JP2013076752A - 画像形成装置および現像バイアスの設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素密度に依存せずに現像画像の調整を適切に行える技術を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、感光体に潜像を形成する露光装置と、現像バイアスの印加によって現像剤を感光体に付着させて潜像を現像して現像剤像を形成する現像部を含み、搬送部材上に、画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を現像剤によって形成する（Ｓ１０，Ｓ４０）画像形成部と、濃度検出用画像の濃度を検出する（Ｓ２０，Ｓ５０）濃度検出部と、現像バイアス設定部とを含む。現像バイアス設定部は、検出された各濃度検出用画像の検出画像濃度と、各濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し（Ｓ７０）、画像データに対応した現像バイアスを、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は画像形成装置および現像バイアスの設定方法に関し、詳しくは、濃度補正画像を用いて、現像画像の調整を行う技術に関する。

従来、濃度補正画像を用いて、現像画像の調整を行う技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その従来技術文献においては、２種類以上の濃度補正画像を用いて、低濃度から高濃度のそれぞれの濃度測定をベルト（搬送部材）上で行い、濃度の測定結果に応じて、現像電圧（現像バイアス）を調整する技術が開示されている。

特開２００４−２５８２８１号公報

しかしながら、上記従来技術文献のように、異なる濃度の濃度補正画像を用いることで中間色の濃度調整を適切に行うことができるものの、細線や孤立画素等の画素密度（所定面積当たりの画素数）の低い画像データに対しても十分に現像画像の調整を行うことができるものとは言えなかった。すなわち、単に異なる濃度の濃度補正画像を用いることでは、画素密度の低い形状の画像を形成するための画像データに対して、十分な現像画像の調整を行うことができなかった。
本発明は、画素密度に依存せずに現像画像の調整を適切に行える技術を提供するものである。

本明細書によって開示される画像形成装置は、感光体と、画像データに基づいて露光することによって前記感光体に潜像を形成する露光装置と、被記録媒体を搬送する搬送部材と、現像バイアスの印加によって現像剤を前記感光体に付着させて前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部を含み、前記現像剤像を前記被記録媒体に転写して画像を形成するとともに、前記搬送部材上に、前記画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を前記現像剤によって形成する画像形成部と、現像バイアスを生成し、前記現像バイアスを前記現像部に供給する現像バイアス生成部と、前記濃度検出用画像の濃度を検出する濃度検出部と、前記濃度検出部によって検出される各前記濃度検出用画像の検出画像濃度と、各前記濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し、前記画像データに対応した現像バイアスを、前記検出画像濃度と前記基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、前記画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する現像バイアス設定部とを備える。

上記画像形成装置において、前記複数種類の濃度検出用画像は、第１画像データに対応した第１濃度検出用画像と、前記第１画像データより画素密度の高い第２画像データに対応した第２濃度検出用画像とを含むようにしてもよい。

また、上記画像形成装置において、前記第１画像データは、細線の画像データおよび孤立画素の画像データを含み、前記第２画像データは、前記細線および前記孤立画素以外の画像データを含むようにしてもよい。

また、上記画像形成装置において、前記検出画像濃度は、前記第１濃度検出用画像に対応した第１検出画像濃度と、前記第２濃度検出用画像に対応した第２検出画像濃度とを含み、前記基準濃度は、前記第１濃度検出用画像に対応した第１基準濃度と、前記第２濃度検出用画像に対応した第２基準濃度とを含み、前記現像バイアス設定部は、前記第１検出画像濃度が前記第１基準濃度より低く、前記第２検出画像濃度が前記第２基準濃度より高い場合、前記第１画像データに対しては前記現像バイアスを基準バイアス値より高く設定し、前記第２画像データに対しては前記現像バイアスを前記バイアス値より低く設定するようにしてもよい。

また、上記画像形成装置において、前記露光装置は、前記搬送部材の幅方向に複数配列された発光ダイオードを含むようにしてもよい。

また、上記画像形成装置において、前記濃度検出部は、前記搬送部材の幅方向両端部の各端部に対向して二個設けられ、前記画像形成部によって前記両端部に形成された前記複数種類の濃度検出用画像を検出し、前記露光設定部は、各濃度検出部からの検出画像濃度を平均して平均画像濃度を算出し、前記平均画像濃度と前記基準濃度とを比較するようにしてもよい。

また、上記画像形成装置において、前記画像形成部は、前記複数種類の濃度検出用画像を前記搬送部材の幅方向の一端部に形成し、前記濃度検出部は、前記搬送部材の幅方向の一端部に対応して設けられ、前記露光装置は、前記搬送部材の幅方向に複数配列された発光ダイオードを含み、前記画像形成装置は、前記複数配列された発光ダイオードの両端部の発光ダイオードの焦点位置ずれデータを格納したメモリを備え、前記露光設定部は、前記現像バイアスを設定する際に、さらに、前記焦点位置ずれデータを用いて前記露光装置の焦点方向の傾きを考慮して、前記現像バイアスを設定するようにしてもよい。

また、本明細書によって開示される現像バイアスの設定方法は、感光体と、画像データに基づいて露光することによって前記感光体に潜像を形成する露光装置と、被記録媒体を搬送する搬送部材と、現像バイアスの印加によって現像剤を前記感光体に付着させて前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部を含み、前記現像剤像を前記被記録媒体に転写して画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、前記現像部に印加する現像バイアスを設定する方法であって、該方法は、前記画像形成部によって、前記搬送部材上に、前記画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を前記現像剤によって形成する画像形成工程と、前記複数種類の濃度検出用画像の濃度を検出する検出工程と、各前記濃度検出用画像の検出画像濃度と、各前記濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し、前記画像データに対応した現像バイアスを、前記検出画像濃度と前記基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、前記画像データに対応したバイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する現像バイアス設定工程とを含む。

本発明によれば、画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像が用いられる。さらに、各濃度検出用画像の検出画像濃度と各濃度検出用画像に対応した基準濃度とが比較される。そして、画像データに対応した現像バイアスを、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定される。そのため、例えば、細線および孤立画素の画像データに対応したデータ濃度検出用画像が基準濃度以下であり、かつ細線および孤立画素以外の画像データに対応した濃度検出用画像が基準濃度以上である条件の場合、細線および孤立画素の画像データに対して、言い換えればテキスト印字モードにおいて現像バイアスを増加するように設定し、細線および孤立画素以外の画像データに対しては、言い換えれば写真印字モードにおいては現像バイアスを減少するように設定すればよい。すなわち、画素密度に依存せずに、すなわち、印字モードに依存せずに現像画像の調整を適切に行うことができる。それによって、細線および孤立画素の画質低下、言い換えれば、テキスト印字モードにおける画質低下を抑制できる。

一実施形態に係るカラープリンタの要部側断面図 ＬＥＤユニットおよびプロセスカートリッジの拡大図 現像バイアス生成回路および制御装置のブロック図 濃度補正処理を概略的に示すフローチャート 第１濃度用画像を示す平面図 第２濃度用画像を示す平面図 現像バイアス設定テーブルを示す図

＜実施形態＞
一実施形態について図１から図７を参照しつつ説明する。
１．カラープリンタの全体構成
図１は、一実施形態に係る電子写真方式のカラープリンタの要部を概略的に示す側断面図である。カラープリンタ１は、画像形成装置の一例である。カラープリンタ１は、図１に示すように、その本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０、給紙された用紙（被記録媒体の一例）Ｓに画像を形成する画像形成部３０、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０、およびこれらの各部の動作を制御する制御装置１００とを備える。

なお、以下の説明において、方向は、カラープリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。また、画像形成装置はカラープリンタ１に限られず、例えば、モノクロプリンタ、コピー機能およびＦＡＸ機能を有する複合機であってもよい。

本体筐体１０の上部には、開閉自在なアッパーカバー１２が設けられている。アッパーカバー１２の上面は、本体筐体１０から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ１３となっている。排紙トレイ１３の下方には露光装置の一例である４つのＬＥＤユニット４０Ｋ，４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃが設けられている。４つのＬＥＤユニット４０Ｋ〜４０Ｃは、それぞれ、ブラックＫ、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの４色のトナーによって色毎に現像される静電潜像を形成する。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、本体筐体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を主に備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４を主に備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、搬送経路２８を通って後向に方向転換され、画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ、転写ユニット７０、定着ユニット８０とを含む。４つのプロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、それぞれ、色毎に形成された静電潜像を上記４色のトナーによって現像する。

各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、図２に示すように、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像ユニット６１とを含む。プロセスカートリッジ５０は、感光体ドラム５３を支持している。なお、各プロセスカートリッジ５０Ｋ〜５０Ｃは、現像ユニット６１のトナー収容室６６に収容されるトナーの色が相違するのみであり、構成は同一である。

ドラムユニット５１は、感光体の一例としての感光体ドラム５３と、スコロトロン型帯電器５４とを含む。

現像ユニット６１は、現像ローラ６３、供給ローラ６４、およびトナー（現像剤に相当）を収容するトナー収容室６６を有している。現像ローラ６３は現像部に相当する。現像ローラ６３は、現像バイアスＤＩＶの印加によってトナーを感光体ドラム５３に付着させて感光体ドラム５３上の潜像を現像して現像剤像を形成する。

現像ユニット６１がドラムユニット５１に装着され、これにより、図２に示されるように、上方から感光体ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。露光穴５５の下端にＬＥＤアレイ４１を保持したＬＥＤユニット４０が挿入される。ＬＥＤアレイ４１は、「複数配列された発光ダイオード」に相当する。

ＬＥＤアレイ４１は、用紙の搬送方向に直交する主走査方向に複数の発光素子Ｐを配置したものである。主走査方向は搬送ベルト７３の幅方向と等しい。具体的には、回路基板上に、例えば２０個のＬＥＤアレイチップが主走査方向に千鳥配置されている。各ＬＥＤアレイチップは半導体プロセスにより、半導体基板上に、発光素子Ｐの一例であるＬＥＤ（発光ダイオード）を複数形成したものである。各ＬＥＤの光出力側にはセルフォックレンズが設けられている。

また、本体筐体１０内には、各プロセスカートリッジ５０を着脱自在に収容するカートリッジドロア１５が設けられている。

転写ユニット７０は、図１に示すように、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト（搬送部材の一例）７３および転写ローラ７４を含む。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５３に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５３との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５３に対向して４つ配置されている。転写ローラ７４には、転写時に転写バイアスが印加される。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の奥側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを含む。

このように構成される画像形成部３０では、まず、各感光体ドラム５３の表面である感光面５３Ａが、スコロトロン型帯電器５４により一様に帯電された後、各ＬＥＤアレイ４１から照射されるＬＥＤ光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５３上に画像データに基づく静電潜像が形成される。

また、トナー収容室６６内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され担持される。現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光体ドラム５３に対向して接触するときに、現像バイアスＤＩＶの印加によって、感光体ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光体ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像（現像剤像）が形成される。

次に、搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５３と各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写されたトナー像が熱定着される。熱定着された用紙Ｓは、排紙部９０を介して、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３に蓄積される。

また、搬送ベルト７３の後側下方において、２個の濃度検知センサ（濃度検出部の一例）２５Ｌ，２５Ｒが設けられている。各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、搬送ベルト７３の幅方向（左右方向）の各端部に対向して配置されている。各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒは、例えば、発光素子（例えばＬＥＤ）と受光素子（例えばフォトトランジスタ）とを備える反射型の光学センサである。具体的には、発光素子は、搬送ベルト７３の表面に対して斜め方向から光を照射し、搬送ベルト７３の表面からの反射光を受光素子が受光する。反射光のレベルに応じて、搬送ベルト７３上に形成される濃度検出用画像（図６、図７参照）の濃度が検出される。検出された濃度検出用画像の濃度に応じて、現像ローラ６３に印加される現像バイアスが設定される。

３．制御装置１００と現像バイアス生成回路１１０の説明
制御装置１００はカラープリンタ１の全体を制御するものであり、ＣＰＵなどから構成される演算制御部１００Ａ、レジスタ１０２、およびＥＥＰＲＯＭ１０４を含む。

制御装置１００は、後述するように、濃度検出センサ２５によって検出される各濃度検出用画像の検出画像濃度と、各濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し、画像データに対応した現像バイアスＤＩＶを、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、画像データに対応したバイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する。制御装置１００は、現像バイアス設定部の一例である。

ＥＥＰＲＯＭ１０４は、演算制御部１００Ａが実行するプログラムや後述する設定テーブルＴＡ（図７参照）を格納する。設定テーブルＴＡに格納されたデータの一部がレジスタ１０２に設定される。

現像バイアス生成回路１１０は、制御装置１００の制御にしたがって各現像ローラ６３Ｋ，６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃに印加する現像バイアスＤＩＶ−Ｋ，ＤＩＶ−Ｙ，ＤＩＶ−Ｍ，ＤＩＶ−Ｃを生成する。現像バイアス生成回路１１０は、例えば、発振トランジスタ、トランスを含む自励式高圧発生回路である。現像バイアス生成回路１１０の出力電圧、すなわち、現像バイアスＤＩＶの電圧値は、例えば、制御装置１００からのＰＷＭ（パルス幅変調）信号によって制御される。なお、図３には、一個の現像バイアス生成回路１１０によって各現像バイアスＤＩＶを生成する例を示すが、個別の現像バイアス生成回路によって各現像バイアスＤＩＶを個別に生成するようにしてもよい。

４．トナー（現像剤）の濃度補正処理
次に、図４から図７を参照して、本実施形態に係るトナーの濃度補正処理（以下、単に、「濃度補正処理」と記す）について説明する。図４は、濃度補正処理の各処理を示すフローチャートであり、図５は第１濃度補正用画像の例を示す平面図であり、図６は第２濃度補正用画像の例を示す平面図である。また、図７は、現像バイアス値の設定テーブルを示す図である。すなわち、図３に示す設定テーブルＴＡには、図７に示される各パターンに対応した現像バイアス値設定データが格納されている。なお、図７に示すバイアス値設定テーブルＴＡには、バイアス値、例えば、７５０Ｖを「１０」とした場合の相対値が示されている。例えば、数値「８」は、６００Ｖを意味する。

本実施形態の濃度補正処理では、濃度補正用画像を検出し、検出結果に基づいて現像バイアス生成回路１１０によって生成される現像バイアスＤＩＶを設定することによって、トナー濃度の補正、すなわち感光体ドラム５３に付着させる現像トナー量の補正が行われる。ここでは、現像バイアスＤＩＶが高いほど付着トナー量が増加し、トナー濃度を増加させることができる。濃度補正処理は、例えば、プリンタ１の起動時等に、ＥＥＰＲＯＭ１０４に格納されたプログラムにしたがって、主に制御装置１００の演算制御部１００Ａによって実行される。

濃度補正処理が開始されると、まず、演算制御部１００Ａは、画像形成部３を制御して、図５に示すような第１濃度補正用画像を搬送ベルト７３の幅方向の両端部に形成する（ステップＳ１０）。ここで、第１濃度補正用画像は、細線あるいは孤立画素を形成する第１画像データに対応した画像である。また、第１濃度補正用画像は、印字モードとしては、例えば、テキストモードに対応した画像である。そのため、第１濃度補正用画像は、図５に示されるような、例えば市松模様となる画素密度２５％あるいは画素密度３３％のような画素密度の低い画像である。なお、本実施形態での画像ピッチは、例えば４２．３μｍ（マイクロメータ）である。

ここで、「細線」とは、１画素あるいは２画素の幅で搬送ベルト７３の幅方向に所定の長さで延びる線画像を意味する。また、「孤立画素」とは、例えば、孤立画素を取り囲む周辺画素がＸ個未満塗り潰されている画像として定義される。例えば、Ｘ＝２とした場合、図６の画素Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が孤立画素に該当する。画素Ｐ１の周辺画素数は「０」個であり、画素Ｐ２，Ｐ３の周辺画素数は、それぞれ「１」個であるからである。「第１濃度補正用画像」および「第２濃度補正用画像」は、画素密度（所定面積当たりの画素数）に対応したものであるとともに、このような周辺画素の個数に対応するものである。

なお、「第１濃度補正用画像」および「第２濃度補正用画像」を、このような周辺画素の個数によって定義することもできる。例えば、周辺画素がＸ個未満塗り潰されている画像を「第１濃度補正用画像」、周辺画素がＸ個以上塗り潰されている画像を「第２濃度補正用画像」と定義することもできる。

次いで、演算制御部１００Ａは、搬送ベルト７３の両端部に対向して配置された一対の濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒを介して第１濃度補正用画像の第１検出画像濃度を検出する（ステップＳ２０）。具体的には、搬送ベルト７３の左端部に対向して配置された濃度検知センサ２５Ｌを介して、搬送ベルト７３の左端部に形成された第１濃度補正用画像の第１左側検出画像濃度（ＴＤ−１Ｌ）を検出する。また、搬送ベルト７３の右端部に対向して配置された濃度検知センサ２５Ｒを介して、搬送ベルト７３の右端部に形成された第１濃度補正用画像の第１右側検出画像濃度（ＴＤ−１Ｒ）を検出する。そして、第１左側検出画像濃度（ＴＤ−１Ｌ）と第１右側検出画像濃度（ＴＤ−１Ｒ）との平均値である第１検出画像濃度（ＴＤ−１）を算出する（ステップＳ３０）。

次いで、演算制御部１００Ａは、画像形成部３を制御して、図６に示すような第２濃度補正用画像を搬送ベルト７３の幅方向の両端部に形成する（ステップＳ４０）。ここで、第２濃度補正用画像は、ベタ画像等の、細線および孤立画素以外の画像（以下「通常画像」という）を形成する第２画像データに対応した画像である。また、第２濃度補正用画像は、印字モードとしては、例えば、写真印字モードに対応した画像である。そのため、第２濃度補正用画像は、図６に示されるような、例えば画素密度５０％あるいは画素密度６８％のような画素密度の高い画像である。ここで、「ベタ画像」とは、写真画像のように用紙Ｓ全体に画像が形成される画像を意味する。

次いで、演算制御部１００Ａは、濃度検知センサ２５Ｌを介して、搬送ベルト７３の左端部に形成された第２濃度補正用画像の第２左側検出画像濃度（ＴＤ−２Ｌ）を検出する。また、濃度検知センサ２５Ｒを介して、搬送ベルト７３の右端部に形成された第２濃度補正用画像の第２右側検出画像濃度（ＴＤ−２Ｒ）を検出する（ステップＳ５０）。そして、第１左側検出画像濃度（ＴＤ−２Ｌ）と第１右側検出画像濃度（ＴＤ−２Ｒ）との平均値である第２検出画像濃度（ＴＤ−２）を算出する（ステップＳ６０）。

このように、細線および孤立画素の第１画像データに適合した第１濃度検出用画像と、ベタ画像等の細線および孤立画素以外の第２画像データに適合した第２濃度検出用画像を使用することによって、第１画像データ、言い換えれば、テキスト印字モード時の画像データおよび第２画像データ、言い換えれば、写真印字モード時の画像データにそれぞれ適切に対応した現像バイアス値ＤＩＶの調整を行うことができる。

また、本実施形態では、第１画像データである細線データおよび孤立画素データに対応させて、印字モードをテキスト印字モードとしている。これは、テキスト印字では細線データおよび孤立画素データが含まれることが多いからである。また、第２画像データに対応させて、印字モードを写真印字モードとしている。これは、写真印字ではベタ画像等の第２画像データが含まれることが多いからである。

また、第１および第２濃度検出用画像を搬送ベルト７３の両端部に形成し、平均化された検出画像濃度を使用することで、第１および第２濃度検出用画像の信頼性を向上させることができる。すなわち、ＬＥＤアレイ４１と感光体ドラム５３との位置関係が完全に平行でない場合であっても、言い換えれば、ＬＥＤアレイ４１が感光体ドラム５３に対して僅かに傾斜している場合であっても、平均化された検出画像濃度を使用することで、その傾斜による左右の誤差を軽減することができる。それによって、第１および第２濃度検出用画像の信頼性が向上される。

次いで、演算制御部１００Ａは、第１検出画像濃度（ＴＤ−１）と第１濃度検出用画像に対応した第１基準濃度（ＴＤ−１ｒｅｆ）とを比較し、また、第２検出画像濃度（ＴＤ−２）と第２濃度検出用画像に対応した第２基準濃度（ＴＤ−２ｒｅｆ）とを比較する（ステップＳ７０）。

そして、演算制御部１００Ａは、各印字モードの画像データに対応した現像バイアスＤＩＶを、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する。本実施形態では、演算制御部１００Ａは、図７に示すような設定テーブルを参照して、現像バイアス生成回路１１０によって生成される現像バイアス値ＤＩＶを設定する。

なお、図７において、各印字モード、すなわち、本実施形態では、テキスト印字モードおよび写真印字モードに対応した基準バイアス値は基本パターンで示される。図７において示される各現像バイアスパターンは、上記したように、７５０Ｖを「１０」とした場合の相対値が示されている。

図７の設定テーブルＴＡにおいて、各パターンは検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じたものであり、各パターンと比較結果の組み合わせによる条件との関係は以下のようになる。

基準パターン……（ＴＤ−１）≒（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＝（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン１…… （ＴＤ−１）＞（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＞（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン２……（ＴＤ−１）≒（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＞（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン３……（ＴＤ−１）＜（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＞（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン４……（ＴＤ−１）＞（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＝（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン５……（ＴＤ−１）＜（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＝（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン６……（ＴＤ−１）＞（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＜（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン７……（ＴＤ−１）≒（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＜（ＴＤ−２ｒｅｆ）、
パターン８……（ＴＤ−１）＜（ＴＤ−１ｒｅｆ）かつ（ＴＤ−２）＜（ＴＤ−２ｒｅｆ）。

例えば、演算制御部１００Ａは、第１検出画像濃度（ＴＤ−１）が第１基準濃度（ＴＤ−１ｒｅｆ）より小さく、第２検出画像濃度（ＴＤ−２）が第２基準濃度（ＴＤ−２ｒｅｆ）より大きい場合、演算制御部１００Ａは、パターン３を選択する。パターン３を選択することによって、第１画像データである細線データおよび孤立画素データに対応したテキスト印字モードに対しては現像バイアス値が基準バイアス値より大きく設定され、第２画像データである通常画像データに対応した写真印字モードに対しては現像バイアス値が基準バイアス値より小さく設定される。

具体的には、基準パターンからパターン３への変更において、写真印字モードに対しては、相対値「８．５」から相対値「９」に変更される。また、テキスト印字モードに対しては相対値「１０」から相対値「１１」に変更される。

この場合、テキスト印字モードにおいて、細線および孤立画素の第１画像データに対する露光量が少なく、写真印字モードにおいて、ベタ画像データ等の第２画像データに対する露光量が多い場合に、第１および第２画像データに対して、すなわち、画素密度に依存せずに好適に現像バイアスＤＩＶの補正すなわち、現像剤の濃度補正ができる。

また、発光素子として発光ダイオードＬＥＤを使用した、詳しくは、発光ダイオードＬＥＤとセルフォックレンズ（登録商標）とを組み合わせた光源を使用した露光装置では、光源と感光体５３との距離が短いため、焦点深度が浅くなり、細線および孤立画素の再現性とベタ画像形成の両立が難しい。そのため、特に、発光ダイオードＬＥＤとセルフォックレンズとを組み合わせた光源を使用する露光装置において、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を使用することにより、細線および孤立画素の再現性とベタ画像形成の両立性、言い換えれば、テキスト印字モードと写真印字モードにおける印字品質を確保できる。

このように、演算制御部１００Ａは、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じたパターンを設定テーブルの中から選択し、選択されたパターンに示される態様で各画像データ、言い換えれば、印字モードに対応した現像バイアス値を設定する。その際、現像バイアス値を、画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させた現像バイアス値に設定する（ステップＳ８０）。

次いで、演算制御部１００Ａは、選択された現像バイアス値設定パターンをレジスタ１０２に設定する（ステップＳ９０）。そして、実際の画像形成時において、レジスタ１０２に設定された現像バイアス値設定パターンに基づいて、現像バイアス値を、ユーザ等によって設定される印字モードに対応させて画像形成を行う。

なお、印字モードの選択は、画像データに基づいて、演算制御部１００Ａ等によって自動的に選択するようにしてもよい。

５．実施形態の効果
画像データに対応した、画素密度の異なる２種類の第１および第２濃度検出用画像が用いられる。さらに、第１および第２濃度検出用画像の検出画像濃度と第１および第２濃度検出用画像に対応した第１および第２基準濃度とが比較される。そして、画像データに対応した現像バイアスＤＩＶを、検出画像濃度と基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定される。そのため、例えば、細線および孤立画素の画像データに対応した濃度検出用画像が基準濃度以下であり、かつ細線および孤立画素以外の画像データに対応した濃度検出用画像が基準濃度以上である条件の場合、細線および孤立画素の画像データ（第１画像データ）に対して、言い換えれば、テキスト印字モードにおいて現像バイアスＤＩＶを増加するように設定し、細線および孤立画素以外の画像データ（第２画像データ）に対しては、言い換えれば、写真印字モードにおいては現像バイアスＤＩＶを減少するように設定すればよい。すなわち、実施形態によれば、画素密度に依存せずに、すなわち、印字モードに依存せずに現像画像の調整を適切に行うことができる。それによって、細線および孤立画素の画質低下、言い換えれば、テキスト印字モードにおける画質低下を抑制できる。

なお、本実施形態では、第１画像データである細線データおよび孤立画素データに対応した印字モードをテキスト印字モードとし、第２画像データに対応した印字モードを写真印字モードとする例を示したが、第１画像データおよび第２画像データと印字モードとの対応関係の設定はこれに限られない。例えば、細線の画像データに対応した印字モード、孤立画素の画像データに対応した印字モード、および第２画像データに対応した印字モードの三つの印字モードを設けるようにしてもよい。その際、図７に示したテーブルにおいて、三つの印字モードに対応した現像バイアスの相対値が設定される。

さらには、印字モードに対応させずに、第１画像データおよび第２画像データの各画像データに対応させた現像バイアス値、あるいは現像バイアスの相対値を設定するようにしてもよい。すなわち、印字する画像データの種類に直接対応させて現像バイアス値を設定するようにしてもよい。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）上記実施形態では、搬送ベルト７３の幅方向の両端部に対向して、２個の濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒを設け、各濃度検知センサ２５Ｌ，２５Ｒによって検出される検出画像濃度の平均値を求める例を示したがこれに限られない。すなわち、搬送ベルト７３の幅方向の何れか一端部に対向して１個の濃度検知センサ２５を設け、１個の濃度検知センサ２５によって検出される検出画像濃度に基づいて、現像バイアスＤＩＶを設定するようにしてもよい。

また、その際、ＬＥＤアレイ４１の左右端部における焦点位置ずれデータをＥＥＰ−ＲＯＭ内等に保存する。そして保存された焦点位置ずれデータを用いて、片側の濃度検出結果にＬＥＤアレイ４１の焦点方向の傾きを考慮して現像バイアスＤＩＶを設定するようにしてもよい。この場合、濃度検知センサ２５が１個であるため、コストを低減できる。

具体的には、例えば、第１検出画像濃度（ＴＤ−１）＝０．２０、第１基準濃度（ＴＤ−１ｒｅｆ）＝０．２５、第２検出画像濃度（ＴＤ−２）＝０．５５、第２基準濃度（ＴＤ−２ｒｅｆ）＝０．５０とする。
また、ＬＥＤアレイ４１と感光体ドラム５３との距離の基準値＝３ｍｍ、ＬＥＤアレイ４１の一端と感光体ドラム５３との距離＝３．０５ｍｍ、ＬＥＤアレイ４１の他端と感光体ドラム５３との距離＝３．１０ｍｍとする。
この場合、ＬＥＤアレイ４１の感光体ドラム５３に対する傾き、すなわち、焦点位置ずれを考慮して、ＴＤ−１＝０．１８、ＴＤ−２＝０．５８のように補正する。その後の処理は、上記実施形態と同様に行う。なお、焦点方向の傾き（焦点位置ずれ）を考慮した検出画像濃度の補正量は、各ＬＥＤアレイ４１の傾き等に対応させて、予め実験等で決定される値とし、例えば、ＥＥＰ−ＲＯＭ１０４内に格納するようにする。

（２）発光素子ＰはＬＥＤに限られず、発光素子Ｐは、例えば、有機ＥＬであってもよい。

（３）露光装置は、ＬＥＤアレイ４１によって構成されるＬＥＤユニット４０に限られず、レーザ発光素子を含むレーザ露光装置であってもよい。

１…プリンタ、２５Ｌ，２５Ｒ…濃度検出センサ、３０…画像形成部、４０…ＬＥＤユニット、４１…ＬＥＤアレイ、５３…感光ドラム、６３…現像ローラ、７３…搬送ベルト、１００…制御装置、１１０…現像バイアス生成回路

Claims (8)

1. 感光体と、
   画像データに基づいて露光することによって前記感光体に潜像を形成する露光装置と、
   被記録媒体を搬送する搬送部材と、
   現像バイアスの印加によって現像剤を前記感光体に付着させて前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部を含み、前記現像剤像を前記被記録媒体に転写して画像を形成するとともに、前記搬送部材上に、前記画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を前記現像剤によって形成する画像形成部と、
   現像バイアスを生成し、前記現像バイアスを前記現像部に供給する現像バイアス生成部と、
   前記濃度検出用画像の濃度を検出する濃度検出部と、
   前記濃度検出部によって検出される各前記濃度検出用画像の検出画像濃度と、各前記濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し、前記画像データに対応した現像バイアスを、前記検出画像濃度と前記基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、前記画像データに対応した基準バイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する現像バイアス設定部と、
   を備えた、画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記複数種類の濃度検出用画像は、第１画像データに対応した第１濃度検出用画像と、前記第１画像データより画素密度の高い第２画像データに対応した第２濃度検出用画像とを含む、画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記第１画像データは、細線の画像データおよび孤立画素の画像データを含み、前記第２画像データは、前記細線および前記孤立画素以外の画像データを含む、画像形成装置。
4. 請求項２または請求項３に記載の画像形成装置において、
   前記検出画像濃度は、前記第１濃度検出用画像に対応した第１検出画像濃度と、前記第２濃度検出用画像に対応した第２検出画像濃度とを含み、
   前記基準濃度は、前記第１濃度検出用画像に対応した第１基準濃度と、前記第２濃度検出用画像に対応した第２基準濃度とを含み、
   前記現像バイアス設定部は、前記第１検出画像濃度が前記第１基準濃度より低く、前記第２検出画像濃度が前記第２基準濃度より高い場合、前記第１画像データに対しては前記現像バイアスを基準バイアス値より高く設定し、前記第２画像データに対しては前記現像バイアスを前記バイアス値より低く設定する、画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記露光装置は、前記搬送部材の幅方向に複数配列された発光ダイオードを含む、画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記濃度検出部は、前記搬送部材の幅方向両端部の各端部に対向して二個設けられ、前記画像形成部によって前記両端部に形成された前記複数種類の濃度検出用画像を検出し、
   前記露光設定部は、各濃度検出部からの検出画像濃度を平均して平均画像濃度を算出し、前記平均画像濃度と前記基準濃度とを比較する、画像形成装置。
7. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成部は、前記複数種類の濃度検出用画像を前記搬送部材の幅方向の一端部に形成し、
   前記濃度検出部は、前記搬送部材の幅方向の一端部に対応して設けられ、
   前記露光装置は、前記搬送部材の幅方向に複数配列された発光ダイオードを含み、
   前記画像形成装置は、前記複数配列された発光ダイオードの両端部の発光ダイオードの焦点位置ずれデータを格納したメモリを備え、
   前記露光設定部は、前記現像バイアスを設定する際に、さらに、前記焦点位置ずれデータを用いて前記露光装置の焦点方向の傾きを考慮して、前記現像バイアスを設定する、画像形成装置。
8. 感光体と、画像データに基づいて露光することによって前記感光体に潜像を形成する露光装置と、被記録媒体を搬送する搬送部材と、現像バイアスの印加によって現像剤を前記感光体に付着させて前記潜像を現像して現像剤像を形成する現像部を含み、前記現像剤像を前記被記録媒体に転写して画像を形成する画像形成部とを備えた画像形成装置において、前記現像部に印加する現像バイアスを設定する方法であって、該方法は、
   前記画像形成部によって、前記搬送部材上に、前記画像データに対応した、画素密度の異なる複数種類の濃度検出用画像を前記現像剤によって形成する画像形成工程と、
   前記複数種類の濃度検出用画像の濃度を検出する検出工程と、
   各前記濃度検出用画像の検出画像濃度と、各前記濃度検出用画像に対応した基準濃度とを比較し、前記画像データに対応した現像バイアスを、前記検出画像濃度と前記基準濃度との比較結果の組み合わせによる条件に応じて、前記画像データに対応したバイアス値から所定量増減させたバイアス値に設定する現像バイアス設定工程と、
   を含む、現像バイアスの設定方法。

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