JP4214699B2 - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真方式により記録材上に画像を形成する画像形成方法および画像形成装置に関し、特に、画像濃度の制御技術に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用して、感光体上に形成した潜像を現像する構成の現像器を有する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、現像に消費されたトナー量に見合った量のトナーを補給し、現像剤中のトナー濃度を一定に維持する画像濃度制御方法が採用されていた。
【０００３】
上述のトナー補給は、例えば、現像剤の抵抗や透磁率を検知し、トナー濃度の低下が検知された場合に行うように制御されていた。
【０００４】
しかしながら、この方法は検知誤差が発生しやすく、また、現像剤の現像性能の変動に的確に対処できないこともあって、高品質な画像を長期にわたって安定して提供することには限度があった。
【０００５】
このような画像濃度制御における不都合を解消すべく、感光体上に制御用パッチを形成し、当該制御用パッチの画像濃度を濃度検知手段により検知し、その検知信号に基づいて画像形成条件を制御する方法がある。
【０００６】
この方法による画像濃度制御は、実際に形成される画像の画像濃度を一定にするので、基本的には、制御誤差が少ないという特徴がある。
【０００７】
このような画像濃度制御について、本願出願人は、特開平７−１３７３４６号公報、特開２０００−１８１１５５号公報等により幾つかの提案をしている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、制御用パッチを使用する画像濃度制御は上述のように有用な技術ではあるが、特に、画像形成速度が高速化されたり、あるいは、重合トナーの如く、小粒径化したトナーを使用する画像形成においては、問題があることが明らかになった。
【０００９】
例えば、連続画像形成工程において、制御用パッチは先行する画像領域と後続の画像領域の間の非画像領域に形成されるが、制御用パッチの画像形成条件の設定を画像形成工程の進行に追従させることが困難になっている。
【００１０】
具体的には、従来の制御用パッチの作製は、通常の画像形成における現像バイアス電圧値や帯電電位値を切替え、低くした値（条件）で形成していたが、帯電装置や現像バイアス電源の応答速度が遅いために、結果として、制御用パッチの濃度が安定しなかったり、通常の画像領域の先端部の濃度が不均一になる等の問題があった。
【００１１】
また、従来の制御用パッチは、いわゆるベタ画像と呼ばれる一様な濃度の画像として形成されているが、このようなベタ画像は、画像形成条件の変動に対する安定性がよくなく、現像剤の長時間使用による現像性能の変化等により、制御用パッチの濃度が変化してしまうので、基本的には有用な濃度制御技術でありながら、通常の画像形成に向けられる画像形成条件の制御精度を低下させてしまうという問題があった。
【００１２】
現像剤の長時間使用により、制御用パッチの濃度が所定濃度よりも低下していると濃度検知手段により検知されると、例えば、過剰なトナー補給が行われ、画像濃度の過多やトナー飛散を招来する等の問題を発生する。
【００１３】
このような制御用パッチの濃度と実際に形成される画像の濃度との間の乖離現象は、重合トナーを用いた場合に特に顕著である。
【００１４】
このような新たな問題に対して、本発明者等は前記制御用パッチをディザパターンとすることにより、安定した濃度の制御用パッチ作製に基づく画像形成条件の制御の向上を図った。
【００１５】
但し、斯様な制御用パッチを使用する構成にしても、温湿度による像形成体の感度変化、あるいは、現像剤特性の変化等により制御用パッチの濃度も僅かながら変化してしまい、濃度制御技術は、まだ改良の余地があることが判明した。
【００１６】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、温湿度の変化による、像形成体の感度変化、現像剤特性の変化、あるいは、露光手段による書き込み光の応答性の変化等によらず制御用パッチの最適な濃度を求めることを可能とし、以て、安定した画像濃度を有する画像形成を長期間にわたって維持できる画像形成方法および画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的は下記の発明により達成される。
１． 複数の、かつ、互いに異なった基準入力濃度の画像データに基づく書き込み光の露光により、複数の制御用パッチの潜像を像形成体上に形成する工程、
複数の前記制御用パッチの潜像電位を電位検知手段で計測する工程、
前記制御用パッチの潜像電位と基準入力濃度との関係を演算手段により演算して、所望の階調再現特性を得るための所定の潜像電位を形成する制御用パッチの濃度（Ｐ１）を導き出すとともに、記憶手段に記憶する工程、
を含み、
前記濃度（Ｐ１）の画像データで形成された前記制御用パッチを現像して形成したトナー像の濃度を検知し、濃度検知信号に基づいて画像形成条件を制御して画像を形成する画像形成方法であって、
演算時の前記像形成体の温度（Ｔ１）を温度検知手段で検知するとともに、記憶手段により記憶しておき、
前記画像形成条件の制御時の濃度検知の際の前記像形成体温度が前記記憶手段に記憶された前記温度（Ｔ１）に対して変動している場合、変動量に応じて前記濃度（Ｐ１）を変更し、温度変化にかかわらず濃度変化のない画像形成をおこなうことを特徴とする画像形成方法。
２． 前記制御用パッチはディザパターンからなることを特徴とする前記１に記載の画像形成方法。
３． 前記制御用パッチは誤差拡散パターンからなることを特徴とする前記１に記載の画像形成方法。
４． 前記制御用パッチはレーザパルス幅変調により形成されたパターンからなることを特徴とする前記１に記載の画像形成方法。
５． 温度の変動によって変更される前記制御用パッチの濃度（Ｐ１）は、更に、湿度の変動に応じて変更されることを特徴とする前記１に記載の画像形成方法。
６． 像形成体、
複数の、かつ、互いに異なった基準入力濃度の画像データに基づいて前記像形成体上に複数の制御用パッチの潜像を形成する潜像形成手段、
前記制御用パッチの潜像電位を検知する電位検知手段、
前記制御用パッチの前記潜像電位と前記基準入力濃度との関係を演算して、所望の階調再現特性を得るための所定の潜像電位となる前記制御用パッチの濃度（Ｐ１）を導き出す演算手段、
導き出された前記濃度（Ｐ１）を記憶する記憶手段、
前記像形成体の温度（Ｔ１）を検知する温度検知手段、
前記温度検知手段により検知された温度を記憶する記憶手段、
現像剤搬送体を有し、前記像形成体に形成される前記制御用パッチの潜像を現像してトナー像を形成する現像手段、
現像された前記制御用パッチのトナー像の濃度を検知する濃度検知手段、および、制御手段、を有し、
該制御手段は、コピーシーケンス中で、前記制御用パッチのトナー像を形成する時に前記温度検知手段が検知した前記像形成体の温度が、前記濃度（Ｐ１）の演算時における前記像形成体の温度（Ｔ１）に対して、変動しているか否かを判断し、前記制御用パッチが所望の階調再現特性を得るために最適値の濃度のトナー像として形成されるように、変動量に応じて前記濃度（Ｐ１）を変更して、前記制御用パッチの潜像を形成させ、現像させ、現像されたトナー像の濃度を検知させ、トナー像の濃度を検知した前記濃度検知手段の検知信号に基づいて温度変化にかかわらず濃度変化のないように画像形成条件を制御する
ことを特徴とする画像形成装置。
７． 前記制御用パッチは、ディザパターン、誤差拡散パターン、レーザパルス幅変調により形成されるパターンの何れか１つからなることを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
８． 前記制御手段は、前記像形成体の感度を予め記憶してある記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶してある前記像形成体の感度に応じて制御用パッチを導く演算に使用する閾値を変更するとともに、前記演算手段による演算を行わせることを特徴とする前記６又は前記７に記載の画像形成装置。
９． 前記潜像形成手段を構成する書き込み手段の書き込み光の応答性を予め記憶してある記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記記憶手段に記憶してある前記書き込み光の応答性に応じて制御用パッチを導く演算に使用する閾値を変更するとともに、前記演算手段による演算を行わせることを特徴とする前記７に記載の画像形成装置。
１０． 前記現像手段は、重合トナーを用いることを特徴とする前記６乃至前記９の何れか１項に記載の画像形成装置。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態の一例を図面を用いて説明する。
【００４４】
図１は画像形成装置の全体構成を模式的に示す説明用の図である。
時計方向に回転される像形成体としての感光体１に対して、スコロトロン方式の帯電装置２により一様帯電し、半導体レーザ光源を有する露光装置３の画像データに応じたドット露光により、前記感光体１上に静電潜像（以下、単に潜像という）を形成する。
【００４５】
前記帯電装置２と前記露光装置３とは潜像形成手段を構成する。
前記感光体１に形成された潜像は、二成分現像剤により反転現像を行う現像手段としての現像装置４により現像され、トナー像として顕像化される。
【００４６】
前記現像装置４は、現像剤搬送体としての可回転の現像スリーブ４Ａと現像剤撹拌手段としての二本の撹拌スクリュー４Ｂを有し、また、前記現像スリーブ４Ａは当該現像スリーブ４Ａ上に現像剤を磁気吸着せしめるための磁石（不図示）を位置固定で内蔵している。
【００４７】
前記トナー像は転写装置５により記録材Ｐに転写され、定着装置８により記録材Ｐに定着される。前記記録材Ｐは、例えば、普通紙からなる。
【００４８】
定着処理後の記録材Ｐは、排紙ローラ１２により装置本体外に排紙される。
前記記録材Ｐは収納部１０に多数枚収納されており、画像形成に伴う制御に応じて１枚ずつ搬出され、レジストローラ１１を介して、前記感光体１上のトナー像と重畳するように、前記転写装置５のある転写位置に送り出される。
【００４９】
転写後の前記記録材Ｐは分離装置６により前記感光体１から分離され前記定着装置８に給紙された後、前述のように排紙される。
【００５０】
７は転写後の前記感光体１をクリーニングするクリーニング装置である。
１５はトナーを前記現像装置４に補給するトナー補給装置、１６は前記クリーニング装置７により回収されたトナーを現像装置４に搬送するトナーリサイクル装置、２０は露光後の制御用パッチ（後記）領域の潜像電位を検知できる電位検知手段としての電位センサ、２１は前記感光体１上に形成される制御用パッチの現像後の濃度を検知できる濃度検知手段としての濃度センサ、２２は前記感光体１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサで、例えば、サーミスタからなり、前記感光体１の周縁部に対して接触して設けてある。
【００５１】
２３は湿度検知手段としての湿度センサであり、その湿度検知信号（湿度情報）と前記温度センサ２２の温度情報とから環境条件が解る。このことから、２つのセンサ（２２、２３）は環境検知手段を構成しているといえる。
【００５２】
図２は画像形成装置の制御系のブロック図である。
以後の図において、既出の部材または手段と同じ部材または手段には同一の参照符号を付し、基本的に重複する説明は省くこととする。
【００５３】
図中、制御手段３０はＣＰＵからなり、前記電位センサ２０、前記濃度センサ２１、前記温度センサ２２、前記湿度センサ２３、記録材Ｐの処理枚数をカウントする枚数カウンタ２４および現像剤の撹拌時間を累計する累積計２５等の情報を取り込み、露光装置３を駆動する露光駆動装置３１、現像装置４の現像スリーブ４Ａを駆動するモータ３２、および、トナー補給装置１５等を駆動制御する。
【００５４】
次に、本発明の実施の形態において用いられる画像濃度制御の原理について、図１、２の構成を随時用いながら、図３乃至図６を用いて説明する。
【００５５】
図３は制御用パッチを用いた階調曲線の調整を説明するための図、図４は画像濃度制御工程を示す図、図５は制御用パッチを構成するディザパターンの一例を示す図、図６は入力濃度とディザパターンの黒画素数との対応関係を示す図である。
【００５６】
レーザ等の露光光源から射出された光ビーム（書き込み光）により感光体１をドット露光して潜像を形成し、当該潜像を現像して可視像を形成するデジタル画像形成方法においては、図３に示すように露光光源を発光させる画像データの入力濃度Ｄｉｎに対して、現像により形成される画像の濃度、即ち、出力濃度Ｄｏｕｔが所定の関係になるように画像形成条件を制御することにより、最高濃度、γ特性等で代表される所望の基準階調曲線Ｌを持った画像が形成される。
【００５７】
前記基準階調曲線Ｌは、画像の種類や画像の使用目的により様々であり、例えば、文字画像であれば、硬調な階調特性を示す階調曲線が選択されるし、写真画であれば中間調再現性の良好な画像特性を示す階調曲線が選択される。
【００５８】
そして、画像特性が所望の特性曲線から外れた場合には、画像形成条件を制御することにより画像濃度制御が行われることになる。
【００５９】
画像濃度制御の方法としては、例えば、露光量を制御する方法と、現像剤のトナー濃度等の現像条件を制御する方法とがある。
【００６０】
図３において、横軸は入力濃度Ｄｉｎ、即ち、露光駆動装置３１に入力する画像データの濃度、例えば、８ビット２５６段階の濃度であり、縦軸は出力濃度Ｄｏｕｔ、即ち、感光体１上に形成されたトナー像の画像濃度である。
【００６１】
曲線Ｌが所望の基準階調曲線であり、曲線ＬＡ、ＬＢが補正されるべき階調曲線である。
【００６２】
画像濃度制御は、階調曲線上の数点の画像濃度を検知し補正することも行われるが、多くの場合、例えば、高濃度部の１点Ｐの出力濃度Ｄｏｕｔｒを検知し、点Ｐにおける画像濃度制御を行うことにより階調曲線全体を補正することが行われる。
【００６３】
点Ｐとしては、最高出力濃度Ｄｏｕｔｍａｘよりも若干下回る出力濃度Ｄｏｕｔｒを与える入力濃度Ｄｉｎｒが選択される。
【００６４】
このように最高濃度よりも若干下回る濃度を選択するのは、出力濃度の変化が少なくなる最高濃度付近の領域、即ち、濃度センサの感度が低下する領域を避けるためである。
【００６５】
点Ｐにおける画像濃度制御には、露光量を制御する方法と現像条件を制御する方法とがある。
【００６６】
現像条件の制御には、トナー補給により、現像剤のトナー濃度を制御する方法、現像バイアス電圧値を制御する方法、現像スリーブ４Ａの現像剤搬送速度を制御する方法等があり、また、露光量の制御には、レーザ露光の場合、駆動電流を制御する方法、駆動パルスのパルス幅を制御する方法、画像データに対する黒画素数の対応を変える方法等がある。
【００６７】
簡略的に示す図４を補足しながら本実施の形態における画像濃度制御工程を説明する。
【００６８】
まず、電位補正を実行して現像バイアス電圧やグリッド電圧等を調整後、基準入力濃度の画像データに基づいたディザパターンからなる制御用パッチの潜像を、所定の電位に帯電された感光体１上に形成する（Ｆ１）。
【００６９】
これは、帯電後の感光体にレーザ光源による書き込み光で露光することにより成される。
【００７０】
また、前記制御用パッチは複数形成され、それぞれの制御用パッチは互いに異なった基準入力濃度（黒画素数と同義）の画像データに基づいて形成される。
【００７１】
本実施の形態において、形成される前記制御用パッチの数は６個である。
形成された複数の前記制御用パッチの潜像電位、換言すれば、制御用パッチの潜像が形成されている領域の感光体１の表面電位を電位センサ２０により検知する（Ｆ２）。
【００７２】
次いで、前記潜像電位と基準入力濃度との関係を演算手段により演算して所定の潜像電位となる制御用パッチの濃度（黒画素数と同義）を導き出すとともに、当該制御用パッチの濃度に係わる画像データを記憶手段に記憶し、同時に、この時の感光体１の温度を温度センサ２２で検知し、記憶手段に記憶する（Ｆ３）。
【００７３】
本実施の形態においては、ここまでの工程を、毎朝、画像形成装置の電源がＯＮされた後であって、通常の画像形成が行われる前、即ち、装置のイニシャライズ時に行うようになっている。
【００７４】
次に、例えば、通常の画像形成を行う直前（例えば、画像形成指令を検知した直後）に、Ｆ３において演算で導き出された濃度を有する制御用パッチのトナー像を前記感光体１上に形成し、現像後の制御用パッチの濃度を濃度センサ２１で検知する（Ｆ４）。
【００７５】
そして、前記（Ｆ４）における濃度センサ２１の検知信号に基づいて所望の濃度を有する画像形成ができるように画像形成条件を調整・制御する（Ｆ５）。
【００７６】
また、前記（Ｆ４）に記した制御用パッチの作製時における前記感光体１の温度を前記温度センサ２２で検知し、前記制御用パッチの作製時における感光体１の温度が、前述した演算時の感光体の温度に対して変動している場合であって必要がある場合、その変動量に応じて前記制御用パッチの濃度を変更（補正）する（Ｆ６）。
【００７７】
この場合には、変更された濃度を有する制御用パッチが感光体上に作製され、その現像後のパッチ濃度が濃度センサ２１で検知され、その検知信号に基づいて画像形成条件が調整される（Ｆ７）。
【００７８】
なお、前記記憶手段をはじめ、感光体温度の変動の監視や変動量に伴う制御用パッチ濃度の変更等のプログラムは総て制御手段３０の中にあり、演算手段はプログラムの内の１つの閉ループである。
【００７９】
本実施の形態における制御用パッチのパターンは、図５に示す如く、ディザパターンＰＴからなる。
【００８０】
ディザパターンとしては、組織的ディザ法又はランダムディザ法による周知の任意のディザパターンを用いることができる。
【００８１】
ディザパターンの使用は、高濃度部においても任意の濃度を持ったパターンを高い濃度分解能で形成することができるので、高精度の画像濃度制御が可能になる。
【００８２】
なお、本発明に係わる制御用パッチとしては、誤差拡散（ＥＤ）パターン、あるいは、レーザパルス幅変調（ＰＷＭ）パターンを用いることができ、ディザパターンを使用した場合と同様に、高精度の画像濃度制御を可能とする。
【００８３】
図６は入力画像データの入力濃度Ｄｉｎと制御用パッチの濃度としてのディザパターンの黒画素数Ｎｒとの対応関係を示す。
【００８４】
基準入力濃度Ｄｉｎｒに対して比較的高濃度の制御用パッチの黒画素数ＤＺ（ａ）や比較的低濃度の制御用パッチの黒画素数ＤＺ（ｂ）等が各種の条件に対応して選択され設定される。
【００８５】
基準入力濃度Ｄｉｎｒに対する黒画素数ＤＺで表される制御用パッチの濃度は下記のように種々の条件に対応して変更される。
【００８６】
▲１▼環境パラメータ
トナーの帯電量は環境パラメータ、即ち、温度及び湿度により変化する。
【００８７】
従って、画像濃度も環境の変化に従って変動し、この変動に対する補正が行われる。
【００８８】
トナーは高温高湿下では電荷保持力が低下し、帯電量Ｑ／Ｍ（Ｑは電荷量、Ｍは質量）が低下する。
【００８９】
従って、高温高湿下では画像濃度が高くなる傾向があり、また、かぶり、トナー飛散等が出やすくなる。
【００９０】
これらの現象に対する補正として、基準入力濃度に対して制御用パッチを構成するディザパターンの黒画素数を変更する補正が行われる。
【００９１】
例えば、環境を後述するように適宜に区分し、例えば、高温高湿から低温低湿の環境に向けて黒画素数を多くする補正が行われる。
【００９２】
この補正は温度センサ２２および湿度センサ２３の検知信号に基づいて制御手段３０が行う。
【００９３】
斯様な補正により、環境の変化に対して濃度変化のない画像が形成される。
▲２▼画像形成量
現像剤は使用されるに従ってキャリアの帯電能力の低下とともにトナーの帯電量の低下を起こす。
【００９４】
従って、画像形成量、具体的には、画像形成枚数の増加に従って、制御用パッチの濃度と実際の画像の濃度との間の関係にずれが生ずる。
【００９５】
また、画像形成量の増加に従って、かぶりの発生やトナー飛散が発生しやすくなる。
【００９６】
これらの現象に対する調整として、画像形成量の増加に対応して制御用パッチの濃度を下げる制御が行われる。
【００９７】
この補正は枚数カウンタ２４が計数した画像形成量としての画像形成枚数に基づいて制御手段３０が行い、画像形成枚数と制御用パッチの黒画素数の対応表は制御手段３０のメモリに格納されている。
【００９８】
枚数カウンタ２４は画像形成枚数の累積数を係数し、現像装置４内の現像剤の交換時に初期化される。
【００９９】
▲３▼現像剤撹拌時間
現像剤の疲労は現像剤の撹拌により進行するものであり、画像形成量に代えて現像剤の撹拌量を計測することによってより正確に測定することができる。
【０１００】
例えば、現像装置４の中の現像剤撹拌手段としての撹拌スクリュー４Ｂの回転量の累積値を検知することにより現像剤の疲労度を検知することができる。
【０１０１】
撹拌スクリュー４Ｂの回転量の累積値を計数する累積計２５の検知信号に基づいて制御手段３０が制御用パッチの黒画素数の補正を行う。
【０１０２】
累積値と制御用パッチの黒画素数との対応関係は制御手段３０のメモリに格納されており、累積計２５の累積値は現像装置４内の現像剤の交換時に初期化される。
【０１０３】
図７はディザパターンからなる制御用パッチの濃度を、温度の変動に応じて変更（補正）するときの温度差と変更量（補正量）との関係を示す補正図である。
【０１０４】
図中、Ｔ１は複数の基準入力濃度をもった制御用パッチの潜像電位と濃度との関係から、所望の潜像電位を形成するための制御用パッチの濃度を導き出す演算時における感光体のセルシウス温度（℃）、Ｔ２は前記演算により導き出された濃度の制御用パッチを作製するときの感光体のセルシウス温度（℃）を示す。
【０１０５】
以下、セルシウス温度については、単に、温度または度等と、場合に応じて適宜に簡略呼称する。
【０１０６】
なお、上記説明文中の「演算時」あるいは「制御用パッチを作製するとき」の時間的要素は厳密な点をさすものではなく、制御に支障を来さない範囲を含む。
【０１０７】
感光体の温度の変動に基づく制御用パッチの濃度の変更は次のような演算により求めることができる。
【０１０８】
即ち、今、演算により導き出された制御用パッチの濃度値（黒画素数）をＰ１、変更された制御用パッチの濃度値（黒画素数）をＰ２とした時（これらの段階は、図４の説明から理解される）、Ｐ２＝Ｐ１＋（Ｔ２−Ｔ１に応じた黒画素数の変更量）により求められる。
【０１０９】
例として、図７において、感光体の温度Ｔ２が温度Ｔ１に対して８度の上昇を示した場合、温度差を示すＴ２−Ｔ１の縦欄で「８」、そして、環境が常温、常湿である場合、ＮＮの縦欄と前記「８」の横欄とが交差するセルに示される「−１」が制御用パッチの濃度（濃度値と同義）の変動量ということになる。
【０１１０】
換言すれば、Ｐ１が「１１０」の黒画素数を有する制御用パッチの濃度値であったとすると、Ｐ２における黒画素数は「１０９」と変更され、制御用パッチの濃度値が変更される。
【０１１１】
また、感光体の温度Ｔ２が温度Ｔ１よりも９度低下している場合、Ｔ２−Ｔ１の縦欄で「−９」、そして、環境が常温、常湿の領域にある場合、ＮＮの縦欄と前記「−９」の横欄とが交差するセルに示される「１」が制御用パッチの濃度の変動量となり、Ｐ１が「１１０」であった場合、Ｐ２は「１１１」と変更され、制御用パッチの濃度値が変更される。
【０１１２】
上記、および、図７から理解されるように、本発明は、感光体の温度の変動による場合のみならず、環境の変動に応じて制御用パッチの濃度を変更し、より安定した画像濃度を有する画像形成を行うことができるように配慮してある。
【０１１３】
図中の上段において、ＮＮ乃至ＨＬ２にわたる環境の区分は、本実施の形態においては下記のように区分してある。即ち、
常温高湿ＮＨ、常温常湿ＮＮ、常温低湿ＮＬ、常温低湿ＮＬ２、
高温高湿ＨＨ、高温常湿ＨＮ、高温低湿ＨＬ、高温低湿ＨＬ２、
低温高湿ＬＨ、低温常湿ＬＮ、低温低湿ＬＬ、の１１区分である。
【０１１４】
この区分は、温度範囲を常温、高温、低温の３区分にわけ、それに相対湿度を絡めるとともに常温、高温のエリアにおいてのみ低湿領域を２区分したものであって実験結果に基づいて区分したものである。
【０１１５】
例えば、常温のエリアは温度が１５℃以上２５℃未満、相対湿度１５％以上６５％未満の範囲を４区分し、高温のエリアは温度が２５℃以上、相対湿度が６５％以上の範囲を４区分し、また、低温のエリアは温度が１５℃未満、相対湿度が１５％未満の範囲を３区分することで達成できる。
【０１１６】
前記補正図は制御手段の中の記憶手段に記憶されている。
上記のような補正に従った制御用パッチの濃度検知信号に基づいて所与の画像形成条件を制御することにより、像形成体の温度変化、あるいは、環境の変化に対して濃度変化のない画像を形成することができる。
【０１１７】
本願における第２の発明は、制御用パッチの潜像電位と基準入力濃度との関係を演算手段により演算して、所定の潜像電位を形成できる制御用パッチの濃度を導くに当たって、像形成体の感度を制御手段３０の中の記憶手段に予め記憶しておき、当該像形成体の感度に応じて前記演算に使用する閾値を変更し、変更後の閾値（以下、最適閾値という）に基づいて形成した制御用パッチの現像濃度を検知し、その濃度検知信号に基づいて画像形成条件を制御する。
【０１１８】
具体的には、一定環境下（例えば、温度２０℃、相対湿度５０％）において一定条件で帯電した像形成体を一定光量で露光し、その露光領域、換言すれば、制御用パッチの領域における帯電電位からの電位の下がり量を電位センサ２０で検知し、下がり量の絶対量を演算で求め、所定の下がり量に対応して制御用パッチの濃度を選択する閾値（電位値）に所定量の電位を加算して閾値を変更し、即ち、最適閾値を求め、制御手段３０の中の記憶手段に記憶しておき、通常の画像形成の前に形成される制御用パッチの画像データとして用いる。
【０１１９】
本実施の形態においては、制御用パッチの領域における感光体上の帯電電位（表面電位と同義）からの電位下がり量と加算量とを以下のような関係とした。
【０１２０】

上記から明らかなように、電位の下がり量の絶対値において６５０Ｖを基準（閾値）としている。
【０１２１】
なお、前記閾値は更に、環境の変化、プリント枚数、あるいは、現像剤の撹拌時間（現像剤履歴）に応じて変更する事ができる。
【０１２２】
本実施の形態においては、例えば、制御用パッチの濃度の閾値は現像剤履歴及び環境により以下のように変更される。
【０１２３】
高湿 常湿 低湿
０〜 ５０ｋｃ ５００ ５０５ ５１５
５０〜 １００ｋｃ ４９５ ５００ ５１０
１００〜 ２００ｋｃ ４９０ ４９５ ５０５
２００〜 ５００ｋｃ ４８５ ４９０ ５００
５００〜１０００ｋｃ ４８０ ４８５ ４９５
１０００ｋｃ〜 ４７５ ４８０ ４９０
各環境の下の数値は（現像バイアスの絶対値−パッチ部電位の絶対値）であり、例えば、電位の下がり量が６６８Ｖの感光体で、高湿度下で１５０ｋｃ使用しているとき、４９０Ｖ＋１０Ｖ＝５００Ｖが最適閾値となる。
【０１２４】
本願における第３の発明は、制御用パッチの潜像電位と濃度との関係を演算手段により演算して、所定の潜像電位を形成できる制御用パッチの濃度を導くに当たって、例えば、使用するレーザ光源の書き込み光の応答性能を、制御手段３０の中の記憶手段に予め記憶しておいた基準の書き込み光の応答性能と比較し、その応答性能の差分に応じて閾値を変更し、変更後の閾値、即ち、最適閾値に基づいて形成した制御用パッチの現像濃度を検知し、その濃度検知信号に基づいて画像形成条件を制御する。
【０１２５】
ここで、書き込み光の応答性または応答性能とは、温度２０℃、相対湿度５０％の一定環境下においてＬＤ（レーザダイオード）点灯をＰＷＭ１２８（全点灯２５５）で行ったとき（ＯＮ／ＯＦＦデューティ５０％）の相対平均光量と全点灯光量との比をいう。
【０１２６】
応答性の測定は、例えば、安藤電気（株）製の光パワーメーター（Ｍｏｄｅｌ：ＡＱ１１３５Ｅ）を用いて行うことができる。
【０１２７】
具体的には、書き込み光の応答性能と、基準の書き込み系の応答性能とを比較し、その差分に応じて、閾値に一定値を加算して変更することにより最適閾値を導く。加算量は書き込み光の相対光量に応じて算出する。
【０１２８】
最適閾値は記憶手段に記憶され、通常の画像形成の前に形成される制御用パッチの画像データとして用いる。
【０１２９】
本実施の形態において、相対光量と加算量との関係づけは以下の通りとした。

本実施の形態における基準の書き込み光の応答性は３０％とした。
【０１３０】
なお、本実施の形態においては、例えば、制御用パッチの濃度の閾値は現像剤履歴及び環境により以下のように変更される。
【０１３１】

各環境の下の数値は（現像バイアスの絶対値−パッチ部電位の絶対値）であり、例えば、光の応答性が２８．８％、即ち、相対光量の差が−０．１２の書き込み光で、高湿度下で１５０ｋｃ使用しているとき、４９０Ｖ−１０Ｖ＝４８０Ｖが最適閾値となる。
【０１３２】
なお、書き込みの光源として、レーザダイオードの他に発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。
【０１３３】
以上に説明した本発明に係わる画像濃度制御は、重合トナーを用いた画像形成において特に有効である。
【０１３４】
重合トナーは下記製造法により製造されたトナーであり、小粒径であって、かつ、シャープな粒径分布を持つことから高い解像力と優れた階調表現性をもたらすという特徴を有し、本発明に係わる画像形成方法または画像形成装置においてはこれらの特徴を充分に生かし、かつ、濃度が安定しカブリ等の発生が極めて少ない画像を形成することが可能になる。
【０１３５】
重合トナーの製造方法：
重合トナーとは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーまたはプレポリマーの重合およびその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味し、より具体的には、懸濁重合、または乳化重合等の重合反応と必要によりその後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。
【０１３６】
重合トナーは、原料モノマーまたはプレポリマーを水系で均一に分散した後に重合させてトナーを製造することから、トナーの粒度分布および形状の均一なトナーが得られる。
【０１３７】
本実施の形態において使用されるトナーは、重量平均粒径が３〜８μｍの小粒径トナーであることが望ましい。
【０１３８】
重量平均粒径は、質量基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−II」または「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。
【０１３９】
次に、前述した制御手段３０が行う制御について詳しく説明する。
制御手段３０が行う制御の基本は前記した画像濃度制御、即ち、図３における階調曲線ＬＡ、ＬＢを基準階調曲線Ｌに合致させるものであり、特に、Ｄｉｎｍａｘに対するＤｏｕｔｍａｘを合致させることである。
【０１４０】
このような画像濃度制御は、現像スリーブ４Ａの回転数を変える制御とトナー補給を行う制御とを含む。
【０１４１】
そして、この画像濃度制御には、画像濃度制御Ａと画像濃度制御Ｂとがある。
画像濃度制御Ａは、現像剤搬送速度の調整、現像バイアスの調整、露光量の調整等により実施され、画像形成工程の実行前または後に実施される制御であり、主として、トナーの帯電量の変動による現像性の変動に対する補正である。
【０１４２】
本実施の形態では、画像形成条件の１つである現像剤搬送速度を調整することにより画像濃度制御Ａを実施している。
【０１４３】
本実施の形態においては現像剤搬送速度の調整として、現像スリーブの移動速度に対する感光体の移動速度の比、Ｖｓ（現像スリーブ移動速度）／Ｖｐ（感光体移動速度）の調整が行われる。
【０１４４】
以下、前記比Ｖｓ／Ｖｐを現像スリーブ・感光体速度比という。
現像剤が長時間放置され、トナーが摩擦帯電を受けない状態が長時間続くとトナーの帯電量が低下する。
【０１４５】
その結果、現像剤のトナー濃度に変化がないときでも、画像形成装置の立ち上がり時や、長時間の待機状態の後には、濃度過多の画像が形成される傾向があり、画像濃度制御Ａでは、主として、このような現像性の変動に対する補正が行われる。
【０１４６】
画像濃度制御Ａにおいては、図４を用いて概略を説明したように、感光体１上にディザパターンからなる制御用パッチを形成し、画像濃度センサ２１により濃度を検知し、検知結果に基づいて現像スリーブ４Ａの回転数、即ち、現像スリーブ・感光体速度比（画像形成条件）を設定することが行われる。
【０１４７】
現像スリーブ４Ａの現像スリーブ・感光体速度比は、例えば、３２段階に設定することが可能であり、制御用パッチの画像濃度に対する現像スリーブ・感光体速度比の対応関係は制御手段３０のメモリに格納されている。
【０１４８】
画像濃度制御Ａは、画像形成装置の電源投入時のみならず、省電力モードからの画像形成開始時、待機状態からの画像形成開始に先立って実施することができる。
【０１４９】
また、前記画像濃度制御Ａは、待機中および画像形成工程の実行中を通して一定時間毎に実施することも可能である。
【０１５０】
画像濃度制御Ｂは、画像形成工程の実行中に実施される制御であり、トナーの消費に伴うトナー濃度の低下に対する補正、現像剤の現像性能の変動に対する補正等が画像濃度制御Ｂにより行われる。
【０１５１】
以下に説明する例では、画像濃度制御Ｂにおいては、画像形成条件としてトナー補給制御の他に現像スリーブ・感光体速度比の制御を行うことにより、画像濃度の調整を行っているが、トナー補給と組み合わせて用いる画像濃度制御方法としては、現像剤スリーブ・感光体速度比の調整の他に、現像バイアス、露光量の調整等を用いてもよい。
【０１５２】
画像濃度制御Ｂは前記のように画像形成工程中に実施されるものであり、例えば、制御用パッチの位置を示す図８から理解されるように画像領域Ｇ、Ｇ間に制御用パッチＰＴを形成し、形成した制御用パッチＰＴの画像濃度を検知し、検知結果に基づいて画像形成条件を制御することにより実施される（画像濃度制御の工程は図４と基本的に同じである）。
【０１５３】
このような画像濃度制御は、例えば、５枚のように複数の画像形成毎に実施される。
【０１５４】
図９、１０、１１は画像濃度制御Ｂのフローチャートである。
図１０、１１において、第１〜第３閾値ＴＨ１〜ＴＨ３は濃度センサ２１の出力Ｖｏｕｔを弁別する閾値であり、第１閾値ＴＨ１＜第２閾値ＴＨ２＜第３閾値ＴＨ３の関係にある。
【０１５５】
画像濃度と前記濃度センサ２１の出力Ｖｏｕｔは、画像濃度「高」に対して出力「低」となる関係にあるので、第１閾値ＴＨ１の画像濃度＞第２閾値ＴＨ２の画像濃度＞第３閾値ＴＨ３の画像濃度の関係にある。
【０１５６】
なお、第２閾値ＴＨ２の値は現像装置により種々変化し、第１閾値ＴＨ１、第３閾値ＴＨ３に対する高低関係が逆になる場合もある。
【０１５７】
なお、画像濃度制御Ｂにおける制御用パッチの画像濃度（以下、パッチ濃度という）の検知は画像濃度制御Ａにおけると同様に濃度センサ２１により行う。
【０１５８】
画像濃度制御Ｂでは、図９に示すようにＦ１０の濃度センサ２１の出力の読取の後にＦ１１の判断において、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐが基準値に達していない場合に第１画像濃度制御Ｆ１１Ａを実施し、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐが基準値に達している場合に第２画像濃度制御Ｆ１１Ｂを実施する。
【０１５９】
第１画像濃度制御Ｆ１１Ａにおいては、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐをアップすることにより画像濃度を上げる制御が行われ、第２画像濃度制御Ｆ１１Ｂにおいては、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐを上げることをしないでトナー補給により画像濃度を上げる制御が行われる。
【０１６０】
図１０は第１画像濃度制御Ｆ１１Ａの一例で、図９のＦ１１における判断がＮの場合、即ち、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐが基準値に達していない場合に実施されるルーチンである。
【０１６１】
例えば、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐが基準値に達していないときは、Ｆ１２において濃度センサの出力Ｖｏｕｔが第１閾値ＴＨ１より高いか否かを判断する。
【０１６２】
出力Ｖｏｕｔが第１閾値ＴＨ１以下のときは定期補給カウンタのカウントが４を超えているか否かを判断する（Ｆ１３）。
【０１６３】
定期補給カウンタは制御手段３０に設けられており、所定量の画像形成毎にトナー補給を実施する定期補給制御用のカウンタである。
【０１６４】
本実施の形態においては、制御用パッチを５回形成する毎に定期補給を行う定期補給制御を行っている。
【０１６５】
制御用パッチを前記のように５枚の画像形成毎に形成する場合には、定期補給が２５枚の画像形成毎に実施される。
【０１６６】
定期補給カウンタのカウントが４以下のときは（Ｆ１３のＮ）、トナー補給をしないで定期補給カウンタのカウントを１アップする（Ｆ１６、Ｆ１７）。
【０１６７】
定期補給カウンタのカウントが４を超えているときは（Ｆ１３のＹ）、所定量のトナーを補給する定期補給を行い、定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ１４、Ｆ１５）。
【０１６８】
Ｆ１２において出力Ｖｏｕｔが第１閾値ＴＨ１より大のときは、当該出力Ｖｏｕｔが第２閾値ＴＨ２よりも大か否かを判断する（Ｆ１８）。
【０１６９】
出力Ｖｏｕｔが第２閾値ＴＨ２より大のときは（Ｆ１８のＹ）、制御用パッチ作成直後か否かを判断する（Ｆ１９）。
【０１７０】
直後でないときは現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐをアップしないで終了し（Ｆ２０）、直後のときは、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐをアップした後に定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ２１、Ｆ２２）。
【０１７１】
Ｆ１８において出力Ｖｏｕｔが第２閾値ＴＨ２以下のときは、Ｆ２３に移行して画像形成ジョブの最後か否かを判断する。
【０１７２】
画像形成ジョブの最後であれば（Ｆ２３のＹ）、強制補給を行った後に定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ２４、Ｆ２５）。
【０１７３】
強制補給は、１ジョブ当たりの画像形成量の違いにより生ずる画像濃度の変動を補正するためのトナー補給で、１回の補給で所定量のトナーが補給される。
【０１７４】
この強制補給により、例えば、１枚の画像形成を行うジョブが連続した場合に、画像濃度が低下する等の現象が防止される。
【０１７５】
Ｆ２３において、画像形成ジョブが最後でないときは、Ｆ２６に移行して制御用パッチの作成直後か否かを判断し、作成直後であれば（Ｆ２６のＹ）、定量補給を行い、定期補給カウンタをクリアして終了（Ｆ２７、Ｆ２８）し、また、直後でないときは（Ｆ２６のＮ）、トナー補給を行わないで終了する（Ｆ２９）。
【０１７６】
定量補給は、制御用パッチの作成制御に伴って生ずる画像濃度の変動を補正するものである。
【０１７７】
図９のＦ１１において、現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐが基準値以上であるときは第２画像濃度制御Ｆ１１Ｂに移行する。
【０１７８】
第２画像濃度制御Ｆ１１Ｂの一例を図１１に示す。
例えば、図９のＦ１１から図１１のＦ３０に移行して出力Ｖｏｕｔが第１閾値ＴＨ１より大であるか否かを判断する。
【０１７９】
出力Ｖｏｕｔが第１閾値ＴＨ１以下のときは（Ｆ３０のＮ）、定期補給カウンタのカウントが４を超えているか否かを判断する（Ｆ３１）。
【０１８０】
定期補給カウンタのカウントが４以下のときは（Ｆ３１のＮ）、補給をしないで定期補給カウンタのカウントを１アップする（Ｆ３２、３３）。
【０１８１】
定期補給カウンタのカウントが４を超えているときは（Ｆ３１のＹ）、所定量のトナーを補給する定期補給を行い、定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ３４、Ｆ３５）。
【０１８２】
Ｆ３０において、出力Ｖｏｕｔが第１閾値より大のときは、Ｆ３６に移行して出力Ｖｏｕｔが第３閾値ＴＨ３よりも大きいか否かを判断する。
【０１８３】
Ｆ３６において、出力Ｖｏｕｔが第３閾値より大のときは通常補給を行った後に定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ３７、Ｆ３８）。
【０１８４】
通常補給は、トナーの消費によりトナー濃度が低下して画像濃度が低下したとき、即ち、出力Ｖｏｕｔが第３閾値を超えたときにトナーを一定量補給する補給制御である。
【０１８５】
Ｆ３６において、出力Ｖｏｕｔが第３閾値ＴＨ３以下のときは、Ｆ３９に移行して画像形成ジョブの最後か否かを判断する。画像形成ジョブの最後であれば（Ｆ３９のＹ）、強制補給を行った後に定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ４０、Ｆ４１）。
【０１８６】
Ｆ３９において、画像形成ジョブの最後でないときは、Ｆ４２に移行して制御用パッチの作成直後か否かを判断する。
【０１８７】
作成直後であれば（Ｆ４２のＹ）、定量補給を行い、定期補給カウンタをクリアして終了する（Ｆ４３、Ｆ４４）。
【０１８８】
直後でないときは（Ｆ４２のＮ）トナー補給をせずに終了する（Ｆ４５）。
【０１８９】
【実施例】
以下に説明する比較例および実施例は、デジタル複写機、コニカＳｉｔｉｏｓ７０７５（コニカ株式会社製）を改造した複写機を用いて実施したものである。
【０１９０】
（１）比較例
現像スリーブ・感光体速度比Ｖｓ／Ｖｐ：２．０（固定値に設定）
感光体：ＯＰＣ（φ１００）
感光体線速：４００ｍｍ／ｓｅｃ
現像剤：平均粒径６μｍの重合トナーと平均粒径６０μｍのキャリアからなる二成分現像剤
感光体帯電電位Ｖｓ：−７５０Ｖ
現像バイアスＶｂｉａｓ：−６００Ｖ
尚、制御用パッチとしてディザパッチの濃度値を変更したパッチを使用した。
【０１９１】
制御用パッチの濃度値の変更は、基準入力濃度を有する制御用パッチの潜像を作製し、その電位を測定し、パッチ部の電位と濃度との関係を演算により求め、パッチ部の潜像電位が所望の電位となるように制御用パッチの濃度を選択した。
【０１９２】
以上の条件で、図１０、１１の画像濃度制御を行いながら、低湿環境、常湿環境および高湿環境で、それぞれ１００ｋ（１００，０００）枚のプリントを行って、画像濃度（Ｄｍａｘ）トナー消費量、画質について調べた。
【０１９３】
その結果、電源投入直後の画像濃度は調整できていたが、装置内の温室度の変化により感光体の感度が変化し、プリント数の増加に従ってパッチ濃度が変化してしまったために、現像剤のトナー濃度Ｔｃ％がばらつき、安定した画像濃度を有するプリントを得ることが困難であり、かつ、トナー飛散も増大するときがあった。
【０１９４】
（２）実施例１
比較例と同様に、制御用パッチとしてディザパッチの濃度値を変更したパッチを使用した。
【０１９５】
但し、制御用パッチの濃度値の変更に当たって、最初に、現像バイアス電圧（Ｖｂｉａｓ）と感光体の帯電電位（Ｖｓ）が設定値となるように感光体電位補正制御を行ったことと、演算時において感光体の温度を測定してメモリに記憶しておき、プリント中の感光体の温度の変動に応じて制御用パッチの濃度値変更（補正）を行ったことが前記比較例と異なる。
【０１９６】
温度の変動による補正値は、図７に補正図として示したテーブルに従った。
その他、現像スリーブ・感光体速度比、感光体の種類、サイズ、線速、および、現像剤の組成については比較例と同じである。
【０１９７】
以上の条件で、低湿環境、常湿環境および高湿環境で、それぞれ１００ｋ（１００，０００）枚のプリントを行って、画像濃度（Ｄｍａｘ）トナー消費量、画質について調べた。
【０１９８】
その結果、電源投入直後からプリント中における環境の変化に係わらず画像濃度は調整できており、画質も良好、トナー飛散も少なく、安定していた。
【０１９９】
（３）実施例２
比較例、および、実施例１と同様に、制御用パッチとしてディザパッチの濃度値を変更したパッチを使用した。
【０２００】
制御用パッチの濃度値の変更に当たっては、最初に、現像バイアス電圧（Ｖｂｉａｓ）と感光体の帯電電位（Ｖｓ）が設定値となるように感光体電位補正制御を行った。
【０２０１】
ここでは、Ｖｂｉａｓ＝ＶＬ−５５０Ｖ、ＶＨ＝Ｖｂｉａｓ−１５０Ｖとなるように設定した。ＶＨは帯電による感光体上の電位、ＶＬは帯電後であって一様露光後の感光体上の電位である。
【０２０２】
その後、基準入力濃度を有する制御用パッチの潜像を作製し、その電位を測定し、パッチ部の電位と濃度との関係を演算により求め、以下の条件でパッチ濃度の最適閾値を導き出して制御用パッチの濃度値を変更した。
【０２０３】
（条件）一定環境下（温度２０℃、相対湿度５０％）で一定光量を露光した時に得られた感光体感度から、パッチ濃度を選択する閾値に一定値を加算する。
【０２０４】
加算量は以下の通りとした。

当該実施例においては、更に、現像剤履歴および環境条件から、下記の如く、（現像バイアスの絶対値−パッチ部電位の絶対値）を求めて前記一定値に加算し、閾値を変更した。
【０２０５】

その他、現像スリーブ・感光体速度比、感光体の種類、サイズ、線速、および、現像剤の組成については比較例および実施例１と同じである。
【０２０６】
以上の条件で、低湿環境、常湿環境および高湿環境で、それぞれ１００ｋ（１００，０００）枚のプリントを行って、画像濃度（Ｄｍａｘ）トナー消費量、画質について調べた。
【０２０７】
その結果、電源投入直後からプリント中における環境の変化に係わらず画像濃度は調整できており、画質も良好、トナー飛散も少なく、安定していた。
【０２０８】
（４）実施例３
比較例、および、実施例１、２と同様に、制御用パッチとしてディザパッチの濃度値を変更したパッチを使用した。
【０２０９】
制御用パッチの濃度値の変更に当たっては、最初に、現像バイアス電圧（Ｖｂｉａｓ）と感光体の帯電電位（Ｖｓ）が設定値となるように感光体電位補正制御を行った（実施例２と同じ）。
【０２１０】
その後、基準入力濃度を有する制御用パッチの潜像を作製し、その電位を測定し、パッチ部の電位と濃度との関係を演算により求め、以下の条件でパッチ濃度の最適閾値を導き出して制御用パッチの濃度値を変更した。
【０２１１】
（条件）一定環境下（温度２０℃、相対湿度５０％）で得られた書き込み光の応答性能と、基準の書き込み系の応答性能とを比較し、その差分に応じて、閾値に一定値を加算する。
【０２１２】
加算量は以下の通りとした。

当該実施例においては、更に、現像剤履歴および環境条件から、下記の如く、（現像バイアスの絶対値−パッチ部電位の絶対値）を求めて前記一定値に加算し、閾値を変更した。
【０２１３】

以上の条件で、低湿環境、常湿環境および高湿環境で、それぞれ１００ｋ（１００，０００）枚のプリントを行って、画像濃度（Ｄｍａｘ）トナー消費量、画質について調べた。
【０２１４】
その結果、電源投入直後からプリント中における環境の変化に係わらず画像濃度は調整できており、画質も良好、トナー飛散も少なく、安定していた。
【０２１５】
【発明の効果】
温湿度の変動に伴う像形成体の感度変化、あるいは、書き込み光の応答性に応じて、所定のパッチ部電位となるように演算に使用する閾値を変更し、変更した最適閾値に従って設定した濃度値を有する制御用パッチの現像後の濃度に基づいて画像形成条件を制御するので、現像剤特性の変化等に影響されない安定した画像形成を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の全体構成を模式的に示す説明用の図である。
【図２】画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図３】制御用パッチを用いた階調曲線の調整を説明するための図である。
【図４】画像濃度制御工程を示す図である。
【図５】制御用パッチを構成するディザパターンの一例を示す図である。
【図６】入力濃度とディザパターンの黒画素数との対応関係を示す図である。
【図７】ディザパターンからなる制御用パッチの濃度を、温度の変動に応じて変更（補正）するときの温度差と変更量（補正量）との関係を示す補正図である。
【図８】制御用パッチの位置を示す図である。
【図９】画像濃度制御Ｂのフローチャートである。
【図１０】画像濃度制御Ｂのフローチャートである。
【図１１】画像濃度制御Ｂのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 像形成体（感光体）
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
４Ａ 現像スリーブ
４Ｂ 撹拌スクリュー
１５ トナー補給装置
２０ 電位検知手段（電位センサ）
２１ 濃度検知手段（濃度センサ）
２２ 温度検知手段（温度センサ）

Claims (10)

1. 複数の、かつ、互いに異なった基準入力濃度の画像データに基づく書き込み光の露光により、複数の制御用パッチの潜像を像形成体上に形成する工程、
   複数の前記制御用パッチの潜像電位を電位検知手段で計測する工程、
   前記制御用パッチの潜像電位と基準入力濃度との関係を演算手段により演算して、所望の階調再現特性を得るための所定の潜像電位を形成する制御用パッチの濃度（Ｐ１）を導き出すとともに、記憶手段に記憶する工程、
   を含み、
   前記濃度（Ｐ１）の画像データで形成された前記制御用パッチを現像して形成したトナー像の濃度を検知し、濃度検知信号に基づいて画像形成条件を制御して画像を形成する画像形成方法であって、
   演算時の前記像形成体の温度（Ｔ１）を温度検知手段で検知するとともに、記憶手段により記憶しておき、
   前記画像形成条件の制御時の濃度検知の際の前記像形成体温度が前記記憶手段に記憶された前記温度（Ｔ１）に対して変動している場合、変動量に応じて前記濃度（Ｐ１）を変更し、温度変化にかかわらず濃度変化のない画像形成をおこなうことを特徴とする画像形成方法。
2. 前記制御用パッチはディザパターンからなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
3. 前記制御用パッチは誤差拡散パターンからなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
4. 前記制御用パッチはレーザパルス幅変調により形成されたパターンからなることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
5. 温度の変動によって変更される前記制御用パッチの濃度（Ｐ１）は、更に、湿度の変動に応じて変更されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
6. 像形成体、
   複数の、かつ、互いに異なった基準入力濃度の画像データに基づいて前記像形成体上に複数の制御用パッチの潜像を形成する潜像形成手段、
   前記制御用パッチの潜像電位を検知する電位検知手段、
   前記制御用パッチの前記潜像電位と前記基準入力濃度との関係を演算して、所望の階調再現特性を得るための所定の潜像電位となる前記制御用パッチの濃度（Ｐ１）を導き出す演算手段、
   導き出された前記濃度（Ｐ１）を記憶する記憶手段、
   前記像形成体の温度（Ｔ１）を検知する温度検知手段、
   前記温度検知手段により検知された温度を記憶する記憶手段、
   現像剤搬送体を有し、前記像形成体に形成される前記制御用パッチの潜像を現像してトナー像を形成する現像手段、
   現像された前記制御用パッチのトナー像の濃度を検知する濃度検知手段、および、制御手段、を有し、
   該制御手段は、コピーシーケンス中で、前記制御用パッチのトナー像を形成する時に前記温度検知手段が検知した前記像形成体の温度が、前記濃度（Ｐ１）の演算時における前記像形成体の温度（Ｔ１）に対して、変動しているか否かを判断し、前記制御用パッチが所望の階調再現特性を得るために最適値の濃度のトナー像として形成されるように、変動量に応じて前記濃度（Ｐ１）を変更して、前記制御用パッチの潜像を形成させ、現像させ、現像されたトナー像の濃度を検知させ、トナー像の濃度を検知した前記濃度検知手段の検知信号に基づいて温度変化にかかわらず濃度変化のないように画像形成条件を制御する
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御用パッチは、ディザパターン、誤差拡散パターン、レーザパルス幅変調により形成されるパターンの何れか１つからなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は、前記像形成体の感度を予め記憶してある記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶してある前記像形成体の感度に応じて制御用パッチを導く演算に使用する閾値を変更するとともに、前記演算手段による演算を行わせることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記潜像形成手段を構成する書き込み手段の書き込み光の応答性を予め記憶してある記憶手段を有し、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶してある前記書き込み光の応答性に応じて制御用パッチを導く演算に使用する閾値を変更するとともに、前記演算手段による演算を行わせることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
10. 前記現像手段は、重合トナーを用いることを特徴とする請求項６乃至請求項９の何れか１項に記載の画像形成装置。

Images