後述する現像濃度制御に用いられる基
準パッチと、後述する転写電流制御に用いられる基準パ
ッチが形成され、現像濃度制御用の基準パッチと転写電
流制御用の基準パッチとのそれぞれについて２種類ずつ
の基準パッチが形成される。つまり、合計４種類の基準
パッチが形成されることとなる。上述したように、転写
電流制御だけが本発明にいう制御ステップの一例である
ので、４種類の基準パッチのうち転写電流制御用の２種
類の基準パッチが、本発明にいう第１のトナー画像およ
び第２のトナー画像に相当する。

【００４５】はじめに現像濃度制御用の基準パッチにつ
いて説明する。図２は、本実施形態の感光体１上に形成
された現像濃度制御用の基準パッチの平面図である。

【００４６】図２に示すように、本実施形態では、現像
濃度制御用の基準パッチとして、網点力バレッジ６０％
のミッド濃度パッチＰａ１および網点力バレッジ２０％
のハイライト濃度パッチＰａ２という２種類の基準パッ
チが形成される。なお、本実施形態ではミッド濃度パッ
チおよびハイライト濃度パッチとして網点カバレッジが
それぞれ６０％、２０％のものを用いているが、これは
一例であって、網点カバレッジの値はこれらの値に限定
されるものではない。図１に示す現像濃度センサ１０
は、感光体１の回転方向に平行な測定ラインＬ１上に存
在するトナーの濃度を測定するものであり、その測定ラ
インＬ１上に、ミッド濃度パッチＰａ１およびハイライ
ト濃度パッチＰａ２が並べられて、いずれも２ｃｍ角程
度の大きさで形成される。

【００４７】また、ミッド濃度パッチＰａ１およびハイ
ライト濃度パッチＰａ２は、入力画像信号に対応する静
電潜像が形成される画像エリアの外に形成されるか、あ
るいはその画像エリアに、入力画像信号に対応する静電
潜像が形成される時間領域外の所定タイミングで形成さ
れる。このため、ミッド濃度パッチＰａ１およびハイラ
イト濃度パッチＰａ２は用紙Ｐには転写されず、現像濃
度センサ１０によりトナー濃度が測定された後、クリー
ナ８によって消去される。

【００４８】次に、転写電流制御用の基準パッチについ
て説明する。図３は本実施形態の感光体１上に形成され
た転写電流制御用の基準パッチの平面図である。

【００４９】図３に示すように本実施形態では、転写電
流制御用の基準パッチとして、次の２種類のパッチが形
成される。

【００５０】１種類目のパッチは、図１に示す感光体１
と現像器４との間の電位差が既知の電位差に調整された
特別な動作状態で形成されるベタパッチＰａ３であり、
このベタパッチＰａ３は本発明にいう第２のトナー像に
相当するものである。感光体１と現像器４との間の電位
差は、例えば、帯電器２およびＲＯＳ３が停止され、か
つ、現像器４の電位が所定電位に調整されることによっ
て既知の電位差に調整される。このように調整された既
知の電位差によって現像器４のトナーが感光体１上に転
移させられることによってベタパッチＰａ３が形成され
る。このようなベタパッチＰａ３の、感光体１の回転方
向の長さは約３ｃｍである。一方、ベタパッチＰａ３の
幅は、上述した特別な動作状態で形成されるため、必然
的に、現像器によって現像可能な幅と同じ幅となる。

【００５１】もう１種類のパッチは、通常の画像形成を
行う際の動作状態で形成される網点カバレッジ１００％
のシャドーパッチＰａ４であり、図２に示すミッド濃度
パッチＰａ１およびハイライト濃度パッチＰａ２と同様
に、測定ラインＬ１上に２ｃｍ角程度の大きさで形成さ
れる。本実施形態では、シャドーパッチとして網点カバ
レッジが１００％のものを用いているが、これは一例で
あって、シャドーパッチの網点カバレッジはこの値に限
定されるものではない。即ち、シャドーパッチの静電潜
像やトナー像の画像構造がベタパッチＰａ３とよく似た
構造であれば網点カバレッジ１００％でなくともよい。

【００５２】ベタパッチＰａ３およびシャドーパッチＰ
ａ４は、ミッド濃度パッチＰａ１およびハイライト濃度
パッチＰａ２と同様に、画像エリアの外に形成される
か、あるいは静電潜像が形成される時間領域外の所定タ
イミングで形成される。そのためベタパッチＰａ３およ
びシャドーパッチＰａ４も、現像濃度センサ１０により
トナー濃度が測定された後、用紙上に転写されることな
くクリーナ８によって消去される。

【００５３】なお、この図３では、説明の便宜上、ベタ
パッチＰａ３およびシャドーパッチＰａ４を並べて示し
たが、上述したようにこれらのパッチは互いに異なる動
作状態で形成されるので、本実施形態では、ベタパッチ
Ｐａ３が形成されて消去された後、シャドーパッチＰａ
４が形成される。

【００５４】図４は、本実施形態における現像濃度セン
サの概略構成図である。

【００５５】この図４には、一例として、上述した現像
濃度制御用の基準パッチであるミッド濃度パッチＰａ１
およびハイライト濃度パッチＰａ２のトナー濃度を測定
している様子が示されている。

【００５６】この現像濃度センサ１０は、図４に示すよ
うに、感光体１の表面に光を照射するＬＥＤ照射部１０
ａと、感光体１の表面あるいはトナーで反射された光を
受光する受光素子１０ｂから構成されている。この現像
濃度センサ１０により、ミッド濃度パッチＰａ１、ハイ
ライト濃度パッチＰａ２、ベタパッチＰａ３、およびシ
ャドーパッチＰａ４それぞれのトナー濃度が、図２およ
び図３に示した測定ラインＬ１上で測定される。

【００５７】次に、図１では図示を省略した制御部につ
いて説明する。

【００５８】（３）制御部の構成 図５は、本実施形態のブロック図である。

【００５９】この図５には、ＩＯＴのブロック図が示さ
れており、図１にも示したスコロトロン帯電器２、ＲＯ
Ｓ３、現像器４、転写器５、現像濃度センサ１０、およ
び温度湿度センサ１１が示されている。

【００６０】スコロトロン帯電器２に付属したグリッド
電源１２は、スコロトロン帯電器２のグリッド電圧の設
定値（以下、スコロ設定値と略称する）を入力されて、
スコロトロン帯電器２のグリッドに、そのスコロ設定値
に対応する電圧を印加する。

【００６１】ＲＯＳ３に付属した駆動回路１３は、ＲＯ
Ｓ３のレーザパワーの設定値（以下、ＬＰ設定値と略称
する）および画像信号を入力されて、ＲＯＳ３をそのＬ
Ｐ設定値に対応するレーザパワーで駆動するとともに、
レーザ光を画像信号に基づいて変調する。

【００６２】現像器４に付属した現像バイアス電源１４
は、現像器４の現像バイアス電圧の設定値（以下、Ｖｂ
設定値と略称する）を入力されて、現像器４と感光体と
の間に、そのＶｂ設定値に対応する電圧を印加する。

【００６３】転写器５に付属した転写電源１５は、転写
器５の転写電流の設定値（以下、ＴＣ設定値と略称す
る）を入力されて、転写器５に、そのＴＣ設定値に対応
する電流を供給する。

【００６４】上述したように、ＩＯＴには制御部１００
が備えられており、この制御部１００は、上述したスコ
ロ設定値、ＬＰ設定値、Ｖｂ設定値、およびＴＣ設定値
を、それぞれグリッド電源１２、駆動回路１３、現像バ
イアス電源１４、および転写電源１５に入力することに
より画像形成条件を制御するとともに、ＩＯＴ各部の動
作を制御して画像形成を行わせるものである。本実施形
態では、上述したスコロ設定値、ＬＰ設定値、Ｖｂ設定
値、およびＴＣ設定値のそれぞれは、値「０」から値
「２５５」までに規格化されている。また、本実施形態
では、スコロ設定値およびＬＰ設定値は、現像濃度セン
サ１０の測定結果に基づいて調整され、ＴＣ設定値は、
現像濃度センサ１０および温度湿度センサ１１それぞれ
の測定結果に基づいて調整される。一方、Ｖｂ設定値
は、現像濃度センサ１０および温度湿度センサ１１の測
定結果とは独立に規定された所定値である。以下では、
スコロ設定値、ＬＰ設定値、Ｖｂ設定値、およびＴＣ設
定値を総称して「操作量」と称する。これは、設定値
「０」から所望の設定値まで操作した量という意であ
る。

【００６５】この制御部１００には、操作量メモリ２０
と、操作量出力回路２１と、現像濃度制御部３０と、転
写電流制御部４０が備えられており、操作量メモリ２０
内には、基準パッチ形成時および出力画像作成時それぞ
れにおける画像形成装置の操作量が記憶されている。ま
た、操作量出力回路２１は、操作量メモリ２０に記憶さ
れている操作量を読み出してグリッド電源１２等に入力
するものであるとともに、ＩＯＴ内の各部を操作して画
像形成を行わせるものである。

【００６６】現像濃度制御部３０は、現像濃度センサ１
０による測定結果に基づいてスコロ設定値およびＬＰ設
定値を調整することによりトナー像のトナー濃度と階調
を制御するものである。この現像濃度制御部３０による
制御のことを以下では現像濃度制御と称する。

【００６７】転写電流制御部４０は、現像濃度センサ１
０および温度湿度センサ１１それぞれの測定結果に基づ
いてＴＣ設定値を調整することにより転写器５の転写電
流を制御するものである。この転写電流制御部４０によ
る制御のことを以下では転写電流制御と称する。

【００６８】現像濃度制御部３０および転写電流制御部
４０は、図示が省略された経路で基準パッチ信号発生器
１６や操作量出力回路に命令を発することにより基準パ
ッチの形成動作も制御している。基準パッチ信号発生器
１６は、図２、図３に示すミッド濃度パッチＰａ１、ハ
イライト濃度パッチＰａ２、およびシャドーパッチＰａ
４それぞれを表す画像信号を命令に応じて発生して駆動
回路１３に入力する。なお、ベタパッチＰａ３の形成時
には画像信号は不要である。

【００６９】現像濃度制御部３０による調整の対象とし
てスコロ設定値およびＬＰ設定値という２つの操作量を
選択した理由は、スコロ設定値およびＬＰ設定値が、ト
ナー像のトナー濃度との間に高い相関を持つ操作量であ
ること、トナー像が適切な階調を示すようにトナー濃度
を制御するためには少なくとも２つの操作量を調整する
ことが必要であること、および、スコロ設定値およびＬ
Ｐ設定値の変更は帯電電圧と露光量に瞬時に反映されて
高い応答性が得られることによる。

【００７０】次に、現像濃度制御部３０および転写電流
制御部４０の詳細な構成について説明する。

【００７１】先ず、現像濃度制御部３０は、現像濃度目
標値メモリ３１、誤差演算器３２、現像濃度制御ルール
演算器３３、現像濃度制御ルールメモリ３４、現像濃度
適合ルール演算器３５、操作量補正演算器３６を備えて
いる。

【００７２】現像濃度目標値メモリ３１は、現像濃度制
御用の基準パッチであるミッド濃度パッチおよびハイラ
イト濃度パッチそれぞれのトナー濃度の目標値を現像濃
度センサ１０の出力に換算した値（本実施形態では、０
から２５５までに規格化された値）を記憶している。

【００７３】誤差演算器３２は、現像濃度目標値メモリ
３１に記憶された目標値と、現像濃度制御用の基準パッ
チのトナー濃度が実際に現像濃度センサ１０により測定
されて得られた測定値との誤差を演算する。

【００７４】現像濃度制御ルール演算器３３は、現像濃
度制御用の基準パッチを形成させる命令を必要に応じて
発すると共に、基準パッチ形成時に出力された操作量
（スコロ設定値およびＬＰ設定値）を操作量メモリ２０
から取得し、基準パッチのトナー濃度測定値を現像濃度
センサ１０から取得して、スコロ設定値およびＬＰ設定
値とトナー濃度との関係を表す現像濃度制御ルールを、
後述するように生成する。生成された現像濃度制御ルー
ルは、現像濃度制御ルールメモリ３４に複数記憶され
る。

【００７５】現像濃度適合ルール演算器３５は、現像濃
度制御用の基準パッチを形成させる命令を、現像濃度制
御ルール演算器３３よりも高い頻度で発すると共に、現
像濃度制御ルールメモリ３４に記憶されている、過去に
生成された複数の現像濃度制御ルールと、最近に形成さ
れた基準パッチのトナー濃度の測定値とに基づいて、ス
コロ設定値およびＬＰ設定値とトナー濃度との関係を表
す、スコロ設定値およびＬＰ設定値の調整に用いられる
適合ルールを、後述するように演算する。

【００７６】操作量補正演算器３６は、２種類の基準パ
ッチそれぞれについて誤差演算器３２で演算されたトナ
ー濃度の誤差がゼロとなるような操作量（スコロ設定値
およびＬＰ設定値）の補正量を、現像濃度適合ルール演
算器３５で演算された適合ルールを用いて演算する。こ
の操作量補正演算器３６による演算結果に従って、操作
量メモリ２０内に記憶されている操作量が更新される。

【００７７】次に、転写電流制御部４０の構成について
説明する。転写電流制御部４０は、コントラスト電位推
論ルール演算器４１、コントラスト電位推論ルールメモ
リ４２、コントラスト電位推論器４３、トナー帯電量推
論器４４、転写電流設定値演算器４５を備えている。こ
こで、コントラスト電位とは、狭義には、静電潜像の露
光部における電位と現像バイアス電位との差を言い、広
義には、現像器と感光体表面との間における電位差のこ
とを言う。

【００７８】コントラスト電位推論ルール演算器４１
は、転写電流制御用の基準パッチを形成させる命令を必
要に応じて発すると共に、図３に示すベタパッチＰａ３
についてはＶｂ設定値、シャドーパッチＰａ４について
はスコロ設定値、ＬＰ設定値、およびＶｂ設定値を操作
量メモリ２０から取得し、ベタパッチＰａ３およびシャ
ドーパッチＰａ４の双方について、現像濃度センサ１０
による測定値を取得する。そして、これらの値を用い
て、コントラスト電位推論ルール演算器４１は、スコロ
設定値およびＬＰ設定値からコントラスト電位を推定す
るコントラスト電位推論ルールを生成する。このコント
ラスト電位推論ルールの具体的な生成方法は後述する。
コントラスト電位推論ルール演算器４１は、コントラス
ト電位推論ルールを生成する際に、温度湿度センサ１１
の測定値も取得しており、生成されたコントラスト電位
推論ルールは、生成時における温度湿度の測定値と対応
付けられてコントラスト電位推論ルールメモリ４２に複
数記憶される。

【００７９】また、コントラスト電位推論ルールメモリ
４２には、代表的な複数の温度湿度環境における温度湿
度データと、それらの温度湿度環境それぞれにおけるコ
ントラスト電位推論ルールが対応付けられて予め記憶さ
れている。代表的な温度湿度環境としては、ここでは、
高温高湿（３０℃、８０％ＲＨ（ＲｅｌａｔｉｖｅＨｕ
ｍｉｄｉｔｙ））、高温低湿（３０℃、３０％ＲＨ）、
中温中湿（２０℃、５５％ＲＨ）、低温高湿（１０℃、
８０％ＲＨ）、低温低湿（１０℃、３０％ＲＨ）という
５通りの温度湿度環境が想定されているものとする。

【００８０】コントラスト電位推論器４３は、上述した
シャドーパッチを形成させる命令を、コントラスト電位
推論ルール演算器４１よりも高い頻度で発すると共に、
コントラスト電位推論ルールメモリ４２に記憶されてい
る複数のコントラスト電位推論ルールと、シャドーパッ
チ形成時の操作量（スコロ設定値、ＬＰ設定値）と、シ
ャドーパッチ形成時の温度湿度センサ１１の測定値とに
基づき、コントラスト電位を推論する。

【００８１】トナー帯電量推論器４４は、コントラスト
電位推論器４３で推論されたコントラスト電位と現像濃
度センサ１０の測定値とに基づいてトナー帯電量を推論
する。

【００８２】転写電流設定値演算器４５は、トナー帯電
量推論器４４で推論されたトナー帯電量に基づいて、最
適な転写電流値となる操作量（ＴＣ設定値）を求め、そ
の結果に従って、操作量メモリ２０内に記憶されている
ＴＣ設定値が更新される。

【００８３】以下、制御部１００の動作について説明す
る。

【００８４】（４）制御部の動作 図６は、制御部１００のメインルーチンのフローチャー
トである。

【００８５】このメインルーチンがスタートすると、先
ず初期設定のセットアップが行われた後、ステップＳ１
において、現像濃度制御ルールを新たに生成するか否か
の判定が行われる。本実施形態では、現像濃度制御ルー
ルを前回生成してからの経過時間に基づいて判定が行わ
れる。例えば、現像濃度制御ルールを前回生成した後２
時間以上経過している場合は、新たに現像濃度制御ルー
ルを生成するものと判定してステップＳ２に進み、現像
濃度制御部３０によって現像濃度制御ルール生成ルーチ
ンが実行される。一方、２時間未満であればステップＳ
３に進む。

【００８６】ステップＳ３では、コントラスト電位推論
ルールを新たに生成するか否かの判定が行われる。この
判定は、本実施形態では、コントラスト電位推論ルール
を前回生成してからの出力枚数および温度湿度の変化量
に基づいて判定が行われる。例えば、コントラスト電位
推論ルールを前回生成した後１０００枚以上画像を出力
している場合、あるいは温度が５℃以上、湿度が２０％
ＲＨ以上変化した場合には新たにコントラスト電位推論
ルールを生成する必要があると判定して、ステップＳ４
に進み、転写電流制御部４０によってコントラスト電位
推論ルール生成ルーチンが実行される。一方、出力画像
が１０００枚未満であって、かつ、温度変化が５℃以下
あるいは湿度変化が２０％ＲＨ以下であれば、ステップ
Ｓ５に進む。

【００８７】ステップＳ５では、上述した現像濃度制御
を行う現像濃度制御ルーチンを実行するか否かの判定が
行われる。本実施形態では、出力画像の枚数をカウント
しており、例えば累積枚数が２０枚となるごとに現像濃
度制御ルーチン（ステップＳ６）を実行すると判定して
いる。現像濃度制御ルーチンは現像濃度制御部３０によ
って実行される。累積枚数が２０枚に達していない場合
には、そのままステップＳ７に進む。

【００８８】ステップＳ７では、転写電流を制御する転
写電流制御ルーチンを実行するか否かの判定が行われ
る。本実施形態では、ステップＳ５と同様に出力画像の
枚数をカウントしており、例えば累積枚数が２０枚とな
るごとに転写電流制御ルーチン（ステップＳ８）を実行
すると判定している。転写電流制御ルーチンは転写電流
制御部４０によって実行される。累積枚数が２０枚に達
していない場合には、そのままステップＳ９に進む。

【００８９】ステップＳ９では、操作量出力回路２１か
らの命令に従って出力画像の形成が行われる。その後、
ステップＳ１０に進み、画像出力が終了したか否かの判
定を行う。判定の結果、画像出力が終了した場合はメイ
ンルーチンが終了する。画像出力が終了していない場合
はステップＳ５に戻り、上述したステップＳ６〜ステッ
プＳ９の動作を繰り返す。

【００９０】以上のようにして画像形成条件の制御と出
力画像の形成が行われることにより、感光体上に形成さ
れる現像トナー像の濃度、および現像トナー像を感光体
から用紙へ転写する際の転写電流が最適に保たれ、出力
画像の画質が高画質に保たれる。

【００９１】以下、上述した（４＿１）現像濃度制御ル
ール生成ルーチンと、（４＿２）コントラスト電位推論
ルール生成と、（４＿３）現像濃度制御ルーチンと、
（４＿４）転写電流制御ルーチンについて順次に詳細な
説明を行う。これらのルーチンのうち、コントラスト電
位推論ルール生成ルーチンと転写電流制御ルーチンの動
作は、本発明の画像形成方法に対応する動作であり、現
像濃度制御ルール生成ルーチンと現像濃度制御ルーチン
の動作については、特開平９−１５６０６５号公報に示
されている実施形態の動作と同様な動作である。

【００９２】（４＿１）現像濃度制御ルール生成ルーチ
ン 図７は、現像濃度制御ルール生成ルーチンのフローチャ
ートである。

【００９３】本実施形態では、事例ベース推論と呼ばれ
る手法に基づいて現像濃度制御ルールが生成される。

【００９４】この現像濃度制御ルール生成ルーチンは、
現像濃度制御ルール演算器３３（図５参照）により実行
されるルーチンであり、先ず、ステップＳ２１におい
て、スコロ設定値およびＬＰ設定値からなる設定値組を
３通りに切り替えさせながら、ステップＳ２２におい
て、感光体上にミッド濃度パッチおよびハイライト濃度
パッチからなるパッチ組を、３通りの設定値組それぞれ
に対応して３組形成させる。

【００９５】次にステップＳ２３において現像濃度セン
サ１０により、上記の３組のパッチ組を構成しているミ
ッド濃度パッチおよびハイライト濃度パッチそれぞれの
濃度を測定させて測定値を取得し、次に、ステップＳ２
４において、３通りの設定値組および３組のパッチ組そ
れぞれのトナー濃度測定値に基づいて現像濃度制御ルー
ルを演算して生成する。その後現像濃度制御ルール生成
ルーチンが終了する。

【００９６】本実施形態では、ミッド濃度における現像
濃度制御ルールと、ハイライト濃度における現像濃度制
御ルールが生成され、これらの現像濃度制御ルールによ
ってトナー像の階調も調整されることとなる。また、本
実施形態では、現像濃度制御ルールは、スコロ設定値
軸、ＬＰ設定値軸、およびトナー濃度軸を有する３次元
空間内の平面として表される。

【００９７】図８は、本実施形態において生成される現
像濃度制御ルールを示す図である。

【００９８】この図８には、スコロ設定値軸、ＬＰ設定
値軸、およびトナー濃度軸を有する３次元空間が示され
ている。

【００９９】図８に示す３つの点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３それ
ぞれは、スコロ設定値およびＬＰ設定値からなる設定値
組を示す点である。ここで、３つの点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３
それぞれに対応するハイライト濃度パッチのトナー濃度
測定値（以下、単にハイライト濃度と称する）を示す点
をそれぞれ点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３とする。同様に、３つの
点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応するミッド濃度パッチのトナ
ー濃度測定値（以下、単にミッド濃度と称する）を示す
点をそれぞれ点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３とする。３つの点Ｍ
１，Ｍ２，Ｍ３を通る平面は、ミッド濃度における現像
濃度制御ルールを表しており、この平面をミッドルール
平面ＭＰと称する。また、３つの点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を
通る平面は、ハイライト濃度における現像濃度制御ルー
ルを表しており、この平面をハイライトルール平面ＨＰ
と称する。ミッド濃度とハイライト濃度それぞれに関す
る現像濃度制御ルールの演算は、これら２つの平面を求
めることに相当する。

【０１００】現像濃度制御ルールの演算プロセスを、数
式を用いて示すと次のようになる。

【０１０１】ミッド濃度に関する現像濃度制御ルールお
よびハイライト濃度に関する現像濃度制御ルールはそれ
ぞれ Ｄ６０＝ａ１・ＬＰ＋ａ２・ＳＣ＋ａ３ … （１） Ｄ２０＝ｂ１・ＬＰ＋ｂ２・ＳＣ＋ｂ３ … （２） という式で表される。ここで、Ｄ６０はミッド濃度、Ｄ
２０はハイライト濃度、ＬＰはＬＰ設定値、ＳＣはスコ
ロ設定値である。また、ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ
２，ｂ３は係数であり、この（１）式および（２）式に
３組のＳＣ，ＬＰ，Ｄ６０，Ｄ２０の値を代入すること
により、係数ａ１，ａ２，ａ３についての３元連立１次
方程式と係数ｂ１，ｂ２，ｂ３についての３元連立１次
方程式が得られる。これらの３元連立１次方程式を係数
ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３について解くこと
により係数ａ１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３の値が
求められて、現像濃度制御ルールが求められる。

【０１０２】（４＿２）コントラスト電位推論ルール生
成ルーチン 図９は、コントラスト電位推論ルール生成ルーチンのフ
ローチャートである。

【０１０３】本実施形態では、コントラスト電位推論ル
ールの生成は、現像濃度制御ルールの生成と同様に、事
例ベース推論と呼ばれる手法に基づいている。

【０１０４】コントラスト電位推論ルール生成ルーチン
は、コントラスト電位推論ルール演算器４１（図５参
照）により実行されるルーチンであり、先ず、ステップ
Ｓ３１において、スコロトロン帯電器の帯電電圧が０Ｖ
となるようにスコロ設定値を設定させるとともにＲＯＳ
を停止させたうえで、現像バイアス電圧が−２００Ｖ、
−３００ＶとなるようにＶｂ設定値を２段階に切り替え
させながら、ステップＳ３２において、図３に示したよ
うなベタパッチＰａ３を感光体上に、２段階のＶｂ設定
値に対応させて２個形成させる。次にステップＳ３３に
おいて現像濃度センサ１０により、上記の２個のペタパ
ッチの濃度を測定させる。つまり、ステップＳ３１〜ス
テップＳ３３は、本発明にいう第２の測定ステップの一
例である。

【０１０５】次に、ステップＳ３４において、現像バイ
アス電位と０Ｖとの差の絶対値を広義のコントラスト電
位として用いて、コントラスト電位とベタパッチのトナ
ー濃度測定値との対応関係を演算する。上述したよう
に、狭義のコントラスト電位は、静電潜像の露光部にお
ける電位と現像バイアス電位との差で定義されている。
しかし、ここではステップＳ３１でスコロトロン帯電器
の帯電電圧を０Ｖに設定させるとともにＲＯＳを停止さ
せているので、現像器のトナーは広義のコントラスト電
位によって感光体上に転移されることとなる。

【０１０６】図１０は、コントラスト電位とベタパッチ
のトナー濃度測定値との対応関係を示す図であり、図の
横軸はコントラスト電位、縦軸はベタパッチのトナー濃
度を示している。

【０１０７】図１０に示す２つの点Ｐ１１，Ｐ１２は、
２段階のＶｂ設定値それぞれに対応した２つのコントラ
スト電位を示す点である。ここで、２つの点Ｐ１１，Ｐ
１２それぞれに対応するベタパッチのトナー濃度測定値
（以下、ベタ濃度と称する）を示す点をそれぞれ点Ｂ１
１，Ｂ１２として、点Ｂ１１，Ｂ１２を通る直線を求め
ることによりコントラスト電位とトナー濃度測定値との
対応関係が演算される。この演算を、数式を用いて示す
と次のようになる。

【０１０８】コントラスト電位とベタパッチ濃度測定値
との対応関係は Ｄ１００＝ｃ１・Ｖｃｏｎｔ＋ｃ２ … （３） という式で表される。ここで、Ｄ１００はベタ濃度、Ｖ
ｃｏｎｔはコントラスト電位であり、ｃ１，ｃ２は係数
である。この（３）式に、２組のＤ１００，Ｖｃｏｎｔ
の値を代入することにより、係数ｃ１，ｃ２に関する２
元連立１次方程式が得られ、この２元連立１次方程式を
係数ｃ１，ｃ２について解くことにより、コントラスト
電位とトナー濃度測定値との対応関係が求められる。

【０１０９】図９に戻って説明を続ける。

【０１１０】ステップＳ３４における対応関係の演算が
終了すると、ステップＳ３５において、Ｖｂ設定値を画
像出力時の設定値に戻させるとともにスコロ設定値およ
びＬＰ設定値からなる設定値組を３通りに切り替えさせ
ながら、ステップＳ３６において、感光体上に３個のシ
ャドーパッチを形成させる。次にステップＳ３７におい
て現像濃度センサ１０により、上記３個のシャドーパッ
チそれぞれのトナー濃度を測定させる。つまり、ステッ
プＳ３５〜ステップＳ３７は、本発明にいう第１の測定
ステップに相当する。

【０１１１】次に、ステップＳ３８において、ステップ
Ｓ３４で求めたコントラスト電位−ベタパッチ濃度の対
応関係を使って、３個のシャドーパッチそれぞれのトナ
ー濃度測定値をコントラスト電位の値に変換する。その
後、ステップＳ３９において、３通りの設定値組と、３
個のシャドーパッチそれぞれに対応するコントラスト電
位の値とを用いてコントラスト電位推論ルールを演算し
て、コントラスト電位推論ルール生成ルーチンが終了す
る。本実施形態では、コントラスト電位推論ルールは、
スコロ設定値軸、ＬＰ設定値軸、およびコントラスト電
位軸を有する３次元空間の平面として求められる。

【０１１２】図１１は、本実施形態において生成される
コントラスト電位推論ルールを示す図である。

【０１１３】この図１１には、スコロ設定値軸、ＬＰ設
定値軸、およびコントラスト電位軸を有する３次元空間
が示されている。

【０１１４】図１１に示す３つの点Ｐ１３，Ｐ１４，Ｐ
１５それぞれは、スコロ設定値およびＬＰ設定値からな
る設定値組を示す点である。ここで、３つの点Ｐ１３，
Ｐ１４，Ｐ１５それぞれに対応するコントラスト電位を
示す点をそれぞれ点Ｖｃ１３，Ｖｃ１４，Ｖｃ１５とす
ると、コントラスト電位推論ルールは、点Ｖｃ１３，Ｖ
ｃ１４，Ｖｃ１５を通る平面として表される。この平面
を電位推論ルール平面ＶｃＰと称する。コントラスト電
位推論ルールの演算は、この電位推論ルール平面ＶｃＰ
を求めることに相当する。

【０１１５】コントラスト電位推論ルールの演算プロセ
スを、数式を用いて示すと次のようになる。

【０１１６】コントラスト電位推論ルールは Ｖｃ＝ｄ１・ＬＰ＋ｄ２・ＳＣ＋ｄ３ … （４） という式で表される。ここで、Ｖｃはコントラスト電
位、ＬＰはＬＰ設定値、ＳＣはスコロ設定値であり、ｄ
１，ｄ２，ｄ３は係数である。この（４）式に３組のＳ
Ｃ，ＬＰ，Ｖｃの値を代入することにより係数ｄ１，ｄ
２，ｄ３についての３元連立１次方程式が得られる。こ
の３元連立１次方程式を係数ｄ１，ｄ２，ｄ３について
解くことにより係数ｄ１，ｄ２，ｄ３の値が求められ
て、コントラスト電位推論ルールが得られる。得られた
電位推論ルールは、転写制御用の基準パッチを形成した
時における温度湿度の測定値と対応付けられて、コント
ラスト電位推論ルールメモリ４２（図５参照）に記憶さ
れる。

【０１１７】（４＿３）現像濃度制御ルーチン 図１２は、本実施形態における現像濃度制御ルーチンの
フローチャートである。

【０１１８】本実施形態では、この現像濃度制御ルーチ
ンは、誤差演算器３２、現像濃度適合ルール演算器３
５、操作量補正演算器３６等によって実行される。

【０１１９】この現像濃度制御ルーチンでは、先ず、ス
テップＳ４１において、出力画像と出力画像の間のイン
タイメージ部に、操作量を維持したままミッド濃度パッ
チおよびハイライト濃度パッチを１組形成させ、次に、
ステップＳ４２において、現像濃度センサ１０によりミ
ッド濃度パッチおよびハイライト濃度パッチそれぞれの
トナー濃度を測定させる。次に、ステップＳ４３におい
て、現像濃度目標値メモリ３１に記憶された現像濃度目
標値と、現像濃度センサ１０により測定されたトナー濃
度測定値との誤差を誤差演算器３２により計算する。次
に、ステップＳ４４において、現像濃度適合ルール演算
器３５により、現像濃度制御ルールメモリ３４に記憶さ
れている複数の現像濃度制御ルールを、現像濃度センサ
１０による測定値に基づいて合成し、操作量の補正量を
求めるための適合ルールを演算する。

【０１２０】以下、適合ルールの演算方法について説明
する。

【０１２１】図１３は、適合ルールの演算方法の説明図
である。

【０１２２】図８同様に、この図１３には、スコロ設定
値軸、ＬＰ設定値軸、およびトナー濃度軸を有する３次
元空間が示されている。

【０１２３】この図１３には、現像濃度制御ルール演算
器３３（図５参照）により生成されて現像濃度制御ルー
ルメモリ３４に記憶されている複数の現像濃度制御ルー
ルの一例として、ミッド濃度についての現像濃度制御ル
ールが２つ示されている。これら２つの現像濃度制御ル
ールそれぞれを表す平面のことをここでは、ミッドルー
ル平面ＭＰＡおよびミッドルール平面ＭＰＢと称する。
さらに、現像濃度制御ルーチンで現像濃度制御用の基準
パッチが形成された際のスコロ設定値およびＬＰ設定値
の設定値組を表す点Ｐ４と、その基準パッチのミッド濃
度パッチのトナー濃度測定値を表す点ＭＯも示されてい
る。

【０１２４】ここで、各ミッドルール平面ＭＰＡ，ＭＰ
Ｂについて、以下説明するように定義された「適合度」
を求める。

【０１２５】「適合度」は、各ミッドルール平面ＭＰ
Ａ，ＭＰＢ上の、点Ｐ４に対応する点と、点ＭＯとの距
離ＬＡ，ＬＢの逆数を、合計が１となるように規格化し
たものである。

【０１２６】同様に、ハイライト濃度についても、複数
のハイライトルール平面に基づき各ハイライトルール平
面の「適合度」を求める。

【０１２７】このように定義された「適合度」を重みと
して用いて、各ミッドルール平面ＭＰＡ，ＭＰＢの傾き
を重み付け加算することにより、ミッド濃度用の適合ル
ールを表す、図１３に一点鎖線で示す平面の傾きが求め
られる。適合ルールを表す平面の位置は、この平面が点
ＭＯを通過するという条件で求められるが、現像濃度制
御を行うためには適合ルールを表す平面の傾きが分かっ
ていれば十分である。

【０１２８】適合ルールの生成プロセスを数式を用いて
示すと次のようになる。

【０１２９】ここで、現像濃度制御ルールは、ミッド濃
度用のルールとハイライト濃度用のルールとがペアで記
憶されているものとする。

【０１３０】ｉ番目の現像濃度制御ルールＲｉ（ｉは正
の整数）のうちミッド濃度用のルールの偏差をＥ６０，
ｉ、ハイライト濃度用のルールの偏差をＥ２０，ｉとす
ると、ミッド濃度用のルールの適合度ｗ６０，ｉおよび
ハイライト濃度用のルールの適合度ｗ２０，ｉは、それ
ぞれ、 ｗ６０，ｉ＝（１／Ｅ６０，ｉ）／（Σ（１／Ｅ６０，
ｊ）） ｗ２０，ｉ＝（１／Ｅ２０，ｉ）／（Σ（１／Ｅ２０，
ｊ）） となる。ただし、Σは、ｊ（ｊは正の整数）で互いに区
別される値についての、現像濃度制御ルールの総数に亘
る総和を意味する。

【０１３１】また、ミッド濃度用のルールおよびハイラ
イト濃度用のルールのペアとしての適合度ｗｉは、 ｗｉ＝ｗ６０，ｉ×ｗ２０，ｉ となる。この適合度ｗｉの総和を求め、各現像濃度制御
ルールペアの適合度をこの総和で割って規格化すること
により適合度Ｗｉを求める。

【０１３２】適合度Ｗｉが計算されたら、その適合度Ｗ
ｉを重みとした重み付け加算により適合ルールを演算す
る。即ち、上述した（１）式および（２）式で表される
各現像濃度制御ルールＲｉの係数ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ
２の値に各現像濃度制御ルールの適合度Ｗｉをかけたも
のの総和Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を求め、これらの総和
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２を係数ａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２
の値として、上述した（１）式および（２）式に代入す
ることにより適合ルールを表す式を求める。但し、係数
ａ３，ｂ３については算出不要である。

【０１３３】以上により、図１２のステップＳ４４の適
合ルール演算が終了する。

【０１３４】図１２に戻り現像濃度制御ルーチンの説明
を続ける。

【０１３５】ステップＳ４４による適合ルール演算が終
了した後、ステップＳ４５において、操作量補正演算器
３６により、ミッド濃度およびハイライト濃度を目標値
に制御するための、操作量の補正量を演算する。

【０１３６】図１４は操作量の補正量を求める方法を示
す概念図である。

【０１３７】この図１４にも、スコロ設定値軸、ＬＰ設
定値軸、およびトナー濃度軸を有する３次元空間が示さ
れている。

【０１３８】ここでは、現像濃度制御用の基準パッチを
作成した時のＬＰ設定値が「９８」、スコロ設定値が
「７６」であったものとして説明する。

【０１３９】先ず、現像濃度センサ１０が測定したミッ
ド濃度パッチおよびハイライト濃度パッチそれぞれの測
定値を、設定値（９８，７６）に対応付けて、この図１
４に示す３次元空間上にプロットする。ここでは、ミッ
ド濃度パッチおよびハイライト濃度パッチの各トナー濃
度がそれぞれ点Ｍ５，点Ｈ５で示されているものとす
る。

【０１４０】次に、上述したように、ミッド濃度用およ
びハイライト濃度用それぞれの適合ルールを求め、プロ
ットした点Ｍ５，Ｈ５を通る適合ルール平面ＭＡＰ，Ｈ
ＡＰを図１４の３次元空間内に設定する。

【０１４１】次に、各濃度パッチの目標濃度を、図１４
の３次元空間内に目標濃度平面（パッチ濃度軸上でトナ
ー濃度の目標値を通り、スコロ設定値軸＆ＬＰ設定値軸
平面に平行な平面）として設定する。

【０１４２】以上の処理により図１４の３次元空間内に
は、ミッド濃度に関する適合ルール平面ＭＡＰと、ハイ
ライト濃度に関する適合ルール平面ＨＡＰと、ミッド目
標濃度平面ＭＴＰと、ハイライト目標濃度平面ＨＴＰが
構成される。

【０１４３】ここで、次回の操作量設定値の組合せが、
ミッド適合ルール平面ＭＡＰとミッド目標濃度平面ＭＴ
Ｐが交差するミッド目標実現ラインＭＴＬ上の何れかの
点に対応することになるように操作量を補正することに
よりミッド目標濃度が実現できると予測できる。

【０１４４】同様にハイライト濃度についても、次回の
操作量設定値の組合せが、ハイライト目標実現ラインＨ
ＴＬ上の何れかの点に対応することになるように次回の
操作量を補正することにより、次回の画像出力時にハイ
ライト目標濃度が実現できると予測できる。

【０１４５】ミッド目標濃度とハイライト目標濃度の双
方を同時に実現するためには、ミッド目標実現ラインＭ
ＴＬとハイライト目標実現ラインＨＴＬを、ＬＰ設定値
軸とスコロ設定軸で作られる平面へ射影して、その交点
に相当するＬＰ設置値およびスコロ設定値の組み合わせ
を次回の操作量として採用すればよい。図１４で用いた
例の場合、今回の設定値（９８，７６）を、次回は、交
点の設定値（１２８，１１５）に修正して設定すれば、
ミッド濃度とハイライト濃度のそれぞれの目標値が同時
に実現できる。

【０１４６】このようにして、ミッド濃度およびハイラ
イト濃度それぞれの目標値を実現するためのＬＰ設定値
とスコロ設定値が決定できる。

【０１４７】ところで、本実施形態では、誤差演算器３
２によって、ミッド濃度目標値とミッド濃度パッチのト
ナー濃度測定値との誤差ΔＤ６０、およびハイライト濃
度目標値とハイライト濃度パッチのトナー濃度測定値と
の誤差ΔＤ２０が予め求められている。この場合には、
スコロ設定値の補正量ΔＳＣおよびＬＰ設定値の補正量
ΔＬＰを次のように数式で求めることができる。まず、 ΔＤ６０＝Ａ１・ΔＬＰ＋Ａ２・ΔＳＣ … （１’） ΔＤ２０＝Ｂ１・ΔＬＰ＋Ｂ２・ΔＳＣ … （２’） という式が成り立っている。但し Ａ１＝Σ（ａ１ｊ・Ｗｊ） Ａ２＝Σ（ａ２ｊ・Ｗｊ） Ｂ１＝Σ（ｂ１ｊ・Ｗｊ） Ｂ２＝Σ（ｂ２ｊ・Ｗｊ） であり、上述したように、Σは、ｊ（ｊは正の整数）で
互いに区別される値についての、現像濃度制御ルールの
総数に亘る総和を意味する。

【０１４８】そして、これら（１’）式および（２’）
式をΔＳＣおよびΔＬＰについて解くことにより、 ΔＬＰ＝（Ｂ２・ΔＤ６０−Ａ２・ΔＤ２０）／（Ａ１
・Ｂ２−Ａ２・Ｂ１） ΔＳＣ＝（Ｂ１・ΔＤ６０−Ａ１・ΔＤ２０）／（Ａ２
・Ｂ１−Ａ１・Ｂ２） という式が得られ、これらの式に、誤差演算器３２によ
って求められた誤差ΔＤ６０，ΔＤ２０を代入すること
により補正量ΔＳＣおよびΔＬＰが求められる。

【０１４９】こうして図１２に示すステップＳ４５にお
いて求められた補正量ΔＳＣおよびΔＬＰを、それぞ
れ、基準パッチを形成した時のスコロ設定値ＳＣおよび
ＬＰ設定値ＬＰから減じることにより、補正後のスコロ
設定値およびＬＰ設定値が得られる。

【０１５０】こうして得られた補正後のスコロ設定値お
よびＬＰ設定値が、図１２に示すステップＳ４６におい
て操作メモリに記憶されて操作量が設定される。その
後、現像濃度制御ルーチンが終了する。

【０１５１】このような現像濃度制御ルーチンにより、
感光体上の現像トナー濃度が目標の濃度に保たれる。

【０１５２】（４＿４）転写電流制御動作 図１５は、転写電流制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【０１５３】本実施形態では、この転写電流制御ルーチ
ンは、コントラスト電位推論器４３、トナー帯電量推論
器４４、転写電流設定値演算器４５等によって実行され
る。

【０１５４】この転写電流制御ルーチンでは、先ず、ス
テップＳ５１において、出力画像と出力画像の間のイン
タイメージ部に、操作量を維持したままシャドーパッチ
の静電潜像およびトナー像を形成させ、このときの操作
量設定値を操作量メモリ２０（図５参照）から取得す
る。次に、ステップＳ５２において、現像濃度センサ１
０にシャドーパッチのトナー濃度を測定させ、ステップ
Ｓ５３において、温度湿度センサ１１に現在のＩＯＴ内
の温度湿度を測定させる。このステップＳ５３は、本発
明にいう第３の測定ステップの一例である。

【０１５５】次に、ステップＳ５４において、コントラ
スト電位推論器４３により、コントラスト電位推論ルー
ルメモリ４２に記憶されている複数の電位推論ルール
と、シャドーパッチを形成した時の操作量（ここではス
コロ設定値およびＬＰ設定値）と、温度湿度センサ１１
の測定値とから、シャドーパッチを形成した時のコント
ラスト電位を推論する。つまり、このステップＳ５４
は、本発明にいう電位差推定ステップの一例であり、こ
こでは、第１および第２の測定ステップにおける測定結
果に間接的に基づいて電位差を推定する。

【０１５６】次にコントラスト電位の推論方法を説明す
る。

【０１５７】図１６は本実施形態におけるコントラスト
電位の推論方法の説明図である。

【０１５８】図１６には、温度軸、湿度軸、およびコン
トラスト電位軸を有する３次元の座標空間が示されてい
る。図１６に示す５つの点Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ
２４，Ｐ２５は、上述した代表的な５通りの温度湿度環
境を示す点であり、これらの点が示す温度湿度環境につ
いては予めコントラスト電位推論ルールがコントラスト
電位推論ルールメモリ４２（図５参照）内に記憶されて
いる。

【０１５９】そして、この図１６には、５通りの温度湿
度環境に対応する５つのコントラスト電位推論ルールそ
れぞれによって、シャドーパッチを形成した時のスコロ
設定値およびＬＰ設定値が共通に用いられて得られた５
つのコントラスト電位を表す５つの点Ｖｃ２１，Ｖｃ２
２，Ｖｃ２３，Ｖｃ２４，Ｖｃ２５が、５つの点Ｐ２
１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４，Ｐ２５それぞれに対応付
けられてプロットされている。これを式で表現すると、
各コントラスト電位推論ルールを表す上記（４）式にス
コロ設定値およびＬＰ設定値を代入してＶｃを求めてい
ることと同義である。そして、５つの点Ｖｃ２１，Ｖｃ
２２，Ｖｃ２３，Ｖｃ２４，Ｖｃ２５のなるべく近くを
通る平面を重線形回帰法によって求める。この平面のこ
とを環境電位推論ルール平面ＶｃｅＰと称する。この環
境電位推論ルール平面ＶｃｅＰは、本発明にいう「推定
ルールの原型」の一例である。

【０１６０】次に、上述したコントラスト電位推論ルー
ル生成ルーチンで最新のコントラスト電位推論ルールを
生成した時の温度湿度の値を示す点Ｐ２６と、その最新
のコントラスト電位推論ルールに、シャドーパッチを形
成した時のスコロ設定値およびＬＰ設定値を代入して得
られたコントラスト電位を表す点Ｖｃ２６をプロットす
る。そして、環境電位推論ルール平面ＶｃｅＰがＶｃ２
６を通るように、コントラスト電位軸方向に環境電位推
論ルール平面ＶｃｅＰを平行移動する。平行移動させた
平面を修正環境電位推論ルール平面ＶｃｅＰ’と称す
る。つまり、図１５に示すステップＳ５４は、本発明に
いうルール作成ステップも兼ねている。

【０１６１】ステップＳ５３で測定した温度湿度の値を
示す点Ｐ２７に対応させて、修正環境電位推論ルール平
面ＶｃｅＰ’上に点Ｖｃ２７をプロットすることで、シ
ャドーパッチを作成した時のコントラスト電位が推論で
きる。

【０１６２】修正環境電位推論ルール平面ＶｃｅＰ’の
作成プロセスを数式を用いて示すと次のようになる。

【０１６３】環境電位推論ルールは Ｖｃ＝ｅ１・Ｔｅｍｐ＋ｅ２・Ｈｕｍｉ＋ｅ３ … （５） という式で表される。ここで、Ｖｃはコントラスト電
位、Ｔｅｍｐは温度、Ｈｕｍｉは湿度であり、ｅ１，ｅ
２，ｅ３は係数である。この（４）式に、上述した代表
的な５通りの温度湿度環境それぞれの温度および湿度を
代入すると共に、それら５通りの温度湿度環境それぞれ
に対応するコントラスト電位推論ルールによって求めら
れたコントラスト電位も代入し、重線形回帰により係数
ｅ１，ｅ２，ｅ３の値を求める。

【０１６４】次に係数ｅ１，ｅ２，ｅ３の値が求められ
た（５）式に、最新のコントラスト電位推論ルールが生
成された時の温度測定値Ｔｒｍｐおよび湿度測定値Ｈｕ
ｍｉを代入するとともに、最新のコントラスト電位推論
ルールに基づいて得られたコントラスト電位Ｖｃの値も
代入して係数ｅ３の値を修正する。この結果、修正環境
電位推論ルールは、 Ｖｃ＝ｅ１・Ｔｅｍｐ＋ｅ２・Ｈｕｍｉ＋ｅ３′ … （６） という式で表される。

【０１６５】次に（６）式にシャドーパッチ作成時の温
度測定値Ｔｅｍｐおよび温度測定値Ｈｕｍｉを代入する
ことにより、シャドーパッチ作成時におけるコントラス
ト電位を演算する。以上により、図１５のステップＳ５
４のコントラスト電位演算が終了する。

【０１６６】ステップＳ５４によるコントラスト電位演
算が終了した後、ステップＳ５５において、トナー帯電
量推論器４４によりトナー帯電量（単位トナー重量当た
りの電荷量）が推論される。トナー帯電量推論器４４に
は、シャドーパッチ測定における現像濃度センサ１０の
出力値と実際の現像トナー重量との関係を表す式などが
予め与えられており、トナー帯電量推論器４４は、この
関係を表す式などを用いて、今回現像濃度センサ１０で
測定されたシャドーパッチの現像トナー重量を算出し、
現像トナー重量の算出値とステップＳ５４で推論された
コントラスト電位の値とを用いてトナー帯電量を求め
る。

【０１６７】次に、ステップＳ５６では、ステップＳ５
５で推論されたトナー帯電量やステップＳ５４で推論さ
れたコントラスト電位に基づいて、転写電流設定値演算
器４５によって最適な転写電流設定値が求められる。転
写電流設定値演算器４５には、種々のトナー帯電量およ
び種々のコントラスト電位の下での画像転写実験に基づ
いて転写率や画質などの観点から求められた最適な転写
電流値が、トナー帯電量およびコントラスト電位の関数
として与えられている。転写電流設定値演算器４５は、
この関数を用いて転写電流の最適設定値を求める。ステ
ップＳ５６において転写電流設定値ＴＣが設定された
後、転写電流制御ルーチンが終了する。

【０１６８】このような転写電流制御ルーチンにより、
感光体上のトナー帯電量（およびコントラスト電位）に
応じた最適な転写電流が実現され、この転写電流によっ
て画像転写が行われることにより、高画質な画像が最終
的に用紙上に形成されることとなる。また、上述したよ
うな転写電流制御ルーチンでは、電位センサを用いるこ
となくコントラスト電位やトナー帯電量を推定すること
ができ、安価なＩＯＴを実現することができる。

【０１６９】以下、本発明の実施形態の変形例について
説明する。

【０１７０】（１）上記実施形態のＩＯＴは、単色レー
ザを用いた画像形成装置であるが、本発明の適用範囲は
この実施形態に限定されるものではなく、多色レーザを
用いた画像形成装置であってもよい。また、デジタル方
式およびアナログ方式のいずれの方式であっても実現可
能である。更に、上述したように、これらの画像形成装
置は、プリンタに組み込まれてもよく、あるいは複写機
に組み込まれてもよい。

【０１７１】（２）上記実施形態において用いた現像濃
度センサは単なる一例であり、本発明の効果を得るため
には、基準パッチの濃度が測定できるセンサであれば、
どのような方式のセンサでも差し支えない。

【０１７２】（３）上記の実施形態では、本発明にいう
制御ステップが転写電流制御に応用された例が示されて
いるが、これは一例である。本発明によれば、電位セン
サを用いずにコントラスト電位やトナー帯電量を推論で
きるので、制御ステップでは、例えば推論したトナー帯
電量が一定になるようにトナー供給量を制御しても良
い。このような制御方式は、従来技術のＡＤＣ方式を電
位センサ無しで実現することに相当する。

【０１７３】また、本発明にいう制御ステップでは、二
成分現像装置内のトナーとキャリアの混合比と、湿度
と、トナー帯電量との対応関係を予め求めて記憶してお
き、この対応関係を用いて、湿度測定値とトナー帯電量
推論値から混合比を求め、この混合比が一定になるよう
にトナー供給量を制御しても良い。この制御方式は、従
来技術のＡＴＣ方式を、二成分現像装置内のトナー濃度
センサ無しで実現することに相当する。

【０１７４】あるいは、本発明にいう制御ステップで
は、推論されたコントラスト電位に基づいて、適切なコ
ントラスト電位が生じるように帯電設定値や露光量設定
値や現像バイアス電位を制御してもよい。

【０１７５】（４）上記実施形態では、コントラスト電
位推論ルールを、２種類の操作量（帯電設定値と露光量
設定値）とコントラスト電位との対応関係として生成す
るが、これは単なる一例であり、本発明では、例えば、
バイアスロール帯電器のように、帯電設定値を補正制御
しなくても安定した帯電電位が得られるシステムを採用
した場合には、露光量設定値のみとコントラスト電位と
の間の対応関係をコントラスト電位推論ルールとして用
いても良い。この場合、コントラスト電位推論ルールを
生成するためのシャドーパッチは最少で２個作成すれば
よい。

【０１７６】（５）上記の実施形態では、温度と湿度の
関数としての環境電位推論ルールを用いてコントラスト
電位を推論するが、これは一例であり、本発明では、例
えば、バイアスロール帯電器のように、湿度変動による
帯電電位変動が無視できるほど小さいシステムを採用し
た場合には、温度データのみを用いてコントラスト電位
を推論しても良い。また、本発明は、温度データとして
感光体表面などの温度を用いるものであっても良い。

【０１７７】（６）上記実施形態においては、現像濃度
制御ルール生成ルーチン、コントラスト電位推論ルール
生成ルーチン、現像濃度制御ルーチン、および転写制御
ルーチンのそれぞれについて、実行するか否かの判定
を、経過時間や累積出力枚数や温度湿度の変化量を基準
として行う例が示されているが、判定の基準は上記説明
した例に限定されるものではない。例えば、上記説明
で、あるルーチンについて用いられている判定基準が、
他のルーチンについての判定基準として用いられてもよ
く、上記説明した判定基準を適宜に組み合わせた判定基
準が用いられてもよく、上記説明した判定基準以外の、
電源投入回数などといった判定基準が用いられてもよ
い。

【０１７８】（７）上記実施形態では、現像濃度制御ル
ールの生成および現像濃度制御に事例ベース推論を用い
ているが、これは単なる一例であり、本発明では、例え
ば、予めＩＯＴの代表的な特性（現像濃度制御ルール）
を実験的に求めておき、その特性を用いて制御しても良
い。また、本発明では、ファジイやニューラルネットワ
ークの手法を用いて現像濃度制御を行っても良い。

【０１７９】（８）上記実施形態では、現像濃度制御用
に２種類の操作量と２種類の基準パッチを用いて、トナ
ー像の現像濃度と階調との双方を制御する例について説
明したが、これは単なる一例である。本発明は、１種類
の操作量（例えば露光量設定値）と１種類の基準パッチ
を用いて、トナー像の現像濃度を制御し、階調性は、入
力画像信号に基づいてレーザ光を変調するときのトーン
カーブを表すＬＵＴ（ルックアップテーブル）の値をか
えて制御するものであってもよい。

【０１８０】

【発明の効果】上記説明したように、本発明によれば、
コントラスト電位やトナー帯電量を反映した、画像形成
条件の制御を低コストで実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態を示す概要
図である。

【図２】本実施形態の感光体上に形成された現像濃度制
御用の基準パッチの平面図である。

【図３】本実施形態の感光体上に形成された転写電流制
御用の基準パッチの平面図である。

【図４】本実施形態における現像濃度センサの概略構成
図である。

【図５】本実施形態のブロック図である。

【図６】制御部のメインルーチンのフローチャートであ
る。

【図７】現像濃度制御ルール生成ルーチンのフローチャ
ートである。

【図８】本実施形態において生成される現像濃度制御ル
ールを示す図である。

【図９】コントラスト電位推論ルール生成ルーチンのフ
ローチャートである。

【図１０】コントラスト電位とベタパッチのトナー濃度
測定値との対応関係を示す図である。

【図１１】本実施形態において生成されるコントラスト
電位推論ルールを示す図である。

【図１２】本実施形態における現像濃度制御ルーチンの
フローチャートである。

【図１３】適合ルールの演算方法の説明図である。

【図１４】操作量の補正量を求める方法を示す概念図で
ある。

【図１５】転写電流制御ルーチンのフローチャートであ
る。

【図１６】本実施形態におけるコントラスト電位の推論
方法の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ スコロトロン帯電器 ３ ＲＯＳ（レーザ出力部） ４ 現像器 ５ 転写器 ６ 定着器 ７ 用紙トレイ ８ クリーナ ９ 除電器 １０ 現像濃度センサ １０ａ ＬＥＤ照射部 １０ｂ 受光素子 １１ 温度湿度センサ １２ グリッド電源 １３ レーザ駆動回路 １４ 現像バイアス電源 １５ 転写電源 １６ 基準パッチ信号発生器 ２０ 操作量メモリ ２１ 操作量出力回路 ３０ 現像濃度制御部 ３１ 現像濃度目標値メモリ ３２ 誤差演算器 ３３ 現像濃度制御ルール演算器 ３４ 現像濃度制御ルールメモリ ３５ 現像濃度適合ルール演算器 ３６ 操作量補正演算器 ４０ 転写電流制御部 ４１ コントラスト電位推論ルール演算器 ４２ コントラスト電位推論ルールメモリ ４３ コントラスト電位推論器 ４４ トナー帯電量推論器 ４５ 転写電流設定値演算器 １００ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA02 DA10 DA13 DA14 DD08 DE02 EA01 EA02 EA03 EA05 EA06 EC03 EC04 EC07 EC19 EC20

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御可能な画像形成条件の下で最終的に
   所定の記録媒体上に画像を形成する画像形成方法であっ
   て、表面に静電潜像を担持する像担持体上に静電潜像を
   形成し、形成した静電潜像上に、内部に帯電トナーを収
   納した現像器の帯電トナーを、該現像器と該静電潜像と
   の間の電位差により転移させることによりその静電潜像
   を現像してトナー像を形成し、そのトナー像を最終的に
   前記記録媒体上に転写させて画像を形成する画像形成方
   法において、 前記像担持体上に所定の静電潜像を形成し、その静電潜
   像を現像して第１のトナー像を形成し、その第１のトナ
   ー像のトナー濃度を測定する第１の測定ステップと、 前記現像器と前記像担持体表面との間の電位差を既知の
   電位差に調整し、その既知電位差の下で該現像器から該
   像担持体上に前記帯電トナーを転移させることにより第
   ２のトナー像を形成し、その第２のトナー像のトナー濃
   度を測定する第２の測定ステップと、 前記第１の測定ステップにおける測定結果と、前記第２
   の測定ステップにおける測定結果との双方に基づいて前
   記画像形成条件を制御する制御ステップとを備えたこと
   を特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 前記制御ステップが、前記画像形成条件
   として、前記像担持体上に静電潜像を作成する静電潜像
   作成条件、前記現像器にトナーを供給するトナー供給条
   件、および前記像担持体上のトナー像を転写する転写条
   件のうちの少なくとも何れか１つの条件を制御するもの
   であることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 温度および湿度のうち少なくとも何れか
   一方を測定する第３の測定ステップを備え、 上記制御ステップが、前記画像形成条件を、前記第３の
   測定ステップにおける測定結果にも基づいて制御するも
   のであることを特徴とする請求項１記載の画像形成方
   法。
4. 【請求項４】 前記第１の測定ステップにおける測定結
   果と、前記第２の測定ステップにおける測定結果との双
   方に基づいて前記帯電トナーの帯電量を推定する帯電量
   推定ステップを備え、 前記制御ステップが、前記画像形成条件を、前記帯電量
   推定ステップにおいて推定された帯電量に基づいて制御
   するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。
5. 【請求項５】 前記第１の測定ステップにおける測定結
   果と、前記第２の測定ステップにおける測定結果との双
   方に基づいて、前記現像器と前記像担持体との間の電位
   差を推定する電位差推定ステップを備え、 前記制御ステップが、前記画像形成条件を、前記電位差
   推定ステップにおいて推定された電位差に基づいて制御
   するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。
6. 【請求項６】 温度および湿度のうち少なくとも何れか
   一方を測定する第３の測定ステップを備え、 前記電位差推定ステップが、前記現像器と前記像担持体
   との間の電位差を、前記第３の測定ステップにおける測
   定結果にも基づいて推定するものであることを特徴とす
   る請求項５記載の画像形成方法。
7. 【請求項７】 前記現像器と前記像担持体との間の電位
   差を前記画像形成条件に基づいて推定する推定ルール
   を、前記第１の測定ステップにおける測定結果と、前記
   第２の測定ステップにおける測定結果との双方に基づい
   て作成するルール作成ステップを備え、 前記電位差推定ステップが、前記現像器と前記像担持体
   との間の電位差を、前記ルール作成ステップにおいて作
   成された推定ルールに従って推定するものであることを
   特徴とする請求項５記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 前記ルール作成ステップが、前記推定ル
   ールの原型を、前記第１の測定ステップにおける測定結
   果と、前記第２の測定ステップにおける測定結果との双
   方に基づいて修正することにより、前記電位差推定ステ
   ップで用いられる推定ルールを作成するものであること
   を特徴とする請求項７記載の画像形成方法。
9. 【請求項９】 前記第１の測定ステップが、複数の画像
   形成条件それぞれの下で前記第１のトナー像を形成し、
   各画像形成条件の下で形成された各第１のトナー像のト
   ナー濃度を測定することにより複数の測定結果を得るも
   のであり、 前記ルール作成ステップが、前記第１の測定ステップに
   よる複数の測定結果と、前記第２の測定ステップによる
   測定結果との双方に基づいて前記推定ルールを作成する
   ものであることを特徴とする請求項７記載の画像形成方
   法。
10. 【請求項１０】 前記第２の測定ステップが、複数の既
    知の電位差それぞれの下で前記第２のトナー像を形成
    し、各電位差の下で形成された各第２のトナー像のトナ
    ー濃度を測定することにより複数の測定結果を得るもの
    であり、 前記ルール作成ステップが、前記第１の測定ステップに
    よる測定結果と、前記第２の測定ステップによる複数の
    測定結果との双方に基づいて前記推定ルールを作成する
    ものであることを特徴とする請求項７記載の画像形成方
    法。
11. 【請求項１１】 制御可能な画像形成条件の下で最終的
    に所定の記録媒体上に画像を形成する画像形成装置であ
    って、 表面に静電潜像を担持する像担持体と、 前記像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成部と、 内部に帯電トナーを収納しており、その帯電トナーを前
    記像担持体との間の電位差によって該像担持体上に転移
    させることにより該像担持体上の静電潜像を現像してト
    ナー像を形成する現像器と、 前記トナー像のトナー濃度を測定する測定部と、 前記現像器によって前記像担持体上に形成されたトナー
    像を最終的に前記記録媒体上に転写させる転写部とを備
    え、更に、 前記潜像形成部に、所定の静電潜像を前記像担持体上に
    形成させ、前記現像器に、その静電潜像を現像させて第
    １のトナー像を形成させ、前記測定部に、その第１のト
    ナー像のトナー濃度を測定させる第１の測定ステップ、
    前記現像器と前記像担持体表面との間の電位差を既知の
    電位差に調整し、その既知の電位差の下で該現像器から
    該像担持体上に前記帯電トナーを転移させることにより
    第２のトナー像を形成させ、前記測定部に、その第２の
    トナー像のトナー濃度を測定させる第２の測定ステッ
    プ、および、前記第１の測定ステップにおける測定結果
    と前記第２の測定ステップにおける測定結果との双方に
    基づいて前記画像形成条件を制御する制御ステップを実
    行する制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置。