JP2015052685A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非印刷時の濃度調整において、生産性を低下させることなく、感光体の経時劣化により光減衰特性が変動した場合においても、印刷時の作像条件及び中間調濃度又は印刷中に維持すべき濃度目標値を精度良く決定する。【解決手段】画質調整目標値決定手段５２により決定される画質調整目標値と作像条件補正手段５３により決定される作像条件の補正値とを、中間調濃度調整手段５１からの制御によりトナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定する。また、像担持体（感光体）の経時劣化により必要になる作像条件の補正（Ｓ２）を前回の非印刷時の画質調整で得た結果（Ｓ６）から行う。よって、像担持体（感光体）の経時劣化による作像条件の補正用に独立したテストパターンを作成する必要がない。【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置の画質調整には、非印刷時にテストパターンを作成し、狙いの濃度が出るように画質調整を行う調整モードと、印刷時にテストパターンを作成し、非印刷時に合わせた濃度をできるだけ維持するように画質調整制御を行う調整モードとを有するものがある。具体的には、以下のような調整モードがある。

（１）非印刷時（主電源ＯＮ時、印刷開始前、印刷終了後、印刷中の割り込み時など）に、現像能力を検出し、所定のベタ濃度が得られるように作像条件（現像条件、帯電条件、露光条件）を調整するモード
（２）非印刷時に、画像処理（デジタルγ補正）により、狙いの中間調特性が得られるように中間調濃度を調整するモード
（３）非印刷時に、印刷中に維持すべき濃度目標値を設定するモード
（４）印刷時にテストパターンを作成し、非印刷時に合わせた濃度をできるだけ維持するように画質調整を行うモード

ここで、非印刷時に行う（１）〜（３）の調整モードのうち、（２）及び（３）は、（１）で調整した作像条件を用いてテストパターンを作成する必要がある。そのため、（１）→（２）→（３）又は（１）→（３）→（２）の調整順序が望ましいが、調整時間が長くなって生産性が落ちてしまう。そこで、（３）の調整モード、すなわち印刷中に維持すべき濃度目標値を算出するためのパターンを独立して作成せずに、（２）のパターンの一部をこれに代用する技術がある。これは、（２）のテストパターンの一部に、（３）の濃度目標値を算出するためのパターンを含ませるものであり、非印刷時にこのテストパターンを独立して作成して画質調整することが省略される。よって、調整順序は（１）→（２）（ただし（３）を含む）となる。

次に、（１）の調整モードで行う作像条件の調整方法について詳述する。
作像条件の調整とは、所定の潜像電位に対するトナー付着量が目標とするトナー付着量となるように、「帯電バイアス、現像バイアス、露光光量」（作像条件）を決定することである。これら作像条件を高い精度で決定するためには、現像能力（以下、「現像γ」ともいう）を正しく算出することが重要である。現像γとは、現像ポテンシャル（現像バイアスＶｂと露光部電位ＶＬの差分）とトナー付着量との関係に関わる直線近似式の傾きである。また印加する帯電バイアスのとりうる範囲は画質に影響のない範囲で決定しているが、そのためには現像γを所定範囲内に制御する必要がある。一般的に、現像装置内のトナー濃度が高くなると、現像γも大きくなる。そのため、現像γを所定範囲内に抑えるために、算出した現像γが目標より大きくずれた場合は現像装置内のトナー濃度を調整するという制御がなされる。このように、現像γを高い精度で算出することは非常に重要でなる。しかし、感光体の特性により、「露光光量に対する感光体上の潜像電位」（以下、「光減衰特性」という）が、感光体の経時劣化によって変動してしまい、結果として現像γの算出精度が悪化してしまうという課題がある。

特に、接触帯電方式では、感光体表面が削れることにより特性が大きく変動することが知られている。一方、接触帯電方式には、非接触帯電方式と比較して、ＡＣ電圧の印加が不要のため低コストである、オゾン発生の極めて少ない帯電手段であるというメリットがある。上記課題の解決手段として、感光体上の潜像電位を検知する機構（電位センサ）によって、光減衰特性が変化したことを検知し、検知結果をフィードバックして最適な作像条件を設定する方式が知られている（特許文献１）。しかし、この方式には電位センサが必要であるため、コストがかかる。一方、電位センサを使用しない方式として、光減衰特性が変わっても露光部電位ＶＬの値が変化しない程の、また露光後の感光体の表面電位が飽和状態となる程の高い露光光量を使用する方式が知られている。これにより、電位制御時の露光部電位ＶＬは一定に保たれるため、高い精度で現像γを算出することができる。

また、印刷時の露光光量が高いと細線の線幅が太くなるという課題がある。印刷時の線幅はトナー消費量に関わるため、画像濃度が変わらない範囲で線幅はなるべく細くしたい。そのため、画像濃度が変わらない範囲で作像時の光量を低く設定するという方法が知られている（特許文献２）。以上のように、作像条件決定時は現像γを精度良く検出するために高い露光光量を用い、印刷時は画像濃度が変わらない範囲でなるべく低い露光光量を用いるのが好ましい。しかし、電位センサを搭載していない装置では、感光体の光減衰特性から帯電バイアスとその帯電バイアスに最適な露光光量の関係を把握しておくことで、印刷時の露光光量を予め決定している。このため、上記接触帯電方式の場合、作像条件決定時と印刷時との光減衰特性の差（露光部電位ＶＬの差ΔＶＬ）が変動しやすくなり、画像濃度安定性が経時的に低下してしまうという新たな課題が生じる。

この問題の対策として、印刷時と電位制御時の光減衰特性の差（ΔＶＬ）を電位センサなしで検知し、補正する方法が知られている（特許文献３）。特許文献３によると、現像γを精度良く算出し、最適な作像条件（帯電バイアス、現像バイアス、露光光量）を決定するステップと、「決定した印刷時の作像条件を用いてテストパターンを作成し、その検出結果より感光体の経時劣化にて生じた光減衰特性の変化を検知することで、印刷時の作像条件を補正するステップ」（（５））、の２つのステップによって最終的な印刷時の作像条件が決定される。

以上より、上記課題をすべて解決するためには、（１）→（５）→（２）（ただし（３）を含む）の順序で調整動作を行う必要がある。

しかし、非印刷時にテストパターンを作成し、狙いの濃度が出るように画質調整を行う調整モードにおいて、
（１）画像の線幅を考慮した作像条件の決定
（２）中間調濃度の調整
（３）印刷中に維持すべき濃度目標値の設定
（５）感光体の経時劣化による作像条件の補正
をすべて実施する場合、（１）→（５）→（２）（ただし（３）を含む）の順序で調整を行う必要があるため、調整時間が長くなり、生産性が低下してしまう。

また、（２）のテストパターンの一部に（３）の印刷中の濃度維持の目標値を算出するためのパターンを含ませる前述の技術のように、（２）のテストパターンの一部に（５）のパターンを含ませる方法が考えられる。だが、（２）、（３）の調整と同時に（５）の調整を実施し、作像条件を変更すると、（２）、（３）の調整値が真値でなくなってしまう。

そこで、本発明は、非印刷時の濃度調整において、生産性を低下させることなく、感光体の経時劣化により光減衰特性が変動した場合においても、印刷時の作像条件及び中間調濃度又は印刷中に維持すべき濃度目標値を精度良く決定することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決すべく、
像担持体と、前記像担持体上にトナー像を作成するトナー像作成装置と、前記トナー像作成装置を制御してトナーパターンを作成するコントローラと、前記像担持体上の前記トナーパターンの濃度を検知する検知装置と、を有し、前記検知装置にて検出した濃度情報から印刷時及び非印刷時に画質調整を行う画像形成装置において、
非印刷時に、印刷時の作像条件を決定する作像条件決定プロセスを行い、
前記コントローラは、前記作像条件決定プロセスにより決定した作像条件を用いて、
画像処理により中間調濃度を制御する中間調濃度調整手段と、
印刷時の画質調整目標値を決定する画質調整目標値決定手段と、
前記作像条件決定プロセスで決定した作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有し、
前記画質調整目標値決定手段により決定される前記画質調整目標値と前記作像条件補正手段により決定される作像条件の補正値とを、前記中間調濃度調整手段からの制御により前記トナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定し、かつ前記作像条件補正手段により決定した作像条件の補正値を次回の前記作像条件決定プロセスに適用する、ことを特徴とする画像形成装置、を提案する。

像担持体（感光体）の経時劣化により必要になる作像条件の補正を前回の非印刷時の画質調整で得た結果から行うため、像担持体（感光体）の経時劣化による作像条件の補正用に独立したテストパターンを作成する必要がないため調整時間を増やさずに、作像条件を補正することができる。

実施形態に係る画像形成装置の例であるフルカラープリンタの断面構成図である。 実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。 作像条件の補正方法を示す図である。 コントローラの構成を示す図である。 他の実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。 他の実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。 異なる階調パターンの例を示す図である 面積階調パターンの例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略を示す断面構成図である。この図に示すフルカラープリンタ１の装置本体２内の略中央部には、４つのドラム状の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋが、水平状態で図中左右方向に等間隔で離間して並列に配設されている。なお、添え字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を示し、この添え字は必要に応じて割愛する。イエロー画像用の感光体３Ｙに着目すると、この感光体３Ｙは例えば直径３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機半導体層を設けた構造よりなり、図中時計回り方向（図に示す矢印方向）に回転駆動される。感光体３Ｙの下方側周囲には静電写真プロセスに従い帯電ローラ４Ｙ、現像ローラ５Ｙを有する現像装置６Ｙ、クリーニング器７Ｙ等の作像手段が順に配設されている。マゼンタ、シアン、ブラック画像用の感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ側についても同様である。即ち、用いるトナーの色が異なるだけである。なお、感光体としてはベルト状のものを用いることも可能である。

感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ及び帯電ローラ４、現像装置６、クリーニング器７の下方には、各色の画像データ対応のレーザ光を一様帯電済みの感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対してスキャニング照射し、静電潜像を形成するための露光装置８が設けられている。各帯電ローラ４と各現像ローラ５との間には、この露光装置８から照射されるレーザ光が感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに向けて入り込むように細長いスペース（スリット）が確保されている。図示例の露光装置８は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式のものを示したが、ＬＥＤアレイと結像手段とを組合せた方式の露光装置を用いることもできる。

感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋの上部には、複数のローラ９，１０，１１により支持されて反時計回り方向に回転駆動される中間転写ベルト１２が設けられている。この中間転写ベルト１２は各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対して共通なものであり、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋの現像工程後の一部が接触するようにほぼ水平状態で扁平に配置されており、ベルト内周部には各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋに対向させて転写ローラ１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが設けられている。中間転写ベルト１２の外周部に対しては、例えば、ローラ１１に対向する位置にクリーニング装置１４が設けられている。このクリーニング装置１４はベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去る。なお、この中間転写ベルト１２としては、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトであって、感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋからのトナー像を転写可能とする抵抗値を有する。感光体３、帯電ローラ４、現像装置６、クリーニング器７、露光装置８からなるトナー像作成装置により像担持体たる中間転写ベルト１２上にトナー像が作成され、トナー像は転写ローラ１３により中間転写ベルトに転写される。

また、装置本体２内において露光装置８の下方には複数段、本例では２段の給紙カセット２３，２４が引き出し自在に配設されている。これらの給紙カセット２３，２４内に収納された記録媒体としての用紙Ｓは対応する給紙ローラ２５，２６により選択的に給紙されるもので、転写位置に向けて給紙搬送経路２７がほぼ垂直に形成されている。中間転写ベルト１２の側方には搬送ベルト３５が配設されている。この搬送ベルト３５のループ内において、２次転写手段としての２次転写ローラ１８が中間転写ベルト１２の支持ローラの一つであるローラ９と対向するように設けられている。ローラ９と２次転写ローラ１８は中間転写ベルト１２及び搬送ベルト３５を挟んで圧接され、所定の転写ニップを形成する。その転写位置直前の給紙搬送経路２７には、転写位置への給紙タイミングをとる一対のレジストローラ２８が設けられている。さらに、転写位置上方には給紙搬送経路２７に連続し、装置本体２の上部の排紙スタック部２９につながる搬送排紙経路３０が形成されている。この搬送排紙経路３０中には一対の定着ローラを有する定着装置３１や、一対の排紙ローラ３２等が配設されている。

なお、装置本体２内において排紙スタック部２９下部の空間は各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋで用いる各色のトナーを収納し、そのトナーを対応する現像装置６にポンプ等により搬送供給可能なトナー容器収納部３３が設けられている。

このような構成において、用紙Ｓに画像を形成する動作について説明する。
先ず、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと言う）、スキャナー、ファクシミリ等から、出力画像に対応する画像信号がコントローラ５０に伝送される。コントローラ５０は、この画像信号を適正な出力画像信号に変換し、露光装置８に伝送する。露光装置８では半導体レーザから出射されたイエロー用の画像データ対応のレーザ光が帯電ローラ４Ｙにより一様帯電済みの感光体３Ｙの表面に照射されることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置６Ｙによる現像処理を受けてイエロートナーで現像され、可視像となり、感光体３Ｙと同期して移動する中間転写ベルト１２上に転写ローラ１３Ｙによる転写作用を受けて転写される。このような潜像形成、現像、転写動作は感光体３Ｍ，３Ｃ，３Ｂｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、中間転写ベルト１２上には、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＢｋの各色トナー画像が順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、搬送される。

一方、給紙カセット２３，２４のいずれかから用紙Ｓが給紙され、給紙搬送経路２７を通ってレジストローラ２８へと搬送される。中間転写ベルト１２上のフルカラートナー画像とタイミングをとって用紙Ｓがレジストローラ２８より送り出され、２次転写ローラ１８の作用により中間転写ベルト１２上のフルカラートナー画像が用紙Ｓ上に転写される。フルカラートナー像が転写された用紙Ｓは搬送ベルト３５により定着装置３１へと搬送され、定着装置３１による定着処理を経て排紙ローラ３２により排紙スタック部２９上に排紙される。

両面印刷の場合は、定着後の用紙Ｓを、切換爪３８を切り換えることにより反転路３６へ導き、切換爪３９を切り換えることにより反転後の用紙Ｓを再給紙路３７からレジストローラ２８へと再給紙して用紙の表裏を反転させる。このとき、中間転写ベルト１２上には裏面画像となるトナー像を形成して担持させておき、用紙Ｓの裏面（第二面）にトナー像を転写して定着装置３１による定着処理を経て排紙ローラ３２により排紙スタック部２９上に排紙する。

なお、ここではフルカラー印刷の場合で説明したが、特定色あるいはブラックによるモノクロ印刷時であっても、使用されない感光体が存在するだけで、動作的には同様である。

前述したように、非印刷時及び印刷時に行う調整方法には、以下のものがある。
（１）非印刷時（主電源ＯＮ時、印刷開始前、印刷終了後、印刷中の割り込み時など）に、現像能力を検出し、所定のベタ濃度が得られるように作像条件（現像条件、帯電条件、露光条件）を調整するモード
（２）非印刷時に、画像処理（デジタルγ補正）により、狙いの中間調特性が得られるように中間調濃度を調整するモード
（３）非印刷時に、印刷中に維持すべき濃度目標値を設定するモード
（４）印刷時にテストパターンを作成し、非印刷時に合わせた濃度をできるだけ維持するように画質調整を行うモード

図２は、実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。
画像形成装置１では、非印刷時に所定のタイミング（主電源ｏｎ時、印刷開始前、印刷終了時、印刷中割り込み時など）で、狙いの画質濃度を得るために、図２に示す画質調整動作を実施する。各フローについて以下に詳述する。

＜Ｓ０、Ｓ１＞
プロセス１（Ｓ０）は、非印刷時において、現像能力（現像γ）を測定し、印刷時に所定のベタ濃度が得られるように作像条件（露光光量、帯電バイアス、現像バイアス）を調整する作像条件決定プロセスである。ここでは、現像γを精度良く算出・測定するために、現像γを検出するためのテストパターンには、光減衰特性が変わっても露光部電位ＶＬの値が変化しないほど高い露光光量値を用いる。そしてコントローラ５０はトナー像作成装置により、露光光量を固定し、現像バイアスとそれに対応する帯電バイアスを変更することで、例えば図７に示すような階調の異なるパターンを形成する。次いで、コントローラ５０は、中間転写ベルト１２に転写された異なる階調パターンのトナー付着量（トナー濃度）をセンサ４０で測定し、現像バイアスとトナー付着量の関係から現像γ（図３の直線（ｉ））を算出する（Ｓ１）。なお、本実施形態では、コントローラ５０として記載したが、例えば、プロセスコントローラ、システムコントローラ、ビデオコントローラ等、各機能を分離した構成として、本作像条件の調整制御をプロセスコントローラにて行うようにしてもよい。

ここで用いるトナー付着量の測定方法は従来の測定方式と同じであり（特許文献４，５）、ここでは詳述しない。コントローラ５０は、得られた現像γから、狙いのベタ濃度が得られる現像バイアス、帯電バイアス、露光光量を決定する。ここで決定される露光光量は、感光体３の光減衰特性から画像の線幅が最適となるように予め把握していた帯電バイアスに最適なものにする。

＜Ｓ２、Ｓ３＞
次いで、図２において、コントローラ５０は作像条件補正手段として機能し、決定された作像条件の補正を行い（Ｓ２）、最終的な作像条件を決定する（Ｓ３）。補正に用いる情報は、Ｓ１で算出した現像γと、Ｓ６における前回の調整時に検出した補正用の付着量である。補正方法の詳細は図３を用いて後述する。

＜Ｓ４＞
図４に示すように、コントローラ５０は、画像処理により中間調濃度を制御する中間調濃度調整手段５１、印刷時の画質調整目標値を決定する画質調整目標値決定手段５２、及びプロセス１で決定した作像条件を補正する作像条件補正手段５３を有する。
次いで、中間調濃度調整手段５１は、決定された作像条件を用いてトナー像作成装置の制御により中間調補正用のトナーパターンを作成し、画像処理により中間調濃度を制御する。ここで作成するパターンは、例えば図８に示すような面積階調パターンなどであり、各階調における濃度は所定の目標値に合わされる。そのため、各色のパターンは低濃度から高濃度までの複数（例えば６）のパッチからなる。

また、画質調整目標値決定手段５２は、決定された作像条件を用いて印刷時の目標値決定用のパターンを形成し（Ｓ４カッコ内）、印刷時の画質調整目標値を決定する。作像条件補正手段５３は、プロセス１で決定した作像条件を補正するために、決定された作像条件を用いて作像条件補正用のパターンを形成する（Ｓ４カッコ内）。ここで、前記（３）の印刷時の目標値決定用のパターンと前記（５）の作像条件補正用のパターンはベタパターンであり、Ｓ３で決定した作像条件によって狙い通りのベタ濃度が得られているか確認することができる。そのため、パターン数は１パッチでよく、前述したように、これらの制御で必要なパターンを前記（２）の中間調補正用のトナーパターンで代用することができる。よって、これらのパターンを独立して作成する必要がなく、調整時のトナー消費量を抑えることができる。

＜Ｓ５＞
Ｓ４で作成したトナーパターンは中間転写ベルト１２に転写される。このトナーパターンの付着量を、Ｓ０、Ｓ１で用いたものと同様のセンサ４０で検知する。なお、センサ４０の校正条件（センサのＬＥＤ電流、補正係数）は前述したプロセス１による制御で算出した値を用いる。

＜Ｓ６＞
コントローラ５０は、Ｓ５で得られた作像条件補正用のパターンのトナー付着量（Ｍ／Ａ）と、狙いのトナー付着量との差分（Δ（Ｍ／Ａ））を算出する。これについての詳細は図３を用いて後述する。

＜Ｓ７＞
コントローラ５０は、Ｓ５で得られたトナー付着量から、中間調濃度の補正と印刷時の目標値の決定を行う。これらの補正方法や決定方法は従来と同様であり、ここでは詳述しない。

以上のように、画質調整目標値決定手段５２により決定される画質調整目標値と、作像条件補正手段５３により決定される作像条件の補正値は、中間調濃度調整手段５１からの制御によりトナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定される。また、作像条件補正手段５３で決定した作像条件の補正値は次回の作像条件決定プロセスに適用される。

また、ユーザーの待ち時間の短縮を優先させるために、図２の調整を毎回行うのでなく、所定のタイミングで前記（１）の作像条件決定プロセスのみ実施してもよい。このとき、前記（１）の作像条件決定プロセスのみを実施するフローは、図２においてＳ０→Ｓ１→Ｓ２→Ｓ３→終了となる。例えば、初めに図２の調整を行ってから、図２の調整は１０００頁毎に、作像条件決定プロセスのみの調整は２００頁毎に実施する。この場合、作像条件補正手段５３による補正の実施頻度は作像条件決定プロセスの実施頻度より少なく、作像条件補正手段５３による補正を実施しない場合は、前回の補正実施時の結果を用いて作像条件の補正を行う（Ｓ２）。これにより、調整用のパターンが不要となるため、調整時のトナー消費量を抑えることもできる。

図３は、本実施形態における作像条件の補正方法を示す図である。
図中の直線（ｉ）は、図２のプロセス１（Ｓ０）で決定される現像γを示している。前述したように、光減衰特性が変わっても露光部電位ＶＬの値が変化しないほど高い値の露光光量を用いているため、現像バイアスに対するトナー付着量の関係（すなわち、現像γ）は図示のような直線となる。図中のａ１は狙いのトナー付着量であり、このトナー付着量が得られるように作像条件を決定する。一方、Ｓ２がない場合はここで決定した作像条件を最終値とする。

また、Ｓ４〜Ｓ６で検出した作像条件補正用のトナーパターン付着量の検出結果例が、図中に「付着量検出値」として示されている。図示の通り、狙いのトナー付着量はａ１であるのに対し、付着量検出値はａ２である。この差分は、前述した露光光量の差分によるものである。そこで図２のＳ６では、コントローラ５０はこの差分を算出し、その値を保存する。

一方、図中の直線（ｉｉ）は、今回の画質調整実施時におけるプロセス１（Ｓ０）で決定される現像γを示している。この結果から、同様に狙いのトナー付着量が得られるように作像条件の調整を行う（現像バイアスをｂ１［Ｖ］とする）。ここで、前回の画質調整時に得られた露光光量の差分により生じたトナー付着量差分を加味して、作像条件の補正を行う（Ｓ２）。

具体的には、前回の調整時に得られたΔ（Ｍ／Ａ）と今回の調整で得られた直線（ｉｉ）の現像γを用いて、Δ（Ｍ／Ａ）を、現像バイアスの差分ΔＶＬに換算する。ここで、ΔＶＬ＝ｂ１−ｂ２である。
ΔＶＬだけ印刷時の濃度がシフトすることが予測されるから、この分を補正し、現像バイアスをｂ１＋ΔＶＬとし、作像条件を決定する（Ｓ３）。
感光体３の経時劣化による作像条件の補正が必要となるタイミングは、非印刷時に実施する画質調整の間隔と比べて十分長いため、前回の調整時に算出したΔＶＬを用いることができる。

図５は、他の実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。
本例では、コントローラ５０は、画像処理により中間調濃度を制御する中間調濃度調整手段５１、及びプロセス１で決定した作像条件を補正する作像条件補正手段５３を有する。Ｓ４において、中間調濃度調整手段５１は、決定された作像条件を用いてトナー像作成装置の制御により中間調補正用のトナーパターンを作成し、画像処理により中間調濃度を制御する。また、作像条件補正手段５３は、プロセス１で決定した作像条件を補正するために、決定された作像条件を用いて作像条件補正用のパターンを形成する（Ｓ４カッコ内）。ここで、前記（５）の作像条件補正用のパターンはベタパターンであり、パターン数は１パッチでよく、前記（２）の中間調補正用のトナーパターンで代用することができる。よって、このパターンを独立して作成する必要がなく、調整時のトナー消費量を抑えることができる。
他のステップは前記実施形態と同様である。

以上のように、作像条件補正手段５３により決定される作像条件の補正値は、中間調濃度調整手段５１からの制御によりトナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定される。また、作像条件補正手段５３で決定した作像条件の補正値は、次回の作像条件決定プロセスに適用される。

本実施形態によれば、印刷中に画質調整を実施できない画像形成装置の場合でも、中間調補正用のトナーパターンから作像条件の補正値を決定することで、調整時間を増やさず、中間調補正の誤差を生じさせずに作像条件を補正することができる。

図６は、他の実施形態に係る画質調整動作のフローチャートを示す。
本例では、コントローラ５０は、印刷時の画質調整目標値を決定する画質調整目標値決定手段５２、及びプロセス１で決定した作像条件を補正する作像条件補正手段５３を有する。Ｓ４において、画質調整目標値決定手段５２は、印刷時の画質調整目標値を決定するために、決定された作像条件を用いて印刷時の目標値決定用のパターンを形成する。また、作像条件補正手段５３は、プロセス１で決定した作像条件を補正するために、決定された作像条件を用いて作像条件補正用のパターンを形成する。ここで、前記（５）の作像条件補正用のパターンはベタパターンであり、パターン数は１パッチでよく、前記（３）の印刷時の目標値決定用のパターンで代用することができる（Ｓ４カッコ内）。よって、このパターンを独立して作成する必要がなく、調整時のトナー消費量を抑えることができる。
他のステップは前記実施形態と同様である。

以上のように、作像条件補正手段５３により決定される作像条件の補正値は、画質調整目標値決定手段５２からの制御によりトナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定される。また、作像条件補正手段５３で決定した作像条件の補正値は、次回の前記作像条件決定プロセスに適用される。

本実施形態によれば、画像処理における中間調濃度の補正を実施できない画像形成装置においても、生産性を犠牲にせず、印刷時の目標濃度誤差を生じさせることなく作像条件を補正することができる。

図７は、異なる階調パターンの例を示す図である。
画像形成装置内部のコントローラ５０は、内部に記憶しているプログラムに従い、主電源ＯＮ時などに、現像装置６の帯電バイアス、現像バイアスを切り替え、露光装置８により図７のようなパターンが感光体３上にレーザフル点灯で露光される。ここで、フル点灯とは、図７のパターンに相当する領域はレーザ光でドットを作ることなく露光し続けることを言う。

その結果、濃度の異なる１０個のトナーパターンが各色の感光体上に形成される。トナーパターンは、感光体３上のレーザスキャン方向（以下、主走査方向と呼ぶ）の前（Ｆ）、後（Ｒ）及び中央（Ｃ）の３箇所、つまり中間転写ベルト１２の移動方向と直交方向の端部領域と中央領域に作られる。本例では、上からブラック、シアン、マゼンタ、イエローのパターンが形成されている。トナーパターンの大きさが小さいほど、トナー消費量が少なくなる。本例では、トナーパターンは矩形状であり、主走査方向に５ｍｍ、中間転写ベルト１２の移動方向であって主走査方向と直交する副走査方向に７ｍｍの長さを有する。帯電バイアスを現像バイアスと同期して切り替えるのは、現像バイアスと帯電バイアスの差が大きすぎると２成分現像装置ではキャリアが感光体３に付着する等の不具合が出るからである。

感光体３上に形成されたトナーパターンは、転写ローラ１３により中間転写ベルト１２上に転写される。その結果、図７のように中間転写ベルト１２上にはその前（Ｆ）、後（Ｒ）及び中央（Ｃ）の３箇所に各色１０個のトナーパターンが形成される。次いで、トナーパターンの反射濃度が検知装置としてのセンサ４０Ｆ，Ｃ，Ｒにより検出される。

図８は、面積階調パターンの例を示す図である。
この面積階調パターンはドットで構成され、面積率を変えたものである。上からブラック、シアン、マゼンタ、イエローのパターンが形成されている。デジタル画像形成装置では、中間濃度は単位面積あたりに占めるドットの割合、すなわち面積率で表現される。面積率を変化させることで、低濃度、中間濃度、高濃度を実現することができる。感光体３の感度変動等により、上述のフル点灯による露光を行ってもドットで構成された中間濃度には変動が発生することがある。この変動を補正するため、通常の画像出力時と同じ帯電出力、現像バイアス、露光条件のもと、面積率を変えたドットパターンで構成された複数のトナーパターンを中間転写ベルト１２上に作成し、センサ４０により検知する。面積率を変えるには、小さいドットを分散しつつドットの数を増やしていく方法と、ドットを集中させて徐々に大きくしていく方法が考えられるが、本実施形態では後者のドットを大きくしていく方法を用いる。この方法のほうが、ジッター等のノイズに対して安定しているからである。

以上の実施形態においては、中間転写ベルトを像担持体とした実施形態を説明した。本願の制御は中間転写ベルトを用いる画像形成装置に限らず適用可能である。例えば、中間転写ベルトは中間転写ドラムでもよい。用紙をその上に搬送し、感光体からトナー像を用紙上に転写させる直接転写ベルトを用いる画像形成装置にも本発明は適用できる。また、感光体上のトナーパターンを検知して本発明を実施することも可能である。この場合、「像担持体」は感光体が該当し、「トナー像作成装置」から感光体は除外され、「トナー像作成装置」は感光体上にトナー像を作成するための装置となる。

１ 画像形成装置
１２ 中間転写ベルト（像担持体）
４０ センサ（検知装置）
５０ コントローラ
５１ 中間調濃度調整手段
５２ 画質調整目標値決定手段
５３ 作像条件補正手段

特開２００４−１８４５８３号公報 特開２００３−２７０８７４号公報 特開平０８−２９７３８４号公報 特開２００８−１５１８９６号公報 特開２０１０−１５１１０号公報

Claims (6)

1. 像担持体と、前記像担持体上にトナー像を作成するトナー像作成装置と、前記トナー像作成装置を制御してトナーパターンを作成するコントローラと、前記像担持体上の前記トナーパターンの濃度を検知する検知装置と、を有し、前記検知装置にて検出した濃度情報から印刷時及び非印刷時に画質調整を行う画像形成装置において、
   非印刷時に、印刷時の作像条件を決定する作像条件決定プロセスを行い、
   前記コントローラは、前記作像条件決定プロセスにより決定した作像条件を用いて、
   画像処理により中間調濃度を制御する中間調濃度調整手段と、
   印刷時の画質調整目標値を決定する画質調整目標値決定手段と、
   前記作像条件決定プロセスで決定した作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有し、
   前記画質調整目標値決定手段により決定される前記画質調整目標値と前記作像条件補正手段により決定される作像条件の補正値とを、前記中間調濃度調整手段からの制御により前記トナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定し、かつ前記作像条件補正手段により決定した作像条件の補正値を次回の前記作像条件決定プロセスに適用する、ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記作像条件補正手段による補正の実施頻度は前記作像条件決定プロセスの実施頻度より少なく、前記作像条件補正手段による補正を実施しない場合は、前回の補正実施時の結果を用いて作像条件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. 像担持体と、前記像担持体上にトナー像を作成するトナー像作成装置と、前記トナー像作成装置を制御してトナーパターンを作成するコントローラと、前記像担持体上の前記トナーパターンの濃度を検知する検知装置と、を有し、前記検知装置にて検出した濃度情報から非印刷時に画質調整を行う画像形成装置において、
   非印刷時に、印刷時の作像条件を決定する作像条件決定プロセスを行い、
   前記コントローラは、前記作像条件決定プロセスにより決定した作像条件を用いて、
   画像処理により中間調濃度を制御する中間調濃度調整手段と、
   前記作像条件決定プロセスで決定した作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有し、
   前記作像条件補正手段により決定される作像条件の補正値を、前記中間調濃度調整手段からの制御により前記トナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定し、かつ前記作像条件補正手段により決定した作像条件の補正値を次回の前記作像条件決定プロセスに適用する、ことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記作像条件補正手段による補正の実施頻度は前記作像条件決定プロセスの実施頻度より少なく、前記作像条件補正手段による補正を実施しない場合は、前回の補正実施時の結果を用いて作像条件の補正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. 像担持体と、前記像担持体上にトナー像を作成するトナー像作成装置と、前記トナー像作成装置を制御してトナーパターンを作成するコントローラと、前記像担持体上の前記トナーパターンの濃度を検知する検知装置と、を有し、前記検知装置にて検出した濃度情報から印刷時及び非印刷時に画質調整を行う画像形成装置において、
   非印刷時に、印刷時の作像条件を決定する作像条件決定プロセスを行い、
   前記コントローラは、前記作像条件決定プロセスにより決定した作像条件を用いて、
   印刷時の画質調整目標値を決定する画質調整目標値決定手段と、
   前記作像条件決定プロセスで決定した作像条件を補正する作像条件補正手段と、を有し、
   前記作像条件補正手段により決定される作像条件の補正値を、前記画質調整目標値決定手段からの制御により前記トナー像作成装置で形成されるパターンから得られる情報により決定し、かつ前記作像条件補正手段により決定した作像条件の補正値を次回の前記作像条件決定プロセスに適用する、ことを特徴とする画像形成装置。
6. 前記作像条件補正手段による補正の実施頻度は前記作像条件決定プロセスの実施頻度より少なく、前記作像条件補正手段による補正を実施しない場合は、前回の補正実施時の結果を用いて作像条件の補正を行うことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。