JP5586528B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンター、ファクシミリなどといった画像形成装置に関する。

複写機やプリンターなどの画像形成装置においては好適な画質を維持するために一定期間ごとや任意のタイミングでトナー像の濃度調整が実行されている。このトナー像の濃度調整では感光体ドラムや中間転写ベルトなどといった像担持体の表面にトナーを供給して形成した濃度調整用トナーパターンの濃度をセンサで検出し、検出された濃度が目標値となるように諸構成要素の調整処理が実行されることがある。このような濃度調整は予め定められた印刷枚数や現像部の駆動時間を経過するごとに、トナー像の用紙への非転写期間、すなわち紙間で実行されることが一般的である。

トナー像の濃度調整を実行すると目標とする画像濃度が得られて好適な画質を維持することが可能であって、濃度調整の前後において画質が大きく変化する。しかしながら、一の印刷ジョブ実行中に濃度調整の時期に達してそのまま濃度調整を実行すると、その印刷ジョブ中に印刷した各用紙において画質が大きく異なるといった問題が発生することが懸念されている。

このような問題を回避するために提案された画像形成装置の一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された印刷装置（プリンター）は印刷枚数が濃度調整処理を実行させるべき設定された枚数を超えたとき、同一ジョブの印刷が終了してから濃度調整処理を実行させるようにしている。これにより、濃度調整処理によって中断させることなく同一ジョブを印刷でき、さらに同一ジョブで印刷色が異なってしまうことを防止している。

特開２０００−３０５３２７号公報（第７頁、図６）

しかしながら、特許文献１に記載された印刷装置（プリンター）のように同一印刷ジョブが終了してからトナー像の濃度調整を実行する場合、特に印刷枚数が比較的多い場合、その印刷ジョブ中に画質の低下がどんどん進行する虞がある。その結果、印刷ジョブの終了時には見るに堪えない画像となっている可能性がある。これにより、多くの用紙やトナー、電力が無駄になるとともに、ユーザーに不快感を与えることが懸念される。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置において、一の印刷ジョブ実行中にトナー像の濃度調整の時期に達した場合であっても、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じさせることなく濃度調整を実行し、好適な画質を維持し続けることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置において、像担持体表面にトナーを供給して画像形成を実行する画像形成部と、像担持体表面に供給されたトナー像の濃度を検出するための濃度検出センサと、トナー像の濃度を決定付ける設定項目の目標値を設定項目ごとに記憶する記憶部と、前記濃度検出センサからの出力に基づいてトナー像の濃度に対応する前記設定項目の現在値を認識する画像処理部と、を備え、一の印刷ジョブ実行中に前記濃度調整の時期に達したとき、前記濃度検出センサ及び前記画像処理部を用いて得た前記設定項目の現在値を前記濃度調整における補正前の値とし、用紙所定枚分の画像形成を実行するごとに段階的に前記設定項目の前記補正前の値を前記目標値に接近させることにより前記濃度調整を実行することとした。

この構成によれば、同一印刷ジョブの実行中において、用紙に所定枚印刷するごとに徐々にトナー像の濃度が補正前の値、すなわち現在値から目標値に近づいていくことになる。したがって、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることが抑制される。

なお、ここで記述した「所定枚」は画像形成を実行する、すなわち印刷を実行する用紙の予め定められた任意の枚数である。「所定枚」は、例えば１枚、２枚、３枚といった任意の枚数に設定することが可能であって、必要に応じて適切に設定できる。したがって、後述する実施形態では「所定枚」を例えば「１枚」としているが、このような枚数に限定されるわけではない。

また、上記構成の画像形成装置において、前記画像処理部が前記設定項目の前記補正前の値と前記目標値との差分から前記設定項目の補正量を導出するとともにこれを複数に等分した分割補正量を算出し、前記分割補正量を用紙所定枚分の画像形成を実行するごとに前記設定項目の前記補正前の値に加算することにより前記濃度調整を実行することとした。

この構成によれば、トナー像の濃度を決定付ける設定項目が補正前の値、すなわち現在値から目標値まで用紙所定枚ごとに線型に変化する。したがって、濃度調整中の連続する用紙の間で画質の変化を感じることが一層抑制される。

また、上記構成の画像形成装置において、前記記憶部が前記分割補正量に対する基準となる分割基準値を前記設定項目ごとに記憶し、前記画像処理部が前記分割基準値より小さくなるように前記分割補正量を算出することとした。

この構成によれば、例えばトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値に分割基準値を設定することにより、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において画質の変化を感じることがより一層抑制される。

また、上記構成の画像形成装置において、前記設定項目が複数存在するとき、各々の前記設定項目の前記分割補正量が各々に対応する前記分割基準値より小さくなるように各々分割数を算出した後、最大の分割数を採用してすべての前記設定項目の前記分割補正量を算出することとした。

この構成によれば、例えばトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値に分割基準値を設定すると、すべての設定項目に関して目視では識別できない程度の変化で濃度調整が実行される。したがって、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において画質の変化を感じることがより一層抑制される。

また、上記構成の画像形成装置において、前記分割補正量の算出の過程または前記濃度調整の過程で前記印刷ジョブが終了したとき、前記設定項目に対して前記目標値を適用することとした。

この構成によれば、印刷ジョブの終了後直ちに設定項目が目標値になる。したがって、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることが抑制されることに加えて、印刷ジョブが終了した場合にはトナー像の濃度調整が迅速に完遂される。

また、上記構成の画像形成装置において、前記設定項目が現像バイアス値、露光量の少なくともいずれか一方であることとした。

この構成によれば、同一印刷ジョブの実行中において、用紙に所定枚印刷するごとに徐々に現像バイアス値及び／または露光量が補正前の値、すなわち現在値から目標値に近づいていくことになる。したがって、現像バイアス値及び／または露光量を段階的に補正することにより、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることが抑制される。

本発明の構成によれば、画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置において、一の印刷ジョブ実行中にトナー像の濃度調整の時期に達した場合であっても、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じさせることなく濃度調整を実行し、好適な画質を維持し続けることが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。 図１の画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図１に示す画像形成部周辺の垂直断面部分拡大図である。 トナー像の濃度調整で使用するための分割補正量の算出に係る動作を示すフローチャートである。 トナー像の濃度調整に係る動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１及び図２を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の模型的垂直断面正面図、図２は画像形成装置の構成を示すブロック図である。この画像形成装置は中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプの装置である。

画像形成装置１は、図１に示すように本体２の内部下方に給紙カセット３を備えている。給紙カセット３はその内部に記録媒体である印刷前のカットペーパーなどの用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは図１において給紙カセット３の左上方に向け、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は本体２の正面側から水平に引き出すことが可能である。

本体２の内部であって給紙カセット３の左方には用紙搬送部４が備えられている。用紙搬送部４は本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、用紙搬送部４は給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部５まで搬送する。

一方、画像形成装置１の本体２の上面には原稿搬送装置６が、その下方の本体２内には画像読取部７が搭載されている。ユーザーが原稿の複写を行う場合には、文字や図形、模様などの画像が描かれた原稿を原稿搬送装置６に積載したり、画像読取部７上面の図示しないコンタクトガラス上に載置したりする。原稿搬送装置６では１枚ずつ分離して原稿が送り出され、画像読取部７によってその画像が読み取られる。コンタクトガラス上の原稿に対しては画像読取部７内で光を走査させることによって画像が読み取られる。

原稿画像の読み取りや印刷の開始は本体２の上部であって画像読取部７の正面側に備えられた操作パネル８を用いて実行される。さらに、操作パネル８は、例えばユーザーによる印刷に使用する用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、両面印刷の有無といった印刷条件などの設定を受け付けたり、エラー状態やその表示の解除を受け付けたりするための操作部としての役割を果たす。また、操作パネル８は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示することによりそれらをユーザーに対して報知するための報知部としての役割も果たす。

原稿の画像データの情報は後述する主制御部１８や画像処理部２０を経由して画像処理が施された後、給紙カセット３の上方に配置された露光部９に送られる。露光部９により、画像データに基づいてパワーレベル等が制御されたレーザー光Ｌが画像形成部３０に向かって照射される。

なお、露光部９には各色に対応したレーザー装置９ａ（例えばレーザーダイオード）が内蔵されている（図２参照）。また、露光部９は各レーザー装置９ａに供給する電流の大きさや各レーザー装置９ａに印加する電圧の大きさを変化させて各レーザー装置９ａのレーザーパワーレベルを調整できるレーザー発光回路９ｂを備えている。

露光部９の上方には、図１に示すように計４台の画像形成部３０が、さらにそれら各画像形成部３０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト１０が備えられている。中間転写ベルト１０は複数のローラーに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。

４台の画像形成部３０は中間転写ベルト１０の回転方向に沿って回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部３０とは、上流側から順にイエロー用の画像形成部３０Ｙ、マゼンタ用の画像形成部３０Ｍ、シアン用の画像形成部３０Ｃ、及びブラック用の画像形成部３０Ｂである。各色に対応するトナー（現像剤）は図示しない各色のトナーコンテナーから各画像形成部３０に補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

各画像形成部３０では露光部９によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は各画像形成部３０の上方に備えられた一次転写部１１で中間転写ベルト１０表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１０の回転とともに所定のタイミングで順次各画像形成部３０のトナー像が中間転写ベルト１０に転写されることにより、中間転写ベルト１０表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。なお、画像形成装置１では白黒印刷のためのブラックのみのトナー像も形成可能である。

中間転写ベルト１０が用紙搬送路に懸かる箇所には二次転写ローラー５ａを備えた二次転写部５が配置されている。中間転写ベルト１０表面のカラートナー像は用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト１０と二次転写ローラー５ａとが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写後、中間転写ベルト１０表面に残留するトナーなどの付着物は中間転写ベルト１０に対してイエロー用の画像形成部３０Ｙの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト１０用のクリーニング部１２によってクリーニングされ、回収される。

二次転写部５の上方には定着部１３が備えられている。二次転写部５にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは定着部１３へと送られ、熱ローラーと加圧ローラーとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。

定着部１３の上方には分岐部１４が備えられている。定着部１３から排出された用紙Ｐは両面印刷を行わない場合、分岐部１４から画像形成装置１の上部胴内に設けられた胴内用紙排出部１５に排出される。

分岐部１４から胴内用紙排出部１５に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分はスイッチバック部１６としての機能を果たす。両面印刷を行う場合にはこのスイッチバック部１６において定着部１３から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは分岐部１４を通過し、定着部１３の左方及び二次転写部５の左方に設けられた両面印刷用用紙搬送路１７を通して下方に送られ、再度用紙搬送部４を経て二次転写部５へと送られる。

また、画像形成装置１は装置全体の動作制御のため、図２に示すようにその本体２内にＣＰＵ１９やその他の図示しない電子部品で構成された主制御部１８を備えている。主制御部１８は中央演算処理装置であるＣＰＵ１９と画像処理部２０とを利用し、記憶部２１等に記憶、入力されたプログラム、データに基づき露光部９、中間転写ベルト１０、画像形成部３０、定着部１３などといった構成要素を制御して一連の画像形成動作を実現する。また、画像形成装置１は時間を計測するための計時部２２を備え、画像形成動作に必要な各種時間を把握できる。

続いて、画像形成装置１の画像形成部３０と中間転写ベルト１０との周辺の詳細な構成について、図１及び図２に加えて図３を用いて説明する。図３は画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。なお、４色の各画像形成部３０は構造が共通するので、前述のように「Ｙ」「Ｍ」「Ｃ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。

図３に示すように、画像形成部３０はその中心に像担持体である感光体ドラム３１を備えている。そして、感光体ドラム３１の近傍にはその回転方向に沿って順に、帯電部３２、現像部３３、除電部３４及びドラム用のクリーニング部３５が配置されている。一次転写部１１は感光体ドラム３１の回転方向に沿って現像部３３と除電部３４との間に設けられている。

感光体ドラム３１は画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図３の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム３１はアルミニウム等により構成される導電性ローラー状基体の外側に真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムであって、例えば直径が３０ｍｍである。感光体ドラム３１は図示しない駆動部によってその周速度が用紙搬送速度（例えば１５０ｍｍ／ｓ）とほぼ同じになるように回転している。なお、図１に示す４台の画像形成部３０の感光体ドラム３１は各々個別の駆動部によって回転する。

帯電部３２は感光体ドラム３１に接触する帯電ローラー３２ａを備えている。帯電ローラー３２ａは所定の圧力で感光体ドラム３１に圧接し、感光体ドラム３１の回転に従って回転する。この帯電ローラー３２ａによって感光体ドラム３１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電する。

現像部３３は感光体ドラム３１に対向する現像ローラー３３ａを備えている。現像ローラー３３ａは現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム３１の近傍に設けられている。現像ローラー３３ａには感光体ドラム３１の帯電極性と同極性の現像バイアス値が印加される。この現像ローラー３３ａによって現像剤であるトナーが帯電するとともに感光体ドラム３１の表面の静電潜像に移動し、静電潜像が現像される。なお、現像部３３は現像ローラー３３ａに印加する現像バイアス値（直流電圧）の大きさを変化させることができるバイアス印加回路３３ｂを備えている。

現像部３３は現像剤として磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系トナーを使用するが、磁性或いは非磁性の一成分系トナーを使用するタイプのものであっても構わない。また、感光体ドラム３１表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、シリカなどの粉末を外添剤としてトナーに混入している。そして、現像部３３の内部にはトナー収容室３３ｃが設けられている。トナー収容室３３ｃには図示しないトナーコンテナーから搬送されてくるトナーを現像部３３内に送り込むためのトナー補給スクリュー３３ｄが設けられている。

一次転写部１１には中間転写ベルト１０を介して感光体ドラム３１に接触する一次転写ローラー１１ａが設けられている。一次転写ローラー１１ａは駆動装置を有することなく、中間転写ベルト１０に接触することによって中間転写ベルト１０の回転に従って回転する。また、一次転写ローラー１１ａには必要に応じて感光体ドラム３１やトナーの帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。

なお、中間転写ベルト１０は基材表面に弾性層を積層して設けた弾性無端ベルトである。また、中間転写ベルト１０は図１に示すように複数のローラーに巻き掛けられて支持されている。中間転写ベルト１０を支持するローラーのうち二次転写部５の近傍において中間転写ベルト１０を挟んで二次転写ローラー５ａに対向する箇所に設けられたローラーが駆動ローラー１０ａである。駆動ローラー１０ａは図示しない駆動部に連結され、中間転写ベルト１０を例えば１５０ｍｍ／ｓの速度で回転移動させる。また、二次転写ローラー５ａには必要に応じて感光体ドラム３１やトナーの帯電極性とは異なる極性の二次転写バイアスが印加される。

除電部３４はＬＥＤ（発光ダイオード）３４ａを備えている。なお、ＬＥＤ３４ａの代わりにＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。除電部３４はＬＥＤ３４ａの除電光を感光体ドラム３１に照射することによりその表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

感光体ドラム３１用のクリーニング部３５はクリーニングローラ３５ａ、クリーニングブレード３５ｂ及びトナー排出スクリュー３５ｃを備えている。クリーニングローラ３５ａ及びクリーニングブレード３５ｂは感光体ドラム３１に圧接し、感光体ドラム３１表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。感光体ドラム３１表面から除去された廃棄トナーはトナー排出スクリュー３５ｃの方へと送られ、このトナー排出スクリュー３５ｃによってクリーニング部３５の外部の図示しない廃棄トナー回収容器に排出される。

ここで、上記のような画像形成部３０及び中間転写ベルト１０を有する構成の画像形成装置１において、図１に示すように二次転写部５の近傍には濃度検出センサ２３が備えられている。濃度検出センサ２３は中間転写ベルト１０の回転方向に関してブラック用の画像形成部３０Ｂの回転方向下流側であって、二次転写部５との間の中間転写ベルト１０の下方に配置されている。また、濃度検出センサ２３は中間転写ベルト１０の回転軸線方向に沿って、すなわち用紙幅方向に並べて複数が、例えば３個が設けられている。

濃度検出センサ２３は発光部及び受光部を備えた非接触型の光センサで構成されている。濃度検出センサ２３は、その発光部が上方に位置する中間転写ベルト１０表面に向かって所定角度で光を照射し、中間転写ベルト１０表面で反射した反射光を受光部が受ける。濃度検出センサ２３は受光した中間転写ベルト１０表面での反射光のレベル（強さ）を電圧値として出力する。そして、画像処理部２０が濃度検出センサ２３からの出力に基づいてトナー像の濃度を判別することができる。

画像形成装置１は好適な画質を維持するために、予め定められた印刷枚数や現像部３３の駆動時間を経過するごとなどといった一定期間ごと、或いは任意のタイミングでトナー像の濃度や色ずれの調整を実行している。このとき、各画像形成部３０を用いて中間転写ベルト１０表面に補正用のトナーパターンを形成し、濃度検出センサ２３がそのトナーパターンの濃度検出、ずれ検出を実行する。濃度検出センサ２３で検出したトナーパターンに目標値との差異が見られる場合、予め定められた設定項目を補正することにより濃度や色ずれを調整することできる。

トナー像の濃度を決定付ける設定項目としては、例えば現像部３３における現像バイアス値（直流電圧）や露光部９における露光量（レーザーパワーレベル）が予め定められている。そして、それらの設定項目についての目標値も予め定められ、設定項目ごとに目標値を対応付けて記憶部２１などに予め記憶させている。なお、トナー像の濃度を決定付ける設定項目は現像バイアス値や露光量に限定されるわけではなく、他の設定項目であっても良い。

そして、画像形成装置１は一の印刷ジョブ実行中にトナー像の濃度調整の時期に達した場合であっても、その印刷ジョブを実行しながらトナー像の濃度調整を実行することが可能である。トナー像の濃度調整を実行するとき、画像形成装置１は印刷ジョブ中の所定枚ごとの紙間、すなわち用紙所定枚分の画像形成を実行するごとに段階的に現像バイアス値や露光量といった設定項目に対して調整処理を行う。

なお、上記所定枚は画像形成を実行する、すなわち印刷を実行する用紙の予め定められた任意の枚数である。この所定枚としては、例えば１枚という値が予め設定されて記憶部２１に記憶されているが、必要に応じて適切に設定することができる。

続いて、画像形成装置１におけるトナー像の濃度調整に係る動作について、図４及び図５に示すフローに沿って説明する。図４はトナー像の濃度調整で使用するための分割補正量の算出に係る動作を示すフローチャート、図５はトナー像の濃度調整に係る動作を示すフローチャートである。

一の印刷ジョブ実行中にトナー像の濃度調整を実行する時期に達したとき、画像形成装置１は印刷ジョブ中の紙間で調整処理を実行すべく、濃度調整を実行する（図５の動作フロー）に先立って濃度調整で使用するための分割補正量の算出を行う（図４の動作フロー）。分割補正量とは、印刷ジョブ中の紙間で段階的に現像バイアス値や露光量といった設定項目に対して適用される調整値である。

トナー像の濃度調整で使用するための分割補正量の算出を行うとき（図４のスタート）、最初に画像形成装置１の主制御部１８は画像形成部３０を用いて中間転写ベルト１０表面に濃度調整用のトナーパターンを形成させる（図４のステップ＃１０１）。

続いて、主制御部１８は画像処理部２０に現像バイアス値の補正量Ｍｄを導出させる（ステップ＃１０２）。ここで、画像処理部２０は濃度検出センサ２３からの出力に基づいて濃度調整用トナーパターンのトナー像の濃度に対応する現像バイアス値の現在値を認識してこれを補正前の値とする。そして、画像処理部２０は現像バイアス値の補正前の値と、予め記憶部２１に記憶させた現像バイアス値の目標値との差分から現像バイアス値の補正量Ｍｄを導出する。

同様に、主制御部１８は画像処理部２０に露光量の補正量Ｍｅを導出させる（ステップ＃１０３）。ここで、画像処理部２０は濃度検出センサ２３からの出力に基づいて濃度調整用トナーパターンのトナー像の濃度に対応する露光量の現在値を認識してこれを補正前の値とする。そして、画像処理部２０は露光量の補正前の値と、記憶部２１に予め記憶させた露光量の目標値との差分から露光量の補正量Ｍｅを導出する。

続いて、主制御部１８は次に続く計算に用いる変数ｊ、ｋを初期化する（ステップ＃１０４）。

そして、トナー像の濃度調整に係る処理を紙間、すなわち用紙１枚分の画像形成を実行するごとに段階的に実行するため、主制御部１８は画像処理部２０に現像バイアス値の補正量Ｍｄを変数ｊで複数に等分して分割補正量を算出させ、この分割補正量が分割基準値以下であるか否かを判定する（ステップ＃１０５）。ここで、分割基準値とは、例えば現像バイアス値を補正してトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値が設定され、記憶部２１に予め記憶されている。そして、現像バイアス値の分割補正量が分割基準値以下ではないとき（ステップ＃１０５のＮｏ）、変数ｊを１ずつ加算して（ステップ＃１０６）分割数を増加させ、ステップ＃１０５の判定を繰り返す。

現像バイアス値の分割補正量が分割基準値以下になったとき（ステップ＃１０５のＹｅｓ）、同様に、主制御部１８は画像処理部２０に露光量の補正量Ｍｅを変数ｋで複数に等分して分割補正量を算出させ、この分割補正量が分割基準値以下であるか否かを判定する（ステップ＃１０７）。露光量の分割基準値も、露光量を補正してトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値が設定され、記憶部２１に予め記憶されている。そして、露光量の分割補正量が分割基準値以下ではないとき（ステップ＃１０７のＮｏ）、変数ｋを１ずつ加算して（ステップ＃１０８）分割数を増加させ、ステップ＃１０７の判定を繰り返す。

露光量の分割補正量が分割基準値以下になったとき（ステップ＃１０７のＹｅｓ）、現像バイアス値及び露光量の分割補正量が各々に対応する分割基準値より小さくなるよう算出した分割数、すなわち変数ｊ、ｋのいずれが大きいかを判定する（ステップ＃１０９）。そして、変数ｊが大きいとき（ステップ＃１０９のＹｅｓ）には変数ｊを共通分割数Ｄに設定し（ステップ＃１１０）、変数ｋが大きいとき（ステップ＃１０９のＮｏ）には変数ｋを共通分割数Ｄに設定する（ステップ＃１１１）。

続いて、主制御部１８は画像処理部２０に、現像バイアス値の補正量Ｍｄを共通分割数Ｄで割ることにより濃度調整に使用するための現像バイアス値の正式な分割補正量を算出させる（ステップ１１２）。同様に、主制御部１８は画像処理部２０に、露光量の補正量Ｍｅを共通分割数Ｄで割ることにより濃度調整に使用するための露光量の正式な分割補正量を算出させる（ステップ１１３）。

そして、主制御部１８は濃度調整で使用するための分割補正量の算出に係る動作フローを終了する（図４のエンド）。

引き続き、トナー像の濃度調整に係る動作フローが開始され（図５のスタート）、画像形成装置１の主制御部１８は次に続く調整処理に用いる変数ｓを初期化する（図５のステップ＃２０１）。そして、主制御部１８は画像形成部３０に用紙１枚分の画像形成動作を実行させ、印刷を行わせる（ステップ＃２０２）。

続いて、主制御部１８は濃度調整の開始時、すなわち先に説明した図４に示す動作フローを開始したときに実行されていた印刷ジョブが終了しているか否かを判定する（図５のステップ＃２０３）。

印刷ジョブが終了しているとき（ステップ＃２０３のＹｅｓ）、主制御部１８は画像処理部２０に、現像バイアス値に関して補正前の値に補正量Ｍｄを加算させる濃度調整処理を実行させる（ステップ＃２０４）。さらに、主制御部１８は画像処理部２０に、露光量に関して補正前の値に補正量Ｍｅを加算させる濃度調整処理を実行させる（ステップ＃２０５）。そして、主制御部１８はトナー像の濃度調整に係る動作フローを終了する（図５のエンド）。

一方、印刷ジョブが継続しているとき（ステップ＃２０３のＮｏ）、主制御部１８は画像処理部２０に、現像バイアス値に関して補正前の値に分割補正量の変数ｓ倍した量を加算させる濃度調整処理を実行させる（ステップ＃２０６）。さらに、主制御部１８は画像処理部２０に、露光量に関して補正前の値に分割補正量の変数ｓ倍した量を加算させる濃度調整処理を実行させる（ステップ＃２０７）。続いて、主制御部１８は変数ｓが共通分割数Ｄに達したか否かを判定する（ステップ＃２０８）。

そして、主制御部１８はステップ＃２０８において変数ｓが共通分割数Ｄに達するまで（ステップ＃２０８のＮｏ）、すなわち現像バイアス値及び露光量に関してすべての分割補正量が補正前の値に加算されるまで変数ｓを１ずつ加算して（ステップ＃２０９）分割数を増加させ、用紙１枚分の画像形成を実行するごとに逐次現像バイアス値及び露光量の補正前の値に分割補正量を加算し続けるというステップ＃２０２〜＃２０９の処理を繰り返す。

なお、用紙１枚分の画像形成を実行するごとに、すなわち用紙を１枚ずつ印刷するごとにステップ＃２０２〜＃２０９の処理を繰り返す濃度調整の過程で印刷ジョブが終了した場合（ステップ＃２０３のＹｅｓ）、現像バイアス値及び露光量各々の補正前の値に対して補正量Ｍｄ、Ｍｅが加算され（ステップ＃２０４、＃２０５）、動作フローが終了する（図５のエンド）。

ステップ＃２０８において変数ｓが共通分割数Ｄに達する（ステップ＃２０８のＹｅｓ）、すなわち現像バイアス値及び露光量に関してすべての分割補正量が補正前の値に加算されると、主制御部１８はトナー像の濃度調整に係る動作フローを終了する（図５のエンド）。

上記のように、画像形成装置１は、用紙１枚分の画像形成を実行するごとに段階的に設定項目である現像バイアス値及び露光量の補正前の値に分割補正量を加算し、補正前の値を目標値に接近させることによりトナー像の濃度調整を実行する。これにより、同一印刷ジョブの実行中において、用紙１枚印刷するごとに徐々にトナー像の濃度が補正前の値から目標値に近づいていくことになる。したがって、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることを抑制することが可能になる。

そして、画像処理部２０が設定項目である現像バイアス値及び露光量の補正前の値と目標値との差分から現像バイアス値及び露光量の補正量を導出するとともにそれらを複数に等分した分割補正量を算出し、分割補正量を用紙１枚分の画像形成を実行するごとに現像バイアス値及び露光量の補正前の値に加算することにより濃度調整を実行するので、トナー像の濃度を決定付ける現像バイアス値及び露光量が補正前の値から目標値まで線型に変化する。したがって、濃度調整中の連続する用紙の間で画質の変化を感じることを一層抑制することが可能になる。

また、記憶部２１が分割補正量に対する基準となる分割基準値を現像バイアス値及び露光量に対応して記憶し、画像処理部２０がそれら分割基準値より小さくなるように分割補正量を算出するので、例えばトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値に分割基準値を設定することにより、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において画質の変化を感じることをより一層抑制することが可能になる。

また、設定項目が現像バイアス値及び露光量のように複数存在するとき、各々の設定項目の分割補正量が各々に対応する分割基準値より小さくなるように各々分割数を算出した後、最大の分割数を採用してすべての設定項目の分割補正量を算出するので、例えばトナー像の濃度が変化してもその変化を目視では識別できない程度の値に分割基準値を設定すると、すべての設定項目、すなわち現像バイアス値及び露光量の双方に関して目視では識別できない程度の変化で濃度調整が実行される。したがって、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において画質の変化を感じることをより一層抑制することが可能である。

さらに、分割補正量の算出の過程または濃度調整の過程で印刷ジョブが終了したとき、設定項目である現像バイアス値及び露光量に対して目標値を適用するので、印刷ジョブの終了後直ちに設定項目が目標値になる。したがって、同一印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることが抑制されることに加えて、印刷ジョブが終了した場合にはトナー像の濃度調整を迅速に完遂させることが可能である。

また、設定項目が現像バイアス値及び露光量であるので、同一印刷ジョブの実行中において、用紙１枚印刷するごとに徐々に現像バイアス値及び露光量が補正前の値から目標値に近づいていくことになる。したがって、現像バイアス値及び露光量を段階的に補正することにより、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じることを抑制することが可能になる。

そして、上記実施形態の構成によれば、画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置１において、一の印刷ジョブ実行中にトナー像の濃度調整の時期に達した場合であっても、その印刷ジョブで印刷した各用紙において大幅な画質の変化を感じさせることなく濃度調整を実行し、好適な画質を維持し続けることが可能な画像形成装置１を提供することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態における画像形成装置１は中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷用の画像形成装置であるが、本発明の適用対象となる画像形成装置がこのような種類に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを用いない画像形成装置や白黒印刷用の画像形成装置であっても構わない。

本発明は、画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置において利用可能である。

１ 画像形成装置
２ 本体
９ 露光部
１０ 中間転写ベルト（像担持体）
１８ 主制御部
２０ 画像処理部
２１ 記憶部
２３ 濃度検知センサ
３０ 画像形成部
３１ 感光体ドラム
３３ 現像部

Claims (3)

1. 画質を維持するために一定期間ごとにトナー像の濃度調整を実行する画像形成装置において、
   像担持体表面にトナーを供給して画像形成を実行する画像形成部と、
   像担持体表面に供給されたトナー像の濃度を検出するための濃度検出センサと、
   トナー像の濃度を決定付ける設定項目の目標値を設定項目ごとに記憶する記憶部と、
   前記濃度検出センサからの出力に基づいてトナー像の濃度に対応する前記設定項目の現在値を認識する画像処理部と、
   を備え、
   一の印刷ジョブ実行中に前記濃度調整の時期に達したとき、前記濃度検出センサ及び前記画像処理部を用いて得た前記設定項目の現在値を前記濃度調整における補正前の値とし、
   前記画像処理部が前記設定項目の前記補正前の値と前記目標値との差分から前記設定項目の補正量を導出するとともにこれを複数に等分した分割補正量を算出し、
   前記記憶部が前記分割補正量に対する基準となる分割基準値を前記設定項目ごとに記憶し、
   前記画像処理部が前記分割基準値より小さくなるように前記分割補正量を算出し、
   前記設定項目が複数存在するとき、各々の前記設定項目の前記分割補正量が各々に対応する前記分割基準値より小さくなるように各々分割数を算出した後、最大の分割数を採用してすべての前記設定項目の前記分割補正量を算出し、
   前記分割補正量を用紙所定枚分の画像形成を実行するごとに前記設定項目の前記補正前の値に加算して段階的に前記設定項目の前記補正前の値を前記目標値に接近させることにより前記濃度調整を実行することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記分割補正量の算出の過程または前記濃度調整の過程で前記印刷ジョブが終了したとき、前記設定項目に対して前記目標値を適用することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定項目が現像バイアス値、露光量の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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