JP2010217601A - 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成条件に関する設定値を、トナー濃度センサを用いることなく容易に設定することができるようにする。
【解決手段】感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行う場合に、画像形成手段がトナー像を現像するための現像バイアスに対して、現像バイアスを段階的に変化させて画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、画像データと画像形成手段に現在設定されている現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真プロセスを用いた画像形成が可能な画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

近年、カラープリンタの普及に伴いカラーバランスの調整等の画像調整方法が様々に提案されている。例えば特許文献１では、カラープリンタに関わる消耗品の交換を判断するために、調整シートを印刷し排紙する前にセンサで読み取り、読み取った値によって判定を行うようにしている。また、特許文献２では、プリンタドライバ上からユーザが画像補正を行い、画像調整用パターン出力を行いながらカラー調整を行う方法が提案されている。

しかしながら、上述した特許文献１では、画像をセンサで読み取った結果に基づき正確に判定を行うためには、精度の高い濃度センサをプリンタ本体に搭載する必要があり、機構が複雑となると共に、装置のコストが嵩んでしまうという問題点があった。

また、上述した特許文献２では、調整可能な設定が印刷画像の濃度や色合いであって、電子写真の画像形成に関わる設定ではない。すなわち、電子写真の画像形成において、出力画像の品質は、感光体やトナーなどの消耗品の状態に大きく依存し、特許文献２に記載されるような印刷画質の調整だけでは適切な補正は困難である。そのため、現像バイアスといった画像形成条件の補正を行う必要がある。

ところが、現像バイアスなどの補正において不適切な設定を行うと、例えば感光体に常に不必要なトナーが転写されるため地汚れが発生し、不適切な画像となってしまうという問題点があった。さらにこの場合、トナーの消費を早め、装置内にトナーが飛散して故障の原因となってしまうという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像形成条件に関する設定値を、トナー濃度センサを用いることなく容易に設定することができる画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置であって、画像形成手段がトナー像を現像するための現像バイアスを制御する制御手段と、現像バイアスを段階的に変化させて画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、画像データと画像形成手段に現在設定されている現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして制御手段に設定する設定手段とを有することを特徴とする。

また、本発明は、感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、画像形成手段がトナー像を現像するための現像バイアスを制御する制御ステップと、現像バイアスを段階的に変化させて画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、画像データと画像形成手段に現在設定されている現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして制御ステップに設定する設定ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行うに当たり、画像形成手段がトナー像を現像するための現像バイアスを段階的に変化させて画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、画像データと画像形成手段に現在設定されている現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして設定するようにしているため、画像形成条件に関する設定値を、トナー濃度センサを用いることなく容易に設定することができるという効果を奏する。

図１は、この発明の実施の形態にかかる画像形成装置の一例の構成を示すブロック図である。 図２は、この発明の実施形態に適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム方式のフルカラープリンタの内部構造の例を示す側面図である。 図３は、消耗品であるＡＩＯカートリッジのメモリに保存されている情報の一例を示す略線図である。 図４は、画像形成装置がネットワークを介してコンピュータやサーバと接続されている様子を示す略線図である。 図５−１は、画像形成装置を制御するためのプリンタドライバによる表示画面の例を示す略線図である。 図５−２は、プリンタドライバ画面から移行されるメンテなす画面の例を示す略線図である。 図６は、濃度テスト印刷により形成される濃度テスト印刷パターンの例を示す略線図である。 図７は、この濃度テスト印刷パターンを用いて濃度測定を行い、現像バイアス値を設定する一例の処理を示すフローチャートである。 図８は、画像形成装置側で行われる現像バイアスの自動補正の一例の処理を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像形成装置の最良な実施形態を詳細に説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１００の一例の構成を示す。図１の例では、画像形成装置１００がプリンタ装置であるものとして示されているが、これはこの例に限られず、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能を搭載した複合装置にも適用可能である。

画像形成装置１００において、バス１１０に対して、ＣＰＵ１０１、プロッタ制御部１０２、画像処理部１０８、記憶部１０４、ネットワークＩ／Ｆ制御部１０６および操作部１０７がそれぞれ接続される。また、図示は省略するが、バス１１０に対してＩ／Ｏ制御部がさらに接続される。バス１１０に接続されるこれら各部は、バス１１０を介して互いにデータのやりとりが可能とされている。

記憶部１０４は、予めプログラムなどが記憶された読み出し専用のＲＯＭ(Read Only Memory)と、ランダムアクセスおよびデータの読み書きが可能な揮発性のＲＡＭ(Random Access Memory)と、ランダムアクセスおよびデータの読み書きが可能な不揮発性のＲＡＭとを有する。

なお、Ｉ／Ｏ制御部には、画像形成装置１００における各種電装品であるセンサや駆動手段としてのドライバが接続されている。ネットワークＩ／Ｆ制御部１０６は、ＬＡＮ回線などの通信線１２０を介してコンピュータ（図示しない）などが接続される。

ＣＰＵ１０１は、記憶部１０４のＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、記憶部１０４のＲＡＭをワークメモリに用いてこの画像形成装置１００の全体を制御する。プロッタ制御部１０２は、画像を記録紙に対して出力する動作を行うプロッタを制御する。画像処理部１０８は、画像データに対して所定の画像処理を施す。画像データは、例えばネットワーク２００を介してコンピュータから送られ、ネットワークＩ／Ｆ制御部１０６で受信されて、画像処理部１０８に供給される。画像処理部１０８で画像処理された画像データは、プロッタ制御部１０２に渡され、プロッタによる印刷に供される。

図示しないＩ／Ｏ制御部は、センサ、ドライバの制御や給紙手段（図示しない）の選択などを行う。操作部１０７は、ユーザ操作を受け付けるための各種操作子が設けられ、ユーザの操作子に対する操作に応じて、各種情報をこの画像形成装置１００に対して入力する。また、操作部１０７に対して、各種情報の表示を行う表示部がさらに設けられる。記憶部１０４は、ＲＡＭに対して画像データを蓄積することができる。

図２は、この発明の実施形態に適用可能な画像形成装置の一例であるタンデム方式のフルカラープリンタ５００の内部構造の例を示す側面図である。ここでは、プロセスカートリッジとしてＡＩＯ(All-In-One)カートリッジを採用した場合の例を示す。ここでは、フルカラープリンタを例にとって説明するが、モノクロプリンタでもよい。また、ここでは、２次転写方式の例で説明するが、感光体上のトナー像を用紙に直接転写する方式のプリンタでもよい。この図２に例示される構成が、上述したプロッタ制御部１０２により制御されるプロッタに対応する。

図２に示すように、このフルカラープリンタ５００は、画像形成部が、作像ユニットを内蔵した、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）それぞれのＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４と、これらＡＩＯカートリッジ５０１〜５０４の下側に位置する中間転写ベルト５０５と、２次転写体である２次転写ローラ５０６とを含んで構成されている。

ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４は、各々異なる色のトナー像を形成する。これらＡＩＯカートリッジ５０１〜５０４の構造は同じあり、それぞれ、回転自在な像担持体である円筒形の感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａと、これらの感光体の周囲に静電写真プロセスの順に配置された帯電ローラ５０１ｂ、５０２ｂ、５０３ｂおよび５０４ｂと、現像装置（図示しない）と、クリーニング装置５０１ｃ、５０２ｃ、５０３ｃおよび５０４ｃとを含んで構成されている。感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａは、互いに平行且つ等間隔に配置されている。

感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａは、画像形成動作の際に、図示しないモータによって例えば周速１２０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。また、各ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４には、それぞれ、書き換え可能で不揮発性のメモリ５２０、５２１、５２２および５２３が内包されている。これらメモリ５２０、５２１、５２２および５２３のそれぞれは、内包されるＡＩＯカートリッジのメーカ情報が保存されると共に、感光体駆動時間やトナー使用量などの、ＡＩＯカートリッジの状態を示す各種情報が保存される。

各ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４それぞれの装着部には、装着検出手段（図示しない）が設けられている。また、フルカラープリンタ５００本体の上部はカバーとなっており、そのカバーを開けて各ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４をそれぞれ着脱可能である。

帯電ローラ５０１ｂ、５０２ｂ、５０３ｂおよび５０４ｂは、それぞれ感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａに圧接されており、感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａに対して従動回転する。そして、帯電ローラ５０１ｂ、５０２ｂ、５０３ｂおよび５０４ｂは、図示しない高圧電源によりＡＣおよびＤＣバイアスが印加されることで、感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａの表面を一様に帯電する。

各ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４に含まれる図示されない現像装置は、それぞれ１成分について現像を実行する。これらの現像装置は、ＣＰＵ１０１の制御に基づき図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａの表面に形成された静電潜像をトナー像として顕像化する。

現像バイアスが低すぎると、静電潜像がトナー現像されずに薄いトナー像となってしまう。一方、現像バイアスが高すぎると、静電潜像周辺にもトナーが現像され、感光体の地肌汚れ（地汚れ）が発生してしまう。地汚れが発生すると、適正な画像を得られないばかりではなく、不要にトナー消費を早め、トナー飛散により機械の故障が発生したり、大量のトナーでクリーニング性能が追いつかずに破損することもある。そのため、現像バイアスの補正を行い、トナーの劣化や感光体の疲労による画像不良を防止する必要がある。本実施形態では、現像バイアスの設定可能範囲を＋３０Ｖ〜＋３５０Ｖとし、デフォルトを＋８０Ｖとしている。現像バイアスの補正方法については、後述する。

中間転写ベルト５０５は、駆動ローラ５０５ａと支持ローラ５０５ｂとにより張架されている。そして、中間転写ベルト５０５は、図示しないモータによって回転駆動されるようになっている。

中間転写ベルト５０５の内側には、１次転写体である４つの１次転写バイアスローラ５０５ｃが設けられている。４つの１次転写バイアスローラ５０５ｃは、中間転写ベルト５０５を介して各々感光体Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹの転写位置に対向配置されている。１次転写バイアスローラ５０５ｃは、図示しない転写バイアス印加部を構成する１次転写バイアス印加部によって１次転写バイアスが印加され、感光体の表面のトナー画像を中間転写ベルト５０５の表面に転写する。なお、１次転写バイアス印加部は、高圧電源である。また、支持ローラ５０５ｂの近傍には、中間転写ベルト５０５をクリーニングするクリーニング装置５０７が設けられている。

２次転写バイアスローラ５０６は、中間転写ベルト５０５を介して支持ローラ５０５ｂに対向する位置に設けられている。２次転写バイアスローラ５０６は、図示しない転写バイアス印加部を構成する２次転写バイアス印加部によって２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト５０５とで挟持した記録材である用紙５０８に中間転写ベルト５０５上のトナー画像を２次転写する。なお、２次転写バイアス印加部は高圧電源である。

また、光書込ユニット５０９は、ＡＩＯカートリッジ５０１〜５０４の上側に配置され、Ｋ、Ｃ、ＭおよびＹそれぞれの色毎の画像データに対応するレーザ光を各感光体の表面に向けて照射し、各感光体の表面に静電潜像を形成する。この光書込ユニット５０９としては、レーザ光源、ポリゴンミラーなどを用いたレーザスキャン方式のものを示しているが、ＬＥＤアレイと結像手段とを組合せた方式のものを用いてもよい。

給紙カセット５１０内には用紙５０８が収容保持され、用紙５０８は給紙ローラ５１１により一枚ずつ分離して給紙される。一枚ずつ分離給紙された用紙５０８は、レジストローラ５１２によって、２次転写位置に搬送される。用紙５０８の副走査長はレジストセンサ５１３によって計測される。

定着器５１４は、トナー像が転写された用紙５０８に熱と圧力とを加えることによりトナー像を用紙５０８に定着する。

図２に示した構成では、２次転写バイアスローラ５０６は中間転写ベルト５０５と当接状態となっているが、接離機構を備えている場合は、中間転写ベルト５０５上の不要なトナーが２次転写ローラ５０６に転写されないように紙詰まり発生時などには離間させる。

次に、上述のフルカラープリンタ５００における一例の画像形成動作について説明する。画像形成動作は、上述したように画像形成モードに応じた色の感光体を中間転写ベルト５０５に当接させた状態で行われる。光書込ユニット５０９の半導体レーザ（図示しない）から画像データに応じたレーザ光が出射され、このレーザ光が各感光体の表面に照射されることにより帯電済みの各感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａの表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置から供給されたトナーが付着し、トナー像として顕像化される。

このトナー像は、感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａと同期して移動する中間転写ベルト５０５の表面に１次転写バイアスが印加された各１次転写バイアスローラ５０５ｃの転写作用で順次１次転写される。このように各感光体５０１ａ、５０２ａ、５０３ａおよび５０４ａの表面に形成された異なる色のトナー像が中間転写ベルト５０５上に順次重ね合わせて１次転写されることにより、中間転写ベルト５０５上にはカラートナー像が形成される。なお、単色モードの場合には色は１つとなりトナー像の重ね合わせはない。

中間転写ベルト５０５上のトナー像は、給紙カセット５１０から給紙されて２次転写バイアスローラ５０６と中間転写ベルト５０５との間の転写位置に送り込まれた用紙５０８に２次転写される。この２次転写は、２次転写バイアスが印加された２次転写バイアスローラ５０６の転写作用で実行される。カラートナー像が転写された用紙５０８は、定着器５１４で定着処理され、定着処理後にフルカラープリンタ５００の装置本体に設けられた排紙口５１５から排紙される。

図３は、消耗品であるＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４それぞれのメモリ５２０，５２１、５２２および５２３に保存されている情報の一例を示す。「メーカー情報」および「メディア商品情報」は、例えばそのＡＩＯカートリッジの製造メーカや型番を識別するための識別情報であって、消耗品が純正品か否かを判断するのに用いられる。「新品情報」および「本体情報」は、消耗品が交換されたか否かを判定するのに用いられる。「トナー消費量情報」および「感光体走行距離情報」は、それぞれ、そのＡＩＯカートリッジにおけるトナーの消費量と、感光体の走行距離を示し、その消耗品としてのＡＩＯカートリッジの使用状態を判断するために用いられる。これら「トナー消費量情報」および「感光体走行距離情報」は、画像形成条件の自動補正タイミング判定で用いられる。

図４は、画像形成装置１００がネットワークＩ／Ｆ制御部１０５により通信線１２０を介してネットワーク２００に接続され、ネットワーク２００を介してコンピュータ２１１Ａおよび２１１Ｂや、サーバ２１０Ａおよび２１０Ｂと接続されている様子を示す。コンピュータ２１１Ａや２１１Ｂは、画像形成装置１００に対して画像データを送信して印刷を実行させる。また、コンピュータ２１１Ａおよび２１１Ｂは、ネットワーク２００を介して画像形成装置１００と通信を行うことで、画像形成装置１００の情報を取得してディスプレイに表示を行ったり、画像形成装置１００に対して各種の指示や設定を行うことができる。

図５は、本発明の実施形態に適用可能な、コンピュータ２１１Ａや２１１Ｂ（コンピュータ２１１Ａとする）における、画像形成装置１００を制御するためのプリンタドライバによる表示画面の例を示す。図５−１に例示されるプリンタドライバ画面３００における状態・メッセージ表示画面３０１には、例えば印刷可能な状態か否か、用紙ジャム通知、消耗品の交換を促すメッセージ、濃度調整を促すメッセージなど、画像形成装置１００の状態を表す表示が行われる。また、ボタン３０２および３０３は、それぞれ印刷条件設定画面や、後述するメンテナンス画面への移行指示を行う。「実行」ボタン３０４は、ボタン３０２またはボタン３０３が操作されることで選択された機能の実行を指示する。「戻る」ボタン３０５は、このプリンタドライバ画面３００が表示される前の状態に戻す。

図５−２は、図５−１のプリンタドライバ画面３００においてボタン３０３が操作されることで移行される、メンテナンス画面３１０の一例を示す。メンテナンス画面３１０において、ボタン３１１は、濃度テストのための印刷を指示する。ファイル選択部３１２は、濃度テストの結果として取得した画像ファイルを選択する。ボタン３１３は、ファイル選択部３１２で選択された、濃度テストの結果として取得した画像ファイルの解析を指示する。ボタン３１４は、濃度テストの結果として取得した画像ファイルの解析結果に基づき求めた調整値の、画像形成装置１００に対する設定が指示される。ボタン３１１、３１３および３１４を操作することで指示された機能は、「実行」ボタン３１５を操作することで実行される。「戻る」ボタン３１６は、このメンテナンス画面３１０が表示される前の状態に戻す。

図６は、ボタン３１１の操作に応じて画像形成装置１００で実行される濃度テスト印刷により形成される濃度テスト印刷パターンの例を示す。濃度テスト印刷では、所定間隔毎（例えばＡ４サイズの用紙の場合、略２５ｍｍ毎）に画像形成装置１００における現像バイアスを変化させ、ＬＤパワー５％相当の画像を印刷する（中央左列）。図６の例では、現像バイアスの変化量を、現在、画像形成装置１００に対して現像バイアスとして設定されている電圧に対する、濃度テスト印刷パターンとして印刷を行った際の各現像バイアスの電圧の割合（％）で示している。図６の例では、現在の現像バイアスの設定値に対して、−１５％〜＋５０％の範囲で５％ずつ現像バイアスを変化させて、濃度テストのためのパターン画像を形成している。

また、各現像バイアスにおいて、参考としてＬＤパワー４０％相当の画像も印刷している（左側列）。さらに、印刷された濃度テスト印刷パターンによる画像をコンピュータ２１１Ａに取り込んだ際に、当該画像のサイズが分かるように、外枠４００を印刷している。

図７は、この濃度テスト印刷パターンを用いて濃度測定を行い、現像バイアス値を設定する一例の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０で、画像形成装置１００に接続される例えばコンピュータ２１１Ａにおいて、ユーザにより上述のメンテナンス画面３１０のボタン３１１が操作され、画像形成装置１００による図６に例示した濃度テスト印刷パターンの印刷が実行される。ユーザは、印刷された濃度テスト印刷パターンの画像をスキャナやデジタルスチルカメラなどで取得して、画像データとしてコンピュータ２１１Ａに保存する（ステップＳ１１）。

コンピュータ２１１Ａに保存された、濃度テスト印刷パターンによる画像データは、次のステップＳ１２で、コンピュータ２１１Ａにおいて解析される。より具体的には、ユーザは、ステップＳ１１でコンピュータ２１１Ａに保存した濃度テスト印刷パターンの画像データをメンテナンス画面３１０のファイル選択部３１２で選択し、ボタン３１３を操作して当該画像データに対する解析を実行させる。

すなわち、コンピュータ２１１Ａは、画像形成装置１００とネットワーク２００を介して通信を行って、画像形成装置１００から、現在設定されている現像バイアス値を取得する。また、コンピュータ２１１Ａは、ファイル選択部３１２で選択された画像データを解析して、濃度テスト印刷パターンの外枠４００を基準として、ＬＤパワー５％相当画像の検索を行う（ステップＳ１３）。ステップＳ１３では、コンピュータ２１１Ａは、現像バイアスが高い順に、ＬＤパワー５％相当画像が識別できる現像バイアスを順次検索していく。

若し、ステップＳ１３において、ＬＤパワー５％相当画像が検索されたら、当該ＬＤパワー５％相当画像を識別できる現像バイアスの１つ前の現像バイアスを、感光体地汚れ発生現像バイアスとする。続けて、ＬＤパワー５％相当画像が識別できなくなる現像バイアスを検索し、その１つ前の現像バイアスを最適現像バイアスとする。また、ステップＳ１３において、地汚れ発生現像バイアスが検索できなかった場合は、最も高い現像バイアスを感光体地汚れ発生現像バイアスとして、最適現像バイアスを検索する。

一方、ステップＳ１３で、感光体地汚れ発生現像バイアスおよび最適現像バイアスの両方が検索されなかった場合は、検索に失敗したとされ、処理はステップＳ１４に移行され、濃度測定の再度の実行を促すメッセージを、例えばプリンタドライバ画面３００の状態・メッセージ表示画面３０１に表示させて一連の処理が終了される。

ステップＳ１３でＬＤパワー５％相当画像が検索され、地汚れ発生現像バイアスおよび最適現像バイアスが設定されたら、処理はステップＳ１５に移行される。ステップＳ１５では、検索された最適現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とが比較され、地汚れ発生現像バイアス値から最適現像バイアス値を減じた差分が閾値（例えば３０Ｖ）以上であるか否かが判定される。若し、差分が閾値未満であると判定されたら、処理はステップＳ１６に移行され、消耗品の交換を促すメッセージを、例えばプリンタドライバ画面３００の状態・メッセージ表示画面３０１に表示させて一連の処理が終了される。

一方、ステップＳ１５で、差分が閾値以上であると判定されたら、処理はステップＳ１７に移行される。ステップＳ１７では、コンピュータ２１１Ａから画像形成装置１００に対して、ステップＳ１３で検索された最適現像バイアスと地汚れ発生現像バイアスとが設定される。

例えば、ステップＳ１５で差分が閾値以上であると判定されたら、その旨を表示してユーザに対して最適現像バイアスおよび地汚れ発生現像バイアスの画像形成装置１００に対する設定を促す。これに応じて、ユーザがメンテナンス画面３１０のボタン３１４を操作すると、最適現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とがコンピュータ２１１Ａから送信され、画像形成装置１００に対して送信される。画像形成装置１００において、これら最適現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とがネットワークＩ／Ｆ制御部１０６により受信され、ＣＰＵ１０１の制御により例えば記憶部１０４の不揮発性ＲＡＭに記憶され、最適現像バイアス値および地汚れ発生現像バイアス値の設定が行われる。

画像形成装置１００側では、上述の最適現像バイアス値および地汚れ発生現像バイアス値の設定と共に、この設定時における感光体走行距離やトナー消費量を、ＡＩＯカートリッジ５０１、５０２、５０３および５０４それぞれのメモリ５２０、５２１、５２２および５２３にそれぞれ保存する（ステップＳ１８）。

図８は、画像形成装置１００側で行われる現像バイアスの自動補正の一例の処理を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ２０で、画像形成装置１００のＣＰＵ１０１は、消耗品の純正品判断を行う。以下では、消耗品の例としてＡＩＯカートリッジ５０１を取り上げて説明を行う。ＣＰＵ１０１は、消耗品であるＡＩＯカートリッジ５０１が内包する不揮発性メモリ５２０からメーカ情報およびメディア商品情報を読み出し、読み出した情報に基づき当該ＡＩＯカートリッジ５０１が純正品であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２１でＡＩＯカートリッジ５０１が非純正品であると判定されたら、当該ＡＩＯカートリッジ５０１に対する自動補正の最大回数を、純正品に対する最大回数よりも少ない値に設定する。一例として、若し、ステップＳ２１で、当該ＡＩＯカートリッジ５０１が純正品であると判定されたら、処理はステップＳ２２に移行され、自動補正の最大回数が例えば５回に設定される。一方、ステップＳ２１で、当該ＡＩＯカートリッジ５０１が非純正品であると判定されたら、処理はステップＳ２３に移行され、自動補正の最大回数が、純正品の最大回数より少ない、例えば２回に設定される。

すなわち、非純正品トナーや感光体等の消耗品の場合、その特性などの把握が困難であるため、純正品と同等に自動補正を行うのに伴い、画像形成条件が不適切な設定になってしまう可能性がある。本実施形態では、ステップＳ２０およびステップＳ２１で消耗品判断を行い、消耗品が非純正品であると判定されたら、自動補正の最大回数を純正品の最大回数よりも少なく設定することで、非純正品の消耗品を用いた場合の不具合を防いでいる。

ステップＳ２２またはステップＳ２３で自動補正の最大回数が設定されたら、処理はステップＳ２４に移行され、現在がＡＩＯカートリッジ５０１に対して補正をすべき補正タイミングに到達しているか否かが判定される。例えば、ＣＰＵ１０１は、当該ＡＩＯカートリッジ５０１が内包する不揮発性メモリ５２０に記憶される、トナー消費量情報や感光体走行距離情報など、当該ＡＩＯカートリッジ５０１の使用状態を示す情報に基づき、補正タイミングを判定する。補正タイミングの判定例としては、感光体走行距離が３００ｍ進む毎に１回補正する、トナー消費量が初期のトナー量に対して５％消費される毎に１回補正を行う、などが考えられる。若し、現在が未だ補正タイミングに到達していないと判定されたら、図８のフローチャートによる一連の処理が終了される。

一方、現在が補正タイミングに達していると判定されたら、処理はステップＳ２５に移行され、当該ＡＩＯカートリッジ５０１に対して実行済みの補正の回数がステップＳ２２またはステップＳ２３で設定された最大補正回数未満であるか否かが判定される。なお、ＡＩＯカートリッジ５０１に対して実行済みの補正回数は、例えばＡＩＯカートリッジ５０１が内包する不揮発性メモリ５２０に、本体情報として記憶されているものとする。若し、実行済みの補正回数が最大補正回数以上であると判定されたら、処理はステップＳ２８に移行され、ＣＰＵ１０１により、例えば操作部１０７に設けられる表示部に対して、図７のフローチャートで説明した濃度測定を実行する旨を促す表示を行い、一連の処理が終了される。

一方、ステップＳ２５で、実行済みの補正回数が最大補正回数未満であると判定されたら、処理はステップＳ２６に移行されて、現像バイアスの補正値が求められる。すなわち、ステップＳ２６では、現在の現像バイアスに対して所定量（例えば現在の現像バイアスの３％）が加算されて、補正後の現像バイアス値が求められる。それに伴い、ステップＳ２６では、補正回数に１が加算される。なお、補正回数は、述した図７のフローチャートに従い濃度測定を実行し、メンテナンス画面３１０からボタン３１４を操作してこの画像形成装置１００に対して最適現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とが設定されると、リセットされる。

ステップＳ２６で新現像バイアス値が求められると、処理はステップＳ２７に移行される。ステップＳ２７では、求められた新現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とが比較され、地汚れ発生現像バイアス値から新現像バイアス値を減じた差分が閾値（例えば３０Ｖ）以上であるか否かが判定される。若し、差分が閾値以上であると判定されたら、新現像バイアス値が現像バイアス値として設定されて一連の処理が終了される。一方、差分が閾値未満であると判定されたら、処理はステップＳ２８に移行され、図７のフローチャートで説明した濃度測定を実行する旨を促す表示を行い、一連の処理が終了される。

以上説明したように、本発明によれば、画像形成装置において、現像バイアス値を段階的に変化させて濃度テスト印刷パターンを印刷し、この印刷画像をコンピュータ側で解析することで最適現像バイアス値と地汚れ発生現像バイアス値とを求めて画像形成装置に設定するようにしている。そのため、画像形成装置に対して印刷濃度を検出する濃度センサを搭載することなく、消耗品が交換された場合でも良好な画像を得ることが可能となり、画像形成装置のコストを抑制できる。

また、本発明の実施形態によれば、画像形成装置において、消耗品の使用状態に基づき補正タイミングを判断して自動的に補正を行うようにしているため、ユーザによるメンテナンスの手間を省き、操作性のよい画像形成装置を提供することができる。

さらに、本発明の実施形態によれば、非純正品の消耗品に対する補正の最大回数を、純正品の消耗品に対する最大回数よりも少なく設定するため、消耗品に非純正品を用いた場合でも、現像バイアス値の設定を適切に行うことができる。

１００ 画像形成装置
１０１ ＣＰＵ
１０２ プロッタ制御部
１０４ 記憶部
３００ プリンタドライバ画面
３１０ メンテナンス画面
５０１，５０２，５０３，５０４ ＡＩＯカートリッジ
５２０，５２１，５２２，５２３ 不揮発性メモリ

特開２００２−１４２１１６号公報 特開２００４−２１３３１７号公報

Claims (7)

1. 感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、該トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記画像形成手段が前記トナー像を現像するための現像バイアスを制御する制御手段と、
   前記現像バイアスを段階的に変化させて前記画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、該画像データと前記画像形成手段に現在設定されている前記現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして前記制御手段に設定する設定手段と
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、該画像形成手段の使用状態を示す情報を記憶するメモリを有し、
   前記設定手段は、
   前記新たな現像バイアスを前記制御手段に設定する際に前記画像形成手段の使用状態を保持し、保持した該使用状態が前記メモリに記憶された使用状態に対して所定以上変化している場合に前記現像バイアスの補正を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記濃度テスト印刷パターンが変換された前記画像データと前記画像形成手段に現在設定されている前記現像バイアスとに基づき、前記適正現像バイアスと共に、前記感光体の地汚れの発生が開始される地汚れ発生現像バイアスとが求められ、
   前記現像バイアスの補正は、該補正後の現像バイアスの前記地汚れ発生現像バイアスに対する差分が所定値以上の場合に行う
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記設定手段は、
   前記補正後の現像バイアスの前記地汚れ発生現像バイアスに対する差分が前記所定値未満の場合、前記画像形成手段の交換を促す表示を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記設定手段は、
   前記現像バイアスの補正を行った回数を保持し、該補正を行った回数が所定値に達した場合に、前記濃度テスト印刷パターンを用いて前記適正現像バイアスを求めて前記現像バイアスを再設定するように促す表示を行う
   ことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成手段の前記メモリには、該画像形成手段を識別するための識別情報がさらに記憶され、
   前記設定手段は、
   前記メモリに記憶される前記識別情報に基づき前記画像形成手段が純正品であるか非純正品であるかを判定し、該非純正品であると判定された場合に、純正品の場合よりも前記所定値を低く設定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 感光体に画像光を投射して形成した静電潜像を現像器によってトナー像に現像し、該トナー像を直接的または中間転写体を介して間接的に用紙に転写する電子写真プロセスによる画像形成を行なう、着脱可能な画像形成手段を用いて画像データに基づく画像形成を行う画像形成装置の制御方法であって、
   前記画像形成手段が前記トナー像を現像するための現像バイアスを制御する制御ステップと、
   前記現像バイアスを段階的に変化させて前記画像形成手段が用紙に転写出力した濃度テスト印刷パターンを画像データに変換し、該画像データと前記画像形成手段に現在設定されている前記現像バイアスとに基づき求めた適正現像バイアスを、新たな現像バイアスとして前記制御ステップに設定する設定ステップと
   を有する
   ことを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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