JP3679579B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばカラープリンターあるいはカラー複写機などとされる電子写真方式あるいは静電記録方式のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に従来のカラー画像形成装置の一例が示される。以下、図に沿って説明する。像担持体である感光ドラム１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、一次帯電器（帯電ローラー）２により一様に帯電される。次いで、露光装置３よりイエローの画像模様に従ったレーザ光Ｌが感光ドラム１に照射され、感光ドラム１上に潜像が形成される。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと回転支持体１１により支持された現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのうち、イエロートナーが入った現像装置４ａが、感光ドラム１に対向するよう回転し、選択された現像装置４ａによって可視化される。
【０００３】
中間転写ベルト５は感光ドラム１と略同速で矢印方向に回転しており、感光ドラム１上に形成担持されたトナー画像を一次転写ローラ８ａに印加される１次転写バイアスによって、中間転写ベルト５の外周面に一次転写する。
【０００４】
以上の工程をイエロー色、マゼンタ色、シアン色、黒色についてそれぞれ行なうことによって中間転写ベルト５上に複数色のトナー像が形成される。
【０００５】
次に、所定のタイミングで転写材カセット１２内からピックアップローラ１３によって転写材が給紙される。同時に２次転写ローラ８ｂに２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト５から転写材へトナー画像が転写される。
【０００６】
更に転写材は、搬送ベルト１４によって定着装置６まで搬送され溶融固着されることによりカラー画像が得られる。また、中間転写ベルト５上の転写残トナーは中間転写ベルトクリーナー１５により清掃される。
【０００７】
一方、感光ドラム１上の転写残トナーは公知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃される。
【０００８】
また、帯電ローラー２、感光ドラム１、及びクリーニング装置７は一体の感光ドラムカートリッジＡをなし、４色の各々の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと同様に、装置本体に対して脱着可能な構成とされている。これにより、従来サービスマンが行なっていた部材交換、メンテナンスをユーザーが簡便に行なえる。
【０００９】
以上説明したカラー画像形成装置において、通常の画像形成に先立って、従来知られた発光素子と受光素子からなる濃度センサー（読み取り手段）９により感光ドラム１上に形成された濃度検知用画像の濃度を測定し、その結果を基に、感光ドラム１の帯電電位、露光装置３の光量、現像バイアス等の種々画像形成条件を制御する。より具体的には、画像形成条件を変化させた複数の検知画像を形成し、この濃度を濃度センサー９により読み取り、所望の濃度が得られる画像形成条件を求めればよい。
【００１０】
画像濃度の変化、変動する要因は複雑であり、大きくは、使用過程における濃度変動の要因として、使用環境や、現像器、感光ドラムの印字枚数による特性変動がある。また、各カートリッジ交換前後に発生する濃度変化の要因として、感光ドラムの製造時における感度ばらつき、トナーの製造時における摩擦帯電特性のばらつき等がある。
【００１１】
これら画像濃度の変化、変動特性を安定化させる努力は日々行なわれているが、未だ十分ではない。そこで、特にカラー画像形成装置において、ユーザーが所望の濃度及びカラーバランスを得るためには、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）、４色の画像形成条件を調整し、上述した制御により自動で画像濃度を制御することは有効である。また、上述した制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに行なえばよい。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、全ての変化、変動要因を考慮して、画像形成条件の制御を行なわなければならないため、多くの画像形成条件を変えた検知用画像（パターン、又はパッチ）を印字する必要があり、その結果、制御に要する時間がかかり、消費するトナーも多くなってしまうという問題があった。
【００１３】
一方検知用画像を少なくするとそれだけ制御誤差が大きくなり、特にカラー画像においてはカラーバランスが崩れるため、実用性に乏しくなってしまう。また製造時に感光ドラムや現像剤の特性の選別を行ない、変化を少ないものにすると、それだけコストの高いものになってしまう問題があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、画像濃度の制御に際し、制御誤差を生ずることなく且つコストを上げることなく、制御に要する時間及びそのために消費するトナー量を軽減できる画像形成装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は最適な前記両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適な条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、前記パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は前記１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を１色目より小さくすることを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１６】
本発明による他の態様によれば、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化幅を変えながら繰り返し行ない、２色目以降は前記１色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定めることを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【００１７】
黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置において、１色目に制御するものは、色現像器のうちのいずれかひとつであることが好ましい。
【００１８】
又、本発明による他の態様によれば、黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を１色目より小さくし、黒現像の制御をするときは、１色目の、最適条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【００１９】
更に、本発明による他の態様によれば、黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、前記最適条件を求めるにあたり、前記複数の１色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化範囲を変えながら繰り返し行ない、２、３色目は１色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定め、黒現像の制御をするときは、１色目の、最適条件から類推した黒独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカラー画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説明する実施例では、本発明は図１２のフルカラー画像形成装置に具現化するものとする。従って、フルカラー画像形成装置の全体的な構成及び機能についての説明は省略し、本発明の特徴部分について説明する。
【００２１】
実施例１
画像濃度変動の主たる要因として使用環境や、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき等があるが、これらは４色全ての現像器にほぼ同等に影響を及ぼす。従って、各現像器間での最適画像形成条件はほぼ同じ傾向にある。言い換えれば、各色の画像特性は上記要因の変動に応じて同時にシフトする。本実施例では以上の点に着目し、本発明の目的を達成する。
【００２２】
本実施例においては、感光ドラムの帯電電位を−６００Ｖにし、感光ドラムの感度の中心値において、露光部の電位が−２００Ｖになるように露光光量を設定した。また図２に示すように検知用画像１００として４×４のドットマトリックス中３×３を印字するパターンを用い、画像形成条件のうち、現像バイアスを変化させた検知用画像を形成し、この光学濃度が１．０になる現像バイアスを求め制御を行なうものとする。
【００２３】
図３〜図５は、現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、図３は感光ドラムとして中心の感度を有し露光部電位が−２００Ｖである感光ドラムを用いた場合、図４は感光ドラムとして上限の感度を有し露光部電位が−１００Ｖである感光ドラムを用いた場合、図５は感光ドラムとして下限の感度を有し露光部電位が−３００Ｖである感光ドラムを用いた場合をそれぞれ示す。ここで感光ドラムの感度の上下限とは、使用環境や、感光ドラムの印字枚数による特性変動、感光ドラムの製造時における感度ばらつき等の全てを考慮したものである。
【００２４】
次に、それぞれの感度の感光ドラムに対し、用いる現像器として、常温常湿環境下（２３℃、６０％Ｒｈ）における代表的な現像特性を示すもの（実線）、高温高湿環境下（３０℃、８０％Ｒｈ）における現像性の高い現像特性を示すもの（点線）、低温低湿環境下（１５℃、１０Ｒｈ）における現像性の低い現像特性を示すもの（一点鎖線）の３つの現像器を用いた場合の検知用画像の濃度変化を示す。実際の現像器はこれらの範囲内の特性を示すものである。
【００２５】
図を見れば分かるように感光ドラムの感度及び用いる現像器によって濃度特性は変わり、画像条件制御により、所望の濃度１．０を満たす現像バイアスを捜し出すためには、従来においては、同一の現像バイアスで最も濃度が高い、感光ドラムの感度が上限であり、高温高湿環境下での現像器を用いた場合、すなわち図４中Ａで示した現像バイアス−１５０Ｖから、同一の現像バイアスで最も濃度が低い、感光ドラムの感度が下限であり、低温低湿環境下での現像器を用いた場合、すなわち図５中Ｂで示した現像バイアス−４５０Ｖまでを変化させながら検知用画像を印字しその濃度を求めていた。ここで、現像バイアスに対する画像濃度の変化は直線の関係にはないため、検知画像間の現像バイアスの変化量は、この場合２５Ｖ程度が好ましく、その結果、印字する検知用画像は−１５０Ｖから−４５０Ｖまで２５Ｖステップで変化させた計１３個が少なくとも必要となる。
【００２６】
これに対し本発明においては、１色目の現像器についてのみ現像バイアスをフルレンジで変化させながら検知用画像を印字し（１３個の検知用画像を印字）、２色目から４色目の現像器に関しては、１色目に求められた最適現像バイアスを中心に１色目よりも狭いレンジで現像バイアスを変化させ（１色目より検知用画像数を少なくする）、検知用画像を印字する。そうすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができる。
【００２７】
以下図１に示す制御フローに従って、具体的に説明する。
【００２８】
ステップ１（図においてはＳ１と略記する。以下同じ）：
装置本体のＣＰＵに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに行なう。
【００２９】
ステップ２：
次に、感光ドラム上に１色目のイエロー色（以降Ｙとする）の検知用画像（以下、パッチという）を形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖまで２５Ｖステップで変化させ、計１３個のパッチを形成する。
【００３０】
ステップ３：
ステップ２で印字したＹ検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチ濃度を求める。
【００３１】
ステップ４：
ステップ３で測定されたパッチの濃度より、目標濃度１．０を満足する現像バイアス（Ｙの最適現像バイアス）を算出する。
【００３２】
ステップ５：
２、３、４色目のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（ＢＫ）パッチ印字用の現像バイアス（現像バイアスセット）を算出する。この場合、現像バイアスの変化幅（パッチの数）はトナーの製造時における摩擦帯電特性のばらつきや各現像器の印字枚数など、現像器間のばらつきのみを吸収できる範囲でよい。本発明のカラー画像形成装置においては、現像器間のばらつきは５０Ｖ程の範囲に十分に入っている。従って、算出される現像バイアスは、ステップ４で算出されたＹ最適現像バイアスを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップととする。例えば、Ｙの最適現像バイアスが−３５０Ｖであった場合、２、３、４色目の現像バイアスセットは、−３００Ｖ、−３２５Ｖ、−３５０Ｖ、−３７５Ｖ、−４００Ｖとなる。従って、２色目から４色目の各色に必要なパッチの数も５個となり、従来の１３個のパッチを印字する場合に比べ、制御時間の短縮と、トナー消費の軽減が実現できる。
【００３３】
ステップ６：
ステップ５で算出された現像バイアスセットに従って、マゼンタ色のパッチを５個形成する。
【００３４】
ステップ７：
ステップ６で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサー９で測定し、それぞれのパッチ濃度を求める。
【００３５】
ステップ８：
ステップ７で測定されたパッチの濃度より、目標温度１．０を満足する現像バイアス（マゼンタの最適現像バイアス）を算出する。
【００３６】
ステップ６〜８をシアン色（Ｃ）、黒色（ＢＫ）の現像器について行なう。
【００３７】
以上の工程により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【００３８】
尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【００３９】
以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、１色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を１色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費する時間を少なくすることができた。
【００４０】
実施例２
次に、図６により本発明の実施例２について説明する。本実施例では、画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにすると共に、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくする。
【００４１】
また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値、画像形成装置の現像特性などは、実施例１と同様であり、詳細な説明は省く。
【００４２】
以下、図６に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【００４３】
ステップ１：
装置本体のＣＰＵに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【００４４】
ステップ２：
前回に行なわれた画像条件制御の色順から、今回の画像条件制御の色順を決定する。ここで、前回制御時の色順情報は装置本体内に設けた書き換え可能なＲＯＭ等から得る。制御の色順の決定は、前回制御時の２色目の色が今回の１色目になるようにする。つまり、前回の制御時に色順がＹ→Ｍ→Ｃ→ＢＫであった場合、今回の制御はＭ→Ｃ→ＢＫ→Ｙ、次回の制御はＣ→ＢＫ→Ｙ→Ｍとなる。
【００４５】
ステップ３：
次に、感光ドラム上に１色目の色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖまで２５Ｖステップで可変させ、計１３個のパッチを形成する。
【００４６】
ステップ４：
ステップ３で印字した１色目のパッチの濃度を濃度センサー９で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００４７】
ステップ５：
ステップ４で測定されたパッチの濃度より、濃度１．０を満足する現像バイアス（１色目の最適現像バイアス）を算出する。
【００４８】
ステップ６：
２、３、４色目のパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ５で算出された１色目の最適現像バイアスを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップとする。
【００４９】
ステップ７：
ステップ６で算出された現像バイアスに従って、２色目のパッチを形成する。
【００５０】
ステップ８：
ステップ７で印字した２色目のパッチの濃度を濃度センサー９で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００５１】
ステップ９：
ステップ８で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（２色目の最適現像バイアス）を算出する。
【００５２】
ステップ７〜ステップ９を３、４色目の現像器について行なう。
【００５３】
ステップ１０：
今回の制御の色順情報を装置本体内に設けられた書き換え可能なＲＯＭ等に記憶する。
【００５４】
以上の工程により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【００５５】
尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【００５６】
以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、１色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を１色目より小さくし、更に画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じることなく、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができた。
【００５７】
実施例３
次に、本発明に係る実施例３について図７により説明する。本実施例では、画像形成の最適条件を求めるにあたり、１色目の制御を２回に分け、１回目の制御で最適条件が求められた場合は２色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び１色目の制御を行なう。２色目以降は１色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくする。
【００５８】
また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標、画像形成装置の現像特性などは、実施例１と同様であり、詳細な説明は省く。
【００５９】
以下、図７に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【００６０】
ステップ１：
装置本体のＣＰＵに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【００６１】
ステップ２：
感光ドラム上に１回目のイエロー色のパッチ形成を行なう。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖの中で中心に位置する値−３００Ｖを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）変化させ、計５個のパッチを形成する。
【００６２】
ステップ３：
ステップ２で印字したパッチの濃度を濃度センサー９で測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００６３】
ステップ４：
ステップ３で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（Ｙの最適現像バイアス）を算出できるかどうかの判断を行なう。算出が可能な場合はステップ９に移る。また、算出が不可能な場合はステップ５に移る。
【００６４】
ステップ５：
ステップ４で測定されたパッチの濃度の全てが濃度１．０より大きい（濃い）か否かの判断を行なう。濃い場合はステップ６に進み、逆に薄い場合はステップ７に進む。
【００６５】
ステップ６：
１回目の現像条件が画像濃度の濃い条件であったので、現像バイアスセットをより濃度が淡くなる条件に再設定する。この際、現像バイアスセットの中心値を−２００Ｖに設定する。
【００６６】
ステップ７：
１回目の現像条件が画像濃度の淡い条件であったので、現像バイアスセットをより濃度が濃くなる条件に再設定する。この際、現像バイアスセットの中心値を−４００Ｖに設定する。
【００６７】
ステップ８：
イエロー色の２回目のパッチ形成及び濃度の検出を行なう。この際、ステップ６、ステップ７で再設定したバイアス値を中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）変化させ、計５個のパッチを形成する。そして、１回目と２回目の濃度検出により、全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖの範囲をすべて網羅できる。
【００６８】
ステップ９：
ステップ３、ステップ８で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（イエローの最適現像バイアス）を算出する。
【００６９】
ステップ１０：
２、３、４色目（Ｍ、Ｃ、ＢＫ）のパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ１０で算出されたイエロー最適現像バイアスを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップとする。
【００７０】
ステップ１１：
ステップ１０で算出された現像バイアスに従って、Ｍ（Ｃ、ＢＫ）のパッチを形成する。
【００７１】
ステップ１２：
ステップ１１で印字したＭ（Ｃ、ＢＫ）のパッチの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００７２】
ステップ１３：
ステップ１２で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（最適現像バイアス）を算出する。
【００７３】
ステップ１１〜ステップ１３をＣ、ＢＫについてＭと同様に行なう。
【００７４】
以上の工程により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【００７５】
尚、本実施例では、画像形成条件として現像バイアスの制御を行なったが、本発明は露光量や感光ドラムの帯電電位等の画像形成条件を制御する場合にも応用できる。
【００７６】
以上説明した通り、本実施例によれば、画像形成の最適条件を求めるにあたり、１色目の制御を２回に分け１回目の制御で最適条件が求められた場合は２色目の制御に以降し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び１色目の制御を行なう。２色目以降は１色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できる。
【００７７】
実施例４
次に本発明に係る実施例４を図８及び図９により説明する。
【００７８】
一般にユーザーがカラー画像形成装置を使用する場合、カラープリントの印字のみならずモノクロ（黒単色）プリントの印字も多く行なうケースが多い。従って、モノクロプリントのランニングコストを従来のモノクロ画像形成装置並に抑えるために、色トナーと黒トナーとで現像方式を異なるものにする場合が多い。例を挙げれば、色トナーは、優れた階調再現性を持ちまたメンテナンス性も良い非磁性１成分現像方式を採用し、黒トナーには、低コストと優れたテキスト再現性を持つ磁性現像方式を用いる場合等である。しかしながらそのような場合は、色の現像方式と黒現像方式が異なるために、両者の現像器間でも最適な画像形成条件が異なる。
【００７９】
本実施例においては、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値などは、実施例１と同様であり、詳細な説明は省く。更に、本実施例に使用する色現像器の特性は実施例１と同様である。次に、本実施例で使用する黒現像器の特性を図８に示す。
【００８０】
図８は、黒現像器の現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、Ａは現像器の現像特性が高くなる高温高湿環境下（３０℃、８０％Ｒｈ）において、感光ドラムとして上限の感度を有し、露光部電位が−１００Ｖである感光ドラムを用いた場合、Ｂは現像器の現像特性が低くなる低温低湿環境下（１５℃、１０％Ｒｈ）において、感光ドラムとして下限の感度を有し露光部電位が−３００Ｖである感光ドラムを用いた場合をそれぞれ示す。
【００８１】
図８から所望の濃度１．０を満たす現像バイアスを捜し出すためには、図８中Ａで示した現像バイアス−２００Ｖから、図８中Ｂで示した現像バイアス−５００までを変化させながら検知用画像を印字すればよい。検知画像間の現像バイアスの変化量は、黒現像器についても２５Ｖ程度が好ましく、その結果、印字する検知用画像は、−２００Ｖから−５００Ｖまで２５Ｖステップで変化させた計１３個となる。
【００８２】
以下図９に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【００８３】
ステップ１：
装置本体のＣＰＵに画像条件制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、等に応じて行なう。
【００８４】
ステップ２：
次に、感光ドラム上に１色目のイエロー色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖまで２５Ｖステップで変化させ、計１３個のパッチを形成する。
【００８５】
ステップ３：
ステップ２で印字したイエロー検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００８６】
ステップ４：
ステップ３で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（イエローの最適現像バイアス）を算出する。
【００８７】
ステップ５：
２、３色目のマゼンタ、シアンパッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ４で算出された１色目最適現像バイアスを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップとする。
【００８８】
ステップ６：
ステップ５で算出された現像バイアスに従ってマゼンタ色のパッチを形成する。
【００８９】
ステップ７：
ステップ６で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００９０】
ステップ８：
ステップ７で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（マゼンタの最適現像バイアス）を算出する。
【００９１】
ステップ６〜ステップ８をシアン色についても行なう。
【００９２】
ステップ９：
次に、感光ドラム上に４色目の黒色のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−２００Ｖから−５００Ｖまで２５Ｖステップで変化させ、計１３個のパッチを形成する。
【００９３】
ステップ１０：
ステップ９で印字した黒検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【００９４】
ステップ１１：
ステップ１０で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（黒の最適現像バイアス）を算出する。
【００９５】
以上の工程により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【００９６】
以上説明した通り、本実施例によれば、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー１色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、カラー２、３色目は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を図った。
【００９７】
尚、本実施例の制御においても、実施例２と同様に画像条件制御の度に色現像器の色順を変えることによって、色の現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにする効果が得られる。更に、実施例３と同様にカラー１色目の制御を２回に分け、１回目の制御で最適条件が求められた場合は、カラー２色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再びカラー１色目の制御を行ない、カラー２、３色目以降はカラー１色目の最適条件近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できる。
【００９８】
実施例５
次に、本発明に係る実施例５について図１０及び図１１により説明する。本実施例では、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、色現像の最適画像条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することにより画像条件制御に要する時間及び消費するトナー量を更に少なくする。
【００９９】
また、本実施例において、帯電電位、露光光量、また検知用画像として印字するパターン、パッチの光学濃度目標値、画像形成装置の現像特性（色、黒）などは、実施例４と同様であり、詳細な説明は省略する。
【０１００】
図１０は、色及び黒現像器の現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示したグラフであり、Ａ−１は高温高湿環境下において、感度上限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性、Ｂ−１は低温低湿環境下において、感度下限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性、Ａ−２は高温高湿環境下において、感度上限の感光ドラムを用いた場合の黒現像器の特性、Ｂ−２は低温低湿環境下において、感度下限の感光ドラムを用いた場合の色現像器の特性をそれぞれ表す。
【０１０１】
図１０から所望の濃度１．０を満たす現像バイアスの色と黒の差は、常に約５０Ｖ（図１０中、Ａ−１とＡ−２の差及びＢ−１とＢ−２の差）であることが分かる。
【０１０２】
従って、黒現像器の現像バイアス制御を行なう場合、色現像器の最適現像バイアスから約−５０Ｖの近辺に黒の最適現像バイアスがあると予想し、その近傍で現像バイアスを変化させればよい。
【０１０３】
以下図１１に示す制御フローに従って、本実施例の画像条件制御について具体的に述べる。
【０１０４】
ステップ１：
装置本体のＣＰＵに画像条件の制御の要求が入ると、画像条件制御のシーケンスがスタートする。画像条件制御は、本体の電源オン時、各カートリッジ交換時、所定印字枚数毎、などに応じて行なう。
【０１０５】
ステップ２：
次に、感光ドラム上に１色目のイエロー色（Ｙ）のパッチを形成する。この際、現像バイアスは全ての濃度変動要因に対応可能な電圧である−１５０Ｖから−４５０Ｖまで２５Ｖステップで変化させ、計１３個のパッチを形成する。
【０１０６】
ステップ３：
ステップ２で印字したイエロー検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【０１０７】
ステップ４：
ステップ３で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（イエローの最適現像バイアス）を算出する。
【０１０８】
ステップ５：
２、３色目のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）パッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ４で算出された１色目最適現像バイアスを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップとする。
【０１０９】
ステップ６：
４色目の黒（ＢＫ）パッチ印字用の現像バイアスセットを算出する。算出される現像バイアスは、ステップ４で算出されたＹ最適現像バイアス−５０Ｖを中心に２５Ｖステップで±２ステップ（±５０Ｖ）の５ステップとする。例えば、Ｙの最適現像バイアスが−３５０Ｖであった場合、黒色の現像バイアスセットは、−３５０Ｖ、−３７５Ｖ、−４００Ｖ、−４２５Ｖ、−４５０Ｖとなる。従って、４色目の黒色に必要なパッチの数も５個となり、制御時間の短縮と、トナー消費の軽減が実現できる。
【０１１０】
ステップ７：
ステップ５で算出された現像バイアスに従って、マゼンタ色（Ｍ）のパッチを形成する。
【０１１１】
ステップ８：
ステップ７で印字したマゼンタ検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【０１１２】
ステップ９：
ステップ８で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（マゼンタの最適現像バイアス）を算出する。
【０１１３】
ステップ７〜ステップ９をシアン色（Ｃ）についても行なう。
【０１１４】
ステップ１０：
ステップ６で算出された現像バイアスに従って、黒色（ＢＫ）のパッチを形成する。
【０１１５】
ステップ１１：
ステップ１０で印字した黒検知用パターンの濃度を濃度センサーで測定し、それぞれのパッチの濃度を求める。
【０１１６】
ステップ１２：
ステップ１１で測定されたパッチの濃度から濃度１．０を満足する現像バイアス（黒の最適現像バイアス）を算出する。
【０１１７】
以上の工程により、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ各色の最適現像バイアスが決定され、画像条件制御を終了する。
【０１１８】
以上説明した通り、本実施例によれば、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において、画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー１色目は、パターンの数、及び、変化させる条件の幅を大きくとり、カラー２、３色目は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくし、更に４色目の黒色はカラーの最適条件から予想された黒色最適条件近傍でパターンの数及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を達成できた。
【０１１９】
尚、本実施例の制御においても、実施例２と同様に画像条件制御の度に色現像器の色順を変えることによって、色現像器間でパッチに消費するトナー量に差が生じないようにする効果が得られる。更に、実施例３と同様にカラー１色目の制御を２回に分け１回目の制御で最適条件が求められた場合はカラー２色目の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再びカラーの１色目の制御を行ない、カラー２、３色目以降はカラー１色目の最適条件近傍で、画像形成近傍で、画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減が達成できる。
【０１２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、最適な条件を求めるにあたり、複数のパターンの１色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は前記１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を１色目より小さくすることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量を少なくすることができ、作業効率及び経済性を改善できた。
【０１２１】
又、画像条件制御の度に現像器の色順を変えることによって、現像器間でパターンに消費するトナー量に差が生じることなく上記と同様の効果を得ることができた。
【０１２２】
更に、１色目の制御を２回に分け１回目の制御で最適条件が求められた場合は２色目以降の制御に移行し、最適条件が求められなかった場合は、画像形成条件を変えて再び１色目の制御を行ない、２色目以降は１色目の最適条件金蔵で画像形成条件を変化させることにより、制御に要する時間及び消費するトナー量の更なる軽減を可能とし、作業効率及び経済性を更に改善できた。
【０１２３】
又、色現像方式と黒現像方式が異なる場合において画像形成の最適条件を求めるにあたり、カラー１色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、カラー２、３色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくすることにより、色現像方式と黒現像方式が異なる場合においても制御に要する時間及び消費するトナー量の軽減を可能にした。
【０１２４】
また更に、カラー１色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、カラー２、３色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくし、更に４色目の黒色はカラーの最適条件から予想された黒色最適条件近傍でパターンの数、及び、変化させる条件の幅をカラー１色目より小さくすることにより、上記と同様の効果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の制御を説明するためのフローチャートである。
【図２】画像条件制御の検知用画像パターンを示す説明図である。
【図３】実施例１において、現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示し、中心の感度を有する感光ドラムを用いた場合のグラフである。
【図４】実施例１において、現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示し、上限の感度を有する感光ドラムを用いた場合のグラフである。
【図５】実施例１において、現像バイアスを変化させた場合の検知用画像の濃度変化を示し、下限の感度を有する感光ドラムを用いた場合のグラフである。
【図６】実施例２の制御を説明するためのフローチャートを示す。
【図７】実施例３を制御を説明するためのフローチャートを示す。
【図８】実施例４に使用する黒現像器の現像特性を示すグラフである。
【図９】実施例４の制御を説明するためのフローチャートである。
【図１０】実施例５に使用する色現像器と黒現像器の現像特性を示すグラフである。
【図１１】実施例５の制御を説明するためのフローチャートを示す。
【図１２】従来のカラー画像形成装置の一例を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 感光ドラム（像担持体）
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 現像器
５ 中間転写ベルト
９ 温度センサー（読み取り手段）

Claims (7)

1. 画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は最適な前記両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、
   前記最適な条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、前記パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は前記１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を１色目より小さくすることを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、
   前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化幅を変えながら繰り返し行ない、２色目以降は前記１色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定めることを特徴とするカラー画像形成装置。
3. 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置において、１色目に制御するものは、色現像器のうちのいずれかひとつであることを特徴とする請求項１又は２のカラー画像形成装置。
4. 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、
   前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、パターンの数、及び変化させる条件の幅を大きくとり、２色目以降は１色目の最適条件近傍で、パターンの数、及び変化させる条件の幅を１色目より小さくし、黒現像の制御をするときは、１色目の、最適条件から類推した黒現像独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
5. 黒の現像方式と、色の現像方式が異なるカラー画像形成装置であって、画像形成に先立って、現像条件、又は潜像条件、又は前記両条件を変化させた複数のパターンを顕像化し、該顕像を読み取り手段によって読み取り、最適な現像条件、又は最適な潜像条件、又は前記最適な両条件を定める方式のカラー画像形成装置において、
   前記最適条件を求めるにあたり、前記複数のパターンの１色目は、最適条件が求まるまで、変化させる条件の変化範囲を変えながら繰り返し行ない、２、３色目は１色目の最適条件近傍に変化させる条件の幅を定め、黒現像の制御をするときは、１色目の最適条件から類推した黒独自の最適条件近傍で制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
6. 前記最適条件を求める時の１色目の色を、前記最適条件を求める度に異ならせることを特徴とする請求項１から５のいずれかの項に記載のカラー画像形成装置。
7. 黒の現像に用いられるトナーは磁性トナーであり、色の現像に用いられる現像剤は非磁性トナーであることを特徴とする請求項４又は５のカラー画像形成装置。

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