JP5288241B2 - 画像形成装置および画像濃度制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および画像濃度制御方法に関するものである。

電子写真方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置では、常に安定した画像濃度が得られるようにするために、次のような画像濃度制御が行われている。すなわち、感光体等の像担持体上にトナー付着量が互いに異なるように互いに異なる画像形成条件（現像ポテンシャル）で形成された１０〜１７個の濃度検知用トナーパッチからなる階調パターンを作成する。それらトナーパッチを光学的検知手段である光学センサにより検出した検出値と所定の付着量算出アルゴリズムとを用いて各トナーパッチのトナー付着量（トナー濃度）を算出する。そして、各トナーパッチのトナー付着量（トナー濃度）と画像形成条件（現像ポテンシャル）との関係から、直線方程式ｙ＝ａｘ＋ｂを求めた後、現像γ（現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときの傾きａ）および現像開始電圧Ｖｋ（現像ポテンシャルを横軸、トナー付着量を縦軸としたときの切片ｂ）を求める。その求めた現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて、適正なトナー付着量となる現像ポテンシャルとなるように、ＬＤパワー、帯電バイアス、現像バイアスなどの作像条件を調整する制御である。

トナーパッチを検知する光学的検知手段としての光学センサとしては、ＬＥＤなどの発光素子とフォトトランジスタなどの受光素子とからなり、発光素子の反射光を受光素子で検知する。光学センサは、低付着側は、感度よく検知できるが、高付着側は、受光素子の検出感度などにより、所定の検出範囲がある。よって、現像γ、現像開始電圧Ｖｋを求めるためには、少なくとも２点以上、トナーパッチの付着量が、光学センサの検出範囲内に入っておく必要がある。

上述した画像濃度制御においては、現像γがどのような状態であっても、必ず２点以上のトナーパッチの付着量が光学センサの検出範囲内に入るように、トナーパッチの作像条件を細かく変化させて、１０〜１７個の濃度検知用トナーパッチを作成している。しかし、トナーパッチ数を多くすると、画像濃度制御時間が長くなり装置のダウンタイムが長くなるという不具合がある。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合もある。

特許文献１には、次のような画像濃度制御を行う画像形成装置が記載されている。すなわち、階調パターンを光学センサで検知した検知結果に基づいて求められた現像γ、現像開始電圧Ｖｋを記憶手段に記憶しておく。次の画像濃度制御のときに、記憶手段に記憶されている現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて、センサの検知範囲内で各トナーパッチのトナー付着量が均等に分散するように、各トナーパッチを形成するための現像バイアスをそれぞれ算出する。そして、算出した現像バイアスで階調パターンを作成して画像濃度制御を行うのである。通常、現像γが、前回の値から大きく変動することがない。このため、前回求めた現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて調整した現像バイアスで作成した階調パターンであれば、少ないトナーパッチ数であっても、光学センサの検出範囲内に複数のトナーパッチを均等に分散させることができる。トナーパッチが光学センサの検出範囲内で均等に分散することで、現像γ、現像開始電圧Ｖｋを精度よく算出することができ、画像形成条件を調整することができる。また、トナーパッチ数を削減することができるので、画像濃度制御時間を短縮することができるとともに、画像濃度制御に用いるトナー消費量を削減することができる。

特開２００６−１０６２２２号公報

しかしながら、急激な環境変動や、長期間装置を放置後に画像濃度制御を行った場合、現像γが前回よりも大幅に異なっている場合がある。

前回の現像γよりも大幅に大きくなった場合は、前回求めた現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて算出した現像バイアスで作成した階調パターンのトナーパッチのうち、最も低濃度のトナーパッチしか光学センサの検出範囲内に入らなくなり、現像γを算出することができなくなってしまう。このような場合、特許文献１に記載の画像形成装置においては、現像バイアスを変更したり、トナーパッチを増やしたりして、再度、階調パターンを作成して、光学センサの検出範囲内に少なくとも２点のトナーパッチの付着量が入るようにしている。

しかし、再度、階調パターンを作成することは、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合が生じる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も生じる。

また、現像γが変動する要因である環境などを検知して、検知結果に基づいて、階調パターンの全てのトナーパッチの画像形成条件を決めるようにすることも考えられる。このように、環境に基づいて、全てのトナーパッチの画像形成条件を決めることで、急激な環境変動などで、現像γが前回よりも大幅に異なっても、トナーパッチを光学センサの検知範囲内に均等に分散させることができると考えられる。
しかしながら、前回求めた現像γ、現像開始電圧Ｖｋに基づいて算出した画像形成条件で作成するトナーパッチを設けずに、全てのトナーパッチを環境に基づく画像形成で形成してしまうと、次のような不具合が生じてしまう。
すなわち、例えば、前回の画像濃度制御実行時から環境が大きく変動して、環境が低温低湿になると、トナーが帯電しやすくなり、現像γが小さくなると考えられる。しかしながら、現像剤がうまく攪拌できない状態などの環境以外の要因で、実際は、現像γが大幅に変動せず、逆に、環境が低温低湿にも係わらず、多少大きくなっていることもある。このような場合、全てのトナーパッチを環境に基づいた画像形成条件で作成してしまうと、トナーパッチが１点しか入らなくなってしまう可能性があり、現像γを算出できなくなるという不具合が生じるおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像γが、前回の値から大きく変動していない場合は、少ないトナーパッチ数で、現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、現像γが前回よりも大幅に大きい場合でも、一回の階調パターンの作成で、２つ以上のトナーパッチを光学的検知手段の検知範囲内に入れることができる画像形成装置および画像濃度制御方法を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、前記光学的検知手段で検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γを用いて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成条件を調整する制御を実行するとき、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、前回算出した現像γに対して、今回の現像γが大幅に上昇した場合でも、トナーパッチの付着量が、前記光学的検知手段の検知範囲に入るように予め決定された固定の画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上の固定トナーパッチとを形成することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、前記光学的検知手段で検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γを用いて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成条件を調整する制御を実行するとき、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、環境が、高温・高湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が減る方向に画像形成条件を変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の画像形成装置において、環境が、低温・低湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が増える方向に画像形成条件を変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、前記残りのトナーパッチを形成するときに基づかれる前回調整された画像形成条件が、前回調整された現像バイアスであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、前記階調パターンを光学的検知手段で検出するステップと、検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γに基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、前記階調パターンを光学的検知手段で検出するステップと、検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γに基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とするものである。

請求項１の発明においては、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していない場合は、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチが、光学的検知手段の検知範囲内で均等に分散する。これにより、少ないトナーパッチ数でも、現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
また、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に大きくなっても、現像γの変動範囲内で確実に光学的検知手段の検知範囲に入る画像形成条件で形成された少なくともひとつ以上のトナーパッチは、光学的検知手段の検知範囲内に入っている。その結果、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動して、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチのうち、ひとつしか光学的検知手段の検知範囲内に入らなかったとしても、２個以上のトナーパッチが学的検知手段の検知範囲に入り、現像γなどを求めることができ、画像形成条件を調整することができる。よって、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動しても、２個以上のトナーパッチを光学的検知手段の検知範囲に入れることができるので、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができる。従って、再度、階調パターンを作成することがなくなり、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。

また、請求項２の発明においては、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していない場合は、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチが、光学的検知手段の検知範囲内で均等に分散する。これにより、少ないトナーパッチ数でも、現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
また、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動した場合、現像γの変動の一要因である環境変動および／または現像剤の経時変化に基づいて、設定された画像形成条件で形成された少なくともひとつ以上のトナーパッチは、光学的検知手段の検知範囲に入れることができる。その結果、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動して、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチのうち、ひとつしか光学的検知手段の検知範囲内に入らなかったとしても、２個以上のトナーパッチが学的検知手段の検知範囲に入り、現像γなどを求めることができ、画像形成条件を調整することができる。よって、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動しても、２個以上のトナーパッチを光学的検知手段の検知範囲に入れることができるので、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができる。従って、再度、階調パターンを作成することがなくなり、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。
また、階調パターンの全てのトナーパッチの画像形成条件を環境や現像剤の経時変化に基づいて決めるよりも、環境変動や現像剤の経時変化以外の要因によって、実際の現像γが、環境変動や現像剤の経時変化から予測される現像γと大きく異なっていても、トナーパッチを２個以上光学的検知手段の検知範囲に入れることができ、現像γを算出することができる。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の複写機の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、記録紙に画像を形成するプリンタ部１、このプリンタ部１に対して記録紙Ｐを供給する給紙装置２００、原稿画像を読み取るスキャナ３００、このスキャナ３００に原稿を自動給紙する原稿自動搬送装置（以下、ＡＤＦという）４００等を備えている。

スキャナ３００では、原稿照明用光源やミラーなどを搭載した第１走行体３０３と、複数の反射ミラーを搭載した第２走行体３０４とが往復移動するのに伴って、コンタクトガラス３０１上に載置された図示しない原稿の読取り走査が行われる。第２走行体３０４から送り出される走査光は、結像レンズ３０５によってその後方に設置されている読取センサ３０６の結像面に集光せしめられた後、読取センサ３０６によって画像信号として読込まれる。

プリンタ部１の筺体の側面には、筺体内に給紙する記録紙Ｐを手差しで載置する手差しトレイ２や、筐体内から排出された画像形成済みの記録紙Ｐをスタックする排紙トレイ３が設けられている。

図２は、プリンタ部（１）の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。プリンタ部（１）の筐体内には、像担持ベルトとしての無端状の中間転写ベルト５１を複数の張架ローラによって張架している転写手段たる転写ユニット５０が配設されている。中間転写ベルト５１は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４、４つの１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋによって張架されながら、駆動ローラ５２の回転によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。なお、１次転写ローラの符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、イエロー，シアン，マゼンタ，黒用の部材であることを示している。以下、符号の末端に付しているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋという添字は、同様である。

中間転写ベルト５１は、駆動ローラ５２、２次転写バックアップローラ５３、従動ローラ５４に対する掛け回し箇所でそれぞれ大きく湾曲していることで、底辺を鉛直方向上側に向ける逆三角形状の姿勢で張架されている。この逆三角形状の底辺にあたるベルト上部張架面は水平方向に延在しており、かかるベルト上部張架面の上方には、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが上部張架面の延在方向に沿って水平方向に並ぶように配設されている。

先に示した図１において、４つのプロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの上方には、潜像形成手段たる光書込ユニット６８が配設されている。光書込ユニット６８は、スキャナ３００によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、図示しない制御部によって４つの半導体レーザー（図示せず）を駆動して４つの書込光Ｌを出射する。そして、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの潜像担持体たるドラム状の感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋをそれぞれ書込光Ｌによって暗中にて走査して、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの表面にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を書き込む。

本実施形態では、光書込ユニット６８として、半導体レーザーから出射したレーザー光を図示しないポリゴンミラーによって偏向せしめながら、図示しない反射ミラーで反射させたり光学レンズに通したりすることで光走査を行うものを用いている。かかる構成のものに代えて、ＬＥＤアレイによって光走査を行うものを用いてもよい。

図３は、Ｙ，Ｃ用のプロセスユニット１０Ｙ，Ｃを中間転写ベルト５１とともに示す拡大構成図である。Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１１Ｙの周囲に、帯電手段たる帯電部材１２Ｙ、除電装置１３Ｙ、ドラムクリーニング装置１４Ｙ、現像手段たる現像装置２０Ｙ等を有している。そして、これらを共通の保持体たるケーシングで保持しながらプリンタ部に対して１つのユニットとして一体的に着脱されるようになっている。

帯電部材１２Ｙは、感光体１１Ｙに当接しながら、図示しない軸受けによって回転自在に支持されるローラ状の部材である。図示しないバイアス供給手段によって帯電バイアスが印加されながら感光体１１Ｙに対して接触回転することで、感光体１１Ｙの表面を例えばＹトナーの帯電極性と同極性に一様帯電せしめる。かかる構成の帯電部材１２Ｙに代えて、感光体１１Ｙに対して非接触で一様帯電処理を施すスコロトロンチャージャなどを採用することもできる。

図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有するＹ現像剤をケーシング２１Ｙに内包している現像装置２０Ｙは、現像剤搬送装置２２Ｙと現像部２３Ｙとを有している。現像部２３Ｙでは、図示しない駆動手段によって回転駆動されることで表面を無端移動させる現像剤担持体としての現像スリーブ２４Ｙがその周面の一部をケーシング２１Ｙに設けられた開口から外部に露出させている。これにより、感光体１１Ｙと現像スリーブ２４Ｙとが所定の間隙を介して対向する現像領域が形成されている。

非磁性の中空パイプ状の部材からなる現像スリーブ２４Ｙの内部には、周方向に並ぶ複数の磁極を具備する図示しないマグネットローラが現像スリーブ２４Ｙに連れ回らないように固定されている。現像スリーブ２４Ｙは、後述する現像剤搬送装置２２Ｙ内のＹ現像剤をこのマグネットローラの発する磁力によって表面に吸着させながら回転駆動することで、Ｙ現像剤を現像剤搬送装置２２Ｙ内から汲み上げる。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域に向けて搬送されるＹ現像剤は、現像スリーブ２４Ｙの表面に対して所定の間隙を介して先端を対向させているドクタブレード２５Ｙと、スリーブ表面との間に形成されているドクタギャップに進入する。この際、スリーブ上における層厚がドクタギャップとほぼ同じ厚みに規制される。そして、現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って感光体１１Ｙと対向する現像領域の付近まで搬送されると、上記マグネットローラの図示しない現像磁極の磁力を受けてスリーブ上で穂立ちして磁気ブラシとなる。

現像スリーブ２４Ｙには、図示しないバイアス供給手段によって例えばトナーの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加されている。これにより、現像領域では、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙの非画像部（一様帯電部位＝地肌部）との間に、Ｙトナーを非画像部側からスリーブ側に静電移動させる非現像ポテンシャルが作用する。また、現像スリーブ２４Ｙ表面と感光体１１Ｙ上の静電潜像との間に、Ｙトナーをスリーブ側から静電潜像に向けて静電移動させる現像ポテンシャルが作用する。この現像ポテンシャルの作用によってＹ現像剤中のＹトナーが静電潜像に転移することで、感光体１１Ｙ上の静電潜像がＹトナー像に現像される。

現像スリーブ２４Ｙの回転に伴って上記現像領域を通過したＹ現像剤は、図示しないマグネットローラに具備される反発磁極間によって形成される反発磁界の影響を受けて、現像スリーブ２４Ｙ上から離脱して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻る。

現像剤搬送装置２２Ｙは、２本の第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙ、両スクリュウ部材間に介在する仕切壁、透磁率センサからなるトナー濃度検知センサ４５Ｙなどを有している。仕切壁は、第１スクリュウ部材２６Ｙが収容される現像剤搬送部たる第１搬送室と、第２スクリュウ部材３２Ｙが収容される現像剤搬送部たる第２搬送室とを仕切っているが、両スクリュウ部材の軸線方向における両端部に対向する領域では、それぞれ図示しない開口を通じて両搬送室を連通させている。

撹拌搬送部材としての第１スクリュウ部材２６Ｙ、第２スクリュウ部材３２Ｙは、それぞれ図示しない軸受けによって両端部が回転自在に支持される棒状の回転軸部材と、これの周面に螺旋状に突設せしめられた螺旋羽根とを有している。そして、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられるのに伴って、Ｙ現像剤を螺旋羽根によって回転軸線方向に搬送する。

第１スクリュウ部材２６Ｙが収容されている第１搬送室内では、第１スクリュウ部材２６Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の手前側から奥側に向けて搬送される。そして、ケーシング２１Ｙの奥側の端部付近まで搬送されると、仕切壁に設けられた図示しない開口を経由して第２搬送室内に進入する。

第２スクリュウ部材３２Ｙが収容されている第２搬送室の上方には、上述した現像部２３Ｙが形成されており、第２搬送室と現像部２３Ｙとは互いの対向部の全領域において連通している。これにより、第２スクリュウ部材３２Ｙと、これの斜め上方に配設された現像スリーブ２４Ｙとが、互いに平行な関係を維持しながら対向している。第２搬送室内では、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転駆動に伴って、Ｙ現像剤が図紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送される。この搬送の過程において、第２スクリュウ部材３２Ｙの回転方向周囲のＹ現像剤が現像スリーブ２４Ｙに適宜汲み上げられたり、現像スリーブ２４Ｙから現像後のＹ現像剤が適宜回収されたりする。そして、第２搬送室の図中手前側の端部付近まで搬送されたＹ現像剤は、仕切壁に設けられた図示しない開口を通って、第１搬送室内に戻る。

第１搬送室の下壁には、透磁率センサからなるトナー濃度検知手段としてのトナー濃度検知センサ４５Ｙが固定されており、第１スクリュウ部材２６Ｙによって搬送されているＹ現像剤のトナー濃度を下方から検知して検知結果に応じた電圧を出力する。図示しない制御部は、トナー濃度検知センサ４５Ｙからの出力電圧値Ｖｔとトナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆとの差分値Ｔｎ（＝Ｖｔ_ｒｅｆ−Ｖｔ）に基づいて、差分値Ｔｎが＋（プラス）の場合はトナー濃度が十分高いと判断してトナーを補給せず、差分値Ｔｎが−（マイナス）の場合は、出力値Ｖｔが目標出力値Ｖｔ_ｒｅｆの値になるよう、図示しないＹトナー補給装置を駆動して、適量のＹトナーを第１搬送室内に補給する。これにより、現像に伴ってトナー濃度を低下させたＹ現像剤のトナー濃度が回復する。

感光体１１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述するＹ用の１次転写ニップで中間転写ベルト５１上に１次転写される。この１次転写工程を経由した後の感光体１１Ｙ表面には、中間転写ベルト５１上に１次転写されなかった転写残トナーが付着している。

ドラムクリーニング装置１４Ｙは、例えばポリウレタンゴム等からなるクリーニングブレード１５Ｙを片持ち支持しており、その自由端側を感光体１１Ｙ表面に当接させている。また、図示しない駆動手段によって回転駆動される回転軸部材と、これの周面に立設せしめられた無数の導電性起毛とを具備するブラシローラ１６Ｙのブラシ先端側を感光体１１Ｙに接触させている。そして、上述の転写残トナーをこのクリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙ表面から掻き取る。ブラシローラ１６Ｙには、これに当接する金属製の電界ローラ１７Ｙを介してクリーニングバイアスが印加されており、電界ローラ１７Ｙにはスクレーパ１８Ｙの先端が押し当てられている。クリーニングブレード１５Ｙやブラシローラ１６Ｙによって感光体１１Ｙから掻き取られた転写残トナーは、ブラシローラ１６Ｙと電界ローラ１７Ｙとを経た後、スクレーパ１８Ｙによって電界ローラ１７Ｙから掻き取られて、回収スクリュウ１９Ｙ上に落下する。そして、回収スクリュウ１９Ｙの回転駆動に伴って、ケーシング外に排出された後、図示しないトナーリサイクル搬送手段を介して現像剤搬送装置２２Ｙ内に戻される。

ドラムクリーニング装置１４Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた感光体１１Ｙ表面は、除電ランプ等からなる除電装置１３Ｙによって除電された後、帯電部材１４Ｙによって再び一様帯電せしめられる。

Ｙ用のプロセスユニット１０Ｙについて詳述したが、他色のプロセスユニット（１０Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、使用するトナーの色が異なる点の他は、Ｙ用のものと同様の構成になっている。

先に示した図２において、プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、時計回り方向に無端移動せしめられる中間転写ベルト５１の上部張架面に当接しながら回転してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップを形成している。これらＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側では、上述した１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが中間転写ベルト５１の裏面に当接している。そして、これら１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋには、それぞれ図示しないバイアス供給手段によってトナーの帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスが印加されている。この１次転写バイアスにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップには、トナーを感光体側からベルト側に静電移動させる１次転写電界が形成される。感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に形成されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像は、感光体１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの回転に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の１次転写ニップに進入すると、この１次転写電界やニップ圧の作用によって中間転写ベルト５１上に順次重ね合わせて１次転写される。これにより、中間転写ベルト５１のおもて面（ループ外周面）には、４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。なお、１次転写ローラ５５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋに代えて、１次転写バイアスが印加される導電性ブラシや、非接触方式のコロナチャージャなどを採用してもよい。

中間転写ベルト５１の下方には当接部材としての２次転写ローラ５６が配設されており、これは図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられながら、中間転写ベルト５１のおもて面に当接して２次転写ニップを形成している。そして、この２次転写ニップの裏側では、２次転写バックアップローラ５３が中間転写ベルト５１を掛け回している。

２次転写バックアップローラ５３には、図示しない２次転写電源により、トナーの帯電極性と同極性の２次転写バイアスが印加される。これに対し、ベルトのおもて面に当接して２次転写ニップを形成している当接部材たる２次転写ローラ５６は接地されている。これにより、２次転写バックアップローラ５３と２次転写ローラ５６との間に２次転写電界が形成されている。中間転写ベルト５１のおもて面に形成された４色トナー像は、中間転写ベルト５１の無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。

先に示した図１において、給紙装置２００は、記録紙Ｐを収納する給紙カセット２０１、これらの給紙カセット２０１に収納された記録紙Ｐをカセット外に送り出す給紙ローラ２０２、送り出された記録紙Ｐを一枚ずつ分離する分離ローラ対２０３、分離後の記録紙Ｐを送り出し路２０４に沿って搬送する搬送ローラ対２０５などがそれぞれ複数配設されている。給紙装置２００は、図示のようにプリンタ部１の直下に配設されている。そして、給紙装置２００の送り出し路２０４は、プリンタ部１の給紙路７０に連結している。これにより、給紙装置２００の給紙カセット２０１から送り出された記録紙Ｐは、送り出し路２０４を経由してプリンタ部１の給紙路７０内に送られる。

プリンタ部１の給紙路７０の末端付近には、送込手段としてのレジストローラ対７１が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙Ｐを中間転写ベルト５１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り込む。そして、２次転写ニップ内では、中間転写ベルト５１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙Ｐに一括２次転写され、記録紙Ｐの白色と相まってフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録紙Ｐは、２次転写ニップから排出されると中間転写ベルト５１から離間する。

２次転写ニップの図中左側方には、無端状の紙搬送ベルト７６を複数の張架ローラによって張架しながら図中反時計回り方向に無端移動せしめる搬送ベルトユニット７５が配設されている。中間転写ベルト５１から分離した記録紙Ｐは、この紙搬送ベルト７６の上部張架面に受け渡されて、定着装置８０に向けて搬送される。

定着装置８０内に送られた記録紙Ｐは、図示しないハロゲンランプ等の発熱源を内包する加熱ローラ８１と、これに向けて押圧される加圧ローラ８２とによる定着ニップ内に挟み込まれる。そして、加圧されつつ加熱されるともでフルカラー画像が表面に定着させしめられながら、定着装置８０外に向けて送られる。

２次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト５１表面には、記録紙Ｐに転写されなかった若干量の２次転写残トナーが付着している。この２次転写残トナーは、中間転写ベルト５１のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置５７によってベルトから除去される。

定着装置８０の下方には、スイッチバック装置８５が配設されている。定着装置８０から排出された記録紙Ｐは、揺動可能な切替爪８６による搬送路切替位置までくると、切替爪８６の揺動停止位置に応じて、排紙ローラ対８７、あるいはスイッチバック装置８５に向けて送られる。そして、排紙ローラ対８７に向けて送られた場合には、機外へと排出された後に、排紙トレイ３状にスタックされる。

一方、スイッチバック装置８５に向けて送られた場合には、スイッチバック装置８５によるスイッチバック搬送によって上下反転せしめられた後、再びレジストローラ対７１に向けて搬送される。そして、２次転写ニップに再び進入して、もう片面にもフルカラー画像が形成される。

なお、プリンタ部１の筺体の側面に設けられた手差しトレイ２上に手差しされた記録紙Ｐは、手差し供給ローラ７２と、手差し分離ローラ対７３とを経由した後、レジストローラ対７１に向けて送られる。

本実施形態に係る複写機によって原稿のコピーをとる場合、まず、原稿自動搬送装置４００の原稿台４０１に原稿をセットする。あるいは、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３０１上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じて押さえる。その後、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときには、原稿がコンタクトガラス３０１内に送られる。そして、スキャナ３００が駆動して第１走行体３０３及び第２走行体３０４による読取走査が開始する。これとほぼ同時に、転写ユニット５０や各色プロセスユニット１０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの駆動が開始する。更には、給紙装置２００からの記録紙Ｐの送り出しも開始する。なお、給紙カセット２０１にセットされていない記録紙Ｐを使用する場合には、手差しトレイ２にセットされた記録紙Ｐの送り出しが行われる。

Ｋ用のプロセスユニット１０Ｋの図中右側方には、光学的検知手段たる光学センサ６９が中間転写ベルト５１のおもて面に対して所定の間隙を介して対向するように配設されている。
図４は、光学センサ６９の概略断面図である。図に示すように、光学センサ６９は、主に、発光手段としての発光素子３１１と、正反射光を受光するための第１の受光手段としての正反射受光素子３１２と、拡散反射光を受光するための第２の受光手段としての拡散反射受光素子３１３とから構成されている。発光素子３１１から発した光を、中間転写ベルト５１の表面に向けて出射する。そして、中間転写ベルト５１の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで正反射した正反射光を正反射受光素子３１２によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト５１の表面や、その表面に転写されたトナーパッチで拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子３１３によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。

図５は本複写機の電気回路の要部を示すブロック図である。同図において制御手段たる制御部１００は、演算手段たるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、データ記憶手段たる不揮発性のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、データ記憶手段たるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３等を有している。この制御部１００には、プロセスユニット１０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット６８、転写ユニット５０、光学センサユニット６９などが電気的に接続されている。そして、制御部１００は、ＲＡＭ１０２やＲＯＭ１０３内に記憶している制御プログラムに基づいて、これらの各種の機器を制御するようになっている。

制御部１００は、画像を形成するための画像形成条件の制御も行っている。具体的には、制御部１００は、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける各帯電部材に対して、帯電バイアスをそれぞれ個別に印加する制御を実施する。これにより、各色の感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用ドラム帯電電位に一様帯電せしめられる。また、制御部１００は、光書込ユニット６８のプロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対応する４つの半導体レーザーのパワーをそれぞれ個別に制御する。また、制御部１００は、プロセスユニット１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける各現像ローラに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用現像バイアス値の現像バイアスを印加する制御を実施する。これにより、感光体２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの静電潜像と、現像スリーブとの間に、トナーをスリーブ表面側から感光体側に静電移動させる現像ポテンシャルを作用させて、静電潜像を現像する。

また、制御部１００は、電源投入時あるいは所定枚数のプリントを行う度に、各色の画像濃度を適正化するための画像濃度制御たるプロセスコントロールを実行する。
図６は、プロセスコントロールの制御フロー図である。なお、図６のプロセスコントロールの制御フローは、電源投入時におけるプロセスコントロールの制御フロー図である。
まず、電源が投入され、装置が立ち上がったら（Ｓ１）、制御部１００は、光学センサ６９の校正を行う（Ｓ２）。具体的には、光学センサ６９の正反射受光素子３１２の出力が予め決められた所定値（４Ｖ）になるように、発光素子３１１の発光強度を調整する。なお、光学センサ６９の校正は、行わなくてもよい。

次に、制御部１００は、トナー濃度検知センサ４５の出力値Ｖｔを取得（Ｓ３）して、各色の現像装置内のトナー濃度を把握してから、図７に示すような、階調パターンを中間転写ベルト５１上における各光学センサ６９に対向する位置に色毎に自動形成する（Ｓ４）。各色の階調パターンは、トナー付着量の異なる５個程度のトナーパッチからなり、副走査線方向に１４．４ｍｍ、パッチ間隔５．６ｍｍで、Ｂｋ色の階調パターン、Ｃ色の階調パターン、Ｍ色の階調パターン、Ｙ色の階調パターンの順で中間転写ベルト５１に形成される。階調パターンは、帯電、現像バイアス条件をトナーパッチ毎に変更し、露光条件は、予め決められた所定値（感光体が十分除電されるフル露光）で形成される。なお、階調パターンの各トナーパッチの現像バイアス、帯電バイアスの設定については、後述する。この中間転写ベルト上の各色の階調パターンを光学センサ６９で光学的に検出する（Ｓ５）。

次に、各色の階調パターンの各トナーパッチを検知して得られた出力値と、付着量と受光素子の出力値との関係に基づき構築された付着量算出アルゴリズムとを用いてトナー付着量（画像濃度）に変換処理する。
本実施形態においては、特開２００４−３５４６２３号に記載のように、トナー付着量の算出を、トナーパッチで正反射した正反射光と、拡散反射光とを用いてトナー付着量を算出する。正反射光と拡散反射光とを用いてトナー付着量を算出することで、正反射光のみを用いてトナー付着量を算出するものに比べて、高付着量の検知範囲を広げることができる。また、特開２００４−３５４６２３号に記載のトナー付着量算出アルゴリズムを用いることで、温度変化、経時劣化などによる発光素子や受光素子の出力が変化したり、中間転写ベルト５１の経時劣化によって受光素子の出力が変化したりしても、正確なトナー付着量を求めることができる。
特開２００４−３５４６２３号に記載のトナー付着量算出アルゴリズムを簡単に説明すると、まず、各トナーパッチを検知したときの正反射受光素子３１２の出力値と拡散反射受光素子３１３の出力値とから、各トナーパッチを検知したときの正反射受光素子３１２の出力値と拡散反射受光素子３１３の出力値との比の最小値である感度補正係数αを算出する。次に、感度補正係数αを用いて正反射受光素子３１２の出力値を正反射光成分と拡散反射光成分とに成分分解する。次に、中間転写ベルト表面を検知したときの出力値（地肌部出力値）と正反射成分との比をとり、正反射成分を０〜１までの正規化値βへ変換する。次に、拡散反射受光素子３１３の出力値に正規化値βを乗算した値を用いて、拡散反射受光素子３１３の出力値から中間転写ベルト表面からの拡散反射光成分を除去して、トナーパッチからの拡散反射光成分を抽出する。次に、正規化値βと、拡散反射光成分を用いて、拡散反射受光素子３１３の出力値の感度補正を行うための感度補正係数ηを算出する。そして、拡散反射受光素子３１３の出力値から抽出したトナーからの拡散反射光成分に上記感度補正係数ηを乗算して、拡散反射受光素子３１３の出力値を補正（校正）する。そして、この感度補正係数ηで補正（校正）した拡散反射受光素子３１３の出力値から各トナーパッチのトナー付着量を一義的に求める。
温度変化、経時劣化などによる発光素子や受光素子の特性変化などによる受光素子の出力値が変動しても、感度補正係数α、感度補正係数ηで各受光素子の出力値を補正（校正）することで、受光素子の出力値とトナー付着量との関係を一義的な関係に修正することができる。これにより、経時にわたり光センサで良好なトナー付着量検知を行うことができる。

上述したトナー付着量算出アルゴリズムを用いて各トナーパッチのトナー付着量を検知したら、各トナーパッチのトナー付着量と各トナーパッチを作成したときの各現像ポテンシャルとの関係から、図８に示すように、線形近似した現像ポテンシャル−トナー付着量直線（ｙ＝ａｘ＋ｂ）を各色求める。この現像ポテンシャル−トナー付着量直線から、現像γ（傾きａ）および現像開始電圧Ｖｋ（切片ｂ）を各色算出する（Ｓ６）。

次に、制御部１００は、予め決められた目標付着量を得るのに必要な現像ポテンシャルを現像γに基づいて特定した後、この現像ポテンシャルにマッチした、現像バイアスＶｂを算出する（Ｓ７）。目標付着量は、トナー顔料の着色度合いで決まるが、一般的には、０．４〜０．６［ｍｇ／ｃｍ^２］である。また、制御部１００は、算出した現像バイアスＶｂに基づいて、帯電バイアスＶｃを決定し、現像バイアスＶｂ、帯電バイアスＶｃをＲＡＭ１０２などの不揮発性の記憶手段に保存する。なお、帯電バイアスＶｃは、現像バイアスＶｂに対して１００〜２００［Ｖ］程度高く設定するのが一般的である。また、現像バイアスＶｂは、３５０〜７００［Ｖ］の範囲で設定する。すなわち、算出した現像バイアスが、１［ｋＶ］であっても、現像バイアスＶｂは、７００［Ｖ］に設定するのである。これは、現像バイアスの設定値が、７００［Ｖ］を超えると、電源の容量を超えてしまい、バイアスを安定的に維持できないおそれがあり、また、３５０［Ｖ］未満だと、帯電バイアスの設定値が低くなりすぎて、帯電が不均一になりやすく「残像」と呼ばれる、前回作像した画像が次の画像に現れるといった異常画像が生じるおそれがある。

現像バイアスＶｂを算出したら、制御部１００は、現像γとＳ３で取得したトナー濃度検知センサ４５の出力値Ｖｔとを用いて、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆを補正する（Ｓ８）。まず、目標現像γと、算出した現像γとの差分値Δγ（Δｒ＝算出した現像γ−目標現像γ）を算出する。目標現像γは、例えば、１．０［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ＫＶ］（現像開始電圧Ｖｋが０［Ｖ］、現像ポテンシャルが１［ｋＶ］のときに、トナー付着量が１．０［ｍｇ／ｃｍ^２］となる値である。すなわち、現像開始電圧Ｖｋ＝０Ｖで、目標付着量が０．５［ｍｇ／ｃｍ^２］、露光後の感光体電位Ｖｌが５０Ｖであれば、目標現像γから算出される現像バイアスＶｂは、５５０Ｖとなるのである。）

制御部１００は、算出したΔγが所定範囲外のときは、次回の現像バイアス調整時に、算出される現像バイアスＶｂが、上述の設定範囲を超える可能性があるので、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆの補正を行って、次のプロセスコントロールまでに、現像γを目標現像γに近づける補正を行う。なお、現像γを目標現像γに近づけるようトナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆを補正すると、算出した現像バイアスで作像しても付着量が、目標付着量にならなくなってしまうが、いきなり現像装置内のトナー濃度が、目標のトナー濃度になるわけではなく、徐々に現像装置内のトナー濃度が目標のトナー濃度となるようにトナー補給制御を行うので、現像γが急激に変化するわけではない。よって、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆを補正しても、始めのうちは、算出した現像バイアスで、目標付着量にすることができる。そして、徐々に目標の付着量から離れていくが、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆの補正量は、算出した現像バイアスで作像しても付着量が、目標付着量から大幅にかけ離れるような補正量には設定しないので、画像が大きく劣化することはない。ただし、階調パターン作成時のトナー濃度検知センサ４５の出力値Ｖｔが、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆから大幅に異なっている場合において、トナー濃度制御基準値Ｖｔ_ｒｅｆの補正をしてしまうと、逆に、目標の現像γから外れてしまうおそれがあるため、階調パターン作成時のトナー濃度検知センサ４５の出力値Ｖｔと、階調パターン作成時のトナー濃度検知センサ４５の出力値Ｖｔとの関係性も考慮にいれて、トナー濃度制御基準値Ｖｔｒｅｆの補正を行うか否かを決める。
具体的な一例を示すと、Δγ≧０．３０［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ｋＶ］、かつ、Ｖｔ−Ｖ_ｔｒｅｆ≧−０．２Ｖのとき、トナー濃度制御基準値Ｖ_ｔｒｅｆを０．２Ｖ下げて、現時点よりもトナー濃度を下げる補正を行う。また、Δγ≦−０．３０［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ＫＶ］、かつ、Ｖｔ−Ｖ_ｔｒｅｆ≧０．２Ｖのときは、トナー濃度制御基準値Ｖ_ｔｒｅｆを０．２Ｖ上げて、現時点よりもトナー濃度を上げる補正を行う。また、−０．３０［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ＫＶ］＜Δγ＜０．３０［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ＫＶ］のときは、トナー濃度制御基準値Ｖ_ｔｒｅｆの補正は、行わない。
以上が、プロセスコントロールの制御フローである。

次に、階調パターンの各トナーパッチを作像するときの現像バイアスおよび帯電バイアスについて、実施例１〜３に基づいて説明する。

［実施例１］
まず、実施例１における階調パターンの各トナーパッチを作像するときの現像バイアスおよび帯電バイアスについて説明する。
実施例１においては、階調パターンのトナーパッチのうちいくつかを、予め決められた現像バイアスで作像し、残りのトナーパッチを前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づいて、算出された現像バイアスで作像する。
以下に、具体的に説明する。
まず、ＲＡＭなどの不揮発性の記憶手段に記憶されている前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂを取得する。次に、取得した現像バイアスから以下の示す式１から、最大現像ポテンシャル：ＰｏｔＭａｘを求める。

ここで、べた部露光後電位：Ｖｌとは露光を行った後の感光体電位であり、感光体の特性に依存する値となる。

次に、最大現像ポテンシャルＰｏｔＭａｘから階調パターンのうち前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチそれぞれの現像バイアスを数２より算出する。

ここで、ＶＰｂは階調パターンの各トナーパッチの現像バイアスを表し、ｎは、前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づいて作像されるトナーパッチの番数である。ｍは前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づいて作像されるトナーパッチ数である。階調パターンのトナーパッチのうち、４つが前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づいて作像される。

また、予め決められた現像バイアスで作像されるトナーパッチの現像バイアスは、次のように表すことができる。

ここで、ｋは、予め決められた現像バイアスで作像されるトナーパッチ番数である。ＶＰｂ初期値は、現像γが高い場合でも、トナー付着量が、先の図８に示すセンサの高感度領域、かつ、現像ポテンシャルと付着量との関係が直線関係にある領域に必ず入る現像バイアスであり、予め実験などにより求められた値であり、このＶＰｂ初期値は、ＲＡＭなどの不揮発性の記憶手段に記憶されている。

次に、算出した現像バイアスＶＰｂを用いて、階調パターンにおける各トナーパッチを作像するときの帯電バイアスを、以下の式を用いて算出する。

上記地肌ポテンシャル係数、地肌ポテンシャルオフセットは、地汚れが生じないように、設定されるものである。

これら求められた現像バイアス、帯電バイアスは、ＲＡＭなどの不揮発の記憶手段に保存する。そして、この値を使用し、階調パターンの作成を行う。

次に、実施例１の効果について、図９、図１０に基づいて、具体的に説明する。なお、図９は、前回のプロセスコントロール時の現像γと、今回のプロセスコントロール時の現像γとにあまり違いがない場合のときにおける実施例１における階調パターンの付着量について説明する図である。図１０は、前回のプロセスコントロール時の現像γに対して、今回のプロセスコントロール時の現像γが大幅に大きくなった場合のときにおける実施例１における階調パターンの付着量について説明する図である。
なお、図９、図１０の記号■は、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスに基づいて作像したトナーパッチを示しており、記号◆は、予め決められた現像バイアスで作像したトナーパッチを示している。
図９の記号■に示すように、前回のプロセスコントロール時の現像γと、今回のプロセスコントロール時の現像γとにあまり違いがない場合は、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像された各トナーパターンが、すべて有効データ範囲に入ることができる。なお、有効データ範囲とは、光学センサの高感度領域および現像ポテンシャルと付着量データとの関係が直線となる領域のことである。よって、少ないトナーパッチ数でも、光学センサで検出されるトナーパッチが多くなり、現像γなどの特性情報を精度よく求めることができ、現像バイアスＶｂなどを精度よく調整することができる。

しかし、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像された各トナーパターンは、前回のプロセスコントロール時の現像γに対して今回の現像γが大幅に大きくなっていた場合は、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像された各トナーパターンのうち、低付着量側のトナーパッチしか有効データ範囲内に入らない場合がある。特に、小型化のために現像装置内の現像剤の容量を少なくした装置においては、現像剤の特性が変化しやすく、大幅に現像γが変動しやすい。

しかし、実施例１においては、図１０に示すように、今回のプロセスコントロール時の現像γの値が、前回のプロセスコントロール時の現像γの値に対して、大幅に大きくなっていた場合、前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像されたトナーパターンのうち、低付着量側のトナーパターンのみしか、有効データの範囲内に入らない。一方、図１０の記号◆に示すように、予め決められた現像バイアスで作像されるトナーパッチは、今回のプロセスコントロール時の現像γの値が、前回のプロセスコントロール時の現像γの値に対して、大幅に大きくなっていても、有効データの範囲内に入っている。よって、今回のプロセスコントロール時の現像γの値が、前回のプロセスコントロール時の現像γの値に対して、大幅に大きくなっていても、２個以上のトナーパッチを有効データの範囲内に入れることができる。これにより、今回のプロセスコントロール時の現像γの値が、前回のプロセスコントロール時の現像γの値に対して、大幅に大きくなっていても、現像γ、現像開始電圧Ｖｋを求めることができ、現像バイアスＶｂを算出することができる。

また、図１１に示すように、今回のプロセスコントロール時の現像γの値が、前回のプロセスコントロール時の現像γの値に対して、大幅に小さくなっていた場合、階調パターンの各トナーパッチの付着量が低付着量側に集中してしまう。このように、各トナーパッチの付着量が集中してしまうと、トナー付着量のばらつきの影響を受けやすくなり、現像γの精度が悪化してしまうおそれがある。このため、現像γが小さいときに、トナー付着量が多く（高濃度）なるような固定の現像バイアスで作像するトナーパッチを増やしてもよい。

図１２に示すように、予め決められた固定のバイアスで作成されるトナーパッチとして、現像γが大きいときに、トナーパッチの付着量が有効データの範囲に入るような現像バイアスＶｐｂ（ｋ１）で作像されるトナーパッチと、現像γが小さいときに、トナーパッチの付着量が有効データの範囲に入り、かつ、高付着量となるような現像バイアスＶｐｂ（ｋ２）で作像されるトナーパッチとを設けることで、上述のように、現像γが前回のプロセスコントロールのときに比べて大幅に大きくなったとしても、現像バイアスＶｂを算出することができるとともに、図１２に示すように、現像γが前回のプロセスコントロールのときに比べて大幅に小さくなったときに、階調パターンのうち、ひとつのトナーパッチを、有効データ範囲の高付着量側にすることができる。よって、トナー付着量のばらつきの影響を低減することができ、現像γの精度悪化を抑制することができる。

次に、実施例１の具体的な一例について説明する。
階調パターンにおけるトナーパッチ数：５、予め決められた現像バイアスで作像されるトナーパッチ数：ｋ＝１、前回のプロセスコントロールの結果、現像バイアスＶｂ：５５０Ｖ、べた部露光電位：Ｖｌ＝５０［Ｖ］、ＶＰｂ初期値（ｋ）＝５２０［Ｖ］としたとき、最大現像ポテンシャル：ＰｏｔＭａｘ＝５５０−５０＝５００［Ｖ］となる。

また、前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づいて作像されるトナーパッチの各現像バイアスは、次のようになる。
ＶＰｂ（１）＝ＰｏｔＭａｘ×１／４＋Ｖｌ＝５００×１／４＋５０＝１７５［Ｖ］
ＶＰｂ（２）＝ＰｏｔＭａｘ×２／４＋Ｖｌ＝５００×２／４＋５０＝３００［Ｖ］
ＶＰｂ（３）＝ＰｏｔＭａｘ×３／４＋Ｖｌ＝５００×３／４＋５０＝４２５［Ｖ］
ＶＰｂ（４）＝ＰｏｔＭａｘ×４／４＋Ｖｌ＝５００×４／４＋５０＝５５０［Ｖ］

また、地肌ポテンシャル係数は０とし、地肌ポテンシャルオフセットは２００Ｖとすると、前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づいて作像されるトナーパッチを作像するときの各帯電バイアスは、
ＶＰｃ（１）＝１７５＋２００＝３７５［Ｖ］
ＶＰｃ（２）＝３００＋２００＝５００［Ｖ］
ＶＰｃ（３）＝４２５＋２００＝６２５［Ｖ］
ＶＰｃ（４）＝５５０＋２００＝７５０［Ｖ］
となる。

また、予め決められた現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するときの帯電バイアスは、
ＶＰｃ（ｋ）＝５２０＋２００＝７２０［Ｖ］

以上の現像バイアス、帯電バイアスで階調パターンを作成し、現像γの算出を行ったところ、現像γ＝０．８６［（ｍｇ／ｃｍ^２）／ｋＶ］ 現像開始電圧Ｖｋ＝０．０４６［ｋＶ］と求められた。また、最大現像ポテンシャルは、以下の式を用いて求められる。

目標付着量を０．４５［ｍｇ／ｃｍ^２］として、プロコン結果より得られた現像γ、現像開始電圧Ｖｋを代入すると、最大限像ポテンシャル＝０．５６７となる。現像バイアス：Ｖｂ＝最大現像ポテンシャル＋ベタ部露光後電位：Ｖｌより、現像バイアスＶｂ＝６１７［Ｖ］と求められる。

なお、この具体的一例では、現像γが、目標の現像γから大きく外れたときは、現像装置内のトナー濃度を調整して、現像γが、目標の現像γに近づくように補正しているため、現像γの変動範囲内で必ず光学センサの検知範囲に入る現像バイアスであるＶＰｂ初期値（ｋ）を高く設定することができている。また、現像バイアスＶｂの上限値が７００Ｖであるため、現像γが低い側から高い側へ大幅に変動しても、前回のプロセスコントロールで決定された現像バイアスＶｂに基づいて作像された４つのトナーパッチのうち、少なくとも２点は、光学センサの検知範囲に入れることができる。これは、前回のプロセスコントロールで決定された現像バイアスＶｂが、上限の７００Ｖとしたとき、４つのトナーパッチの現像バイアスは、１７５Ｖ、３５０Ｖ、５２５Ｖ、７００Ｖとなり、ＶＰｂ初期値（ｋ）５２０Ｖよりも低い現像バイアスが２点あるので、この１７５Ｖ、３５０Ｖで作像されるトナーパッチは、確実に光学センサの検知範囲に入るからである。よって、この具体的な一例においては、ＶＰｂ初期値がなくても、確実に光学センサの検知範囲に２点入るので、現像γが前回に比べて大幅に大きくなっても、現像γを算出することができる。しかし、ＶＰｂ初期値で作像するトナーパッチを設けることで、現像γが前回に比べて大幅に大きくなったときの３個光学センサの検知範囲に入れることができ、精度よく現像γを算出することができる。
また、この具体的な一例では、ＶＰｂ初期値（ｋ）を５２０［Ｖ］にしているが、これより小さくてもよい。しかしながら、ＶＰｂ初期値（ｋ）をなるべく高い値とすることで、現像γが高い側から低い側に大きく変動したときに、ＶＰｂ初期値（ｋ）で作像されたトナーパターンを、高付着量側にすることができ、好ましい。

［実施例２］
次に、実施例２における階調パターンの各トナーパッチを作像するときの現像バイアスおよび帯電バイアスについて説明する。
実施例２においては、階調パターンのトナーパッチのうちいくつかを、環境（温湿度）に基づいて決定された現像バイアスで作像し、残りのトナーパッチを前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づいて、算出された現像バイアスで作像するものである。

図１３は、各環境における現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図である。
ＭＭ環境（標準環境条件：２３［℃］、５０［％ＲＨ］）と比較して、（高温高湿環境：２７［℃］、８０［％ＲＨ］）の場合、現像γが高くなる。これは、現像装置内の湿度が高くなるため、トナーの周りに水分が多く存在し、トナーの電荷がその水分の影響で放出されやすくなる。そのためにトナー帯電量の低下が起こり、現像γが高くなるのである。一方で、ＬＬ環境（低温低湿環境：１０［℃］、１５［％ＲＨ］）の場合では、現像装置内の水分量が少ないために、トナーの電荷が放出されにくくなり、帯電量が上昇するため、ＭＭ環境（標準環境条件：２３［℃］、５０［％ＲＨ］）と比較して、現像γが低くなる。
このように、現像γは環境の変化に応じて変動するため、前回のプロセスコントロール実行時の環境と、今回のプロセスコントロール実行時の環境とが大幅に異なっていた場合、前回のプロセスコントロール時の現像γと、今回のプロセスコントロール実行時の現像γとが大幅に異なってしまう。その結果、上述したように、前回のプロセスコントロール
で算出された現像バイアスで作像するトナーパッチのうち、低付着量側のトナーパッチのみしか有効データ範囲内に入らなかったり、トナーパッチの付着量が低付着量側に集中してしまったりしてしまう。
そこで、実施例２においては、階調パターンのうち、少なくともひとつのトナーパッチを作像するときの現像バイアスを環境に基づいて、決定している。

制御部１００は、実施例１と同様にして、階調パターンのうち前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｎ）・帯電バイアスＶｐｃ（ｎ）を決定する。

次に、制御部１００は、温湿度センサ１０４の値を取得し、以下に示すような式から、環境に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｅ）を決定する。

環境補正係数は、取得した温湿度センサ１０４の値によって変化する係数であり、例えば、温湿度センサの出力値と環境補正係数とを対応させたＬＵＴ（ルックアップテーブル）をＲＡＭなどの不揮発性の記憶手段に記憶しておき、取得した温湿度センサ１０４の値とＬＵＴとに基づいて、計算に用いる環境補正係数を決定する。
また、環境補正係数を乗じずに、温湿度センサの出力値とこの出力値に対応させたＶｐｂ（ｅ）とからなるＬＵＴを設けて、温湿度センサの出力値から、計算せずに、現像バイアスＶｂｐ（ｅ）を決定してもよい。

制御部１００は、環境に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｅ）を決定したら、決定した現像バイアスＶｐｂ（ｅ）に予め決められた所定の値（１００〜２００［Ｖ］）を加算して、環境に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための帯電バイアスＶｐｃ（ｅ）を決定する。

環境が、ＬＬ環境（低温低湿環境：１０［℃］、１５［％ＲＨ］）のときは、現像γが、図１４の矢印Ｍ方向に移動して、前回のプロセスコントロール実行時のときの現像γに比べて、現像γの値が小さくなることが予測されるので、環境補正係数の値を大きくして、環境に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｅ）を大きくする。これにより、環境によって現像γの値が前回に比べて大幅に小さくなっても、環境に基づく現像バイアスで作像されたトナーパッチのトナー付着量は、高付着量になり、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスに基づいて作像されたトナーパッチが低付着量側に集中していても、現像γの精度悪化を抑制することができる。

また、環境がＨＨ環境（２７［℃］、８０［％ＲＨ］）のときは、現像γが、図１４の矢印Ｎ方向に移動して、前回のプロセスコントロール実行時のときの現像γに比べて、現像γの値が大きくなることが予測されるので、環境補正係数の値を小さくして、環境に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｅ）を小さくする。これにより、環境によって現像γの値が前回に比べて大幅に小さくなっても、環境に基づく現像バイアスで作像されたトナーパッチの付着量を、有効データ範囲内に収めることができる。よって、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスに基づいて作像されたトナーパッチのうち、ひとつしか有効データの範囲内に入らなかったとしても、現像γを算出することができる。

また、実施例１においては、現像γが大幅に大きくなったときと、現像γが大幅に小さくなったときとに対応させるためには、最低でも２点、予め決められた固定の現像バイアスで作像するトナーパッチを設定する必要があるが、実施例２においては、ひとつのトナーパッチで、現像γが大幅に大きくなったときと、現像γが大幅に小さくなったときの両方に対応することができる。従って、実施例１よりも、トナーパッチ数を削減することが可能となる。

［実施例３］
次に、実施例３における階調パターンの各トナーパッチを作像するときの現像バイアスおよび帯電バイアスについて説明する。
実施例３においては、階調パターンのトナーパッチのうちいくつかを、現像剤の経時変化に基づいて算出された現像バイアスで作像し、残りのトナーパッチを前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づいて、算出された現像バイアスで作像するものである。

図１５は、現像剤新品時および２５０Ｋ枚画像形成後の現像剤を用いた現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図である。
図からわかるように、２５０Ｋ枚画像形成後の現像剤を用いた方が、新品の現像剤を用いたときに比べて、現像γが高くなっている。これは、トナーは、経時使用によって、外添剤の離脱やトナー内部に埋没するなどにより、現像剤の流動性が経時で悪化したり、トナー自体の帯電能力が経時低下したりする。このようなトナーの経時変化によって、現像装置内のトナーの帯電量が低下し、現像γが高くなるのである。このため、環境変動などで、大幅に現像γが大きくなった場合、新品時の現像剤のときに比べて、経時変化した現像剤のときの方が、現像γの値が大きくなる。よって、階調パターンのトナーパッチのいくつかを予め決められた固定の現像バイアスで作像する実施例１の場合、現像剤の経時変化で現像γが高い状態から、環境などにより現像γがさらに大幅に大きくなると、予め決められた固定の現像バイアスで作像されたトナーパッチの付着量が有効データ範囲に入らなくなってしまうおそれがある。

そこで、実施例３においては、階調パターンのうち、少なくともひとつのトナーパッチを作像するときの現像バイアスを現像剤の経時変化に基づいて、決定する。

制御部１００は、実施例１と同様にして、階調パターンのうち前回のプロセスコントロールを実行して得られた現像バイアスＶｂに基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｎ）・帯電バイアスＶｐｃ（ｎ）を決定する。

次に、経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチの現像バイアスを決定する。制御部１００は、感光体の回転数をカウントしており、そのカウント値をＲＡＭなどの不揮発性の記憶手段に保存している。経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチの現像バイアスを決定するとき、制御部１００は、不揮発性の記憶手段から、感光体の回転数を取得し、以下に示すような式から、現像剤の経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｃ）を決定する。

経時補正係数は、取得した感光体の回転数によって変化する係数であり、例えば、感光体の回転数と経時補正係数とを対応させたＬＵＴ（ルックアップテーブル）をＲＡＭなどの不揮発性の記憶手段に記憶しておき、取得した感光体の回転数とＬＵＴとに基づいて、計算に用いる経時補正係数を決定する。
また、経時補正係数を乗じずに、感光体の回転数とこの回転数に対応させたＶｐｂ（ｃ）とからなるＬＵＴを設けて、感光体の回転数から、計算せずに、現像バイアスＶｂｐ（ｃ）を決定してもよい。なお、上記では、感光体の回転数から現像剤の経時変化を把握しているが、画像形成枚数や、現像装置の稼動時間などから現像剤の経時変化を把握してもよい。

制御部１００は、現像剤の経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｃ）を決定したら、決定した現像バイアスＶｐｂ（ｃ）に予め決められた所定の値（１００〜２００［Ｖ］）を加算して、現像剤の経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための帯電バイアスＶｐｃ（ｅ）を決定する。

感光体の回転数が大きくなるにつれて、経時補正係数の値が小さくなり、現像剤の経時変化に基づく現像バイアスで作像されるトナーパッチを作像するための現像バイアスＶｐｂ（ｃ）の値が小さくなる。これにより、現像剤が劣化して、現像γが大きい値から、環境変動などによってさらに現像γが大きく変化しても、現像剤の経時変化に基づく現像バイアスで作像されたトナーパッチを、有効データの範囲内に収めることができる。よって、前回のプロセスコントロールで算出された現像バイアスに基づいて作像されたトナーパッチのうち、ひとつしか有効データの範囲内に入らなかったとしても、現像γを算出することができる。

また、階調パターンのトナーパッチのうちいくつかを、環境および現像剤の経時変化に基づいて算出された現像バイアスで作像し、残りのトナーパッチを前回のプロセスコントロールで決定した現像バイアスＶｂに基づいて、算出された現像バイアスで作像してもよい。

以上、本実施形態の画像形成装置によれば、潜像担持体たる感光体と、感光体を所定の電位に帯電させる帯電手段たる帯電部材と、所定電位に帯電した感光体表面に潜像を形成する潜像形成手段たる光書込ユニットと、少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体たる現像スリーブに現像バイアスを印加しながら現像スリーブ上のトナーを感光体上の潜像に転移させて潜像を現像する現像手段たる現像装置と、現像によって得られたトナー像を感光体から転写体たるに転写する転写手段たる転写ユニットと、トナー像からの反射光を検出する光学的検知手段たる光学ユニットと、付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、光学センサで検出した検出値を用いて現像バイアスや帯電バイアスなどの画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段たる制御部とを備えている。
また、本実施形態の画像形成装置は、階調パターンのうち、少なくともひとつのトナーパッチは、所定の現像γのときに必ず光学センサの検知範囲に入るよう予め決定された固定の画像形成条件で形成され、残りのトナーパッチは、前回調整された画像形成条件に基づいて、光学センサの検知範囲内で均等に分散するように設定された画像形成条件で形成する。かかる構成によれば、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していない場合は、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチの多くが、光学センサの検知範囲内に入る。これにより、少ないトナーパッチ数でも、光学センサで検出されるトナーパッチが多くなり、現像γや現像開始電圧を精度よく求めることができ、画像形成条件を精度よく調整することができる。
また、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に大きくなって、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチのうち、ひとつしか光学センサの検知範囲内に入らなかったとしても、そのような現像γのときに、確実に光学センサの検知範囲に入る画像形成条件で形成された少なくともひとつ以上のトナーパッチは、光学センサの検知範囲内に入っている。その結果、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していても、２個以上のトナーパッチを光学センサの検知範囲に入り、現像γなどを求めることができ、画像形成条件を調整することができる。よって、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動しても、２個以上のトナーパッチを光学センサの検知範囲に入れることができるので、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができる。従って、再度、階調パターンを作成することがなくなり、画像濃度制御時間が長くなり、装置のダウンタイムが長くなるという不具合を抑制することができる。また、画像濃度制御に用いるトナー消費量が増大するという不具合も抑制することができる。

また、階調パターンのうち、少なくともひとつのトナーパッチを、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、設定された画像形成条件で形成し、残りのトナーパッチを、前回調整された画像形成条件に基づいて、光学センサの検知範囲に均等に分散するように設定された画像形成条件で形成してもよい。このように構成することでも、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動していない場合は、階調パターンの数が少なくても、多くのトナーパッチを光学センサの検知範囲内に入れることができ、精度よく現像γや現像開始電圧Ｖｋを求めることができ、精度よく画像形成条件を調整することができる。また、少なくともひとつのトナーパッチは、現像γの変動要因である環境や現像剤の経時変化を考慮に入れて、形成されるので、現像γが前回の調整時に比べて大幅に変動したとしても、このトナーパッチは、光学センサの検知範囲に入れることができる。よって、現像γが、前回の画像形成条件の調整ときにおける現像γに対して大幅に変動しても、２個以上のトナーパッチを光学センサの検知範囲に入れることができ、一回の階調パターンの作成で、画像形成条件の調整を行うことができる。

また、現像γの値が、大きな値に変動する高温・高湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が減る方向に画像形成条件を変更することで、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、設定された画像形成条件で形成されるトナーパッチを光学センサの検知範囲に入れることができる。

また、現像γの値が、小さい値に変動する低温・低湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が増える方向に画像形成条件を変更することで、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、設定された画像形成条件で形成されるトナーパッチのトナー付着量を光学センサの検知範囲で多くすることができる。これにより、現像γの値が、小さい値に変動したときに、前回調整された画像形成条件に基づく画像形成条件で形成されたトナーパッチが、低付着量側に集中しても、環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、設定された画像形成条件で形成されるトナーパッチは、高付着量側であるので、トナー付着量のばらつきの影響を低減することができ、現像γの精度悪化を抑制することができる。

また、残りのトナーパッチを形成するときに基づかれる前回調整された画像形成条件を、前回調整された現像バイアスとすることで、光学センサの検知範囲内で均等に分散することができる。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。 同複写機におけるＹ，Ｃ用のプロセスユニットを中間転写ベルトとともに示す拡大構成図。 光学センサの概略断面図。 電気回路の要部を示すブロック図。 プロセスコントロールの制御フロー図。 中間転写ベルト上における階調パターンを示す模式図。 現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図。 前回のプロセスコントロール時の現像γと、今回のプロセスコントロール時の現像γとにあまり違いがない場合のときにおける実施例１における階調パターンの付着量について説明する図。 前回のプロセスコントロール時の現像γに対して、今回のプロセスコントロール時の現像γが大幅に大きくなった場合のときにおける実施例１における階調パターンの付着量について説明する図。 前回のプロセスコントロール時の現像γに対して、今回のプロセスコントロール時の現像γが大幅に小さくなった場合のときにおける実施例１における階調パターンの付着量について説明する図。 前回のプロセスコントロール時の現像γに対して、今回のプロセスコントロール時の現像γが大幅に小さくなった場合のときにおける実施例１の変形例における階調パターンの付着量について説明する図。 各環境における現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図。 実施例２の階調パターンについて説明する図。 現像剤新品時および２５０Ｋ枚画像形成後の現像剤を用いた現像ポテンシャルとトナー付着量との関係を示す図。

符号の説明

５１：中間転写ベルト
６９：光学センサ
３１１：発光素子
３１２：正反射受光素子
３１３：拡散反射受光素子

Claims (7)

1. 潜像担持体と、
   該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
   所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、
   現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、
   前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、
   付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、前記光学的検知手段で検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γを用いて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、
   前記制御手段は、画像形成条件を調整する制御を実行するとき、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、前回算出した現像γに対して、今回の現像γが大幅に上昇した場合でも、トナーパッチの付着量が、前記光学的検知手段の検知範囲に入るように予め決定された固定の画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上の固定トナーパッチとを形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 潜像担持体と、
   該潜像担持体を所定の電位に帯電させる帯電手段と、
   所定電位に帯電した潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   少なくともトナーを含有する現像剤を担持する現像剤担持体に現像バイアスを印加しながら該現像剤担持体上のトナーを該潜像担持体上の潜像に転移させて該潜像を現像する現像手段と、
   現像によって得られたトナー像を該潜像担持体から転写体に転写する転写手段と、
   前記転写体上のトナー像または前記潜像担持体上のトナー像からの反射光を検出する光学的検知手段と、
   付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成し、前記光学的検知手段で検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γを用いて画像形成条件を調整する制御を実行する制御手段とを備える画像形成装置において、
   前記制御手段は、画像形成条件を調整する制御を実行するとき、前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、
   環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   環境が、高温・高湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が減る方向に画像形成条件を変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３の画像形成装置において、
   環境が、低温・低湿環境のとき、常温・常湿のときの画像形成条件に対して、トナー付着量が増える方向に画像形成条件を変更するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至４いずれかの画像形成装置において、
   前記残りのトナーパッチを形成するときに基づかれる前回調整された画像形成条件が、前回調整された現像バイアスであることを特徴とする画像形成装置。
6. 付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、
   前記階調パターンを光学的検知手段で検出するステップと、
   検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γに基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、
   前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、
   環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とする画像濃度制御方法。
7. 付着量が互いに異なるような画像形成条件で形成された複数のトナーパッチからなる階調パターンを形成するステップと、
   前記階調パターンを光学的検知手段で検出するステップと、
   検出した各トナーパッチの検出値と各トナーパッチを形成したときの各画像形成条件とに基づいて現像γを算出し、算出した現像γに基づいて画像形成条件を調整することで画像濃度を制御するステップとを有する画像濃度制御方法において、
   前回調整された画像形成条件に基づいて、前回算出した現像γにおいて、前記光学的検知手段の検知範囲内で各トナーパッチの付着量が均等に分散するように各トナーパッチの画像形成条件をそれぞれ設定して形成された階調パターンと、
   環境および／または現像剤の経時変化に基づいて、前回の現像γに対する今回の現像γの変化を予測して予測した現像γの条件でトナーパッチの付着量が前記光学的検知手段の検知範囲に入るように設定された画像形成条件で形成される少なくともひとつ以上のトナーパッチとを形成することを特徴とする画像濃度制御方法。

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