JPH11231585A

JPH11231585A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JPH11231585A
Application number: JP10034373A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogiwara; 敦荻原; Kunio Yamada; 邦夫山田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1998-02-17
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】帯電露光から転写定着までの画像形成工程の
変動の影響を考慮した画像濃度制御を可能とする画像形
成装置を提供する。【解決手段】出力用紙上の校正用基準パッチ作成時に
形成される像担持体上パッチのパッチ濃度測定値と出力
用紙上のパッチ濃度測定値とに基づいて、濃度制御用基
準パッチの目標濃度を校正して校正目標値を設定し、設
定された校正目標値に一致するようにパラメータを操作
量としたフィードバック制御を実行する。最適な操作量
は、操作量と制御用基準パッチの濃度との対応を関係づ
けた制御ルールに基づき、濃度制御用基準パッチの濃度
が目標値と一致する操作量を算出し、これを最適操作量
として画像濃度制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式の
画像形成装置および画像形成方法に係わり、特に色や濃
度等の画質特性を高精度でフィードバック制御し、常に
一定の高品質な画質を得る画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真方式を用いた画像形
成装置においては、画質、特に画像濃度を最適に保つた
め、フィードバック制御がごく一般に用いられている。
これは、静電気を用いた電子写真方式では、その日の温
度や湿度などの環境条件、あるいは感光体や現像剤の経
時的な劣化などにより、装置自体の画像出力状態が変わ
りやすく、設定を固定した制御方式では、濃度再現性が
変動してしまう可能性が高いためである。

【０００３】従来のフィードバック制御の内容をより具
体的に説明すると、所定の濃度の現像または定着を行っ
た濃度パッチを作成し、作成された濃度パッチの濃度を
濃度検出器により検出することで濃度再現状況をモニタ
して目標濃度との誤差分を求め、これにフィードバック
ゲインを乗じることによって、制御用アクチュエータの
設定値補正量を算出する方法がもっとも一般的である。

【０００４】ここで、濃度パッチとしては、現像工程後
における未定着トナー像の濃度パッチ、あるいは用紙な
どの記録媒体上に形成された定着工程後の画像の濃度パ
ッチが用いられる。未定着トナー像の濃度パッチが用い
られる理由は、未定着トナー像の濃度パッチは用紙上に
形成される転写像や定着像と比較して作成および消去が
簡単でフィードバックの頻度を上げることが比較的容易
であること、さらに定着画像の濃度との相関が比較的高
いためである。一方、定着画像の濃度パッチが用いられ
る理由は、画像形態として最終的にユーザーが手にする
画像そのものであり、転写工程や定着工程における変動
要因を含めて画像品質を高い精度で測定できるからであ
る。

【０００５】また、制御用アクチュエータとしては、現
像特性を左右する帯電器印加電圧、露光量、現像バイア
ス、トナー濃度などがよく用いられている。具体的に
は、スコロトロン帯電器グリッド電圧設定値の調整、レ
ーザ出力部のレーザーパワー設定値の調整等が実行され
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】例えば、特開昭６３−
１７７１７６号には、現像電位を変えることにより現像
濃度を所望濃度に制御する方法が示されている。また、
特開平１−１６９４６７号には、感光体上に形成したト
ナー像の濃度パッチを測定して露光条件や現像バイアス
条件を制御することにより、所望の画像濃度を得る制御
方法が示されている。

【０００７】しかしながら、最適な現像電位は制御不能
な種々の外的要因、すなわち温度、湿度、累積複写枚数
などによって、常に影響を受けており、帯電電位、露光
量、現像バイアスなどの設定は、これらの要因を常に考
慮して行わなければならないという困難さを有してい
る。さらに、未定着トナー像の濃度パッチは、定着画像
の濃度との相関が高いとはいえ、後工程である転写工程
や定着工程における変動に関しては、その影響を検知す
ることは不可能である。

【０００８】定着画像の濃度をモニタする方法として
は、特開昭６２−２９６６６９号や特開昭６３−１８５
２７９号に代表されるように、装置本体に組み込まれた
画像読み取り部を利用するものが多い。しかし、この方
法は、一旦出力された画像を画像読み取り部に移して再
度読み取らせるという作業を、ユーザ自身が行わなけれ
ばならず、日常の画質管理としては、はなはだ煩わしい
欠点がある。

【０００９】また、特開平４−５５８６８号には光ファ
イバによって、特開平７一１６８４１２号には専用の検
知手段によって、それぞれオンラインで定着画像の濃度
をモニタすることが示されている。しかしながら、これ
らの方法では、画質管理のたびに頻繁にテストシートを
出力しなければならず、その用紙コストをユーザに強い
ることになるという問題がある。また、テストシートが
頻繁に出力されるために、実質的に装置本来の画像形成
速度が落ちることになり、装置本来の画像形成の生産性
も低下する問題がある。

【００１０】これらのことは、制御の収束性が悪く、濃
度を目標値とするためにフィードバックを繰り返し行う
必要がある場合に特に問題となる。すなわち、このよう
な場合には、制御精度を優先させ、濃度が目標値となる
まで用紙を出力しフィードバックを行い、ランニングコ
ストあるいは生産性を犠牲にするか、逆に、ランニング
コストや生産性を重視しフィードバック回数あるいは頻
度を減らし制御精度を下げるかのどちらかとなる。従っ
てランニングコストの増加や装置本来の画像形成の生産
性の低下を防止しつつ高精度な制御を行うことは困難で
ある。

【００１１】そこで、この発明の第１の目的は、最終出
力画像である定着画像の濃度を測定し、制御値を校正す
ることによって、帯電露光から転写定着までの画像形成
工程の変動の影響を考慮した制御を可能とする画像形成
装置および画像形成方法を提供することにある。

【００１２】また、この発明の第２の目的は、総合的な
画質精度を上げるために定着画像を測定して制御を行う
場合でも、測定用のテストシートの出力頻度を少なくし
つつ、フィードバックの回数を増やすことを可能とし、
ランニングコストの増加や装置本来の画像形成の生産性
の低下を防止しつつ高精度な制御を可能とする画像形成
装置および画像形成方法を提供することにある。

【００１３】この発明の第３の目的は、定着画像を測定
して制御を行う場合でも、ユーザやサービスマンの手を
借りなくとも自動で高精度の制御を行うことができる画
像形成装置および画像形成方法を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上述の各目的を達成する
ために本発明の画像形成装置は、１以上のパラメータを
操作量としてフィードバック制御による画像濃度制御を
行う画像形成装置において、像担持体上に濃度制御用基
準パッチを作成する制御用基準パッチ作成手段と、像担
持体上のパッチ濃度を測定する像担持体上パッチ濃度測
定手段と、出力用紙上に校正用基準パッチを作成する校
正用基準パッチ作成手段と、出力用紙上のパッチ濃度を
測定する出力用紙上パッチ濃度測定手段と、出力用紙上
の校正用基準パッチ作成時に形成される像担持体上パッ
チのパッチ濃度測定値と出力用紙上のパッチ濃度測定値
とに基づいて、フィードバック制御に用いる濃度制御用
基準パッチの目標濃度を校正し、該校正した目標値を校
正目標値として設定する目標値校正手段とを有し、濃度
制御用基準パッチの濃度を目標値校正手段によって設定
された校正目標値に一致するようにパラメータを操作量
とするフィードバック制御を実行して画像濃度制御を行
う構成を有することを特徴とする。

【００１５】さらに、本発明の画像形成装置は、パラメ
ータ操作量と制御用基準パッチの濃度との対応を関係づ
けた制御ルールを作成する制御ルール作成手段を有し、
制御ルール作成手段は、制御用基準パッチ作成手段によ
って作成された制御用基準パッチの測定濃度および該制
御用基準パッチ作成の際のパラメータ操作量とに基づい
て制御ルールを作成する構成を有し、制御ルール作成手
段の作成した制御ルールに基づいて、校正目標値に一致
する制御用基準パッチの濃度を実現するパラメータの操
作量を決定して画像濃度制御を行う構成を有することを
特徴とする。

【００１６】さらに、本発明の画像形成装置は制御用基
準パッチの濃度を目標値に一致させるために必要なパラ
メータの操作量を算出する適用操作量算出手段を有し、
適用操作量算出手段は、制御ルール作成手段によって作
成された制御ルールに基づき、制御用基準パッチの濃度
が目標値と一致する操作量を算出し、該算出した操作量
を目標値に一致させるために必要なパラメータの操作量
である適用操作量として設定する構成を有することを特
徴とする。

【００１７】さらに、本発明の画像形成装置において、
適用操作量算出手段は、制御用基準パッチ作成手段によ
って作成された制御用基準パッチの測定濃度と目標濃度
との誤差を算出する誤差演算手段と、制御ルール作成手
段によって作成された制御ルール、および誤差演算手段
の算出した制御用基準パッチ作成手段によって作成され
た制御用基準パッチの測定濃度と目標濃度との誤差とを
入力とする操作量補正演算手段とを有し、操作量補正演
算手段は、入力された制御ルールおよび制御用基準パッ
チの測定濃度と目標濃度との誤差とに基づいて適用操作
量を算出する構成を有することを特徴とする。

【００１８】さらに、本発明の画像形成装置において、
制御ルール作成手段の作成する制御ルールは、目標濃度
値とパラメータ操作量を関係づけた関数を含み、制御ル
ール作成手段は、適用操作量算出手段によって算出すべ
きパラメータ操作量の数に応じて、該算出すべきパラメ
ータ操作量が算出可能な数の関数を作成する構成を有す
ることを特徴とする。

【００１９】さらに、本発明の画像形成装置において、
パラメータは、電子写真パラメータであり、画像形成装
置における帯電電位設定値、露光量設定値、現像バイア
ス設定値の少なくともいずれかを含み、フィードバック
制御は、電子写真パラメータの操作量制御によって実行
する構成であることを特徴とする。

【００２０】さらに、本発明の画像形成方法は、１以上
のパラメータを操作量としてフィードバック制御による
画像濃度制御を行う画像形成方法であり、像担持体上に
濃度制御用基準パッチを作成し、該濃度制御用基準パッ
チのパッチ濃度に基づいて画像濃度制御を行う画像形成
方法において、出力用紙上に校正用基準パッチを作成
し、該校正用基準パッチ作成時に形成される像担持体上
パッチのパッチ濃度測定値と出力用紙上のパッチ濃度測
定値との濃度相関を求める濃度相関算出ステップと、濃
度相関に基づいて、フィードバック制御に用いる濃度制
御用基準パッチの目標濃度を校正し、該校正した目標値
を校正目標値として設定する目標値校正ステップと、濃
度制御用基準パッチの濃度を目標値校正ステップによっ
て設定された校正目標値に一致するようにパラメータを
操作量としてフィードバック制御を実行する制御ステッ
プとを有することを特徴とする。

【００２１】さらに、本発明の画像形成方法は、パラメ
ータ操作量と制御用基準パッチの濃度との対応を関係づ
けた制御ルールを作成する制御ルール作成ステップと、
制御ルール作成ステップによって作成された制御ルール
に基づき、濃度制御用基準パッチの濃度が目標値と一致
する操作量を算出し、該算出した操作量を前記目標値に
一致させるために必要なパラメータの操作量である適用
操作量として設定するパラメータ操作量設定ステップと
を有し、制御ルール作成ステップを実行後、パラメータ
操作量設定ステップを実行し、次に、濃度相関算出ステ
ップを実行後、パラメータ操作量設定ステップを実行す
ることを特徴とする。

【００２２】さらに、本発明の画像形成方法は、画像形
成装置の状態遷移の判別を行う状態遷移判別ステップ
と、パラメータ操作量と制御用基準パッチの濃度との対
応を関係づけた制御ルールを作成する制御ルール作成ス
テップと、濃度制御用基準パッチの濃度が目標値と一致
する操作量を算出し、該算出した操作量を前記目標値に
一致させるために必要なパラメータの操作量である適用
操作量として設定するパラメータ操作量設定ステップ
と、状態遷移判別ステップによる判別結果に基づいて、
制御ルール作成ステップ実行後にパラメータ操作量設定
ステップを実行するルーチン、および濃度相関算出ステ
ップ実行後にパラメータ操作量設定ステップを実行する
ルーチンの２つの実行ルーチンの実行順序を決定する制
御順序決定ステップとを有し、制御順序決定ステップに
おける決定結果に基づいて制御を実行することを特徴と
する。

【００２３】さらに、本発明の画像形成方法において、
状態遷移判別ステップは、前回の状態遷移判別ステップ
実行後、画像形成装置の稼動時間が予め定められた規定
時間を超えたこと、前回の状態遷移判別ステップ実行
後、画像形成装置による画像形成枚数が予め定められた
規定枚数を超えたこと、前回の状態遷移判別ステップ実
行後、画像形成装置内の温度または湿度が予め定められ
た規定量以上変化したこと、のいずれか少なくとも１つ
以上の状態変化を検出するステップを含むことを特徴と
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成装置に関
する具体的な実施例について、その構成および動作を詳
細に説明する。

【００２５】Ａ：実施例の構成（１）基本的構成先ず、本発明による画像形成装置の画像出力部ＩＯＴ
（イメージアウトプットターミナル）の概要を図２に示
す。なお、図２では画像読み取り部や画像処理部は省略
している。すなわち、電子写真式による画像出力部ＩＯ
Ｔのみを示している。

【００２６】図２を用いて、本発明の画像形成装置にお
ける画像形成手順を説明する。まず、スキャナ等の画像
読み取り手段（図示せず）で原稿を読み取ったり、ある
いは外部のコンピュータ（図示せず）などで作成された
りして得られた原画像信号に、画像処理部（図示せず）
で適切な処理を行う。これにより得られる入力画像信号
は、レーザー出力部１に入力され、レーザー光線Ｒを変
調する。このようにして、入力信号によって変調された
レーザー光線Ｒが、感光体２上にラスター照射される。

【００２７】一方、感光体２は、スコロトロン帯電器３
によって一様に帯電され、レーザー光線Ｒが照射される
と、その表面には入力画像信号に対応した静電潜像が形
成される。次いで現像器６により、感光体２表面に形成
された上記静電潜像がトナー像に現像される。さらに、
その感光体２上のトナー像が、転写装置７によって用紙
トレイ９から感光体２上に搬送される用紙Ｐ上に転写さ
れ、その用紙Ｐ上のトナー像が、定着器８によって定着
される。その後、感光体２はクリーナー４によりクリー
ニングされ、除電器５により残留電荷が除去され、一回
の画像形成動作が終了する。

【００２８】また、１０は現像濃度センサであり、像担
持体である感光体上に形成される制御用基準パッチ（後
述）の濃度を検出する。さらに、この制御用基準パッチ
濃度の目標値を校正するために用紙上に校正用基準パッ
チが作成され、定着器８より後方の位置において、定着
濃度センサ１１により、定着された校正用基準パッチの
濃度が測定される。この校正用基準パッチが作成される
用紙は、ユーザーにプリントアウトした書類の名称やフ
ォント情報等のメッセージなどを伝えるためのバナーシ
ートを用いる。

【００２９】（２）基準パッチの作成機構およびそのモ
ニタ機構ここで、本実施例の画像形成装置における基準パッチの
作成およびそのそのモニタ機構について説明する。本実
施例においては、基準パッチは像担持体である感光体上
に形成される制御用基準パッチ、および、出力用紙上の
校正用基準パッチの２種類を用いる。

【００３０】まず、感光体上の制御用基準パッチは、図
３に示すように、ミッド（網点カバレッジ６０％）濃度
パッチＰａ１とハイライト（網点カバレッジ２０％）濃
度パッチＰａ２の２種類を採用している。そして、これ
らミッド濃度パッチＰａ１、ハイライト濃度パッチＰａ
２は、例えば図３に示すように、いずれも２ｃｍ角程度
の大きさに設定される。ここで示す基準パッチは一例で
あり、大きさ、濃度とも、ここで示す例に限定されるも
のではなく、様々な態様において実行可能である。例え
ば多数の濃度の基準パッチを用いてより細かな濃度制御
を行う構成としてもよい。

【００３１】また現像濃度センサ１０は、図４に示すよ
うに感光体２の表面に光を照射するＬＥＤ照射部１０ａ
と、感光体２の表面からの正反射光または拡散光を受光
する受光素子１０ｂとから構成されている。先の図３に
示すラインＬ１は、現像濃度センサ１０の検出ラインで
ある。従って、ミッド濃度パッチＰａ１とハイライト濃
度パッチＰａ２は検出ラインＬ１上に形成されるように
なっており、現像濃度センサ１０の近傍を順次通過す
る。ＬＥＤ照射部１０ａから照射された光に対する濃度
パッチの正反射光または拡散光を受領した受光素子１０
ｂの受光量を測定することにより濃度が測定される。

【００３２】ここで、濃度センサの検出するミッド濃度
パッチＰａ１とハイライト濃度パッチＰａ２の各濃度検
出信号に基づいて、２種類のパッチ濃度が目標値となる
ように制御される。この時、ミッド濃度パッチＰａ１と
ハイライト濃度パッチＰａ２は、用紙に転写されること
はなく、クリーナー１１の部分を通過する際に消去され
る。

【００３３】一方、用紙上に生成される校正用基準パッ
チのパッチ濃度（網点カバレッジ）は、例えば図５に示
すように、Ｃｉｎ１０％〜１００％まで１０％刻みとし
た１０種類の異なるものが用いられる。そして、これら
の校正用基準パッチの大きさは、前述の制御用基準パッ
チと同様、いずれも２ｃｍ角程度の大きさに設定され
る。さらに、これら校正用基準パッチ作成時に、同一パ
ッチの現像濃度と定着濃度とを対比して検出するため、
校正用基準パッチも現像濃度センサの検出ラインＬ１上
に形成され、現像濃度についても現像濃度センサによる
検出が可能な構成となっている。

【００３４】用紙上に定着された校正用基準パッチの濃
度を測定する定着濃度センサ１１は、図６に示すように
現像濃度センサ１０と同様に、用紙上に光を照射するＬ
ＥＤ照射部１１ａと、バナーシートＢからの拡散光を受
光する受光素子１１ｂとによって構成される。定着濃度
センサ１１は、現像濃度センサの検出ラインＬ１と同じ
ライン上に配置される。

【００３５】（３）制御部の構成次に、本発明の画像形成装置の制御部の構成について詳
細に説明する。図１は、画像出力部ＩＯＴの、スコロト
ロン帯電器３およびレーザー出力部１を制御する制御部
２０の構成を示すブロック図である。

【００３６】図１において、定着濃度目標値メモリ２１
は、用紙上に定着されたミッド濃度パッチおよびハイラ
イト濃度パッチ、それぞれの濃度の目標値を定着濃度セ
ンサ１１の出力に換算した値（この実施例の場合は
「０」〜「２５５」の間の値）を記憶している。現像濃
度目標値校正器２２は、校正用基準パッチ作成時の現像
濃度センサ１０と定着濃度センサ１１の測定値との対応
関係から、用紙上に定着されたミッドおよびハイライト
パッチ濃度が、定着濃度目標値メモリ２１に記憶された
目標値となるように、制御用基準パッチ濃度の目標値を
校正する。現像濃度センサ１０と定着濃度センサ１１の
測定値との対応関係および校正方法については、図９の
濃度相関図を用いて後段で詳細に説明する。校正された
制御用基準パッチ濃度目標値は現像濃度目標値メモリ２
３に格納される。この、現像濃度目標値メモリ２３に格
納された現像濃度目標値と、制御動作時の現像濃度との
誤差が、誤差演算器２４で計算される。

【００３７】一方操作量メモリ２５内には、基準パッチ
作成時、および出力画像作成時の、画像形成装置の操作
量が格納されている。ここで、操作量とは、被制御対象
の出力値を変化させるパラメータの調整量をいい、この
実施例の場合は、スコロトロン帯電器３のグリッド電圧
設定値（０〜２５５、以下スコロ設定値と略称する）と
レーザ出力部１のレーザーパワー設定値（０〜２５５、
以下ＬＰ設定値と略称する）の２種である。この２つの
量を操作量としたのは、制御しようとしている画像濃度
がミッド濃度部とハイライト濃度部の二点であること、
および、スコロ設定値とＬＰ設定値が、ミッド濃度とハ
イライト濃度に相関が高いためである。以下、説明する
実施例においてはこの２つの操作量を中心として説明す
るが、他の設定が必要な操作量についても本発明の適用
により最適な操作量を設定することが可能である。

【００３８】操作量メモリ２５から読み出されたスコロ
設定値はグリッド電源１５に供給され、これにより、グ
リッド電源１５はスコロ設定値に応じた電圧をスコロト
ロン帯電器３に印加する。また、操作量メモリ２５から
読み出されたＬＰ設定値は、レーザ駆動回路１６に供給
され、これにより、レーザ駆動回路１６はＬＰ設定値に
応じたレーザーパワーをレーザー出力部１に与える。

【００３９】制御用基準パッチ作成時の操作量メモリ２
３内の操作量設定値と、現像濃度センサ１０の読み取り
値（この実施例の場合は「０」〜「２５５」の間の値）
は、制御ルール演算器２６に入力され、後述するよう
に、制御ルール演算器２６内で制御ルールが作成され
る。ここでは、パラメータ操作量と制御用基準パッチの
測定濃度との対応を関係づけた制御ルールが作成され
る。これは事例ベース推論と呼ばれる手法に基づいてい
る。作成された制御ルールは、制御ルールメモリ２７に
記憶される。

【００４０】次に操作量補正演算器２８は、制御ルール
メモリ２７に記憶されている制御ルールを用いて、誤差
演算器２４から出力される２種類の現像パッチ濃度の目
標値に対する誤差がゼロとなるような操作量の補正量を
演算する。具体的な方法については後述する。

【００４１】一方、基準パッチ信号発生器３１は、画像
出力部ＩＯＴに対してミッド濃度パッチおよびハイライ
ト濃度パッチの２種類の制御用基準パッチ、および、用
紙上の校正用基準パッチの作成を指示し、それぞれの基
準パッチ作成タイミングにおいて、基準パッチ信号を画
像出力部ＩＯＴのレーザ駆動回路１６に出力する。これ
によって、図３の制御用基準パッチ、図５の校正用基準
パッチそれぞれの基準パッチが形成される。

【００４２】基準パッチ信号発生器３１の動作タイミン
グは、Ｉ／Ｏ調整部２９によって決められる。Ｉ／Ｏ調
整部２９は、クロックタイマ３０が出力するタイム信号
を監視し、それぞれの基準パッチが所定位置に形成され
るように、基準パッチ信号発生器３１に動作タイミング
信号を供給する。

【００４３】Ｂ：実施例の動作以下、図７を参照して本発明の画像形成装置における出
力画像濃度制御の動作を説明する。

【００４４】出力画像濃度の制御動作は、初期設定のセ
ットアップを行った後、まず、図７に示すステップＳ１
において、現像濃度の目標値の校正を行う目標値校正ル
ーチンを実行する。

【００４５】図７のステップＳ１の目標値校正ルーチン
について図８に詳しく示す。まず、ステップＳ１１で、
操作量メモリ２５内に記憶されている前回の制御結果で
あるスコロ設定値ＳＣおよびＬＰ設定値ＬＰを設定す
る。次に、ステップＳ１２で感光体上に先述したＣｉｎ
１０％〜１００％まで１０％刻みとした１０種類の校正
用基準パッチの現像像を作成する。次にステップＳ１３
で現像濃度センサ１０によりそのパッチの現像濃度を測
定する。次にステップＳ１４で感光体上の現像像を用紙
上に転写定着し、ステップＳ１５で、定着濃度センサ１
１により、その定着後の基準パッチの濃度を測定する。
次に、ステップＳ１６で、制御用基準パッチ濃度の目標
値を校正する。

【００４６】制御用基準パッチ濃度の目標値の校正方法
について図９に示す現像−定着濃度相関図を用いて説明
する。図９は校正用基準パッチ作成時に形成される像担
持体上パッチのパッチ濃度測定値と出力用紙上のパッチ
濃度測定値との濃度相関図である。図９に示すように、
現像濃度測定値を横軸に、同じく定着濃度測定値を縦軸
に取り、校正用基準パッチの１０種類のそれぞれの測定
値をグラフ上にプロットし、両者の対応関係を得る。次
に、定着濃度目標値メモリ２１内に記憶されているあら
かじめ技術者が設定しておいたミッド目標濃度（本実施
例では２２５）、およびハイライト目標濃度（本実施例
では１００）をグラフ上に重ね、これら定着パッチの目
標濃度２２５、および１００を実現する現像パッチ濃度
を求める。図９から理解されるように、本実施例では、
定着パッチのハイライト目標濃度１００に対応する現像
パッチ濃度が７９、定着パッチのミッド目標濃度２２５
に対応する現像パッチ濃度が２１４となる。これによ
り、制御用基準パッチ濃度の目標値が校正され、目標値
校正ルーチンが終了する。

【００４７】目標値校正ルーチン終了後、図７のステッ
プＳ２に進み、現像濃度の目標値校正量（校正前の目標
値と校正後の目標値の差）が規定値内か判断する。校正
量が規定値より小の場合には、ステップＳ４に進み、制
御ルール生成ルーチンを実行する。校正量が規定値より
大の場合には、ステップＳ３に進み、再び目標値校正ル
ーチンを実行する。この時の目標値校正ルーチンはステ
ップＳ２と同じである。目標値校正ルーチン終了後、ス
テップＳ４に進み制御ルール生成ルーチンを実行する。

【００４８】制御用基準パッチ濃度目標値の校正手段に
よる校正量が所定値を越えた場合には、再び校正用基準
パターンを作成し、制御用基準パッチ濃度目標値の校正
を行うこととしている。従って、校正用基準パッチ画像
に画質欠陥が生じたり、なんらかの理由により測定値に
ノイズが混入し、測定値が異常値となった場合などにお
いても、その異常値を除去できる。

【００４９】校正用基準パッチが作成される用紙は、ユ
ーザに情報を伝えるために通常の画像出力とは別に出力
される用紙を用いることが可能である。例えばユーザに
対して画像形成装置の状態やエラー情報等々のメッセー
ジを伝えるバナーシートを用いれば、構成用基準パター
ンを作成するためだけの専用のシートを用いる必要はな
い。

【００５０】図７のステップＳ４に示す現像パッチ濃度
制御用の制御ルールの生成を行う制御ルール生成ルーチ
ンの詳細を図１０に示す。図１０に示すように、まずス
テップＳ２１でスコロ設定値およびＬＰ設定値を３通り
に切り替えつつ、ステップＳ２２で感光体上に３組のミ
ッドおよびハイライト現像パッチを作成する。次にステ
ップＳ２３で現像濃度センサ１０により３組のミッドお
よびハイライト現像パッチ濃度を測定する。次に、ステ
ップＳ２４に進んで、制御ルール演算器２６内で、スコ
ロ設定値およびＬＰ設定値と、現像濃度センサ１０の測
定値から、制御ルールを演算する。そして、この場合の
制御ルールは、図１１に示すような制御ルール平面とし
て抽出される。

【００５１】すなわち、図１１において、点Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３は、３組のスコロ設定値とＬＰ設定値の組み合
わせを示す点である。ここで、点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対
応するハイライト濃度（ハイライト濃度パッチの検出濃
度）を示す点をＨ１，Ｈ２，Ｈ３とし、同様に点Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３に対応するミッド濃度（ミッド濃度パッチの
検出濃度）を示す点をＭ１，Ｍ２，Ｍ３とする。そし
て、点Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を通る平面をミッドルール平面
ＭＰとし、点Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３を通る平面をハイライト
ルール平面ＨＰとする。

【００５２】ここで、温度、湿度の環境条件、あるいは
画像形成装置の各機器の使用条件等、各種状態量が変化
しない場合に、スコロ設定値とＬＰ設定値を適宜変化さ
せたときに得られるミッド濃度を示す点は、すべてミッ
ドルール平面ＭＰ内に収まることになる。また、同様に
して、上述の各種状態量が変化しない場合に、スコロ設
定値とＬＰ設定値を適宜変化させたときに得られるハイ
ライト濃度を示す点は、全てハイライトルール平面ＨＰ
内に収まることになる。これらの平面を規定する条件を
抽出することによりミッド濃度とハイライト濃度に関す
る制御ルールが演算される。

【００５３】数式を用いて示せば、次のようになる。ミ
ッド濃度に関する制御ルールおよびハイライト濃度に関
する制御ルールはそれぞれ以下のように示される。

【００５４】

【数１】Ｄ６０＝ａ１・ＬＰ＋ａ２・ＳＣ＋ａ３Ｄ２０＝ｂ１・ＬＰ＋ｂ２・ＳＣ＋ｂ３ここでＤ６０はミッド濃度、Ｄ２０はハイライト濃度、
ＬＰはＬＰ設定値、ＳＣはスコロ設定値である。またａ
１，ａ２，ａ３，ｂ１，ｂ２，ｂ３は係数である。これ
らの係数を求めることにより制御ルールが演算され、制
御ルール生成ルーチンが終了する。

【００５５】図１１に示される平面、ＭＰ：ミッドルー
ル平面は上記の式Ｄ６０＝ａ１・ＬＰ＋ａ２・ＳＣ＋ａ
３で規定される平面であり、ＨＰ：ハイライトルール平
面はＤ２０＝ｂ１・ＬＰ＋ｂ２・ＳＣ＋ｂ３で規定され
る平面となる。これらの平面は、ＬＰ設定値軸およびス
コロ設定値軸の両軸によって規定される平面に平行な面
となれば、任意のＬＰ設定値およびスコロ設定値を用い
ることが可能となるが、上記測定によって生成されるミ
ッドルール平面およびハイライトルール平面は、図１１
から理解されるように傾いた面を形成している。これら
の傾きは主に温度、湿度等の環境条件、また感光体や現
像剤の経時的な変化などに起因し、これらの条件が変化
すればこの平面の傾きも変化することとなる。

【００５６】制御ルール生成ルーチン終了後、図７のス
テップＳ５に進んで、生成された制御ルールをもとに、
感光体上の現像パッチ濃度を制御する現像濃度制御ルー
チンを実行する。現像濃度制御ルーチンの詳細を図１２
に示す。現像濃度制御ルーチンは図１２に示すように、
先ず、ステップＳ３１で操作量補正演算器２８により操
作量の補正量を演算する。

【００５７】操作量の補正量演算は、先に求められた制
御ルールを用いて所定の目標濃度を達成するスコロ設定
値およびＬＰ設定値を求める。すなわち、図１３に示す
ように、先述した３組のスコロ設定値とＬＰ設定値の組
み合わせ、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３によって決定されたミッド
ルール平面ＭＰおよびハイライトルール平面ＨＰに、ミ
ッド目標濃度をとる平面（ミッド目標濃度平面ＭＴＰ）
およびハイライト目標濃度をとる平面（ハイライト目標
濃度平面ＨＴＰ）をそれぞれ重ねる。これらのミッド目
標濃度平面ＭＴＰおよびハイライト目標濃度平面ＨＴＰ
は、ＬＰ設定値軸およびスコロ設定値軸、両軸によって
規定される平面に平行な面として設定される。

【００５８】Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３によって決定されたミッ
ドルール平面ＭＰおよびミッド目標平面ＭＴＰの交線Ｍ
ＴＬは、ミッド濃度に関する制御ルールを満たし、かつ
ミッド目標濃度をとる点の集合である。また、Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３によって決定されたハイライトルール平面ＨＰ
およびハイライト目標濃度平面ＨＴＰの交線ＨＴＬは、
ハイライト濃度に関する制御ルールを満たし、かつハイ
ライト目標濃度をとる点の集合である。そして交線ＭＴ
ＬおよびＨＴＬの双方をともに満たすスコロ設定値およ
びＬＰ設定値の組を求める。このスコロ設定値およびＬ
Ｐ設定値の組は、スコロ設定値の座標軸およびＬＰ設定
値の座標軸が形成する平面への交線ＢＴＬおよびＨＴＬ
の射影の交点である。この交点が図１３に示す最適設定
値に対応する。

【００５９】上述の最適設定値を構成するスコロ設定値
およびＬＰ設定値の組を求める過程を数式を用いて示
す。まず、先に示した［数１］をスコロ設定値ＳＣおよ
びＬＰ設定値ＬＰについて解いて以下の式を導く。

【００６０】

【数２】ＳＣ＝（ｂ１・Ｄ６０−ａ１・Ｄ２０−ａ３・
ｂ１＋ａ１・ｂ３）／（ａ２・ｂ１−ａ１・ｂ２）ＬＰ＝（ｂ２・Ｄ６０−ａ２・Ｄ２０−ａ３・ｂ２＋ａ
２・ｂ３）／（ａ１・ｂ２−ａ２・ｂ１）

【００６１】上記式のＤ６０およびＤ２０にミッド目標
濃度およびハイライト目標濃度を代入すれば、上述の最
適設定値を構成するＬＰ設定値ＬＰおよびスコロ設定値
ＳＣが決定する。この最適設定値を構成するＬＰ設定値
ＬＰおよびスコロ設定値ＳＣを設定して適用パラメータ
操作量として画像形成装置を動作させることにより、適
正な濃度を有する画像が理論的に得られることになる。

【００６２】制御ルールは、上記の式によって理解され
るように目標濃度値とパラメータ操作量を関係づけた関
数であり、これらの関数に基づいて上述のパラメータ操
作量となる最適設定値を求めるものである。上述の例で
は、ＬＰ設定値ＬＰおよびスコロ設定値ＳＣの２つの操
作量を求めれば必要十分であるが、これらの操作量以外
にさらに多数のパラメータ操作量の算出が必要な場合
は、算出すべきパラメータ操作量の数に応じて、該算出
すべきパラメータ操作量が算出可能な数の関数、すなわ
ち制御ルールを作成すればよい。例えば前述のＤ６０、
Ｄ２０以外にさらに異なる濃度値に設定した場合の目標
濃度値とパラメータ操作量を関係づけた関数を作成する
ことにより、さらに多くの最適設定値を構成するパラメ
ータ操作量の算出が可能となる。

【００６３】ミッドおよびハイライトパッチ濃度の目標
値と、現像濃度センサによる測定値との誤差が誤差演算
器２４より与えられる場合には、操作量のスコロ設定値
ＳＣの補正量ΔＳＣおよびＬＰ設定値ＬＰの補正量ΔＬ
Ｐは、下式に示すミッド濃度誤差ΔＤ６０およびハイラ
イト濃度誤差ΔＤ２０との関係式を用いて、以下の手順
で求められる。

【００６４】

【数３】ΔＤ６０＝ａ１・ΔＬＰ＋ａ２・ΔＳＣ ΔＤ２０＝ｂ１・ΔＬＰ＋ｂ２・ΔＳＣとして、これをΔＳＣおよびΔＬＰについて解いて、 ΔＬＰ＝（ｂ２・ΔＤ６０−ａ２・ΔＤ２０）／（ａ１
・ｂ２−ａ２・ｂ１） ΔＳＣ＝（ｂ１・ΔＤ６０−ａ１・ΔＤ２０）／（ａ２
・ｂ１−ａ１・ｂ２）を得る。

【００６５】上記式に基づいて算出された補正量ΔＳＣ
およびΔＬＰを現像パッチ作成時のスコロ設定値ＳＣお
よびＬＰ設定値ＬＰより減じ、補正後のＳＣ，ＬＰが得
られる。

【００６６】上記式中ΔＤ６０は、図１３において、任
意のスコロ設定値ＳＣｘとＬＰ設定値ＬＰｙの点（ＳＣ
ｘ，ＬＰｙ）におけるミッドルール平面ＭＰとミッド目
標濃度平面ＭＴＰとの差分に相当し、ΔＤ２０は、同様
の（ＳＣｘ，ＬＰｙ）におけるハイライトルール平面Ｈ
Ｐとハイライト目標濃度平面ＨＴＰとの差分に相当す
る。また、ΔＳＣ、ΔＬＰは、最適設定値を構成するス
コロ設定値、ＬＰ設定値の組を（ＳＣ，ＬＰ）とする
と、ΔＳＣはＳＣとＳＣｘの差分、ΔＬＰはＬＰとＬＰ
ｙとの差分に相当する。

【００６７】こうして得られたスコロ設定値ＳＣおよび
ＬＰ設定値ＬＰを図１２のステップＳ３２で設定し、ス
テップＳ３３で、ミッドおよびハイライト現像パッチを
作成しステップＳ３４で現像濃度センサ１０によりミッ
ドおよびハイライト現像パッチ濃度を測定し、現像濃度
制御ルーチンが終了する。

【００６８】現像濃度制御ルーチン終了後に、図７のス
テップＳ６に進んで、現像パッチ濃度の目標値と、現像
パッチ濃度測定値の誤差が規定値内か判断する。誤差が
規定値より大きい場合にはステップＳ５に戻り、再び現
像パッチ濃度制御ルーチンを実行する。誤差が規定値内
の場合には、ステップＳ７に進んで、出力画像の作成を
行う。

【００６９】本発明の画像形成装置においては、以上の
ように最適設定値を構成するスコロ設定値ＳＣおよびＬ
Ｐ設定値ＬＰによって出力画像濃度制御が行われ、これ
らの（ＳＣ，ＬＰ）によって生成される画像濃度は目標
濃度と一致することとなり、画像濃度が常に最適に保た
れる。

【００７０】以上、説明したように本発明の画像形成装
置、および画像形成方法によれば、感光体等の像担持体
上に形成した制御用基準パッチをもとに制御を行うこと
ができ、濃度が目標値となるように繰り返しフィードバ
ックを行っても像担持体上でパッチ作成消去が行われる
のみで、用紙は出力されない。従って、用紙の出力頻度
を上げることなく、フィードバック回数を増やすことが
可能となる。また、用紙上の校正用パッチ濃度を自動測
定するため、人手を介す必要がない。また、用紙上の校
正用パッチ濃度をもとに、像担持体上の制御用基準パッ
チ濃度の目標値を校正するため、転写工程や定着工程に
おける変動の影響まで含んだ制御が可能となる。

【００７１】また、校正用基準パッチを作成する用紙の
出力前に、予め像担持体上の制御用基準パッチ濃度を前
回設定された目標値に制御する構成では、目標値の校正
量が小さい場合には、校正用の用紙を出力後のフィード
バックの回数を減らすことができ、校正用の用紙を出力
してからユーザーが希望した画像の出力までの時間を短
くすることができる。

【００７２】Ｃ：その他の実施態様以下、上述した本発明の画像形成装置の実施例とは異な
る実施態様について説明する。

【００７３】（１）前述した実施例は、画像出力部ＩＯ
Ｔが、単色のレーザープリンタの例であったが、本発明
の適用は、これに限定されるものではなく、多色レーザ
ープリンタであっても、あるいはアナログ方式の複写機
であっても、全く同様の効果を発揮することができる。

【００７４】多色プリンタにおいて、各色の濃度に対応
させて、例えば図１３に示す目標濃度平面と、測定値か
らなる濃度平面とを算出し、これら両平面の交差ライン
およびその交差ラインから最適パラメータ設定値を求め
ることによって目標濃度を有するカラー画像を得ること
が可能となる。

【００７５】（２）また、上述の実施例において用いた
センサはＬＥＤ照射部と、受光素子の組み合わせによっ
て構成しているが、これは単なる一例であり、本発明の
効果を得るためには、基準パッチの濃度が正しく測定で
きるセンサであれば、どのような方式のものでも構わな
い。

【００７６】（３）また、実施例では、制御用基準パッ
チの濃度としてミッド（網点カバレッジ６０％）濃度パ
ッチとハイライト（網点カバレッジ２０％）濃度パッチ
の二種類を採用したが、これら基準パッチも、この二種
類に限定されることなく、たとえば、網点カバレッジ５
０％に対応する濃度のみを制御対象として選択しても良
いし、さらに多くの種類の制御用基準パッチを用いて、
より多くの階調ポイントを制御しても良い。ただし、各
階調ポイントをそれぞれ独立に制御したい場合は、制御
用パラメータの種類を階調ポイント数に見合った数だけ
用意する必要がある。

【００７７】（４）実施例では、校正用基準パッチとし
て、網点カバレッジ１０〜１００％まで１０％刻みの１
０種類のパッチを用いたが、パッチ濃度、数量はこれに
限定されない。例えば２０〜１００％まで２０％刻みの
５種類としてもよく、あるいは、制御用パッチと同じミ
ッドおよびハイライトの２種類を操作量設定値を切り替
えつつ繰り返し作成してもよい。すなわち、校正用基準
パッチの、感光体上現像濃度と、用紙上定着濃度との対
応関係から制御量基準パッチの目標値を校正できるもの
であればどのようなパッチを用いてもよい。

【００７８】（５）実施例においては、制御用基準パッ
チ濃度として感光体上の現像パッチの濃度をモニタした
が、これに限らず、例えば、感光体上のトナー像を中間
転写体上に重ねた後、用紙上へ一括転写するタイプの画
像形成装置であれば、その中間転写体上に転写したパッ
チ濃度を測定することとしてもよい。すなわち、制御用
基準パッチとしては、画像形成工程の中で、用紙上にパ
ッチを転写する以前の工程のものであればどのようなパ
ッチでもよい。

【００７９】（６）実施例では現像バイアス設定値を固
定値としたが、例えばレーザーパワー設定値を固定し、
スコロトロン帯電器のグリッド電圧設定値と現像バイア
スとを制御パラメータとして採用することもできる。こ
れは現像バイアスもミッド濃度とハイライト濃度に高い
相関をもっているためである。したがって、別の組合せ
として、スコロトロン帯電器のグリッド電圧設定値を固
定し、レーザーパワー設定値と現像バイアスとを制御パ
ラメータとして採用することもできる。

【００８０】あるいはまた、レーザーパワー設定値、現
像バイアス設定値、およびスコロトロン帯電器のグリッ
ド電圧設定値の三つを使って三つの階調ポイントを制御
することも可能である。すなわち、例えは、網点カバレ
ッジが１００％、５０％、２０％というようにである。

【００８１】あるいは、現像ロール回転速度や２成分現
像方式の場合にはトナー濃度を操作量として用いてもよ
い。

【００８２】（７）実施例では、校正用基準パッチの作
成用にバナーシートを用いたが、基準パッチ専用のシー
トを使える場合や、バナーシートを使わないユーザに対
しては、専用シートを用いて校正用基準パッチを作成し
てもよい。特に温湿度をモニタしておき、温湿度が大き
く変わった時に専用のシートを使って基準パターンを作
成／検知を行なうと効果が大きい。

【００８３】（８）実施例で用いる制御ルールは、制御
ルール生成ルーチンにより生成しているが、これに限ら
ず、たとえば、生成した制御ルールを記憶しておき、そ
の中から現状に適合するルールを抽出することとしても
よい。この具体的な方法については、特開平８−１３７
１４６号公報にて本出願人が出願している方法などがあ
る。あるいは、技術者があらかじめ制御ルールを用意し
ておいてもよい。すなわち、操作量と制御量の対応関係
がつかめるものであればどのようなものを用いてもよ
い。

【００８４】（９）実施例では、はじめに、目標値校正
ルーチンを実行し、制御用パッチ濃度の目標値を校正し
た後、パッチ濃度制御を実行している。これに限らず、
図１４に示すようにあらかじめ、前回実行された制御に
よって校正された目標値をもとに、現像濃度制御を行い
（Ｓ４１〜Ｓ４３）、目標濃度が得られた後、目標値校
正を行い（Ｓ４４〜Ｓ４６）、校正された目標値となる
ように再び現像濃度制御を行い（Ｓ４７〜Ｓ４８）、出
力画像の作成を行う（Ｓ４９）こととしてもよい。これ
は、画像形成装置の電源投入時や、長時間停止した後な
ど、定着器が定着可能温度となるまでに時間がかかる。
この間に、あらかじめ現像濃度制御を行うことで、校正
用基準パッチ出力後の現像濃度制御時間を短くし、出力
画像作成までの時間をより短くするためである。

【００８５】（１０）さらに、画像形成装置の状態遷移
を判別し、その結果をもとに、状態が遷移したと判別さ
れた場合には、上述の変形例（９）で示すようにして前
回実行された制御によって校正された目標値を基に現像
濃度制御を行い、目標濃度が得られた後、目標値校正を
行い、その後、校正された目標値となるように現像制御
を行う。一方、状態が遷移していないと判別された場合
には、はじめに目標値の校正を行い、その後現像濃度制
御を行うようにしてもよい。画像形成装置の状態遷移の
判別は、たとえば、前回の状態遷移の判別後、画像形成
装置本体の稼動時間が予め定められた規定時間を超えた
こと、または前回の状態遷移の判別後、画像形成装置本
体による画像形成枚数が予め定められた規定枚数を超え
たこと、あるいは前回の状態遷移の判別後、画像形成装
置内の温度または湿度が予め定められた規定量以上変化
したことのいずれか少なくとも１つ以上の状態変化を検
出することにより行う。これにより、画像形成装置の状
態が遷移したと判別された場合には、あらかじめ目標値
校正前に現像濃度制御を行うことにより、より高精度な
制御が可能となる。また画像形成装置の状態が遷移して
いないと判別された場合には、目標値校正前の現像濃度
制御が省略でき、制御に要する時間をより短くすること
が可能となる。

【００８６】

【発明の効果】上述したように、この発明の画像形成装
置によれば、あらかじめ、感光体上の制御用基準パッチ
濃度が目標値となるように制御を行い、その後、用紙上
に校正用基準パッチを作成し、そのときの、現像濃度と
定着濃度の測定値をもとに制御用基準パッチ濃度目標値
を校正し、校正後の目標値となるように、再び制御を行
っている。このように感光体上の制御用基準パッチをも
とに制御を行うことができ、濃度が目標値となるように
繰り返しフィードバックを行っても感光体上でパッチ作
成消去が行われるのみで、用紙は出力されない。従っ
て、用紙の出力頻度を上げることなく、フィードバック
回数を増やす作用があり、ランニングコストの増加や装
置本来の画像形成の生産性の低下を防止しつつ、確実に
目標値が得られる高精度な制御が可能となる効果があ
る。

【００８７】さらに、用紙上の校正用パッチ濃度をもと
に、制御用基準パッチ濃度の目標値を校正しているの
で、帯電露光から転写定着までのすべての画像形成工程
の変動の影響を含んだ制御が可能となる。従って、ユー
ザーが手にする画像そのものの濃度を常に一定に保つ効
果がある。また、基準パッチ濃度の測定はすべて自動で
行われるため、人手を介する必要がなく、ユーザーやサ
ービスマンによる作業を必要としないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の画像出力部ＩＯＴの制御部２０の
構成を主に示すブロック図である。

【図２】この発明の画像形成装置の画像出力部ＩＯＴ
の構成を示すブロック図である。

【図３】この発明の現像濃度検出用のパッチを説明す
る図である。

【図４】この発明の現像濃度センサの構成を示す図で
ある。

【図５】この発明の用紙上の階調パッチを説明する図
である。

【図６】この発明の用紙上の定着パッチ濃度を測定す
る定着濃度センサの構成を示す図である。

【図７】この発明の出力画像濃度制御ルーチンを示す
フローチャートである。

【図８】図７に示すフロー中の目標値校正ルーチンの
詳細を示すフローチャートである。

【図９】この発明において、現像濃度目標値校正を現
像−定着濃度相関図を用いて行う方法を説明する図であ
る。

【図１０】図７に示すフロー中の制御ルール生成ルー
チンの詳細を示すフローチャートである。

【図１１】この発明の制御ルールを説明する図であ
る。

【図１２】図７に示すフロー中の現像濃度制御ルーチ
ンの詳細を示すフローチャートである。

【図１３】この発明の、操作量設定値の推論方法を説
明する図である。

【図１４】この発明の出力画像濃度制御ルーチンの変
更例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１レーザー出力部３スコロトロン帯電器７転写装置８定着器９用紙トレイ１０現像濃度センサ１１定着濃度センサ１５グリッド電源１６レーザー駆動回路２０制御部２１定着濃度目標値メモリ２２現像濃度目標値校正器２３現像濃度目標値メモリ２４誤差演算器２５操作量メモリ２６制御ルール演算器２７制御ルールメモリ２８操作量補正演算器３１基準パッチ信号発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１以上のパラメータを操作量としてフィ
ードバック制御による画像濃度制御を行う画像形成装置
において、像担持体上に濃度制御用基準パッチを作成する制御用基
準パッチ作成手段と、前記像担持体上のパッチ濃度を測定する像担持体上パッ
チ濃度測定手段と、出力用紙上に校正用基準パッチを作成する校正用基準パ
ッチ作成手段と、前記出力用紙上のパッチ濃度を測定する出力用紙上パッ
チ濃度測定手段と、前記出力用紙上の校正用基準パッチ作成時に形成される
像担持体上パッチのパッチ濃度測定値と出力用紙上のパ
ッチ濃度測定値とに基づいて、フィードバック制御に用
いる濃度制御用基準パッチの目標濃度を校正し、該校正
した目標値を校正目標値として設定する目標値校正手段
とを有し、前記濃度制御用基準パッチの濃度を前記目標値校正手段
によって設定された校正目標値に一致するように前記パ
ラメータを操作量とするフィードバック制御を実行して
画像濃度制御を行う構成を有することを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記画像形成装置は、さらにパラメータ
操作量と制御用基準パッチの測定濃度との対応を関係づ
けた制御ルールを作成する制御ルール作成手段を有し、前記制御ルール作成手段は、前記制御用基準パッチ作成
手段によって作成された制御用基準パッチの測定濃度お
よび該制御用基準パッチ作成の際のパラメータ操作量と
に基づいて制御ルールを作成する構成を有し、前記制御ルール作成手段の作成した制御ルールに基づい
て、前記校正目標値に一致する前記制御用基準パッチの
濃度を実現する前記パラメータの操作量を決定して画像
濃度制御を行う構成を有することを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項３】前記画像形成装置は、さらに制御用基準
パッチの濃度を目標値に一致させるために必要な前記パ
ラメータの操作量を算出する適用操作量算出手段を有
し、前記適用操作量算出手段は、前記制御ルール作成手段に
よって作成された制御ルールに基づき、制御用基準パッ
チの濃度が目標値と一致する操作量を算出し、該算出し
た操作量を前記目標値に一致させるために必要なパラメ
ータの操作量である適用操作量として設定する構成を有
することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記適用操作量算出手段は、前記制御用基準パッチ作成手段によって作成された制御
用基準パッチの測定濃度と目標濃度との誤差を算出する
誤差演算手段と、前記制御ルール作成手段によって作成された制御ルー
ル、および誤差演算手段の算出した前記制御用基準パッ
チ作成手段によって作成された制御用基準パッチの測定
濃度と目標濃度との誤差とを入力とする操作量補正演算
手段とを有し、前記操作量補正演算手段は、入力された前記制御ルール
および前記制御用基準パッチの測定濃度と目標濃度との
誤差とに基づいて適用操作量を算出する構成を有するこ
とを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記制御ルール作成手段の作成する制御
ルールは、目標濃度値と前記パラメータ操作量を関係づ
けた関数を含み、前記制御ルール作成手段は、前記適用操作量算出手段に
よって算出すべきパラメータ操作量の数に応じて、該算
出すべきパラメータ操作量が算出可能な数の関数を作成
する構成を有することを特徴とする請求項３または４記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記パラメータは、電子写真パラメータ
であり、画像形成装置における帯電電位設定値、露光量
設定値、現像バイアス設定値の少なくともいずれかを含
み、前記フィードバック制御は、前記電子写真パラメー
タの操作量制御によって実行する構成であることを特徴
とする請求項１乃至５いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】１以上のパラメータを操作量としてフィ
ードバック制御による画像濃度制御を行う画像形成方法
であり、像担持体上に濃度制御用基準パッチを作成し、
該濃度制御用基準パッチのパッチ濃度に基づいて画像濃
度制御を行う画像形成方法において、出力用紙上に校正用基準パッチを作成し、該校正用基準
パッチ作成時に形成される像担持体上パッチのパッチ濃
度測定値と出力用紙上のパッチ濃度測定値との濃度相関
を求める濃度相関算出ステップと、前記濃度相関に基づいて、フィードバック制御に用いる
濃度制御用基準パッチの目標濃度を校正し、該校正した
目標値を校正目標値として設定する目標値校正ステップ
と、前記濃度制御用基準パッチの濃度を前記目標値校正ステ
ップによって設定された校正目標値に一致するように前
記パラメータを操作量としてフィードバック制御を実行
する制御ステップと、を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】前記画像形成方法は、さらに、パラメータ操作量と制御用基準パッチの濃度との対応を
関係づけた制御ルールを作成する制御ルール作成ステッ
プと、前記制御ルール作成ステップによって作成された制御ル
ールに基づき、濃度制御用基準パッチの濃度が目標値と
一致する操作量を算出し、該算出した操作量を前記目標
値に一致させるために必要なパラメータの操作量である
適用操作量として設定するパラメータ操作量設定ステッ
プとを有し、前記制御ルール作成ステップを実行後、前記パラメータ
操作量設定ステップを実行し、次に、前記濃度相関算出
ステップを実行後、前記パラメータ操作量設定ステップ
を実行することを特徴とする請求項７記載の画像形成方
法。
【請求項９】前記画像形成方法は、さらに、画像形成装置の状態遷移の判別を行う状態遷移判別ステ
ップと、パラメータ操作量と制御用基準パッチの濃度との対応を
関係づけた制御ルールを作成する制御ルール作成ステッ
プと、濃度制御用基準パッチの濃度が目標値と一致する操作量
を算出し、該算出した操作量を前記目標値に一致させる
ために必要なパラメータの操作量である適用操作量とし
て設定するパラメータ操作量設定ステップと、前記状態遷移判別ステップによる判別結果に基づいて、
前記制御ルール作成ステップ実行後に前記パラメータ操
作量設定ステップを実行するルーチン、および前記濃度
相関算出ステップ実行後に前記パラメータ操作量設定ス
テップを実行するルーチンの２つの実行ルーチンの実行
順序を決定する制御順序決定ステップとを有し、前記制御順序決定ステップにおける決定結果に基づいて
制御を実行することを特徴とする請求項７記載の画像形
成方法。
【請求項１０】前記状態遷移判別ステップは、前回の状態遷移判別ステップ実行後、前記画像形成装置
の稼動時間が予め定められた規定時間を超えたこと、前回の状態遷移判別ステップ実行後、前記画像形成装置
による画像形成枚数が予め定められた規定枚数を超えた
こと、前回の状態遷移判別ステップ実行後、前記画像形成装置
内の温度または湿度が予め定められた規定量以上変化し
たこと、のいずれか少なくとも１つ以上の状態変化を検出するス
テップを含むことを特徴とする請求項９記載の画像形成
方法。