JP2010008960A - 画像形成装置および画像濃度制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】、各色の階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部を予め決定された固定の画像形成条件である現像バイアスで作像する固定トナーパッチとし、残りの複数のトナーパッチを、前回調整された画像形成条件たる現像バイアスに基づいて設定された現像バイアスで作像する可動トナーパッチとする。これら可動トナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を、前回の現像γの大小関係に基づいて設定する。
【選択図】図15
Description
一方、現像γが低いときは、現像能力が低下し、高い現像バイアスでないと、トナー付着量の多い画像を形成することができない。階調パターンとして、低現像バイアスで作像するトナーパッチでしか構成されていない場合は、現像γが低いとき、階調パターンのトナーパッチうちの最も高付着量側のトナーパッチも低付着量のトナーパッチとなってしまう。その結果、階調パターンのトナーパッチが低付着量側に集中してしまう。このように、低付着量側に集中してしまうと、トナー付着量のばらつきの影響を受けて、精度の良い現像γ、現像開始電圧Vkを算出できなくなる。よって、現像γが低いときにおいて、精度のよい現像γ、現像開始電圧Vkを算出するためには、低現像バイアスで作像するトナーパッチのほかに、高現像バイアスで作像するトナーパッチも必要となってくる。
このように、現像γが低い場合でも、高い場合でも精度の高い現像γを算出するためには、低現像バイアスで作像される複数のトナーパッチと高現像バイアスで作像される複数のトナーパッチが必要となってくる。その結果、従来の階調パターンは、低現像バイアスで作像される複数のトナーパッチと高現像バイアスで作像される複数のトナーパッチとを設けるため、10〜17個とトナーパッチ数が多くなってしまうのである。トナーパッチ数が多いと、画像濃度調整の時間が長くなるとともに、トナー消費量が多くなってしまうという不具合が生じてしまう。特に、Y、M、C、K色の4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、各色の階調パターンを作ることになるので、画像濃度調整の時間が長くなってしまう。
現在の現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していない場合は、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチ(以下、可動トナーパッチという)が、光学センサの検知範囲内で均等に分散する。これにより、少ないトナーパッチ数でも、現像γを精度よく求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
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、階調パターンにおける前記残りの複数のトナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値が低い色ほど、少なくなるように設定するよう前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1または2の画像形成装置において、前回画像形成条件を調整したときの各色の現像能力を示す指標値を、前回調整された画像形成条件に基づき把握するよう前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、前記前回調整された画像形成条件が、現像バイアスまたは現像ポテンシャルである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、前記制御手段は、前記各色階調パターンの前記複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて前記光学的検知手段の感度補正を行うものであって、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値が、同じ場合は、規定の条件に基づいて、現像能力を示す指標値の大小を決定するよう前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、少なくとも一つ以上の潜像担持体と、前記潜像担持体表面を帯電する少なくとも一つ以上の帯電手段と、前記帯電手段によって表面が帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、互いに異なる色のトナーを含有し、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前記現像剤担持体上のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させて前記潜像を現像する複数の現像手段と、を備えた画像形成手段と、それぞれの潜像担持体の現像によって得られたトナー像を、前記無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは前記無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、前記無端移動体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段とを備えた画像形成装置において、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを各色形成するステップと、前記複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて前記現像手段の現像能力を示す指標値を各色算出するステップと、算出した各色の指標値に基づいて各色の画像形成条件を調整するステップとを有する画像濃度調整方法において、前記各色の階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについては、予め決定された固定の画像形成条件で作像し、残りの複数のトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、階調パターンにおける前記残りの複数のトナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量は、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値を各色比較して順位づけを行い、前記順位づけに基づいて、各色の付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を決定することを特徴とするものである。
ここで、特願2008−28139号に記載の画像形成装置においては、各色の階調パターンにおける前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像されるトナーパッチ(以下、可動トナーパッチという)のうち、トナー付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を各色規定のベタ画像となる付着量に設定している。上述したように、前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に大きくなった場合、前回の現像γが一番小さい色に対応する現在の現像γが、前回の現像γに対して一番大きく変動する。その結果、前回の現像γが一番小さい色は、光学的検知手段の検知範囲に入る可動トナーパッチの数が他色よりも少なくなり、現像γの算出精度が他色よりも落ちてしまう。
本出願人は、上記のような理由で前回の現像γに対して現在の現像γが大幅に大きくなったときや前回の現像γに対して現在の現像γが大幅に小さくなったときに、現像γの算出精度が他色に比べて劣る色が出ることがわかったのである。
すなわち、前回の現像γが他色よりも小さい色は、環境などが大幅に変動して前回現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に大きくなったとき、他色に比べて前回の現像γに対する現像γの変動が大きい。このため、他色に比べて可動トナーパッチの付着量の目標付着量対する増加量が大きい。しかし、本発明では、トナー付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を他色よりも少なくしている。よって、可動トナーパッチの付着量の目標付着量に対する増加量が他色に比べて多くても、光学的検知手段の検知範囲に入るトナーパッチの数が、他色よりも少なくなるのを抑制することができる。これにより、前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に大きくなったとき、前回の現像γが他色よりも小さい色の現像γの算出精度が他色よりも落ちてしまうのを抑制することができる。
なお、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に小さくなったとき、前回の現像γが他色よりの小さい色は、他色に比べて前回の現像γに対する現像γの変動が小さい。よって、トナー付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を少なくしても、他色に比べてトナーパッチが低付着側に集中するのを抑制することができる。その結果、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に小さくなったときの現像γ算出精度が低下することがない。
一方、前回の現像γが他色よりも大きい色は、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に小さくなったとき、他色に比べて前回の現像γに対する現在の現像γの変動が大きい。このため、他色に比べて可動トナーパッチの付着量が目標付着量対する減少量が大きい。しかし、トナー付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を他色よりも多くしているので、可動トナーパッチの付着量の目標付着量に対する減少量が他色に比べて多くても、可動トナーパッチが低付着側に集中するのを抑制することができる。これにより、前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に小さくなったとき、前回の現像γが他色よりも大きい色の現像γの算出精度が他色よりも落ちてしまうのを抑制することができる。
また、前回の現像γが大きい色は、環境などが大幅に変動し各色の現在の現像γが前回の現像γに対して大幅に大きくなったときの前回の現像γに対する現像γの変動が他色よりも小さい。よって、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量が他色よりも多くしても、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現在の現像γが大幅に大きくなったときに光学的検知手段の検知範囲内に入るトナーパッチ数が他色よりも少なくなるのを抑制することができる。よって、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現像γが大幅に大きくなったときの現像γ算出精度が低下することがない。
このように、本発明によれば、環境などが大幅に変動して前回の現像γに対して各色の現像γが大幅に大きくなったり、小さくなったりしても、全色の現像γを精度よく算出することができる。よって、全色精度のよい画像濃度調整を行うことができる。
また、一部のトナーパッチを予め決定された固定の画像形成条件で形成することで、確実に各色の現像γの算出を行うことができたり、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して現像γが大幅に小さくなったときの現像γの算出精度の低下を抑制できたりすることができる。
図1は、本実施形態に係るレーザプリンタの主要部を示す概略構成図である。
このレーザプリンタは、画像形成手段として、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)の各色の画像を形成するための4組の作像手段たるプロセスユニット1Y,1C,1M,1K(以下、各符号の添字Y、C、M、Kは、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック用の部材であることを示す。)を備えている。このプロセスユニット1Y,1C,1M,1Kは、それぞれ、潜像担持体としてのドラム状の感光体11Y,11C,11M,11Kを有する感光体ユニット10Y,10C,10M,10Kと、現像手段たる現像装置20Y,20C,20M,20Kとを備えている。
図2において、プロセスユニット1Yは、上述したように、感光体ユニット10Y及び現像手段たる現像装置20Yを備えている。感光体ユニット10Yは、感光体11Yのほか、その感光体表面をクリーニングするクリーニングブレード13Y、その感光体表面を一様帯電する帯電手段たる帯電ローラ15Y等を備えている。また、感光体表面に潤滑剤を塗布するとともに、感光体表面を除電する機能を有する潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ12Yも備えている。この潤滑剤塗布兼除電ブラシローラ12Yは、ブラシ部が導電性繊維で構成され、その芯金部には除電バイアスを印加するための図示しない除電用電源が接続されている。
図3は、光学センサ69の概略断面図である。図に示すように、光学センサ69は、主に、発光手段としての発光素子311と、正反射光を受光するための第1の受光手段としての正反射受光素子312と、拡散反射光を受光するための第2の受光手段としての拡散反射受光素子313とから構成されている。発光素子311から発した光を、中間転写ベルト6の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト6の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで正反射した正反射光を正反射受光素子312によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト6の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子313によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。
図5は、プロセスコントロールの基本フロー図である。なお、図5のプロセスコントロールの制御フローは、電源投入時におけるプロセスコントロールの制御フロー図である。
まず、電源が投入され、装置が立ち上がったら(S1)、制御部100は、光学センサ69の校正を行う(S2)。具体的には、光学センサ69の正反射受光素子312の出力が予め決められた所定値(4V)になるように、発光素子311の発光強度を調整する。なお、光学センサ69の校正は、行わなくてもよい。
Vsg:転写ベルト地肌部を検知する光学センサからの出力電圧値(地肌部検知電圧)
Vsp:各基準パッチを検知する光学センサからの出力電圧値(パッチ検知電圧)
Voffset:オフセット電圧(LEDをOFFしているときの出力電圧値)
_reg:正反射光出力(Regular Reflectionの略)
_dif:拡散反射光出力(Diffuse Reflectionの略)(cf.JIS Z 8105 色に関する用語)
[n] 要素数:nの配列変数
i)以下の式を用いて正反射光からオフセット電圧を減ずる。
ΔVsg_reg[K][n]=Vsg_reg[K][n]−Voffset_reg
ΔVsp_reg[K]=Vsg_reg[K]−Voffset_reg[K]
正規化値Rn[K]=ΔVsg_reg[K][n]/ΔVsp_reg[K]
正規化値に対応する付着量変換テーブルを予め作成しておき、それに対応させて付着量を得る。
以上が、Kトナーの付着量算出アルゴリズムである。
カラートナー付着量においては、以下に示すSTEP1〜7という7段階の処理によって演算する。
STEP1では、データサンプリングを行って、ΔVspやΔVsgを算出する。まず、正反射光出力,拡散反射光出力ともに、全基準パッチ[n]個についてオフセット電圧との差分を計算する。これは、最終的には「センサ出力の増分をカラートナーの付着量に変化よる増分」のみで表したいためである。
また、拡散反射光出力増分については、次のようにして求める。
このようなSTEP1により、図7に示す特性曲線を得る。
STEP2では、感度補正係数αを算出する。まず、STEP1にて求めたΔVsp_reg.[n]やΔVsp_dif.[n]から、各基準パッチ毎に「ΔVsp_reg.[n]/ΔVsp_dif.[n]」を算出する。そして、後述するSTEP3で正反射光出力の成分分解を行う際に、拡散光出力(ΔVsp_dif[n])に乗ずるための感度補正係数αを、次のようにして算出する。
STEP3では、正反射光の成分分解を行う。
正反射光出力の拡散光成分については、次のようにして求める。
STEP4では、正反射光出力の正反射成分を正規化する。次の式のようにして、各パッチ検知電圧における地肌検知電圧との比を求めて、0〜1までの正規化値へ変換するのである。
STEP5では、拡散光出力の地肌部変動補正を行う。まず、次の式のようにして、ベルト地肌部からの拡散光出力成分を、拡散光出力電圧から除去する。
STEP6では、拡散光出力の感度を補正する。具体的には、図12に示すように、「正反射光の正反射成分の正規化値」に対し、地肌部変動補正後の拡散光出力をプロットし、そのプロット線を近似することで、拡散光出力の感度を求め、この感度があらかじめ定めた狙いの感度となる様、補正を行う。
まず、プロット線を2次近似式(y=ξ1x2+ξ2x+ξ3)で近似して、最小二乗法により係数ξ1、ξ2、ξ3を求める。
x[i]:正反射光_正反射成分の正規化値
y[i]:地肌部変動補正後拡散光出力
なお、計算に用いるxの範囲は、0.1≦x≦1.0である。
上記(1)、(2)、(3)の連立方程式を解くことで、係数ξ1、ξ2、ξ3を求めることができる。
STEP7では、センサ出力値をトナー付着量に変換する。STEP6までの処理により、LED光量低下などによって生ずる拡散反射出力の経時的な変動に対する補正処理が全て行われたため、最後に、センサ出力値をトナー付着量変換テーブルに基づいてトナー付着量に変換するのである。
以上が、カラートナーの付着量算出アルゴリズムである。
具体的な一例を示すと、Δγ≧0.30[(mg/cm2)/kV]、かつ、Vt−Vtref≧−0.2Vのとき、トナー濃度制御基準値Vtrefを0.2V下げて、現時点よりもトナー濃度を下げる補正を行う。また、Δγ≦−0.30[(mg/cm2)/KV]、かつ、Vt−Vtref≧0.2Vのときは、トナー濃度制御基準値Vtrefを0.2V上げて、現時点よりもトナー濃度を上げる補正を行う。また、−0.30[(mg/cm2)/KV]<Δγ<0.30[(mg/cm2)/KV]のときは、トナー濃度制御基準値Vtrefの補正は、行わない。
以上が、プロセスコントロールの制御フローである。
図13に示すように、トナーパッチのトナー付着量が0.6[mg/cm2]を超えると、光学センサ69の出力値に差が出なくなり、光学センサ69の出力値に基づいて算出された付着量が、ほぼ同じ値になっている。このように、光学センサ69においては、トナーパッチのトナー付着量が高付着となると、感度よく検知できなくなるのである。
現像γの算出において、最小二乗法により1次直線を求める際に使用するデータ点はこの光学センサ69の高感度範囲内に均等に分散していることが望ましい。なぜなら、データ点が集中すると、誤差要因により現像γの精度が悪くなることが考えられるからである。ここで、誤差要因とは現像スリーブの周期ムラによるトナーパッチのトナー付着量のばらつきや、中間転写ベルト上の傷などによる光学センサ出力誤差から生ずるトナー付着量誤差である。そのため、各トナーパッチ作成時の現像バイアスを近くして、各トナーパッチの付着量の差異を小さくすると、トナー付着量にばらつきが生じた場合に変動の影響を受けやすくなるため、現像γの精度が悪化してしまう。よって、現像γを精度よく算出するという観点からトナーパッチのトナー付着量は光学センサ69の有効検出範囲内で低付着側から高付着側にかけて、等間隔に分布することが求められる。また、データ点を等間隔に分布させることは、付着量算出の観点からも非常に重要である。
一方、現像γが低いときは、現像能力が低下し、高い現像バイアスでないと、トナー付着量の多い画像を形成することができない。階調パターンとして、低現像バイアスで作像するトナーパッチでしか構成されていない場合は、現像γが低いとき、階調パターンのトナーパッチうちの最も高付着量側のトナーパッチも低付着量のトナーパッチとなってしまい、階調パターンのトナーパッチが低付着量側に集中してしまう。このように、低付着量側に集中してしまうと、トナー付着量のばらつきの影響を受けて、精度の良い現像γを算出できなくなる。よって、現像γが低いときにおいて、精度のよい現像γを算出するためには、低現像バイアスで作像するトナーパッチのほかに、高現像バイアスで作像するトナーパッチも必要となってくる。
このように、現像γが低い場合でも、高い場合でも精度の高い現像γを算出するためには、低現像バイアスで作像される複数のトナーパッチと高現像バイアスで作像される複数のトナーパッチが必要となってくる。このため、従来の画像形成装置においては、10〜17個とトナーパッチ数を多くして、低現像バイアスで作像されるトナーパッチと高現像バイアスで作像されるトナーパッチとが複数存在するようにしている。しかし、トナーパッチ数が多いと、画像濃度調整の時間が長くなるとともに、トナー消費量が多くなってしまうという不具合が生じてしまう。特に、Y、M、C、K色の4色のトナーを用いてカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、各色の階調パターンを作ることになるので、画像濃度調整の時間が長くなってしまう。
以下に、図14を用いて具体的に説明する。
本実施形態においては、算出した現像γが図14の点線で示す範囲内にない場合、トナー濃度制御基準値Vtrefを変更している。図に示すように、算出した現像γが点線で示す範囲よりも小さい場合は、トナー濃度制御基準値Vtrefを0.2上げている。図14に示す場合では、Y,M,Cのトナー濃度制御基準値Vtrefを0.2上がる。トナー濃度制御基準値を上げることで、次回の現像γ算出時に現像γが大きくなる。このとき、3色のうち前回の現像γが一番低いY色が他の色に比べて現像γが大きく変動する。一方、3色のうち前回の現像γが一番高いM色は他の色に比べて現像γの変動量が小さかった。すなわち、前回の現像γが低くなるにつれて、前回の現像γに対して現在の現像γの変動量が大きくなった。
従来においては、各色の最大付着量の可動トナーパッチは、規定ベタ画像となる規定付着量(ここでは、0.45[mg/cm2])となるように作像する。そして、残りの可動トナーパッチを0〜0.45[mg/cm2]の範囲で均等分散するように作像する。その結果、M色に関しては、現像γの変動が小さいため、可動トナーパッチの全てを光学センサの検知範囲内に入れることができた。しかし、Y色に関しては、前回の現像γに対して現像γの変動が大きいため、可動トナーパッチのうち、高付着側の可動パッチが、光学センサ69の検知範囲外となってしまった。その結果、M色に比べて、現像γ算出時に用いるデータ数が少なくなってしまった。その結果、Y色の現像γの算出精度が、M色の現像γの算出精度よりも悪くなってしまった。
まず、前回のプロセスコントロールの結果により求められた各色の現像バイアスVbを取得して、現像バイアスVbから最大現像ポテンシャル:PotMaxを求める。
最大現像ポテンシャルは以下の式により求めることができる。
ここで、べた部露光後電位Vlとは露光を行った後の感光体電位であり、感光体の特性に依存する値となる。本実施形態ではVl=−50[V]である。例えば、前回のプロセスコントロールの結果、現像バイアスVbが−550[V]であったとすると、現像ポテンシャルはPotMax=|−550−(−50)|=500[−V]となる。
以上のように数11を用いて、各色それぞれの最大現像ポテンシャルPotMaxを求める。
K色トナーの場合、照射した光は、トナー表面で吸収されてしまうため、拡散反射光の感度が得られないといった特性がある。そのため、K色トナーでは正反射光のみを用いてトナー付着量の検知を行っている。また、正反射光のみで付着量の検知を行う場合には、トナー付着量が多くなるにつれて感度が低下するため、付着量の検知範囲がC,M,Y色のように、拡散反射光と正反射光との両方を用いて付着の検知を行うものに比べて狭くなる。よって、K色の階調パターンは、C、M、Yの階調パターンと異なる方式で階調パターンを作像するときの現像バイアスを算出する。
ここで、VPnは各トナーパッチの現像バイアスを表し、VPnのnは階調パタンのn番目を表す。
VP1(K)=PotMax(K)×(2/12)−Vl[−V]
VP2(K)=PotMax(K)×(4/12)−Vl[−V]
VP3(K)=PotMax(K)×(6/12)−Vl[−V]
VP4(K)=PotMax(K)×(8/12)−Vl[−V]
C,M,Yの階調パターンは、まず、数11より求めた、C,M,Y色の最大現像ポテンシャルの大きさを比較し、順序をつけていく。ここで、C,M,Y色の最大現像ポテンシャルを大きい順に、PotMAX(1)、PotMAX(2)、PotMAX(3)とする。例えば、最大現像ポテンシャルが大きい順にC、M、Yであったとすると、PotMAX(1)=PotMAX(C)、PotMAX(2)=PotMAX(M)、PotMAX(3)=PotMAX(Y)となる。ただし、取得した最大現像ポテンシャルが同一であった場合には、C、M、Yの順とする。
VP1(1)=PotMAX(1)×(1/12)−Vl
VP1(2)=PotMAX(2)×(2/12)−Vl
VP1(3)=PotMAX(3)×(3/12)−Vl
VP2(1)=PotMAX(1)×(4/12)−Vl
VP2(2)=PotMAX(2)×(5/12)−Vl
VP2(3)=PotMAX(3)×(6/12)−Vl
VP3(1)=PotMAX(1)×(7/12)−Vl
VP3(2)=PotMAX(2)×(8/12)−Vl
VP3(3)=PotMAX(3)×(9/12)−Vl
VP4(1)=PotMAX(1)×(10/12)−Vl
VP4(2)=PotMAX(2)×(11/12)−Vl
VP4(3)=PotMAX(3)×(12/12)−Vl
しかし、取得した最大現像ポテンシャルが同一(前回の現像γが同一)であった場合に、C、M、Yの順とすることで、以下の不具合が生じる。他の色よりも付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を少なくして作像されたC色は、現像の現像γが前回の現像γに対して小さくなる方向にシフトしたとき、他の色に比べて各可動トナーパッチが低付着側に集中して現像γの算出精度が落ちてしまう。また、現在の現像γが前回の現像γに対して大きくなる方向にシフトしたとき、他の色よりも付着量が最大の可動トナーパッチの目標付着量を少なくして作像されたY色は、他の色に比べて光学センサの検知範囲に入るトナーパッチが少なくなるおそれがあり、現像γの算出精度が落ちてしまうおそれがある。
一方、取得した最大現像ポテンシャルが同一(前回の現像γが同一)の場合において、順序づけを行わずに、各色の階調パターンを作像した場合は、各トナーパッチを0.1≦x≦1.0の範囲内で均等に分散させることができず、精度の高い感度補正係数ηを算出することができない。感度補正係数ηの算出精度が低下してしまうと、Y、M、Cの全ての現像γの算出精度が低下してしまう。一方、順序づけした場合は、Y、M、C色にいずれかひとつの精度低下ですむ。よって、本実施形態においては、取得した最大現像ポテンシャルが同一(前回の現像γが同一)であった場合には、C、M、Yの順と順位づけを行って、各色の階調パターンを作像し、精度の高い感度補正係数ηを算出する。
C、Y、Mに関しては、上述と同様な手法で付着量が最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を決定する。K色に関しては、例えば、C、Y、Mよりも前回の現像γが高い場合は、各可動トナーパッチの現像バイアスVPnを、数12を用いて算出する。また、C,M、Yと比較したとき、2番目に高い場合は、数12の(n/12)を例えば(n/13)にして、最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を少なくする。また、C,M、Yと比較したとき、3番目に高い場合は、2番目に高い場合よりも分母の値を大きくして、最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を落とす。C,M、Yと比較したとき、前回現像γが一番低い場合は、分母の値をさらに大きくして、最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を落とす。
これにより、K色に関しても、前回の現像γが他色に比べて小さく、環境変動で現在の現像γが前回の現像γに対して大きくなる方向にシフトした場合に他の色に比べて現在の現像γが前回の現像γに対して大きく変動しても、最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を落として可動トナーパッチが作像されているので光学センサの検知範囲に入る可動トナーパッチが他色よりも少なくなることが抑制される。また、前回の現像γが他色に比べて大きく、環境変動で現在の現像γが前回の現像γに対して小さくなる方向にシフトした場合に他の色に比べて現在の現像γが前回の現像γに対して大きく変動しても、最大の可動トナーパッチにおける目標付着量を落とさずに可動トナーパッチが作像されているので他色に比べて、可動トナーパッチが低付着側に集中するのを抑制することができる。これにより、K色の現像γの算出精度が他色よりも落ちるのを抑制することができる。
固定トナーパッチは、予め決められた固定値の現像バイアスVPkで作像する。本実施形態においては、前回のプロセスコントロール時の現像γに対して、現在の現像γが大幅に大きくなった場合においても、光学センサの有効範囲内に入るように固定値の値を設定している。本実施形態の固定の現像バイアスVPkを520[−V]に設定した。もちろん、これより小さくてもよい。しかしながら、固定値の現像バイアスVPkをなるべく高い値とすることで、現像γが高い側から低い側に大きく変動したときに、固定トナーパターンを、高付着量側にすることができ、好ましい。なお、この固定の現像バイアス値も装置の構成などによって、適宜決めればよい値である。
帯電バイアスの設定はK、C、M、Y共通であり、以下の数14を用いて算出する。
ただし、帯電バイアスの設定は地肌汚れが生じないように、地肌ポテンシャルオフセットを設定する。本実施形態において、地肌ポテンシャルオフセットは−200[V]である。
69:光学センサ
311:発光素子
312:正反射受光素子
313:拡散反射受光素
Claims (6)
- 少なくとも一つ以上の潜像担持体と、
前記潜像担持体表面を帯電する少なくとも一つ以上の帯電手段と、
前記帯電手段によって表面が帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
互いに異なる色のトナーを含有し、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前記現像剤担持体上のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させて前記潜像を現像する複数の現像手段と、を備えた画像形成手段と、
それぞれの潜像担持体の現像によって得られたトナー像を、前記無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは前記無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、
前記無端移動体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、
付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを各色形成し、前記複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて前記現像手段の現像能力を示す指標値を各色算出し、算出した各色の指標値に基づいて各色の画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、
前記各色の階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについては、予め決定された固定の画像形成条件で作像し、
残りの複数のトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、
階調パターンにおける前記残りの複数のトナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値の大小関係に基づいて設定するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
階調パターンにおける前記残りの複数のトナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値が低い色ほど、少なくなるように設定するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2の画像形成装置において、
前回画像形成条件を調整したときの各色の現像能力を示す指標値を、前回調整された画像形成条件に基づき把握するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前記前回調整された画像形成条件が、現像バイアスまたは現像ポテンシャルであることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記各色階調パターンの前記複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて前記光学的検知手段の感度補正を行うものであって、
前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値が、同じ場合は、規定の条件に基づいて、現像能力を示す指標値の大小を決定するよう前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。 - 少なくとも一つ以上の潜像担持体と、
前記潜像担持体表面を帯電する少なくとも一つ以上の帯電手段と、
前記帯電手段によって表面が帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
互いに異なる色のトナーを含有し、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前記現像剤担持体上のトナーを潜像担持体上の潜像に転移させて前記潜像を現像する複数の現像手段と、を備えた画像形成手段と、
それぞれの潜像担持体の現像によって得られたトナー像を、前記無端移動体の表面に保持される記録体に転写するか、あるいは前記無端移動体の表面に転写した後に記録体に転写する転写手段と、
前記無端移動体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段とを備えた画像形成装置において、
付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを各色形成するステップと、
前記複数のトナーパッチを前記光学的検知手段で検出した検出値を用いて前記現像手段の現像能力を示す指標値を各色算出するステップと、
算出した各色の指標値に基づいて各色の画像形成条件を調整するステップとを有する画像濃度調整方法において、
前記各色の階調パターンを構成する複数のトナーパッチのうちの一部のトナーパッチについては、予め決定された固定の画像形成条件で作像し、
残りの複数のトナーパッチについては、前回調整された画像形成条件に基づいて設定された画像形成条件で作像するものであって、
階調パターンにおける前記残りの複数のトナーパッチのうち、トナー付着量が最大のトナーパッチの目標付着量は、前回画像形成条件を調整したときの現像能力を示す指標値を各色比較して順位づけを行い、前記順位づけに基づいて、各色の付着量が最大のトナーパッチの目標付着量を決定することを特徴とする画像濃度調整方法。
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