JP3446750B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トナー像の画像
濃度に影響を与える濃度制御因子を変化させながら、複
数のパッチ画像を形成するとともに、各パッチ画像の濃
度を検出し、それらの画像濃度に基づいてトナー像の画
像濃度を目標濃度に調整するために必要な濃度制御因子
の最適値を決定して画像濃度を調整する画像形成装置お
よび画像形成方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置では、感光体およ
びトナーの疲労・経時変化や、装置周辺における温湿度
の変化などに起因して、画像濃度が変化することがあ
る。そこで、従来よりトナー像の画像濃度に影響を与え
る濃度制御因子、例えば帯電バイアス、現像バイアス、
露光量などを適宜調整して画像濃度を安定化させる技術
が数多く提案されている。例えば、特開平１０−２３９
９２４号公報に記載の発明では、帯電バイアスおよび現
像バイアスを適宜調整することで画像濃度の安定化を図
っている。すなわち、この従来技術では、帯電バイアス
および／または現像バイアスを変えながら、基準パッチ
画像を感光体上に形成し、各基準パッチの画像濃度を検
出している。そして、これらの検出値に基づき最適な帯
電バイアスおよび現像バイアスを決定し、トナー画像の
濃度調整を行っている。なお、この明細書では、説明の
便宜から、複数のパッチ画像を形成するとともに、各パ
ッチ画像の濃度を検出し、それらの画像濃度に基づいて
トナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために必要な
濃度制御因子の最適値を決定するという一連の処理内容
を「処理モード」と称する。

【０００３】また、この処理モードは次のようなタイミ
ングで実行される。すなわち、画像形成装置本体のメイ
ン電源を投入した後、画像が形成できる状態になった時
点、例えば、定着温度が規定の温度に達したか、或はそ
の直後とされ、更には、装置本体内にタイマーが設定し
てある場合には、定期的に、例えば２時間毎に、濃度調
整が実行される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来装
置において、最適値の精度を高めるためには、例えば帯
電バイアスおよび／または現像バイアスを変化させる間
隔を狭めて基準パッチの作成数を多くすることが考えら
れる。しかしながら、基準パッチの作成数の増大に伴い
ステップ数が多くなり、最適値の算出に時間がかかって
しまい、非効率的なものとなってしまう。

【０００５】また、実際の画像形成装置では、装置の動
作状況によってエンジン部（画像形成手段）の状態は大
きく異なっている。例えば、連続して画像形成処理を実
行している間では、エンジン部の状態変化は比較的少な
いのに対し、電源投入時にはエンジン部の状態が大きく
変化している可能性は比較的高い。

【０００６】したがって、その状態に応じた処理モード
で濃度調整を行うことができれば、効率的で、かつ高精
度の濃度調整を行うことができる。例えば、最適帯電バ
イアスおよび最適現像バイアスは感光体およびトナーの
疲労・経時変化などに応じて変化するが、その変化はあ
る程度の連続性を有している。したがって、濃度調整を
繰り返して行う場合、直前の濃度調整によって得られた
濃度制御因子を基準として濃度調整を行えば、より精度
良く濃度調整を行うことができる。これに対して、電源
投入時には、エンジン部の状態を予想することが困難で
あり、濃度制御因子を比較的広い範囲で変化させて最適
値を決定する必要がある。

【０００７】しかしながら、従来技術では、処理モード
は単一で、しかも固定化されているため、効率および精
度の面で改良の余地が残っている。

【０００８】この発明は上記課題に鑑みなされたもので
あり、トナー像の画像濃度を目標濃度に調整するために
必要な濃度制御因子の最適値をより高精度に、しかも効
率良く決定することができる画像形成装置および画像形
成方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１にかかる発明
は、上記目的を達成するため、パッチ画像を形成する画
像形成手段と、前記パッチ画像の画像濃度を検出する濃
度検出手段と、装置の動作状況に応じて下記の第１およ
び第２処理モードから一の処理モードを選択し、実行す
る制御手段とを備えたことを特徴としている。なお、前
記第１処理モードでは、トナー像の画像濃度に影響を与
える濃度制御因子を所定の範囲内で変化させながら、複
数のパッチ画像を前記画像形成手段によって形成すると
ともに、各パッチ画像の濃度を前記濃度検出手段によっ
て検出し、それらの画像濃度に基づいて前記濃度制御因
子の最適値を決定してトナー像の画像濃度を一の目標濃
度に調整する。前記第２処理モードでは、トナー像の画
像濃度に影響を与える濃度制御因子を前記第１処理モー
ドと異なる範囲内で変化させながら、複数のパッチ画像
を前記画像形成手段によって形成するとともに、各パッ
チ画像の濃度を前記濃度検出手段によって検出し、それ
らの画像濃度に基づいて前記濃度制御因子の最適値を決
定してトナー像の画像濃度を前記一の目標濃度に調整す
る。

【００１０】請求項２にかかる発明は、前記制御手段
が、前記第２処理モードでは前記第１処理モードよりも
狭い範囲内で濃度制御因子を変化させながら前記パッチ
画像を形成することを特徴としている。

【００１１】請求項３にかかる発明は、前記制御手段
が、前記第１処理モードでは予め設定された規定値を含
む範囲内で前記濃度制御因子を変化させながら前記パッ
チ画像を形成する一方、前記第２処理モードでは直前の
処理モード実行により求められた前記濃度制御因子の最
適値を含む範囲内で濃度制御因子を変化させながら前記
パッチ画像を形成することを特徴としている。

【００１２】請求項４にかかる発明は、前記制御手段
が、前記第２処理モードで濃度制御因子の最適値を決定
することができなかったときには、前記第１処理モード
を選択し、さらに実行することを特徴としている。

【００１３】請求項５にかかる発明は、上記目的を達成
するため、装置の動作状況に応じて下記の第１および第
２処理モードから一の処理モードを選択する工程と、選
択された処理モードを実行する工程とを備えたことを特
徴としている。なお、前記第１処理モードでは、トナー
像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を所定の範囲
内で変化させながら、複数のパッチ画像を形成するとと
もに、各パッチ画像の画像濃度に基づいて前記濃度制御
因子の最適値を決定してトナー像の画像濃度を一の目標
濃度に調整する。前記第２処理モードでは、トナー像の
画像濃度に影響を与える濃度制御因子を前記第１処理モ
ードと異なる範囲内で変化させながら、複数のパッチ画
像を形成するとともに、各パッチ画像の画像濃度に基づ
いて前記濃度制御因子の最適値を決定してトナー像の画
像濃度を前記一の目標濃度に調整する。

【００１４】

【発明の実施の形態】Ａ．画像形成装置の全体構成 図１は、この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態
を示す図である。また、図２は図１の画像形成装置の電
気的構成を示すブロック図である。この画像形成装置
は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラ
ー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用
いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成
装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像
信号が制御ユニット１のメインコントローラ１１に与え
られると、このメインコントローラ１１からの指令に応
じてエンジンコントローラ１２がエンジン部Ｅの各部を
制御してシートＳに画像信号に対応する画像を形成す
る。

【００１５】このように画像形成手段として機能するエ
ンジン部Ｅでは、像担持体ユニット２の感光体２１にト
ナー像を形成可能となっている。すなわち、像担持体ユ
ニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を
備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に
沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段と
しての現像器２３Ｙ，２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋ、および
クリーニング部２４がそれぞれ配置されている。帯電ロ
ーラ２２は帯電バイアス発生部１２１から高電圧が印加
されており、感光体２１の外周面に当接して外周面を均
一に帯電させる。

【００１６】そして、この帯電ローラ２２によって帯電
された感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３から
レーザ光Ｌが照射される。この露光ユニット３は、図２
に示すように、画像信号切換部１２２と電気的に接続さ
れており、この画像信号切換部１２２を介して与えられ
る画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１上に走査露
光して感光体２１上に画像信号に対応する静電潜像を形
成する。例えば、エンジンコントローラ１２のＣＰＵ１
２３からの指令に基づき、画像信号切換部１２２がパッ
チ作成モジュール１２４と導通している際には、パッチ
作成モジュール１２４から出力されるパッチ画像信号が
露光ユニット３に与えられてパッチ潜像が形成される。
一方、画像信号切換部１２２がメインコントローラ１１
のＣＰＵ１１１と導通している際には、ホストコンピュ
ータなどの外部装置よりインターフェース１１２を介し
て与えられた画像信号に応じてレーザ光Ｌを感光体２１
上に走査露光して感光体２１上に画像信号に対応する静
電潜像が形成される。

【００１７】こうして形成された静電潜像は現像部２３
によってトナー現像される。すなわち、この実施形態で
は現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、シア
ン用の現像器２３Ｃ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、およ
びブラック用の現像器２３Ｋがこの順序で感光体２１に
沿って配置されている。これらの現像器２３Ｙ，２３
Ｃ，２３Ｍ，２３Ｋは、それぞれ感光体２１に対して接
離自在に構成されており、エンジンコントローラ１２か
らの指令に応じて、上記４つの現像器２３Ｙ、２３Ｍ、
２３Ｃ、２３Ｂのうちの一の現像器が選択的に感光体２
１に当接するとともに、現像バイアス発生部１２５によ
って高電圧が印加されて選択された色のトナーを感光体
２１の表面に付与して感光体２１上の静電潜像を顕在化
する。

【００１８】現像部２３で現像されたトナー像は、ブラ
ック用現像器２３Ｋとクリーニング部２４との間に位置
する一次転写領域Ｒ1で転写ユニット４の中間転写ベル
ト４１上に一次転写される。なお、この転写ユニット４
の構造については後で詳述する。

【００１９】また、一次転写領域Ｒ1から周方向（図１
の矢印方向）に進んだ位置には、クリーニング部２４が
配置されており、一次転写後に感光体２１の外周面に残
留付着しているトナーを掻き落とす。

【００２０】次に、転写ユニット４の構成について説明
する。この実施形態では、転写ユニット４は、ローラ４
２〜４７と、これら各ローラ４２〜４７に掛け渡された
中間転写ベルト４１と、この中間転写ベルト４１に転写
された中間トナー像をシートＳに二次転写する二次転写
ローラ４８とを備えている。この中間転写ベルト４１に
は、転写バイアス発生部１２６から一次転写電圧が印加
されている。そして、カラー画像をシートＳに転写する
場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を
中間転写ベルト４１上に重ね合わせてカラー像を形成す
るとともに、給排紙ユニット６の給紙部６３によってカ
セット６１、手差しトレイ６２あるいは増設カセット
（図示省略）からシートＳを取出して二次転写領域Ｒ2
に搬送する。そして、このシートＳに、カラー像を二次
転写してフルーカラー画像を得る。また、モノクロ画像
をシートＳに転写する場合には、感光体２１上にブラッ
クトナー像のみを中間転写ベルト４１上に形成し、カラ
ー画像の場合と同様にして二次転写領域Ｒ2に搬送され
てきたシートＳに転写してモノクロ画像を得る。

【００２１】なお、二次転写後、中間転写ベルト４１の
外周面に残留付着しているトナーについては、ベルトク
リーナ４９によって除去される。このベルトクリーナ４
９は、中間転写ベルト４１を挟んでローラ４６と対向し
て配置されており、適当なタイミングでクリーナブレー
ドが中間転写ベルト４１に対して当接してその外周面に
残留付着しているトナーを掻き落す。

【００２２】また、ローラ４３の近傍には、後述するよ
うにして中間転写ベルト４１の外周面に形成されるパッ
チ画像の濃度を検出するためのパッチセンサＰＳが配置
されるとともに、中間転写ベルト４１の基準位置を検出
するための同期用読取センサＲＳが配置されている。

【００２３】図１に戻ってエンジン部Ｅの構成説明を続
ける。転写ユニット４によってトナー像が転写されたシ
ートＳは、給排紙ユニット６の給紙部６３によって所定
の給紙経路（２点鎖線）に沿って二次転写領域Ｒ2の下
流側に配設された定着ユニット５に搬送され、搬送され
てくるシートＳ上のトナー像をシートＳに定着する。そ
して、当該シートＳはさらに給紙経路６３０に沿って排
紙部６４に搬送される。

【００２４】この排紙部６４は２つの排紙経路６４１
ａ，６４１ｂを有しており、一方の排紙経路６４１ａは
定着ユニット５から標準排紙トレイに延びるとともに、
他方の排紙経路６４１ｂは排紙経路６４１ａとほぼ平行
に、再給紙部６６とマルチビンユニットとの間に延びて
いる。これらの排紙経路６４１ａ，６４１ｂに沿って３
組のローラ対６４２〜６４４が設けられており、定着済
みのシートＳを標準排紙トレイやマルチビンユニット側
に向けて排出したり、その他方面側にも画像を形成する
ために再給紙部６６側に搬送したりする。

【００２５】この再給紙部６６は、図１に示すように、
上記のように排紙部６４から反転搬送されてきたシート
Ｓを再給紙経路６６４（２点鎖線）に沿って給紙部６３
のゲートローラ対６３７に搬送するものであり、再給紙
経路６６４に沿って配設された３つの再給紙ローラ対６
６１〜６６３で構成されている。このように、排紙部６
４から搬送されてきたシートＳを再給紙経路６６４に沿
ってゲートローラ対６３７に戻すことによって給紙部６
３においてシートＳの非画像形成面が中間転写ベルト４
１を向いて当該面に画像を二次転写可能となる。

【００２６】なお、図２において、符号１１３はホスト
コンピュータなどの外部装置よりインターフェース１１
２を介して与えられた画像を記憶するためにメインコン
トローラ１１に設けられた画像メモリであり、符号１２
７はエンジン部Ｅを制御するための制御データやＣＰＵ
１２３における演算結果などを一時的に記憶するための
ＲＡＭであり、さらに符号１２８はＣＰＵ１２３で行う
演算プログラムなどを記憶するＲＯＭである。

【００２７】Ｂ．画像形成装置における濃度調整動作 次に、上記のように構成されている画像形成装置におけ
る画像の濃度調整動作について説明する。

【００２８】図３は、図１の画像形成装置における濃度
調整動作を示すフローチャートである。この画像形成装
置では、同図に示すように、ステップＳ１で濃度調整動
作を実行して現像バイアスおよび帯電バイアスを更新設
定する必要があるか否かが判断される。例えば、画像形
成装置本体のメイン電源を投入した後、画像を形成でき
る状態になると、バイアス設定を開始するように構成し
てもよい。また、装置本体内に設けられたタイマー（図
示省略）によって連続使用時間を計測し、数時間毎にバ
イアス設定を開始するようにしてもよい。

【００２９】このステップＳ１で「ＹＥＳ」と判断され
てバイアス設定が開始されると、ステップＳ２，Ｓ３を
実行して最適現像バイアスを算出し、それを現像バイア
スとして設定する（ステップＳ４）。また、それに続い
て、ステップＳ５を実行して最適帯電バイアスを算出
し、それを帯電バイアスとして設定する（ステップＳ
６）。こうして、現像バイアスおよび帯電バイアスの最
適化が行われる。以下、現像バイアス算出処理（ステッ
プＳ３）および帯電バイアス算出処理（ステップＳ５）
の内容について、それぞれ詳細に説明する。

【００３０】Ｂ−１．現像バイアス算出処理 図４は、図３の現像バイアス算出処理の内容を示すフロ
ーチャートである。この現像バイアス算出処理（ステッ
プＳ３）では、まず装置の動作状況に応じて処理モード
として第１および第２処理モードのうち、いずれか一方
を選択する（ステップＳ３０１）。この第１処理モード
は後述するように広レンジ（現像バイアスの可変領域全
体）内で現像バイアスを変化させて最適現像バイアスの
暫定値を求め、さらに暫定値に基づき狭レンジ（可変領
域の約１／３）内で現像バイアスを変化させながら最適
現像バイアスを決定するものであり、エンジン部Ｅの状
態を予想することができない場合に適している。これに
対し、第２処理モードは後述するように前回の最適現像
バイアスを含む狭レンジ（可変領域の約１／３）内で現
像バイアスを変化させながら最適現像バイアスを決定す
るものであり、エンジン部Ｅの状態変化が少なく場合に
適している。なお、この実施形態では、ステップＳ３０
１での具体的な選択判断は次の基準で実行している。

【００３１】(1)電源投入時→第１処理モード 電源投入時では、エンジン部Ｅの状態を全く予想するこ
とができないため、現像バイアスの可変領域全体で現像
バイアスを変化させながら最適現像バイアスを決定す
る。

【００３２】(2)スリープ復帰時で且つスリープ時間が
所定時間未満である場合→第２処理モード スリープ復帰の場合、エンジン部Ｅの状態が大きく変化
してしまっている可能性があるが、スリープ時間が短い
場合には、エンジン部Ｅの状態変化は小さいと推測され
るため、前回の最適現像バイアスを含む狭レンジ（可変
領域の約１／３）内で現像バイアスを変化させながら最
適現像バイアスを決定する。

【００３３】(3)スリープ復帰時で且つ定着ユニット５
の定着温度が所定温度以上である場合→第２処理モード スリープ復帰の場合、エンジン部Ｅの状態が大きく変化
してしまっている可能性があるが、定着ユニット５内の
熱源である定着器が高温に保たれている場合には、エン
ジン部Ｅの状態変化が小さいと推測されるため、前回の
最適現像バイアスを含む狭レンジ（可変領域の約１／
３）内で現像バイアスを変化させながら最適現像バイア
スを決定する。

【００３４】(4)スリープ復帰時（上記(2)および(3)の
場合を除く）→第１処理モード 上記した(2)および(3)以外では、スリープ復帰時、エン
ジン部Ｅの状態が大きく変化してしまっている可能性が
あるため、現像バイアスの可変領域全体で現像バイアス
を変化させながら最適現像バイアスを決定する。

【００３５】(5)連続した画像形成時→第２処理モード 画像形成が継続的に行われている場合、前回の濃度調整
時からエンジン部Ｅの状態が大きく変化する可能性が低
いので、前回の最適現像バイアスを含む狭レンジ（可変
領域の約１／３）内で現像バイアスを変化させながら最
適現像バイアスを決定する。

【００３６】以上のような判断基準に基づき、第１処理
モードを選択した場合には、第１現像バイアス算出処理
（ステップＳ３１１〜Ｓ３１３、Ｓ３０２）を実行して
最適現像バイアスを決定する一方、第２処理モードを選
択した場合には、第２現像バイアス算出処理（ステップ
Ｓ３２１、Ｓ３２２、Ｓ３０２）を実行して最適現像バ
イアスを決定する。以下、それぞれに分けて説明する。

【００３７】Ｂ−１−１．第１現像バイアス算出処理
（第１処理モード） 第１現像バイアス算出処理では、図４に示すように、す
べての色（この実施形態では、イエロー（Ｙ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）につ
いてパッチ画像を形成する旨の設定を行った（ステップ
Ｓ３１１）後、ステップＳ３１２に進んで比較的広いレ
ンジで、しかも比較的広い間隔で段階的に現像バイアス
を変化させながら、複数のパッチ画像を形成し、各パッ
チ画像の濃度に基づき最適画像濃度を得るために必要な
現像バイアスを暫定的に求める。その処理内容につい
て、図５および図６を参照しつつ詳述する。

【００３８】図５は、図４の広レンジでのバイアス算出
処理の内容を示すフローチャートである。また、図６
は、図５の処理内容、および後で説明する狭レンジでの
バイアス算出処理の内容を示す模式図である。この算出
処理では、パッチ画像を作成する色を最初の色、例えば
イエローに設定する（ステップＳ３１２ａ）。そして、
帯電バイアスを予めステップＳ２で設定した既定値で、
かつ広レンジの範囲内で現像バイアスを比較的広い間隔
（第１間隔）で４段階に設定する（ステップＳ３１２
ｂ）。例えば、この実施形態では、現像バイアス発生部
１２５によって現像部２３に供給可能な現像バイアスの
可変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）全体を広レンジとして設定
し、この広レンジ（Ｖb01〜Ｖb10）内のうち４点Ｖb0
1，Ｖb04，Ｖb07，Ｖb10を現像バイアスとして設定して
いる。このように、この実施形態では、第１間隔Ｗ1
を、 Ｗ1＝Ｖb10−Ｖb07＝Ｖb07−Ｖb04＝Ｖb04−Ｖb01 としている。

【００３９】このようなバイアス設定で４つのイエロー
ベタ画像（図７）を感光体上に順次形成し、さらに図８
（ａ）に示すように、これらを予め決められた配列順序
で中間転写ベルト４１の外周面に転写して第１パッチ画
像ＰＩ1を形成する（ステップＳ３１２ｃ）。

【００４０】次のステップＳ３１２ｄでは、すべてのパ
ッチ作成色についてパッチ画像を作成したか否かを判断
し、「ＮＯ」と判断される間は、パッチ作成色を次の色
に設定し（ステップＳ３１２ｅ）、ステップＳ３１２
ｂ，Ｓ３１２ｃを繰り返して図８（ｂ）〜（ｄ）に示す
ようにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）
の順序で中間転写ベルト４１の外周面上に第１パッチ画
像ＰＩ1をさらに形成していく。

【００４１】一方、ステップＳ３１２ｄで「ＹＥＳ」と
判断すると、１６（＝４種類×４色）個のパッチ画像Ｐ
Ｉ1の画像濃度をパッチセンサＰＳで測定する（ステッ
プＳ３１２ｆ）。この実施形態では、すべてのパッチ作
成色についてパッチ画像ＰＩ1を形成した後で、先頭位
置のパッチ画像（この実施形態では、ブラック（Ｋ）の
パッチ画像）から順番にパッチ画像ＰＩ1の画像濃度を
測定しているが、各パッチ作成色のパッチ画像ＰＩ1を
形成する毎にパッチ画像ＰＩ1の画像濃度を順次測定す
るようにしてもよい。この点に関しては、後のバイアス
算出処理（図９、図１０、図１２、図１３、図１６およ
び図１７）においても同様である。

【００４２】これに続いて、ステップＳ３１２ｇで目標
濃度に対応する現像バイアスを求め、これを暫定バイア
スとしてＲＡＭ１２７に一時的に記憶する。ここで、測
定結果（画像濃度）が目標濃度と一致している場合に
は、その画像濃度に対応する現像バイアスを暫定バイア
スとすればよく、また一致しない場合には、図６（ｂ）
に示すように、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖb04），Ｄ
（Ｖb07）に基づく直線補間や平均化処理などによって
暫定バイアスを求めることができる。

【００４３】こうして、暫定バイアスが求まると、図４
の狭レンジでのバイアス算出処理（１）を実行する。図
９は、図４の狭レンジでのバイアス算出処理（１）の内
容を示すフローチャートである。この算出処理では、先
の算出処理（ステップＳ３１２）と同様に、パッチ画像
を作成する色を最初の色、例えばイエローに設定する
（ステップＳ３１３ａ）。そして、帯電バイアスを予め
ステップＳ２で設定した既定値で、かつステップＳ３１
２で求めた暫定バイアスを含む狭レンジの範囲内で現像
バイアスを第１間隔Ｗ1よりも狭い間隔（第２間隔）で
４段階に設定する（ステップＳ３１３ｂ）。例えば、こ
の実施形態では、現像バイアスの可変帯域（Ｖb01〜Ｖb
10）の約１／３を狭レンジとして設定しており、暫定バ
イアスが図６（ｂ）に示すように現像バイアスＶb05，
Ｖb06の間である場合には、４点Ｖb04，Ｖb05，Ｖb06，
Ｖb07を現像バイアスとして設定している（同図
（ｃ））。このように、この実施形態では、第２間隔Ｗ
2を、 Ｗ2＝Ｖb07−Ｖb06＝Ｖb06−Ｖb05＝Ｖb05−Ｖb04 としている。

【００４４】このようなバイアス設定で４つのイエロー
ベタ画像（図７）を感光体上に順次形成し、さらに図８
（ａ）に示すように、これらを中間転写ベルト４１の外
周面に転写して第１パッチ画像ＰＩ1を形成する（ステ
ップＳ３１３ｃ）。そして、先の算出処理（ステップＳ
３１２）と同様に、ステップＳ３１３ｄですべてのパッ
チ作成色についてパッチ画像が作成されたと判断するま
で、パッチ作成色を次の色に設定し（ステップＳ３１３
ｅ）、ステップＳ３１３ｂ，Ｓ３１３ｃを繰り返してシ
アン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の順序で
中間転写ベルト４１の外周面上に第１パッチ画像ＰＩ1
をさらに形成していく。

【００４５】こうして１６（＝４種類×４色）個のパッ
チ画像ＰＩ1が中間転写ベルト４１に形成されると、先
頭位置のパッチ画像（この実施形態では、ブラック
（Ｋ）のパッチ画像）から順番にパッチ画像ＰＩ1の画
像濃度をパッチセンサＰＳで測定する（ステップＳ３１
３ｆ）。これに続いて、ステップＳ３１３ｇで目標濃度
に対応する現像バイアスを求める。ここで、測定結果
（画像濃度）が目標濃度と一致している場合には、その
画像濃度に対応する現像バイアスを暫定バイアスとすれ
ばよく、また一致しない場合には、図６（ｄ）に示すよ
うに、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖb05），Ｄ（Ｖb06）
に基づく直線補間などによって最適現像バイアスを求め
ることができる。

【００４６】そして、全てのパッチ作成色について最適
現像バイアスが求まった場合、ステップＳ３０２に進ん
で、上記のようにして求められた最適現像バイアスをＲ
ＡＭ１２７に記憶し、後述する帯電バイアスの算出時や
通常の画像形成処理において、ＲＡＭ１２７から読み出
し、現像バイアスとして設定する。

【００４７】以上のように、この第１現像バイアス算出
処理（第１処理モード）では、広レンジで、かつ第１間
隔Ｗ1で目標濃度の画像を得るために必要な現像バイア
スを暫定的に求め、さらに暫定バイアスを含む狭レンジ
で、しかもより細かい間隔（第２間隔）Ｗ2で現像バイ
アスを設定して目標濃度を得るために必要な現像バイア
スを求め、これを最終的に最適現像バイアスとしてい
る。したがって、次のような効果が得られる。

【００４８】例えば画像形成装置本体のメイン電源が投
入された時点では、上記したようにエンジン部Ｅの状態
を全く予想することができないため、現像バイアスの可
変領域全体で現像バイアスを変化させながら最適現像バ
イアスを決定する必要がある。そこで、現像バイアス可
変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）を複数の狭レンジに分け、各狭
レンジで上記バイアス算出処理（１）と同様の処理を実
行して最適現像バイアスを求めることも可能である。し
かしながら、この比較例では、分割数に比例してステッ
プ数が多くなり、最適現像バイアスの算出に時間を要し
てしまうという問題がある。逆に、分割数を少なくする
と、上記問題を解消することができるものの、１つの分
割レンジ内でのバイアス間隔が第２バイアス間隔Ｗ2よ
りも広がり、その結果、最適現像バイアスの算出精度が
落ちて画像濃度を目標濃度に正確に調整することができ
ないという別の問題が生じてしまう。

【００４９】これに対して、本実施形態では、上記のよ
うに広レンジでのバイアス算出処理（ステップＳ３１
２）によって凡その現像バイアスを暫定的に求めた上
で、さらに暫定バイアス近傍の狭レンジで、しかも細か
い間隔（第２間隔）Ｗ2で現像バイアスを変化させて最
適現像バイアスを算出しているので、上記比較例と比べ
て、短時間で、しかも高精度に最適現像バイアスを求め
ることができる。

【００５０】また、現像バイアスに対するトナー量、つ
まり画像濃度の変化を示す現像γ特性は環境条件、耐久
条件などに応じて大きく変化し、しかも非線形であるこ
とから、上記した第１現像バイアス算出処理（第１処理
モード）は以下に説明する優れた効果を有する。

【００５１】図１８は、現像γ特性の典型的な例を示す
グラフである。同図に示すように、ある環境条件などの
下で画像形成装置が現像γ特性Ａを有していたとして
も、環境条件などが変化すると、その変化に応じて画像
形成装置の現像γ特性は最初の現像γ特性Ａから現像γ
特性Ｂへと変化してしまう。特に、現像γ特性の傾きが
その環境条件などの影響を受けやすく、その傾きが大き
く変化してしまう。

【００５２】そのため、現像γ特性Ａの場合に画像形成
装置の最適現像バイアスが値Ｖb(A)であったものが、僅
かな環境条件などの変化によって現像γ特性Ｂに変化し
てしまうと、最適現像バイアスは値Ｖb(B)への大きく変
化してしまう。したがって、このような現像γ特性を考
慮すれば、必然的に現像バイアス可変帯域を広げておく
必要があり、上記したように本発明にかかる第１処理モ
ードを最適現像バイアスの算出に適用するのがより好適
であることがわかる。

【００５３】さらに言えば、種々のトナーのうちでも非
磁性一成分のトナーを用いている画像形成装置におい
て、その効果はより顕著なものとなる。以下、その理由
について詳述する。キャリアに対するトナー温度の制御
性などを考慮して、近年、非磁性一成分のトナーが採用
されてきている。この一成分トナーを使用する画像形成
装置は、二成分トナーを使用する画像形成装置に比べて
トナーの帯電量が環境、耐久条件によって変化しやすい
という特徴を有している。というのも、二成分トナーは
トナーと混合されているキャリアとの接触面積が大きい
ために帯電量が比較的安定しやすいのに対し、一成分ト
ナーは帯電量をコントロールするキャリアが存在しない
ために現像器内部の帯電機構のみによってトナーを帯電
させており、この帯電機構とトナーとの接触面積が二成
分トナーとキャリアとの接触面積に比べて圧倒的に少な
いからである。したがって、非磁性一成分のトナーを使
用する画像形成装置に対して本発明を適用するのがさら
に一層好適であるといえる。

【００５４】また、トナーの転写性を向上させるため
に、トナーに添加する外添剤の量を一般的な量よりも多
く、例えば１．５％以上添加することがある。この場合
にも、本発明の有用性が顕著なものとなる。なんとなれ
ば、この外添剤も環境の影響を受け易く、この外添剤の
量が１．５％以上となると、その影響が如実に現れて環
境条件の変化による現像γ特性の変化が大きくなり、こ
のようなトナーを使用する画像形成装置に対して本発明
を適用するのがさらに一層好適であるといえる。なお、
本実施形態にかかる画像形成装置のように、中間転写方
式を採用している画像形成装置では、転写性の向上がよ
り求められ、その結果、外添剤の量も他の方式の画像形
成装置に比べて多くなる傾向にあり、その点においても
本発明の有用性が発揮されるといえる。

【００５５】これらのことを総合すると、非磁性一成分
で、外添剤を１．５％以上含むトナーを用いる画像形成
装置および画像形成方法に対して、本発明を適用する
と、優れた効果、つまりトナー像の画像濃度を目標濃度
に調整するために必要な濃度制御因子の最適値をより高
精度に、しかも効率良く決定することができるという効
果がより顕著なものとなる。

【００５６】Ｂ−１−２．第２現像バイアス算出処理
（第２処理モード） ところで、この実施形態では、図４のステップＳ３０１
で第２処理モードを選択すると、第２現像バイアス算出
処理を実行して最適現像バイアスを決定しているが、こ
れは上記したように判断基準(2)、(3)および(5)のよう
な場合、エンジン部Ｅの状態変化は小さいと推測される
ためである。すなわち、最適帯電バイアスおよび最適現
像バイアスは感光体およびトナーの疲労・経時変化など
に応じて変化するが、その変化はある程度の連続性を有
している。したがって、上記判断基準(2)、(3)および
(5)のような場合には、直前の画像濃度測定結果（ステ
ップＳ３１３ｆや後述するステップＳ３２２ｇ）に基づ
き最適現像バイアスを予想することができる。そこで、
この実施形態にかかる現像バイアス算出処理（ステップ
Ｓ３）では、上記判断基準(2)、(3)および(5)に該当す
ると判断すると、次のように処理を簡素化して短時間
で、しかも正確に最適現像バイアスを算出している。

【００５７】この第２現像バイアス算出処理では、すべ
ての色（この実施形態では、イエロー（Ｙ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）につ
いてパッチ画像を形成する旨の設定を行った（ステップ
Ｓ３２１）後、ステップＳ３２２に進んで狭レンジでの
バイアス算出処理（２）を実行して暫定バイアスを求め
ることなしに最適現像バイアスを求めている。以下、そ
の処理内容について図１０を参照しつつ説明する。

【００５８】図１０は、図４の狭レンジでのバイアス算
出処理（２）の内容を示すフローチャートである。ま
た、図１１は、図１０の処理内容を示す模式図である。
この算出処理が、先に説明した狭レンジでのバイアス算
出処理（１）と大きく相違する点は、図９の算出処理
（１）では帯電バイアスを既定値に設定するとともに、
暫定バイアスを含む狭レンジでの４種類の現像バイアス
を設定している（ステップＳ３１３ｂ）のに対して、こ
のバイアス算出処理（２）では直前の画像濃度測定によ
って求められてＲＡＭ１２７に記憶されている最適帯電
バイアスを帯電バイアスとして設定するとともに、同Ｒ
ＡＭ１２７に記憶されている最適現像バイアスを含む狭
レンジでの４種類の現像バイアスを設定している（ステ
ップＳ３２２ｂ）点であり、その他の構成は同一であ
る。したがって、ここでは、同一構成の説明について
は、省略する。

【００５９】このように、第２処理モードでは、暫定バ
イアスを求めずに、直前の画像濃度測定結果（前回の最
適現像バイアス）を用いて狭レンジで、しかも第２間隔
で４種類の現像バイアスを設定し、各色のパッチ画像を
形成して最適現像バイアスを求めるようにしているの
で、第１処理モード（ステップＳ３１２＋ステップＳ３
１３）と対比すると、最適現像バイアスをさらに一層短
時間で求めることができる。

【００６０】また、従来技術（特開平１０−２３９９２
４号公報に記載の技術）と対比すると、最適現像バイア
スを高精度で求めることができるという特有の効果を有
する。その理由について説明する。従来技術では現像バ
イアスと帯電バイアスとを予め３組記憶しておき、これ
ら３つの現像バイアスでパッチ画像をそれぞれ形成す
る。したがって、現像バイアスの変化し得る範囲、つま
り現像バイアス可変帯域とほぼ同程度の範囲をカバーす
るためには、３つの現像バイアスを比較的広い間隔で設
定しなければならない。

【００６１】これに対して、本実施形態では、現像バイ
アス可変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）のうち直前の最適現像バ
イアスを含む狭レンジの範囲内で現像バイアスを変化さ
せており、現像バイアス可変帯域の約１／３程度で済
み、現像バイアスの間隔（第２間隔）は従来技術よりも
狭くなっている。その結果、最適現像バイアスをより高
精度に算出することができる。なお、現像バイアスを変
化させるレンジ範囲を単に狭くしただけでは、求めよう
とする最適現像バイアスが当該レンジから外れて正確な
最適現像バイアスの算出が困難となるが、本実施形態で
は、直前の最適現像バイアスを中心に狭レンジを設定す
るようにしているので、このような問題が発生する確率
は極めて小さい。

【００６２】こうして求められた最適現像バイアスにつ
いては、ＲＡＭ１２７に既に記憶されている最適現像バ
イアスと書き換えて最新のものに更新する（図４のステ
ップＳ３０２）。そして、図３に戻り、上記のようにし
て算出された最適現像バイアスをＲＡＭ１２７から読み
出し、これを現像バイアスとして設定する。それに続い
て、最適帯電バイアスを算出し（ステップＳ５）、それ
を帯電バイアスとして設定する（ステップＳ６）。

【００６３】Ｂ−２．最適帯電バイアス算出処理 図１２は、図３の帯電バイアス算出処理の内容を示すフ
ローチャートである。この帯電バイアス算出処理（ステ
ップＳ５）では、現像バイアス算出処理の場合と同様
に、まず装置の動作状況に応じて処理モードとして第３
および第４処理モードのうち、いずれか一方を選択する
（ステップＳ５０１）。この第３処理モードは後述する
ように予め設定した既定値を含む狭レンジ（可変領域の
約１／３）内で帯電バイアスを変化させながら、複数の
パッチ画像を形成し、各パッチ画像の濃度に基づき最適
画像濃度を得るために必要な帯電バイアスを決定するも
のであり、エンジン部Ｅの状態を予想することができな
い場合に適している。これに対し、第４処理モードは後
述するように前回の最適帯電バイアスを含む狭レンジ
（可変領域の約１／３）内で帯電バイアスを変化させな
がら最適帯電バイアスを決定するものであり、エンジン
部Ｅの状態変化が少なく場合に適している。なお、この
実施形態では、ステップＳ５０１での具体的な選択判断
は次の基準で実行している。

【００６４】(1)電源投入時→第３処理モード 電源投入時では、エンジン部Ｅの状態を全く予想するこ
とができないため、予め設定した既定値を含む狭レンジ
（可変領域の約１／３）内で帯電バイアスを変化させな
がら最適帯電バイアスを決定する。

【００６５】(2)スリープ復帰時で且つスリープ時間が
所定時間未満である場合→第４処理モード スリープ復帰の場合、エンジン部Ｅの状態が大きく変化
してしまっている可能性があるが、スリープ時間が短い
場合には、エンジン部Ｅの状態変化は小さいと推測され
るため、前回の最適帯電バイアスを含む狭レンジ（可変
領域の約１／３）内で帯電バイアスを変化させながら最
適帯電バイアスを決定する。

【００６６】(3)スリープ復帰時で且つ定着ユニット５
の定着温度が所定温度以上である場合→第４処理モード スリープ復帰の場合、エンジン部Ｅの状態が大きく変化
してしまっている可能性があるが、定着ユニット５内の
熱源である定着器が高温に保たれている場合には、エン
ジン部Ｅの状態変化が小さいと推測されるため、前回の
最適帯電バイアスを含む狭レンジ（可変領域の約１／
３）内で帯電バイアスを変化させながら最適帯電バイア
スを決定する。

【００６７】(4)スリープ復帰時（上記(2)および(3)の
場合を除く）→第３処理モード 上記した(2)および(3)以外では、スリープ復帰時、エン
ジン部Ｅの状態が大きく変化してしまっている可能性が
あるため、予め設定した既定値を含む狭レンジ（可変領
域の約１／３）内で帯電バイアスを変化させながら最適
帯電バイアスを決定する。

【００６８】(5)連続した画像形成時→第４処理モード 画像形成が継続的に行われている場合、前回の濃度調整
時からエンジン部Ｅの状態が大きく変化する可能性が低
いので、前回の最適帯電バイアスを含む狭レンジ（可変
領域の約１／３）内で帯電バイアスを変化させながら最
適帯電バイアスを決定する。

【００６９】以上のような判断基準に基づき、第３処理
モードを選択した場合には、第１帯電バイアス算出処理
（ステップＳ５１１、Ｓ５１２、Ｓ５０２）を実行して
最適帯電バイアスを決定する一方、第４処理モードを選
択した場合には、第２帯電バイアス算出処理（ステップ
Ｓ５２１、Ｓ５２２、Ｓ５０２）を実行して最適帯電バ
イアスを決定する。以下、それぞれに分けて説明する。

【００７０】Ｂ−２−１．第１帯電バイアス算出処理
（第３処理モード） 第１帯電バイアス算出処理では、図１２に示すように、
すべての色（この実施形態では、イエロー（Ｙ）、シア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）に
ついてパッチ画像を形成する旨の設定を行った（ステッ
プＳ５１１）後、ステップＳ５１２に進んで、予め設定
した既定値を含み、かつ狭レンジの範囲内で帯電バイア
スを比較的狭い間隔で４段階に帯電バイアスを変化させ
ながら、複数のパッチ画像を形成し、各パッチ画像の濃
度に基づき最適画像濃度を得るために必要な帯電バイア
スを求める。以下、その処理内容の詳細について図１３
〜図１５を参照しつつ説明する。

【００７１】図１３は、ステップＳ５１２での処理内
容、つまり図１２の狭レンジでのバイアス算出処理
（３）の内容を示すフローチャートである。また、図１
４は、図１３の処理内容を示す模式図である。この算出
処理では、パッチ画像を作成する色を最初の色、例えば
イエローに設定する（ステップＳ５１２ａ）。そして、
予めステップＳ２で設定した既定値を含み、かつ狭レン
ジの範囲内で帯電バイアスを比較的狭い間隔（第３間
隔）で４段階に設定する（ステップＳ５１２ｂ）。この
ように、帯電バイアス算出処理は、現像バイアス算出処
理とは異なり、広レンジでの算出処理を行うことなく、
狭レンジでの算出処理のみを実行する。なお、この実施
形態では、帯電バイアスの可変帯域（Ｖa01〜Ｖa10）の
約１／３を狭レンジとして設定しており、例えば既定値
あるいは直前の最適帯電バイアスが図１４（ａ）に示す
ように帯電バイアスＶa05，Ｖa06の間である場合には、
４点Ｖa04，Ｖa05，Ｖa06，Ｖa07を帯電バイアスとして
設定している。このように、この実施形態では、第３間
隔Ｗ3を、 Ｗ3＝Ｖa07−Ｖa06＝Ｖa06−Ｖa05＝Ｖa05−Ｖa04 としている。

【００７２】上記のようにしてイエロー色について４種
類の帯電バイアスが設定されると、帯電バイアスを最も
低い値Ｖa04から段階的に増大させながら、各イエロー
のハーフトーン画像（図１５）を感光体上に順次形成
し、これらを中間転写ベルト４１の外周面に転写して第
２パッチ画像ＰＩ2を形成する（図８（ａ）：ステップ
Ｓ５１２ｃ）。

【００７３】次のステップＳ５１２ｄは、すべてのパッ
チ作成色について第２パッチ画像を作成したか否かを判
断し、「ＮＯ」と判断される間は、パッチ作成色を次の
色に設定し（ステップＳ５１２ｅ）、ステップＳ５１２
ｂ〜Ｓ５１２ｄを繰り返して図８（ｂ）〜（ｄ）に示す
ようにシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）
の順序で中間転写ベルト４１の外周面上に第２パッチ画
像ＰＩ2をさらに形成していく。

【００７４】一方、ステップＳ５１２ｄで「ＹＥＳ」と
判断すると、１６（＝４種類×４色）個のパッチ画像Ｐ
Ｉ2の画像濃度をパッチセンサＰＳで測定する（ステッ
プＳ５１２ｆ）。また、これに続いて、ステップＳ５１
２ｇで目標濃度に対応する帯電バイアスを求める。ここ
で、測定結果（画像濃度）が目標濃度と一致している場
合には、その画像濃度に対応する帯電バイアスを最適帯
電バイアスとすればよく、また一致しない場合には、図
１４（ｂ）に示すように、目標濃度を挟むデータＤ（Ｖ
a05），Ｄ（Ｖa06）に基づく直線補間などによって最適
帯電バイアスを求めることができる。

【００７５】そして、全てのパッチ作成色について最適
帯電バイアスが求まると、ステップＳ５０２に進んで、
上記のようにして求められた最適帯電バイアスをＲＡＭ
１２７に記憶し、通常の画像形成処理において、ＲＡＭ
１２７から読み出し、帯電バイアスとして設定する。

【００７６】Ｂ−２−２．第２帯電バイアス算出処理
（第４処理モード） この実施形態では、現像バイアス算出処理の場合と同様
の理由に基づき、図１２のステップＳ５０１で第４処理
モードを選択すると、第２帯電バイアス算出処理を実行
して最適帯電バイアスを決定している。

【００７７】この第２帯電バイアス算出処理では、すべ
ての色（この実施形態では、イエロー（Ｙ）、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色）につ
いてパッチ画像を形成する旨の設定を行った（ステップ
Ｓ５２１）後、ステップＳ５２２に進んで狭レンジでの
バイアス算出処理（４）を実行して最適帯電バイアスを
求めている（ステップＳ５２２）。

【００７８】図１６は、図１２の狭レンジでのバイアス
算出処理（４）の内容を示すフローチャートである。こ
の算出処理が、先に説明した狭レンジでのバイアス算出
処理（３）と大きく相違する点は、図１３の算出処理
（３）では帯電バイアスを既定値に基づき狭レンジでの
４種類の帯電バイアスを設定している（ステップＳ５１
２ｂ）のに対して、このバイアス算出処理（４）では直
前の画像濃度測定によって求められてＲＡＭ１２７に記
憶されている帯電バイアスに基づき狭レンジでの４種類
の帯電バイアスを設定している（ステップＳ５１５ｂ）
点であり、その他の構成は同一である。したがって、こ
こでは、同一構成の説明については、省略する。

【００７９】そして、全てのパッチ作成色について最適
帯電バイアスが求まると、ステップＳ５０２に進んで、
上記のようにして求められた最適帯電バイアスをＲＡＭ
１２７に記憶し、通常の画像形成処理において、ＲＡＭ
１２７から読み出し、帯電バイアスとして設定する。

【００８０】Ｂ−３．実施形態による効果 以上のように、この実施形態によれば、最適現像バイア
スを決定するために予め第１および第２処理モードを準
備しておき、装置の動作状況に応じて第１処理モードあ
るいは第２処理モードを選択的に実行しているので、動
作状況に応じて最も適切な処理モードを選択実行するこ
とができ、効率良く、しかも高精度で、濃度制御因子の
一つである現像バイアスの最適値を決定することができ
る。

【００８１】また、帯電バイアスについても同様であ
る。すなわち、最適帯電バイアスを決定するために予め
第３および第４処理モードを準備しておき、装置の動作
状況に応じて第３処理モードあるいは第４処理モードを
選択的に実行しているので、動作状況に応じて最も適切
な処理モードを選択実行することができ、効率良く、し
かも高精度で、濃度制御因子の一つである帯電バイアス
の最適値を決定することができる。

【００８２】Ｃ．その他 なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものでは
なく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの
以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上
記実施形態では判断基準(2)、(3)および(5)の場合には
エンジン部Ｅの状態変化は小さいとの予想に基づき第２
処理モードを選択的に実行するように構成しているが、
その状態変化が予想以上に大きくなり、第２処理モード
で最適現像バイアスを決定することができないケースも
考えられる。このようなケースにも適切に対処するため
には、図１７に示すように、第２処理モードにおいて、
全てのパッチ作成色について最適現像バイアスを算出す
ることができなかったと判断する（ステップＳ３２３）
と、ステップＳ３１２に進んで第１処理モードをさらに
実行すればよい。こうすることで、エンジン部Ｅ（画像
形成手段）の状態が大きく変化した場合にも柔軟に対応
して精度良く最適現像バイアスを決定することができ
る。

【００８３】また、上記実施形態では、現像バイアスの
可変帯域（Ｖb01〜Ｖb10）の約１／３を狭レンジとして
設定しているが、狭レンジの幅はこれに限定されるもの
ではないが、この幅が広くなると、狭レンジを用いる意
義が薄れ、最適現像バイアスの算出精度が低下するた
め、現像バイアス可変帯域の約１／２以下に設定する必
要がある。また、第１および第２処理モードにおける狭
レンジを同一幅としているが、同一にすることが必須要
件ではなく、相互に異なるように設定してもよい。な
お、これらのことについては、帯電バイアスの狭レンジ
の場合も同様である。

【００８４】また、上記実施形態では、４色のトナーを
用いたカラー画像を形成することができる画像形成装置
であったが、本発明の適用対象はこれに限定されるもの
ではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置に
も当然に適用することができる。また、上記実施形態に
かかる画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部
装置よりインターフェース１１２を介して与えられた画
像を複写紙、転写紙、用紙およびＯＨＰ用透明シートな
どのシートに形成するプリンタであるが、本発明は複写
機やファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装
置全般に適用することができる。

【００８５】また、上記実施形態では、感光体２１上の
トナー像を中間転写ベルト４１に転写し、このトナー像
をパッチ画像として、その画像濃度を検出するととも
に、その検出結果に基づき最適現像バイアスおよび最適
帯電バイアスを算出しているが、中間転写ベルト以外の
転写媒体（転写ドラム、転写ベルト、転写シート、中間
転写ドラム、中間転写シート、反射型記録シートあるい
は透過性記憶シートなど）にトナー像を転写してパッチ
画像を形成する画像形成装置にも本発明を適用すること
ができる。また、転写媒体にパッチ画像を形成する代わ
りに、感光体上のパッチ画像の濃度を検出するパッチセ
ンサを設け、このパッチセンサによって感光体上の各パ
ッチ画像の画像濃度を検出し、その検出結果に基づき最
適現像バイアスおよび最適帯電バイアスを算出するよう
にしてもよい。

【００８６】さらに、上記実施形態では、濃度制御因子
として現像バイアスおよび帯電バイアスの最適値を求め
ているが、いずれか一方のみの最適値を求める場合、ま
た転写バイアスや露光量などの他の濃度制御因子の最適
値を求める場合にも本発明を適用することができる。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、パッ
チ画像を形成する画像形成手段と、前記パッチ画像の画
像濃度を検出する濃度検出手段と、装置の動作状況に応
じて上記第１および第２処理モードから一の処理モード
を選択し、実行する制御手段とを備えているので、効率
良く、しかも高精度で濃度制御因子の最適値を決定する
ことができる。

【００８８】また、装置の動作状況に応じて下記の第１
および第２処理モードから一の処理モードを選択する工
程と、選択された処理モードを実行する工程とを備えて
いるので、効率良く、しかも高精度で濃度制御因子の最
適値を決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる画像形成装置の一の実施形態
を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の電気的構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】図１の画像形成装置における濃度調整動作を示
すフローチャートである。

【図４】図３の現像バイアス算出処理の内容を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図４の広レンジでのバイアス算出処理の内容を
示すフローチャートである。

【図６】図５の処理内容、および後で説明する狭レンジ
でのバイアス算出処理の内容を示す模式図である。

【図７】第１パッチ画像を示す図である。

【図８】パッチ画像の形成順序を示す図である。

【図９】図４の狭レンジでのバイアス算出処理（１）の
内容を示すフローチャートである。

【図１０】図４の狭レンジでのバイアス算出処理（２）
の内容を示すフローチャートである。

【図１１】図１０の処理内容を示す模式図である。

【図１２】図３の帯電バイアス算出処理の内容を示すフ
ローチャートである。

【図１３】図１２の狭レンジでのバイアス算出処理
（３）の内容を示すフローチャートである。

【図１４】図１３の処理内容を示す模式図である。

【図１５】第２パッチ画像を示す図である。

【図１６】図１２の狭レンジでのバイアス算出処理
（４）の内容を示すフローチャートである。

【図１７】この発明にかかる画像形成方法の他の実施形
態を示す図である。

【図１８】図１の画像形成装置における環境条件などの
変化に伴う現像γ特性の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１…制御ユニット（制御手段） １１…メインコントローラ（制御手段） １２…エンジンコントローラ（制御手段） １１１…ＣＰＵ（制御手段） １２３…ＣＰＵ（制御手段） Ｅ…エンジン部（画像形成手段） ＰＳ…パッチセンサ（濃度検出手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 303 G03G 15/36 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/02 - 21/04 G03G 21/14 G03G 21/20

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッチ画像を形成する画像形成手段と、 前記パッチ画像の画像濃度を検出する濃度検出手段と、 装置の動作状況に応じて下記の第１および第２処理モー
   ドから一の処理モードを選択し、実行する制御手段とを
   備えたことを特徴とする画像形成装置。前記第１処理モ
   ードでは、トナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御
   因子を所定の範囲内で変化させながら、複数のパッチ画
   像を前記画像形成手段によって形成するとともに、各パ
   ッチ画像の濃度を前記濃度検出手段によって検出し、そ
   れらの画像濃度に基づいて前記濃度制御因子の最適値を
   決定してトナー像の画像濃度を一の目標濃度に調整す
   る。前記第２処理モードでは、トナー像の画像濃度に影
   響を与える濃度制御因子を前記第１処理モードと異なる
   範囲内で変化させながら、複数のパッチ画像を前記画像
   形成手段によって形成するとともに、各パッチ画像の濃
   度を前記濃度検出手段によって検出し、それらの画像濃
   度に基づいて前記濃度制御因子の最適値を決定してトナ
   ー像の画像濃度を前記一の目標濃度に調整する。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記第２処理モードで
   は前記第１処理モードよりも狭い範囲内で濃度制御因子
   を変化させながら前記パッチ画像を形成する請求項１記
   載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記第１処理モードで
   は予め設定された規定値を含む範囲内で前記濃度制御因
   子を変化させながら前記パッチ画像を形成する一方、前
   記第２処理モードでは直前の処理モード実行により求め
   られた前記濃度制御因子の最適値を含む範囲内で濃度制
   御因子を変化させながら前記パッチ画像を形成する請求
   項１記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記第２処理モードで
   濃度制御因子の最適値を決定することができなかったと
   きには、前記第１処理モードを選択し、さらに実行する
   請求項２または３記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 装置の動作状況に応じて下記の第１およ
   び第２処理モードから一の処理モードを選択する工程
   と、 選択された処理モードを実行する工程とを備えたことを
   特徴とする画像形成方法。前記第１処理モードでは、ト
   ナー像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を所定の
   範囲内で変化させながら、複数のパッチ画像を形成する
   とともに、各パッチ画像の画像濃度に基づいて前記濃度
   制御因子の最適値を決定してトナー像の画像濃度を一の
   目標濃度に調整する。前記第２処理モードでは、トナー
   像の画像濃度に影響を与える濃度制御因子を前記第１処
   理モードと異なる範囲内で変化させながら、複数のパッ
   チ画像を形成するとともに、各パッチ画像の画像濃度に
   基づいて前記濃度制御因子の最適値を決定してトナー像
   の画像濃度を前記一の目標濃度に調整する。