JP4639710B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電潜像を形成しトナーで現像して最終的に記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。

近年、情報技術の発展とともに情報を紙の上に印字する必要性もますます増加傾向にあり、プリンタを中心とする画像形成装置や、このような画像形成装置を構成する様々な要素に関する技術が広く普及している。こうした画像形成装置の多くは、感光体ドラムをはじめとする感光体にレーザ光などの光を照射して感光体上に印刷したいパターンである静電潜像を形成する露光器と、この静電潜像にトナーを付着させて現像するための現像器を備えている。この露光器の照射する露光光の光量と現像器に印加される現像バイアスによって静電潜像に付着するトナーの量が決まるため、露光光の光量と現像バイアスの制御方法が、画像濃度を適切な濃度に維持するための一つの要素となる。環境変化や経時変化などの影響により画像濃度は変動するので、このような画像形成装置では、画像形成中に所定タイミングにてトナーパッチを作成し、トナーパッチのパッチ濃度の測定結果に応じて露光光の光量および現像バイアスを補正することにより画像濃度を適切な値に戻す制御が行われる。

このような補正を行う際に一度に大きく露光光の光量および現像バイアスを変更すると、変更前に形成された画像の画像濃度と、変更後に形成された画像の画像濃度との差が目立つという問題が生じる。この問題に対し、露光光の光量および現像バイアスの補正を複数段階に分けて徐々に行うことで、露光光の光量および現像バイアスの補正前後の画像濃度の差を目立たせない露光光の光量および現像バイアスの制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１３１４４８号公報

しかしながら、特許文献１記載の制御方法では、露光光の光量および現像バイアスの補正を複数段階に分けて行う段階において、画像濃度が単調に変化せず、増加・減少を繰り返して変動するという問題が生じる。

このような問題は、露光光の光量および現像バイアスの制御に限らず、帯電、転写、定着、トナー供給、画像データの階調に関する制御など画像形成装置で行われる制御全般において、複数種類の画像形成条件についての制御を行う際に共通して生じる問題である。

本発明は、上記事情に鑑み、画像形成条件についての制御値を変更する際に生じる画像濃度の変動を抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、回転する像担持体上に静電潜像を形成しトナーで現像して最終的に記録媒体上にトナー像を転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
トナーパッチを形成させて該トナーパッチのパッチ濃度を測定するパッチ濃度測定部と、
前記パッチ濃度測定部により得られたパッチ濃度測定値に基づいて、記録媒体上に形成される画像の濃度に影響を与える所定の複数種類の画像形成条件の各制御目標値を算出するとともに、現在設定されている各制御値から複数枚の画像形成を経る間に上記各制御目標値に達するようにそれぞれ階段状に変化する各制御値を決定し画像形成の進行に合わせて該各制御値を設定する制御値設定部とを備え、
上記制御値設定部が、階段状に変化する各制御値のうち変化の段数の多い方の制御値が変化するタイミングにおいて変化の段数の少ない方の制御値が変化するように、現在設定されている各制御値から上記各制御目標値に達するまでの間の各制御値を求めるものであることを特徴とする。

特許文献１に記載されている制御方法では、露光器が照射する光の光量によって像担持体上の静電潜像の電位が決まり現像バイアス印加部によって印加される現像バイアスによって現像器の電位が決定されることを用いて、これら静電潜像の電位と現像器の電位との相対的な電位差を制御することによって、静電潜像に付着するトナー量を制御して画像濃度の補正を行っている。しかし、この制御方法では光量制御値および現像バイアス制御値を、それぞれ独立に変化させているため、このような静電潜像の電位と現像器の電位との相対的な電位差が大きくなったり小さくなったり変動するという問題が生じる。

このような問題は、露光光の光量および現像バイアスの制御に限らず、帯電、転写、定着、トナー供給、画像データの階調に関する制御など画像形成装置で行われる制御全般において、複数種類の画像形成条件について制御を行う際に共通して生じる問題である。

本発明の画像形成装置は、所定の複数種類の画像形成条件のうち、変化の段数が相対的に多い方の変化に合わせて、変化の段数が相対的に少ない方の変化を従属させる制御を行うため、画像濃度が増加・減少を繰り返して変動する問題が生じることなく、画像濃度の変動を抑制することができる。

また、本発明の画像形成装置は、
設定された光量制御値に基づく光量であって画像信号に応じて変調された光ビームで上記像担持体を露光することにより該像担持体上に静電潜像を形成する露光器と、
バイアス電圧の印加を受けて上記像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像器と、
設定された現像バイアス制御値に基づく電圧値の現像バイアスを上記現像器に印加する現像バイアス印加部とを備え、
上記制御値設定部が、上記パッチ濃度測定部により得られたパッチ濃度測定値に基づいて光量制御目標値および現像バイアス制御目標値を算出するとともに、現在設定されている光量制御値および現像バイアス制御値から複数枚の画像形成を経る間に上記光量制御目標値および上記現像バイアス制御目標値に達するように階段状に変化する光量制御値および現像バイアス制御値を決定し画像形成の進行に合わせて該光量制御値および該現像バイアス制御値を設定するものであってさらに、
該制御値設定部が、階段状に変化する光量制御値および現像バイアス制御値のうち変化の段数の多い方の制御値が変化するタイミングにおいて変化の段数の少ない方の制御値が変化するように、現在設定されている光量制御値および現像バイアス制御値から上記光量制御目標値および上記現像バイアス制御目標値に達するまでの間の光量制御値および現像バイアス制御値を求めるものであってもよい。

光量制御値および現像バイアス制御値のうち、変化の段数の多い方の変化に合わせて、変化の段数の少ない方の変化を従属させることによって静電潜像の電位と現像器の電位との相対的な電位差の変動が抑えられる。このような制御を行うことにより、画像濃度が増加・減少を繰り返して変動する問題が生じることなく画像濃度の変動を抑制する画像形成装置が実現できる。

本発明の画像形成装置によれば、画像形成条件についての制御値を変更する際に生じる画像濃度の変動を抑制することができる。

以下、本発明の画像形成装置の一実施形態を説明する。本実施形態の画像形成装置は、
露光光の光量および現像バイアスを制御することによって画像濃度の変更を行う画像形成装置である。まず、本実施形態の画像形成装置の構成について説明する。

図１は、本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。

本実施形態の画像形成装置は、中間転写ベルトを用いるタンデム構成のフルカラーの画像形成装置である。本実施形態の画像形成装置は、図中の矢印Ｒの方向に回転し、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、およびブラック（Ｋ）色それぞれのトナー像が形成される４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。これら４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに接触して矢印Ａ方向に循環移動する中間転写ベルト８が備えられており、この中間転写ベルト８は、経路ロール９ａ、９ｂに張架されている。感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周囲には、各感光体に一次帯電を行う帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、一次帯電後の各感光体に、画像データに基づいて変調されたレーザ露光光を照射して各感光体上に静電潜像を形成する露光装置の一種であるＲＯＳ３０が設けられている。このＲＯＳは、Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒの頭文字からとった略称である。さらに各感光体の周囲には、制御用の静電潜像として静電パッチが形成された際にその静電パッチの電位を測定する電位センサ９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｍと、各感光体ドラム上に形成された静電潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色トナーで現像して各感光体上にトナー像をそれぞれ形成する現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋとが配備されている。これら現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに隣接して、各現像器の現像位置での電位を所定の電位にするために各現像器に現像バイアスを印加する現像バイアス印加部３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋがそれぞれ設けられている。さらに、これら現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋには、トナーの濃度を検出するためのトナー濃度センサ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋも配備されており、これらトナー濃度センサ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの検出結果はＴＣ制御部７０に送られ、この検出結果に基づきＴＣ制御部７０は、目標トナー濃度を維持するようにディスペンスモータ８Ｙ、８Ｍ、８Ｋ、８Ｙを回転させて、トナーボックス５Ｙ、５Ｍ、５Ｋ、５Ｙからそれぞれの色に対応したトナーを現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋそれぞれに供給させる。

画像形成装置に外部から画像データが入力されると、その入力された画像データはコントローラ４０の画像処理部４１で画像処理を受けた後、ＲＯＳ３０に入力される。ＲＯＳ３０では、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを露光する各レーザ露光光のパルス幅をそれぞれ変調するための各パルス幅変調信号が画像データに基づいて生成される。この生成されたパルス幅変調信号に基づいて、ＲＯＳ３０に備えられているレーザーダイオード（ＬＤ）が駆動されることにより、露光光が照射されて各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に静電潜像が形成される。以下ではこのような露光光による光量をＬＤ光量と呼ぶ。このようにして各感光体ドラム上に形成された静電潜像は、それぞれ現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋで現像されて、各感光体ドラム上にトナー像が形成される。これらのトナー橡は、転写ロール４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの作用により、中間転写ベルト８上に順次重畳されるように転写される。この中間転写ベルト８に転写された画像が、図示しない二次転写ロールの作用により記録媒体に転写され、図示しない定着器の熱および圧力によりその記録媒体上に定着される。

次に、本実施形態の画像形成装置において各種の物理量の検出を行う構成要素とその検出結果に基づき制御を行う制御部について簡単に説明する。

電位センサ９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｋで測定された各静電パッチの電位の測定結果は、帯電電圧制御部８０に向けて出力され、この帯電電圧制御部では、それらの電位測定結果に基づいて帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが制御される。

中間転写ベルト８上に制御用のトナー像であるトナーパッチ２０が形成されると、そのトナーパッチ２０のパッチ濃度が、濃度センサ１０によって測定される。濃度センサ１０によるパッチ濃度の測定結果は階調制御部５０、ＴＣ制御部７０、および制御値設定部６０に伝達される。そのパッチ濃度の測定結果に基づいて階調制御部５０は画像処理部４１の制御を行い、ＴＣ制御部７０はディスペンスモータ８Ｙ、８Ｍ、８Ｋ、８Ｙの制御を行う。制御値設定部６０では、そのパッチ濃度の測定結果に基づいてＬＤ光量および現像バイアスを適切な量に補正するためにＬＤ光量および現像バイアスの制御目標値が算出される。そしてこの制御値設定部６０により、複数枚の画像形成を経る間にこれらの制御目標値に達するように各ページ毎のＬＤ光量および現像バイアスの制御値が算出され、それぞれＲＯＳ３０および各現像バイアス印加部にこれらの各ページ毎の制御値が設定されて、画像濃度の制御が行われる。この制御値設定部６０による制御方法の詳細については後述する。さらに濃度センサ１０に並列して温度と湿度を測定する温度センサ１００、湿度センサ１１０を備えてられており、これらのセンサの検出結果は、帯電電圧制御部８０、ＴＣ制御部７０、および制御値設定部６０に伝達される。

本実施形態で示す画像形成装置では、トナーパッチ２０の濃度測定を行うために用いる濃度センサ１０は、受光センサと、ブラックＫ用の発光ダイオード２種類の発光ダイオードと、ＹＭＣ用の発光ダイオードとを備えている。

図２は、本実施形態で示す画像形成装置で用いられる濃度センサの構成図である。

濃度センサ１０には、発光ダイオードであるＬＥＤ１１とＬＥＤ１２、および受光センサ１３とが図２に示すように配備されており、ＬＥＤ１１がブラック用として使用され、ＬＥＤ１２がＹＭＣ用として使用される。受光センサ１３は、これらＬＥＤ１１とＬＥＤ１２の両方に対して共通に用いられる。ブラックは拡散反射を行わないので鏡面反射する方式の発光ダイオードの方が、拡散反射方式の発光ダイオードに比べて、中間転写ベルト８上のトナーパッチ２０のパッチ濃度に対する感度が高く、ブラック用の発光ダイオードとしてＬＥＤ１１には、鏡面反射型の発光ダイオードが採用されている。カラーは、鏡面反射方式では高濃度での感度が悪く、拡散反射方式の方が感度が良い。このため、ＹＭＣ用の発光ダイオードとして、ＬＥＤ１２には拡散反射型の発光ダイオードが採用されている。これら２種類の発光ダイオード、ＬＥＤ１１およびＬＥＤ１２から発光された光が受光センサ１３によって検出されて、その検出された画像濃度のデータが上述の制御値設定部６０へ出力され、これらの画像濃度のデータに基づいて、制御値設定部６０でＬＤ光量および現像バイアスの補正が行われる。

以上が本実施形態の画像形成装置の構成についての説明である。次に、本実施形態の画像形成装置の制御値設定部を用いた画像濃度の制御方法をフローチャートを用いて説明する。

図３は、トナーパッチのパッチ濃度に基づく、ＬＤ光量および現像バイアスの制御方法を示すフローチャートである。

まず、ＳＴＡＲＴの時点においてＬＤ光量の制御値の初期値が２００という値であり、現像バイアスの制御値の初期値は５００［Ｖ］である。この時点がトナーパッチを作成するタイミングである（ステップＳ１；Ｙｅｓ）として以下説明を進める。トナーパッチを作成するタイミングになると、パッチ濃度測定部はトナーパッチを形成させ、濃度センサ１０によってそのトナーパッチのパッチ濃度が測定される（ステップＳ２）。次にこの測定されたパッチ濃度に基づいて制御値設定部６０が、適切な画像濃度の画像形成を行うために必要なＬＤ光量であるＬＤ光量の制御目標値を算出する（ステップＳ３）。このＬＤ光量の制御目標値は２３０という値であり、３０のＬＤ光量を増加する必要がある。

ＬＤ光量を変化させると図１に示す感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋそれぞれの上の静電潜像の電位が変化しそれに伴い静電潜像に付着するトナー量も変化する。この際、中間濃度域の階調特性の変化量を適切な変化量にするためには、ＬＤ光量を変化させるとともに図１に示す現像器３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋそれぞれに印加される現像バイアスもＬＤ光量に合わせて変化させる必要があることが知られている。このため、本実施形態の画像形成装置は、このステップＳ３の段階において上述のＬＤ光量の制御目標値が設定される際に、このＬＤ光量の制御目標値と適合する現像バイアスを現像バイアスの制御値として設定する。ＬＤ光量の制御目標値と適合するこの現像バイアスが現像バイアスの制御目標値であり、２３０という値のＬＤ光量の制御目標値に適合する現像バイアスの制御目標値は４８０［Ｖ］であり、２０［Ｖ］減少させる必要がある。

次にこのようにＬＤ光量および現像バイアスの制御目標値の算出を行った後、１２ページの画像形成を経る間にこのような制御目標値に達するように、ＬＤ光量および現像バイアスの制御値のうち、段階的な変化の段数が多い方の各ページでの制御値を算出し、段階的な変化の段数が多い方が変化するタイミングにおいて段階的な変化の段数が少ない方が変化するように、変化の段数が少ない方の各ページでの制御値を決定する（ステップＳ４）。本実施形態の画像形成装置では、ＬＤ光量の目盛幅が５であり、５ずつＬＤ光量の制御値を変化させることができる。一方、現像バイアスは、目盛幅が５［Ｖ］であり、５［Ｖ］ずつ現像バイアスの制御値を変化させることができる。従ってＬＤ光量の制御値を３０だけ段階的に変化させるためには６段必要であり、一方、現像バイアスの制御値を２０［Ｖ］だけ段階的に変化させるためには、４段必要である。従って本実施形態においては、ＬＤ光量の方が変化させるための階段の段数が多い。そこで、まず１２ページの画像形成を経る間にＬＤ光量の制御値が初期値の２００という値から制御目標値の２３０という値に達するように各ページでのＬＤ光量を決め、このようなＬＤ光量の変化に対してＬＤ光量の制御値が変化するタイミングにおいて現像バイアスの制御値を変化させるように各ページでの現像バイアスの制御値を決定する。以下でその方法を具体的に説明する。

まず、各ページでのＬＤ光量については、２ページ毎に５ずつ増加させて、初期値の２００という値から制御目標値の２３０という値に達する制御を行う。この制御方法によると、偶数枚目でＬＤ光量が変化し、１２枚目で制御目標値の２３０という値に達する。一方、現像バイアスの制御値については、（ｎ−１）枚目の画像形成からｎ枚目の画像形成に移る際に、ＬＤ光量が変化しない場合は、ｎ枚目の現像バイアスの制御値は変化させず、ＬＤ光量が変化する場合は、ｎ枚目の現像バイアスを
ｎ枚目の現像バイアス[Ｖ]＝５００［Ｖ］＋ＩＮＴ｛ｎ×（−１／３）｝×５［Ｖ］
の式によって定まる値とする。ここで数式記号ＩＮＴは中括弧内の計算によって得られる値以下の整数のうちで最大の整数を表す演算記号である。また、中括弧内の（−１／３）は、現像バイアスの目標となる変化量（−２０［Ｖ］）を目盛幅の５［Ｖ］で割って得られる変化の段数を、現像バイアスを変化させるのに要する枚数である１２枚で割って得られる、変化の段数の平均値である。例えば、４枚目では、ＬＤ光量が変化３枚目のＬＤ光量の２００という値から２１０という値に変化するため上述の式が適用され、４９０[Ｖ]の現像バイアスとなる。

各ページでのＬＤ光量と現像バイアスの制御値の算出が終了すると、再びＳＴＡＲＴに戻る。この時点では、今度はトナーパッチを作成するタイミングではない（ステップＳ１；Ｎｏ）として説明を進める。トナーパッチを作成するタイミングではない場合は、ステップＳ４で決定した、各ページでのＬＤ光量と現像バイアスの制御値を設定して、これらの制御値の下で画像形成を行い、算出した必要な補正量をフィードバックする。１２ページまでの間、この作業を続行する（ステップＳ５；Ｎｏ）。１２ページ分の画像形成が終了し、ＬＤ光量の制御値が制御目標値に達すると、ステップＳ５でＹｅｓが選択される。本実施形態では、１０枚目でＬＤ光量の制御値が２２０という値から２２５という値に変化した段階で、現像バイアスが現像バイアスの制御目標値である４８０［Ｖ］に達するが、本発明の画像形成装置の制御方法では、ＬＤ光量などの露光光量の方が現像バイアスに比べて、変化させるための階段が多い場合に、現像バイアスの制御値を露光光量の制御値に従属させるため、現像バイアスが制御目標値に達しない場合も生じる。このため各ページの露光光量および現像バイアスのフィードバック終了後に現像バイアスの制御値が制御目標値に達していない場合は、この時点で現像バイアスの制御目標値を、現像バイアスの制御値として設定する（ステップＳ７）。

以上がフローチャートを用いた、本実施形態におけるＬＤ光量および現像バイアスの制御方法の説明である。次にこの実施形態で採用された制御方法によるそれぞれの制御値の変化を、特許文献１に記載されている、従来の制御方法によるそれぞれの制御値の変化と比較しながらグラフを用いて説明する。

図４は、従来行われてきた制御方法によるＬＤ光量および現像バイアスの変化を表す図である。この図４は、本発明に対する比較例に相当する。

ＬＤ光量および現像バイアスの制御値を、それぞれ初期値２００という値および５００［Ｖ］から、１２枚の画像形成を経る間にそれぞれの制御目標を２３０という値および４８０［Ｖ］に変化させる、本実施形態の設定と同じ設定において、従来の制御方法では、ＬＤ光量および現像バイアスの制御値をそれぞれ独立に一定の割合で変化させて、それぞれの制御目標値に変化させる制御が行われる。すなわち、各ページでのＬＤ光量については、図４のＬＤ光量のグラフに示すように、初期値の２００という値から２ページ毎に５ずつ偶数枚目でＬＤ光量を増加させて、１２枚目で制御目標値の２３０という値に達する制御を行う。一方、各ページでの現像バイアスについては、図４の現像バイアスのグラフに示すように、初期値の５００［Ｖ］から３ページ毎に５［Ｖ］ずつ現像バイアスを減少させて制御目標値の４８０［Ｖ］に達する制御を行う。ＬＤ光量の変化に伴い、図４の静電潜像の電位のグラフに示すように、各感光体ドラム上の形成された静電潜像の電位が変化する。現像バイアスとこの静電潜像の電位の差が静電潜像に付着するトナー量を決め、最終的に画像密度を決定する。図４の現像バイアスと静電潜像の電位の差の変化を表すグラフに示されているように、８ページまでの間に、この電位の差が増減を繰り返し、このため画像密度の増減が生じている。以下では、図４のこれらのグラフと、本実施形態の制御方法によって得られるグラフとの比較を行う。

図５は、本実施形態におけるＬＤ光量および現像バイアスの制御方法によるＬＤ光量および現像バイアスの変化を表す図である。

各ページでのＬＤ光量については、従来と同じ制御方法が用いられており、図４に示すＬＤ光量のグラフと同じグラフが、図５において示されている。各ページでのＬＤ光量が
図４と図５とでは同一であるため、図５に示す静電潜像の電位のグラフは、図４の静電潜像の電位のグラフと同一のグラフとなる。

一方、各ページでの現像バイアスについては、図３のフローチャートにおいて説明したように、（ｎ−１）枚目の画像形成からｎ枚目の画像形成に移る際に、ＬＤ光量が変化しない場合は、ｎ枚目の現像バイアスの制御値は変化させず、ＬＤ光量が変化する場合は、ｎ枚目の現像バイアス[Ｖ]＝５００［Ｖ］＋ＩＮＴ｛ｎ×（−１／３）｝×５［Ｖ］
の式によって定まる値を、現像バイアスの制御値とする制御が行われる。このようにして決められた現像バイアスの変化が、図５において本実施形態の現像バイアスとして示されている。このグラフに示されているように、本実施形態の現像バイアスは、ＬＤ光量が変化するタイミングで変化する。このため、現像バイアスと静電潜像の電位の差を表すグラフは、図５に示すように、図４の現像バイアスと静電潜像の電位の差のグラフと比べて、電位の差が増減の変動を起こすことが抑えられ、このため画像密度の変動が抑制される。

以上が本実施形態における画像形成装置の説明である。

また、本実施形態で説明した画像形成装置は、濃度センサの検出結果によりＬＤ光量および現像バイアスの補正を行うものであるが、本発明の画像形成装置は、さらに温度センサ、湿度センサ、表面電位センサ、トナー濃度センサの検出結果をも加味してＬＤ光量および現像バイアスの補正を行うものであってもよい。

本実施形態で説明した画像形成装置は、ＬＤ光量および現像バイアスについての制御方法を採用しているが、本発明の画像形成装置は、制御対象をこれらに限定せず、ＬＤ光量、現像バイアス、帯電、転写、定着、トナー供給、画像データの階調のうちの複数種類の画像形成条件についての制御方法を採用するものであってもよい。

本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。 本実施形態で示す画像形成装置で用いられる濃度センサの構成図である。 トナーパッチのパッチ濃度に基づく、ＬＤ光量および現像バイアスの制御方法を示すフローチャートである。 従来行われてきた制御方法によるＬＤ光量および現像バイアスの変化を表す図である。 本実施形態におけるＬＤ光量および現像バイアスの制御方法によるＬＤ光量および現像バイアスの変化を表す図である。

符号の説明

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光体ドラム
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ 帯電器
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ 現像器
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ 転写ロール
５Ｙ、５Ｍ、５Ｋ、５Ｙ トナーボックス
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ トナー濃度センサ
８ 中間転写ベルト
８Ｙ、８Ｍ、８Ｋ、８Ｙ ディスペンスモータ
９ａ、９ｂ 経路ロール
１０ 濃度センサ
２０ トナーパッチ
３０ ＲＯＳ
４０ コントローラ
５０ 階調制御部
６０ ＬＤ光量制御部
７０ ＴＣ制御部
８０ 帯電電圧制御部
９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃ、９０Ｍ 電位センサ
１００ 温度センサ
１１０ 湿度センサ

Claims (2)

1. 回転する像担持体上に静電潜像を形成しトナーで現像して最終的に記録媒体上にトナー像を転写および定着することにより記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
   設定された光量制御値に基づく光量であって画像信号に応じて変調された光ビームで前記像担持体を露光することにより該像担持体上に静電潜像を形成する露光器と、
   バイアス電圧の印加を受けて前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像する現像器と、
   設定された現像バイアス制御値に基づく電圧値の現像バイアスを前記現像器に印加する現像バイアス印加部と、
   所定のタイミングごとにトナーパッチを形成させて該トナーパッチのパッチ濃度を測定するパッチ濃度測定部と、
   光量制御値および現像バイアス制御値を設定する制御値設定部とを備え、
   光量制御値および現像バイアス制御値は、所定の光量制御値用の目盛幅および所定の現像バイアス制御値用の目盛幅を単位としてそれぞれ表されたものであり、
   前記制御値設定部は、前記パッチ濃度測定部によりトナーパッチの形成とパッチ濃度の測定が行われたときに、パッチ濃度測定で得られたパッチ濃度測定値に基づいて光量制御目標値および現像バイアス制御目標値の算出を行い、該算出の後、所定枚数の記録媒体それぞれの上での画像形成を経る間に、設定される光量制御値および現像バイアス制御値を、前記画像形成開始前のパッチ濃度測定の時点において設定されている光量制御値および現像バイアス制御値から最終的に前記光量制御目標値および前記現像バイアス制御目標値にまで変更するものであり、
   さらに、前記制御値設定部は、前記光量制御目標値と前記画像形成開始前のパッチ濃度測定の時点において設定されている光量制御値との差の大きさを前記光量制御値用の目盛幅で割ることで、光量制御値の変化の段数を求めるとともに、前記現像バイアス制御目標値と前記パッチ濃度測定の時点において設定されている現像バイアス制御値との差の大きさを前記現像バイアス制御値用の目盛幅で割ることで、現像バイアス制御値の変化の段数を求めるものであって、
   前記制御値設定部は、光量制御値と現像バイアス制御値のうちの変化の段数が多い一方の制御値については、前記所定枚数の記録媒体上での画像形成の進行中に、前記所定枚数を該変化の段数で割ることで得られる数値以下の最大整数値の枚数の記録媒体上で画像形成が行われるごとに、設定される制御値を、前記一方の制御値の制御目標値に向かって該制御値用の目盛幅１つ分ずつ変更していくものであって、
   前記制御値設定部は、前記所定枚数の記録媒体上での画像形成の進行中においては、前記一方の制御値の設定が変更されるタイミングでのみ、光量制御値と現像バイアス制御値のうちの変化の段数が少ない他方の制御値について設定される制御値を前記他方の制御値の制御目標値に向かって該制御値用の目盛幅１つ分ずつ変更していくものであり、
   前記一方の制御値の設定が変更されないタイミングでは、前記他方の制御値の設定を変更しないことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御値設定部は、光量制御値と現像バイアス制御値のうちの前記他方の制御値については、当該制御値について前記画像形成開始前のパッチ濃度測定の時点において設定されている制御値をＸｏとし、当該制御値について制御目標値から前記画像形成開始前のパッチ濃度測定の時点において設定されている制御値を差し引いて得られる制御値補正量をＤとし、当該制御値の目盛幅をｄとし、前記所定枚数をＰとし、ＩＮＴ｛｝を｛｝内の数値以下の最大整数値を演算するという演算記号であるとしたときに、前記所定枚数の記録媒体上での画像形成のうちｎ枚目の記録媒体上での画像形成が行われる際に、下記の式（１）で定まる制御値Ｘｎを設定していくものであり、
   さらに、前記制御値設定部は、前記他方の制御値について、前記所定枚数の記録媒体上での画像形成が終了した時点で設定されている制御値が、該他方の制御値の制御目標値に達していない場合には、前記所定枚数の記録媒体上での画像形成の終了後に、その設定されている制御値をその制御目標値に変更するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
   Ｘｎ ＝ Ｘｏ ＋ ＩＮＴ｛ｎ×Ｄ／（ｄ×Ｐ）｝×ｄ ・・・（１）

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