特開 2025-37634 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025037634

(43)【公開日】2025-03-18

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/01 20060101AFI20250311BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20250311BHJP

   G03G 15/02 20060101ALI20250311BHJP

【ＦＩ】

G03G15/01 113

G03G15/08 321C

G03G15/02 102

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023144684

(22)【出願日】2023-09-06

(71)【出願人】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】大塚 雅之

【テーマコード（参考）】

2H077

2H200

2H300

【Ｆターム（参考）】

2H077AC04

2H077AD06

2H077BA03

2H077BA07

2H077DA02

2H077DA05

2H077DA31

2H077DA63

2H077DB08

2H077DB12

2H077DB14

2H077EA03

2H077GA13

2H200FA18

2H200GA12

2H200GA23

2H200GA34

2H200GA53

2H200GA54

2H200GA56

2H200GA57

2H200HA03

2H200HA29

2H200HB12

2H200HB22

2H200HB48

2H200JC03

2H200NA02

2H200NA13

2H200PB20

2H200PB39

2H300EB07

2H300EB12

2H300EC05

2H300EF03

2H300EF08

2H300EG02

2H300EG05

2H300EH11

2H300EJ09

2H300EJ24

2H300EJ25

2H300EJ34

2H300EJ35

2H300FF05

2H300GG11

2H300GG46

2H300PP02

2H300PP12

2H300QQ10

2H300RR50

(57)【要約】

【課題】現像電源から共通の現像バイアスが供給される安価な構成でありながら、画像現像手段ごとに形成される各トナー像の濃度のばらつきを低減することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部は、プロセス条件調整処理の実行時に、各画像現像手段に、基準濃度に対応する印刷画像信号に基づいて、複数の異なる電圧値と複数の異なるディザ値との組み合わせに対応する複数のテスト用トナー像を含むトナーパッチ群を形成させ、濃度センサで検出した複数のテスト用トナー像のそれぞれの濃度に基づいて、画像形成処理の実行時の電圧値及びディザ処理部が各画像現像手段に適用すべきディザ値を決定するように構成されている。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体及び前記像担持体上にトナー像を現像する現像手段をそれぞれ含む複数の画像現像手段と、
前記各像担持体のそれぞれに現像された前記各トナー像が転写される転写部材を含む転写手段と、
前記各現像手段に対して共通の現像バイアスを供給する現像電源と、が備えられた画像形成装置であって、
前記各画像現像手段を制御して任意の印刷画像信号に基づいた前記トナー像を形成する画像形成処理を実行可能、かつ、前記現像電源を制御して前記現像バイアスの電圧値を調整するプロセス条件調整処理を実行可能に構成された制御部と、
前記画像現像手段ごとに、所定の諧調性を有するような複数の異なるディザ値で画像処理を実行可能なディザ処理部と、
前記転写部材に転写された前記各トナー像の濃度を検出する濃度センサと、がさらに備えられ、
前記制御部は、前記プロセス条件調整処理の実行時に、
前記各画像現像手段に、基準濃度に対応する印刷画像信号に基づいて、複数の異なる前記電圧値と複数の異なる前記ディザ値との組み合わせに対応する複数のテスト用トナー像を含むトナーパッチ群を形成させ、前記濃度センサで検出した前記複数のテスト用トナー像のそれぞれの濃度に基づいて、前記画像形成処理の実行時の前記電圧値及び前記ディザ処理部が前記各画像現像手段に適用すべき前記ディザ値を決定するように構成されている、ことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記ディザ処理部は、前記テスト用トナー像を所定の最大ディザ値から所定の最小ディザ値までの範囲に属する複数のディザ値で画像処理を行うように構成され、
前記制御部は、前記プロセス条件調整処理の実行時に、前記最大ディザ値に対応する前記トナーパッチ群において、前記濃度センサによって検出された前記テスト用トナー像の濃度が所定の目標濃度範囲内に収まる前記電圧値と前記ディザ値との組み合わせを選出し、
前記選出された組み合わせのうち前記テスト用トナー像の濃度が最も低く検出された画像現像手段の前記濃度が前記目標濃度範囲内となる電圧値がある場合には、当該電圧値のうち絶対値が最も小さいものを前記画像形成処理の実行時の電圧値として決定し、かつ、
前記決定した電圧値との組み合わせに対応する各ディザ値のうち、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲内において最も高かったものを前記画像形成処理の実行時のディザ値として決定するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記トナー像を構成するトナーは非磁性であり、前記現像手段には磁性のキャリアが含まれており、
前記制御部は、前記決定した電圧値との組み合わせに対応する最小ディザ値であっても、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲を超える画像現像手段については、
当該画像現像手段に対して所定時間に亘り前記トナー像のべた吐きをさせた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記各画像現像手段は前記各像担持体に露光する露光手段をそれぞれ備え、
前記制御部は、前記決定した電圧値との組み合わせに対応する最小ディザ値であっても、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲を超える画像現像手段については、
当該画像現像手段に備えられた前記露光手段の前記像担持体への露光光量を低減させた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記選出された組み合わせのうち前記テスト用トナー像の濃度が最も低く検出された画像現像手段の前記濃度が最大ディザ値であっても前記目標濃度範囲を下回る画像現像手段については、
当該画像現像手段に対してトナーの補給がされた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、像担持体及び前記像担持体上にトナー像を現像する現像手段をそれぞれ含む複数の画像現像手段と、前記各像担持体のそれぞれに現像された前記各トナー像が転写される転写部材を含む転写手段と、前記各現像手段に対して共通の現像バイアスを供給する現像電源と、が備えられた画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、帯電装置や現像装置の現像電源を共通化した構成において高濃度部の画像濃度制御手段を備えた画像形成装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１６３５０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

当該画像形成装置においては、現像電源から、４色すべてのトナー像の濃度が目標濃度範囲内となる共通の現像バイアスの電圧値を得られることが前提となっている。しかし、各現像手段の周囲の環境の温度、湿度や各トナーの残量、帯電性などに起因して各トナーの現像性が異なるため、現像電源から共通の現像バイアスが供給される構成では、４色すべてのトナー像の濃度が目標濃度範囲内とならない（所望の濃度よりも濃すぎたり、薄すぎたりする）場合がある。

【0005】

本開示は、上述の問題に鑑みなされたものであり、現像電源から共通の現像バイアスが供給される安価な構成でありながら、画像現像手段ごとに形成される各トナー像の濃度のばらつきを低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述の目的を達成するための、本開示に係る画像形成装置は、像担持体及び前記像担持体上にトナー像を現像する現像手段をそれぞれ含む複数の画像現像手段と、前記各像担持体のそれぞれに現像された前記各トナー像が転写される転写部材を含む転写手段と、前記各現像手段に対して共通の現像バイアスを供給する現像電源と、が備えられた画像形成装置であって、前記各画像現像手段を制御して任意の印刷画像信号に基づいた前記トナー像を形成する画像形成処理を実行可能、かつ、前記現像電源を制御して前記現像バイアスの電圧値を調整するプロセス条件調整処理を実行可能に構成された制御部と、前記画像現像手段ごとに、所定の諧調性を有するような複数の異なるディザ値で画像処理を実行可能なディザ処理部と、前記転写部材に転写された前記各トナー像の濃度を検出する濃度センサと、がさらに備えられ、前記制御部は、前記プロセス条件調整処理の実行時に、前記各画像現像手段に、基準濃度に対応する印刷画像信号に基づいて、複数の異なる前記電圧値と複数の異なる前記ディザ値との組み合わせに対応する複数のテスト用トナー像を含むトナーパッチ群を形成させ、前記濃度センサで検出した前記複数のテスト用トナー像のそれぞれの濃度に基づいて、前記画像形成処理の実行時の前記電圧値及び前記ディザ処理部が前記各画像現像手段に適用すべき前記ディザ値を決定するように構成されている、ことを特徴とする。

【0007】

上述の構成によると、各現像手段の周囲の環境の温度、湿度や各トナーの残量、帯電性などに起因して各トナーの現像性にばらつきが生じても、画像形成処理の際に適用するディザ値を画像現像手段ごとに個別に調整することで、現像電源から共通の現像バイアスが供給される安価な構成でありながら、画像現像手段ごとに形成される各トナー像の濃度のばらつきを低減することができる。

【0008】

本開示に係る画像形成装置において、前記ディザ処理部は、前記テスト用トナー像を所定の最大ディザ値から所定の最小ディザ値までの範囲に属する複数のディザ値で画像処理を行うように構成され、前記制御部は、前記プロセス条件調整処理の実行時に、前記最大ディザ値に対応する前記トナーパッチ群において、前記濃度センサによって検出された前記テスト用トナー像の濃度が所定の目標濃度範囲内に収まる前記電圧値と前記ディザ値との組み合わせを選出し、前記選出された組み合わせのうち前記テスト用トナー像の濃度が最も低く検出された画像現像手段の前記濃度が前記目標濃度範囲内となる電圧値がある場合には、当該電圧値のうち絶対値が最も小さいものを前記画像形成処理の実行時の電圧値として決定し、かつ、前記決定した電圧値との組み合わせに対応する各ディザ値のうち、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲内において最も高かったものを前記画像形成処理の実行時のディザ値として決定するように構成されている、ことを特徴としてもよい。

【0009】

上述の構成によると、テスト用トナー像の濃度が最も低く検出された画像現像手段であっても目標濃度を満足する電圧値を各画像現像手段に対する共通の現像バイアスとして設定し、各画像現像手段においてはディザ値を個別で調整することによって、すべての画像現像手段で適切な濃度によりトナー像を現像することができるようになる。なお、所定の最大ディザ値とは、テスト用トナー像を構成する領域の全域に対してトナー像を現像させるディザ値であり、所定の最小ディザ値とは、ジャギーを認識させない程度においてテスト用トナー像を構成する領域のうち所定の領域を除いた領域にトナー像を現像させるディザ値をいう。

【0010】

本開示に係る画像形成装置において、前記トナー像を構成するトナーは非磁性であり、前記現像手段には磁性のキャリアが含まれており、前記制御部は、前記決定した電圧値との組み合わせに対応する最小ディザ値であっても、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲を超える画像現像手段については、当該画像現像手段に対して所定時間に亘り前記トナー像のべた吐きをさせた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴としてもよい。

【0011】

現像手段の内部のトナーの濃度が高いときは、キャリアとの摩擦機会が十分に得られため、トナーが所定の帯電量が得られないことがあり、得られるトナー像の濃度が高くなりすぎることがある。このような画像現像手段に対しては、上述のように、トナーをべた吐きさせることにより、現像手段の内部のトナーの量が減り、現像手段の内部のトナーのキャリアとの摩擦機会が十分に得られることで、トナーは所定の帯電量が得られるので、結果としてトナー像の濃度を下げることができる。

【0012】

本開示に係る画像形成装置において、前記各画像現像手段は前記各像担持体に露光する露光手段をそれぞれ備え、前記制御部は、前記決定した電圧値との組み合わせに対応する最小ディザ値であっても、形成された前記テスト用トナー像の濃度が前記目標濃度範囲を超える画像現像手段については、当該画像現像手段に備えられた前記露光手段の前記像担持体への露光光量を低減させた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴としてもよい。

【0013】

得られるトナー像の濃度が高くなりすぎる画像形成装置に対しては、上述のように、露光光量を低減させることにより、像担持体の静電潜像の部分と現像ローラとの電位差が小さくなり、当該静電潜像の部分に付着するトナーの量が減るため、結果としてトナー像の濃度を下げることができる。

【0014】

本開示に係る画像形成装置において、前記制御部は、前記選出された組み合わせのうち前記テスト用トナー像の濃度が最も低く検出された画像現像手段の前記濃度が最大ディザ値であっても前記目標濃度範囲を下回る画像現像手段については、当該画像現像手段に対してトナーの補給がされた後に、再び前記プロセス条件調整処理を実行するように構成されている、ことを特徴としてもよい。

【0015】

テスト用トナー像の濃度が足りていない画像現像手段においてはトナーが不足していることが考えられる。上述の構成により、トナーが不足していると考えられる画像現像手段にトナーの補給がされ、トナーが十分に存在する状態で電圧値及びディザ値を決定することができるようになる。なお、トナーの補給は、自動で行われる構成であってもよいし、手動で行われる構成であってもよい。

【発明の効果】

【0016】

本開示の画像形成装置は、現像電源から共通の現像バイアスが供給される安価な構成でありながら、画像現像手段ごとに形成される各トナー像の濃度のばらつきを低減することができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本開示に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す説明図である。

【図2】図１に示すカラー画像形成装置における内部の説明図である。

【図3】制御部の説明図である。

【図4】中間転写ベルトに形成されたトナーパッチ群の説明図である。

【図5】ディザ値の説明図である。

【図6】ブラックのトナーに係るトナーパッチ群における電圧値とディザ値の説明図である。

【図7】各色のトナーパッチ群におけるトナー像の濃度の説明図である。

【図8】図７に示す各トナー像の濃度を表したグラフである。

【図9】各色のトナーパッチ群におけるトナー像の濃度の説明図である。

【図10】図９に示す各トナー像の濃度を表したグラフである。

【図11】各色のトナーパッチ群におけるトナー像の濃度の説明図である。

【図12】図１１に示す各トナー像の濃度を表したグラフである。

【図13】プロセス条件調整処理に係るフローチャートである。

【図14】プロセス条件調整処理に係るフローチャートである。

【図15】プロセス条件調整処理に係るフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

［実施形態１］
以下、本開示に係るタンデム型のカラー画像形成装置の実施形態について説明する。図１及び図２に示すように、カラー画像形成装置１は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色トナー像を形成する４つの画像現像装置２（２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ）、現像電源３（図２参照）、転写装置４、定着装置５、給紙装置６、搬送装置７、排紙トレイ８及び当該カラー画像形成装置１を制御する制御部９（図３参照）などを備えている。画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの、Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの文字は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）に対応する各画像現像装置を区別するために用い、区別が必要のないときは省略することがある。以下各部の構成において同じ。Ｐは印刷用紙である。当該カラー画像形成装置１が請求項における「画像形成装置」であり、画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが請求項における「画像現像手段」である。

【0019】

各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、基本的に同様の構成であるため、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する画像現像装置２Ｋについて説明する。図２に示すように、当該画像現像装置２Ｋは、感光体ドラム２０Ｋ、感光体ドラム２０Ｋを帯電させる帯電器２１Ｋ、帯電された感光体ドラム２０Ｋを露光する露光装置２２Ｋと、露光された感光体ドラム２０Ｋ上にトナー像を現像する現像装置２３Ｋと、感光体ドラム２０Ｋの表面をクリーニングするクリーナ装置（図示せず）を含んでいる。当該感光体ドラム２０Ｋが請求項における「像担持体」であり、露光装置２２Kが請求項における「露光手段」である。

【0020】

感光体ドラム２０Ｋは、接地された導電性の円筒部材と、当該円筒部材の外側に形成された感光層とを含む。当該感光層は、暗いところでは絶縁性を有し、光が照射されると照射された領域が導電性に変化する光導電体から構成されている。感光体ドラムは、図示しない駆動源によって所定の方向に回転される。

【0021】

帯電器２１Ｋは、導電性の軸部と、当該軸部の外側に形成された導電性の弾性層とを有する帯電ローラを含む。当該帯電ローラは、前記導電性の弾性層の表面が、感光体ドラム２０Ｋの表面に接するように配置され、感光体ドラム２０Ｋが回転すると連れ回りするように軸支される。前記導電性の軸部には、図示しない電源が接続されており、当該電源から所定の電圧もしくは電流の供給を受けて感光体ドラム２０Ｋの表面を所定の電位（例えば、－６００Ｖ程度）に帯電させる。

【0022】

露光装置２２Ｋは発光部（例えばレーザーダイオード）を有し、印刷用画像データに基づいて、感光体ドラム２０Ｋの表面（感光層）を露光する。当該発光部からの照射光によって露光された領域である露光領域は、抵抗値が下がって表面電位が低下し、印刷用画像データに応じた静電潜像が形成される。当該露光領域の表面電位は、露光されなかったその他の領域である非露光領域よりも接地電位に近い（例えば－１００Ｖ程度）。なお、本開示の露光装置２２は、各色に対応する複数の発光部を備え、各発光部から照射される光ビームをそれぞれの感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙの長手方向に走査する走査型の露光装置である。

【0023】

現像装置２３Ｋは、現像槽２３１Ｋ、攪拌部材２３２Ｋ、トナー供給部材２３３Ｋ、現像ローラ２３４Ｋ等を有している。当該現像装置２３Ｋが請求項における「現像手段」である。

【0024】

現像槽２３１Ｋは現像剤が貯留される容器である。現像剤は、非磁性のトナーと磁性のキャリアとを含んでいる。なお、トナーの粒子径は５～１０μｍ程度であり、キャリアの粒子径は４０μｍ程度である。トナーとキャリアの混合比率は例えば１：９程度である。

【0025】

攪拌部材２３２Ｋは、駆動装置１１（図３参照）からの回転力を受けて回転し、現像槽２３１Ｋに貯留されている現像剤を攪拌する。攪拌部材２３２Ｋによる攪拌によって、現像剤に含まれるトナーとキャリアとの間に摩擦が生じ、トナーはマイナスに帯電し、キャリアはプラスに帯電する。攪拌部材２３２Ｋは、トナー供給部材２３３Ｋの近傍に配置されており現像剤を攪拌しつつトナー供給部材２３３Ｋに搬送する。トナー供給部材２３３Ｋは、駆動装置１１からの回転力を受けて回転し、攪拌部材２３２Ｋから搬送されてきた現像剤を、磁性を有する現像ローラ２３４Ｋの表面に供給する。

【0026】

現像ローラ２３４Ｋは、駆動装置１１からの回転力を受けて回転する導電性のスリーブと、当該スリーブの内側に回転しないように固定された複数の磁石とを有する。攪拌部材２３２Ｋから搬送されてきた現像剤に含まれるキャリアは、複数の磁石が発生する磁力によって非導電性のスリーブの表面に周囲のトナーごと引き寄せられて担持される。現像ローラ２３４Ｋの表面、つまりスリーブの表面に担持された現像剤は、スリーブの回転によって感光体ドラム２０Ｋとの対向部に搬送される。スリーブには、所定の電圧である現像バイアスＤＶが現像電源３から印加されており、当該対向部において、現像バイアスＤＶと静電潜像（露光領域）との電位差によって、トナーのみが現像ローラ２３４Ｋから感光体ドラム２０Ｋに移動（現像）され感光体ドラム２０Ｋ上にトナー像が形成される。

【0027】

現像電源３は、画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙに含まれる現像ローラ２３４Ｋ、２３４Ｃ、２３４Ｍ、２３４Ｙに対して所定の電圧である現像バイアスＤＶを供給する。現像電源３は、現像ローラ２３４Ｋ、２３４Ｃ、２３４Ｍ、２３４Ｙに対して同じ電圧である現像バイアスＤＶを供給する。現像ローラ２３４Ｋ、２３４Ｃ、２３４Ｍ、２３４Ｙに対して異なる電圧値を供給せず同じ電圧値を供給する構成にすることによって、使用するトランスの数を減らすことができるので電源コストを下げることができる。なお、現像バイアスＤＶとして設定される共通の電圧値は、詳しくは後述するが、制御部９によるプロセス条件調整処理によって設定される。

【0028】

転写装置４は、一次転写ローラ４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙ、中間転写ベルト４２、駆動ローラ４３、従動ローラ４４及び二次転写ローラ４５などを有している。当該中間転写ベルト４２が請求項における「転写部材」である。一次転写ローラ４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙや二次転写ローラ４５には、所定の転写電圧が印加されている。

【0029】

中間転写ベルト４２は、駆動ローラ４３及び従動ローラ４４に張架されており、駆動装置１１から回転力を受けて駆動ローラ４３が回転することによって回転する。一次転写ローラ４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、中間転写ベルト４２の内側で、各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙとそれぞれに対向する位置に配置され、中間転写ベルト４２をそれぞれ対応する感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙに当接させる。二次転写ローラ４５は、駆動ローラ４３と対向する位置で中間転写ベルト４２の表面と当接するように配置され、中間転写ベルト４２が回転すると一緒に回転する。各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙで現像され、各感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙ上に形成された各トナー像は、各一次転写ローラ４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙによって順次中間転写ベルト４２に中間（一次）転写される。そして中間転写ベルト４２上に中間転写された各トナー像は、二次転写ローラ４５との当接部に送られ、当該当接部に送られてくる印刷用紙Ｐに転写（二次転写）される。

【0030】

定着装置５は、加熱源が内蔵された加熱ローラと加圧ローラとで印刷用紙Ｐを挟み込み、印刷用紙Ｐに転写されたトナー像を加熱しながら圧送することにより、トナー像を印刷用紙Ｐに定着させる。給紙装置６は印刷用紙Ｐを積載するトレイを有している。搬送装置７は印刷用紙Ｐの搬送経路と、当該搬送経路に沿って備えられた搬送ローラ等を有している。排紙トレイ８は、画像が印刷された印刷用紙Ｐが載置されるトレイである。

【0031】

図示しないクリーナ装置は、中間転写ベルト４２に転写しきれずに感光体ドラム２０Ｋに残留したトナーを掻き取るクリーニングブレードや、感光体ドラム２０Ｋの表面を除電し、形成された静電潜像を消去する除電装置を有している。これにより感光体ドラム２０Ｋは次の印刷の準備が可能となる。なお、前記クリーニングブレードによって掻き取られたトナーは図示しない廃トナーボックスに回収される。

【0032】

なお、中間転写ベルト４２の移動方向（回転方向）において、最も二次転写ローラ４５に近いブラック用の一次転写ローラ４１Ｋと、二次転写ローラ４５の間には、中間転写ベルト４２に転写された各トナー像の濃度を検出する画像センサ１０（図２参照）が備えられている。画像センサ１０は発光部と受光部とを有し、前記発光部から中間転写ベルト４２に向けて光を発光し、中間転写ベルト４２から反射された光を前記受光部で受光する反射型の光センサから構成されている。当該受光部で受光された光の強度信号は制御部９に入力されるようになっている。詳しくは後述するが、本開示の画像形成装置では、画像センサ１０は、各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙで現像し中間転写ベルト４２上に中間転写された各トナー像の濃度を検出し、得られた検出結果に基づいて、各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙに供給する共通の現像バイアスＤＶなどの現像条件を設定するために設けられる。

【0033】

図３は、制御部９を示すブロック図である。制御部９は、演算処理部９１と、記憶部９２と、ディザ処理部９３と、入力部９４と、出力部９５とを有しており、これらは図示しないバス線により相互に接続されている。

【0034】

演算処理部９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含み、記憶部９２は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリを含む。演算処理部９１は、記憶部９２に格納されている制御プログラムを読みだして各機能を実行する。

【0035】

ディザ処理部９３は、各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙごとに、所定の諧調性を有するような複数の異なるディザ値ＤＴで画像処理を実行する。ディザ処理部９３が請求項における「ディザ処理部」である。ディザ処理については、後で詳しく説明する。

【0036】

入力部９４には、画像センサ１０が通信可能に接続されており、出力部９５には、画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ、現像電源３、転写装置４、定着装置５、給紙装置６、搬送装置７、駆動装置１１等が通信可能に接続されている。

【0037】

制御部９は、用紙に転写するトナー像の濃度（および諧調性）が経時変化によって変化しないようにするために、カラー画像形成装置１に対して所定のタイミング（例えば感光体上にトナー像を１０００回現像する）ごとにプロセス条件調整処理を実行するように構成されている。

【0038】

以下、プロセス条件調整処理について説明する。制御部９は、図４に示すように、プロセス条件調整処理の実行時に、画像濃度測定用のトナー像（パッチ画像）を複数形成する。ここで、画像濃度測定用のトナー像は、現像バイアス条件と露光条件のひとつであるディザ値を変化させて形成される。つまり制御部９は、電圧が異なる複数の現像バイアスＤＶと複数の異なるディザ値ＤＴとを組み合わせて形成した複数のテスト用トナー像Ｔ（ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹ）を含むトナーパッチ群Ｇを形成し、それぞれの濃度を画像センサ１０で検出する。なお、図４の矢印は中間転写ベルト４２の移動方向を示す。

【0039】

ここで、トナーパッチ群Ｇを構成するテスト用トナー像Ｔの数は、トナーの色数、現像バイアスＤＶの設定数、ディザ値ＤＴの設定数によって決まる。本実施形態においては、トナーの色数が４つであり、現像バイアスＤＶの設定数が３つであり、ディザ値ＤＴの設定数が３つである。つまり、トナーパッチ群Ｇは３６（＝４×３×３）のテスト用トナー像Ｔから構成される。

【0040】

テスト用トナー画像の形成時おいて設定される現像バイアスＤＶの値について説明する。本実施形態では現像バイアスＤＶの値は３つ設定されており、それぞれの値つまり電圧値ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３は、順に－４５０Ｖ、－４２０Ｖ、－４００Ｖである。前述したように露光装置２２によって露光された感光体ドラム２０の表面の電位は、－１００Ｖ程度であるため、露光された感光体ドラム２０の表面電位と現像バイアスＤＶとの差が電圧値ＤＶ３、電圧値ＤＶ２、電圧値ＤＶ１の順で大きくなる。そのため、現像されるトナー量も、電圧値ＤＶ３、電圧値ＤＶ２、電圧値ＤＶ１の順で多くなり、濃度も濃くなる。

【0041】

この現像バイアスＤＶの値として設定される電圧値ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３の値は、予め実験等の結果に基づいて決められている。より詳しくは、各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの周囲の環境の温度、湿度や各トナーの残量、各感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙの累積回転数などに応じて定められたテーブルが、記憶部９２に記憶されている。そのため、制御部９は、プロセス条件調整処理実行時において記憶部９２を参照することで現像バイアスＤＶの値を設定することができる。

【0042】

次に、テスト用トナー画像の形成時おいて設定されるディザ値ＤＴについて説明する。ディザ値ＤＴとは、本実施形態では、図５に示すように、例えば縦２９ドット×横２９ドット＝８４０マスのうちいずれにトナーを付着させるかによって決まる０～８４０の範囲の値である。ここで、ドットとは、当該カラー画像形成装置１によってトナーの付着を制御可能な所定単位であり、１ドットは露光装置２２から照射される光ビームの径を指す。本実施形態の画像形成装置１の１ドットは４２μｍ径となる（解像度６００ＤＰＩ）。それゆえ、ディザ値ＤＴは、４２μｍ×２９ドット＝１．２２ｍｍ角の範囲にある８４０のマスに対して、露光するマスの数を意味する。

【0043】

例えば、ディザ値ＤＴの値が８４０であるときは８４０マスのうち８４０マス、つまり１００％のマスが全て露光され。このときのディザ値ＤＴの値である８４０がディザ値ＤＴの最大値となる。ディザ値ＤＴの値が７４０であるときは８４０マスのうち７４０マス、つまり約８８％のマスが露光される。同様に、ディザ値ＤＴの値が６４０であるときは８４０マスのうち６４０マス、つまり約７６％のマスが露光される。

【0044】

上述した露光されたマスには、トナーが現像されるため、ディザ値が大きいほど画像の濃度は濃くなる。しかし、現像バイアスＤＶの値とトナーの帯電量の関係によっては、露光されたマスに供給されるトナーの量が多くなり、感光体ドラム２０の表面に付着したトナーが露光されたマスからはみ出して露光していないマスの面積が小さくなり、より小さいディザ値の場合であっても、トナー像の濃度が濃くなる場合がある。本実施形態では、この特性を利用して、それぞれ共通の現像バイアスＤＶが供給される４つの現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙ内のトナーの帯電量がバラついても、現像される各色のトナー像の濃度や階調性を同じにすることができる。

【0045】

制御部９は、プロセス条件調整処理の実行時において、ディザ値ＤＴの値を３つ変更してテスト用トナー像Ｔを形成する。ここで変更されるディザ値ＤＴの値であるＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３は、順に８４０、７４０、６４０である。なお、ディザ値ＤＴの値が６３０あたりを下回ると、つまり露光されるマスの数が８４０マスの約７５％を下回ると、形成されたトナー像にジャギーが目立ち、いわゆるべた画像（所定の領域内が一様濃度となるようにトナーで塗りつぶした画像）とは認識されなくなることが、実験により認されている（＝濃度ムラがある画像となる）。そのため、本実施形態においては、プロセス条件調整処理実行時において適用するディザ値の下限値を６４０としている。なお、ディザ法では、例えば濃度が濃くなるに従ってどのマスから露光していくか順番が予め決められている。本実施形態では、露光されるマスが、図５中の符号、０、１、２、３・・・８４０の順で増えるように順番が決められているが、順番などのパターンについては公知のディザパターンが用いられる。

【0046】

図６は、テスト用トナー像Ｔの形成条件をブラック（Ｋ）のトナーを例に説明したものである。一番左が、テスト用トナー像Ｔにおけるトナーパッチ番号で、中央が適用する現像バイアスＤＶの条件３種（ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３）、一番右が適用するディザ値ＤＴの条件３種（ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３）である。ここで、ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３、ＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３の値は前述したとおりである。このような現像バイアスＤＶとディザ値ＤＴの条件を組み合わせた９つのトナーパッチを色ごとに形成する。

【0047】

ここで図４に戻って説明する。図４には、現像バイアスＤＶが電圧値ＤＶ１（＝－４５０Ｖ）であるときに、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１（＝８４０）、ＤＴ２（＝７４０）、ＤＴ３（＝６４０）で形成した各色のテスト用トナー像Ｔ（ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹ）が示されている。

【0048】

詳しくは、右から、現像バイアスＤＶが電圧値ＤＶ１（＝－４５０Ｖ）であるときに、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１（＝８４０）で形成したブラック（Ｋ）のテスト用トナー像ＴＫ_１１、シアン（Ｃ）のテスト用トナー像ＴＣ_１１、マゼンタ（Ｍ）のテスト用トナー像ＴＭ_１１、イエロー（Ｙ）のテスト用トナー像ＴＹ_１１、続いて、ディザ値ＤＴの値がＤＴ２（＝７４０）で形成したブラック（Ｋ）のテスト用トナー像ＴＫ_１２、シアン（Ｃ）のテスト用トナー像ＴＣ_１２、マゼンタ（Ｍ）のテスト用トナー像ＴＭ_１２、イエロー（Ｙ）のテスト用トナー像ＴＹ_１２、そして、ディザ値ＤＴの値がＤＴ３（＝６４０）で形成したブラック（Ｋ）のテスト用トナー像ＴＫ_１３、シアン（Ｃ）のテスト用トナー像ＴＣ_１３、マゼンタ（Ｍ）のテスト用トナー像ＴＭ_１３、イエロー（Ｙ）のテスト用トナー像ＴＹ_１３が示されている。

【0049】

なお、図４には、現像バイアスＤＶが電圧値ＤＶ１の時に、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１、ＤＴ２、ＤＴ３で形成した、テスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹが１２個のみが描かれているが、現像バイアスＤＶが電圧値ＤＶ２、ＤＶ３のそれぞれの時についてもテスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹが順次形成される。したがって、トナーパッチ群Ｇは、現像バイアスＤＶがさらに電圧値ＤＶ２（＝－４２０Ｖ）であるときに、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１（＝８４０）、ＤＴ２（＝７４０）、ＤＴ３（＝６４０）で形成した各色のテスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹと、現像バイアスＤＶが電圧値ＤＶ３（＝－４００Ｖ）であるときに、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１（＝８４０）、ＤＴ２（＝７４０）、ＤＴ３（＝６４０）で形成した各色のテスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹも含んでいる。

【0050】

次に形成されたテスト用トナー像Ｔ（パッチ画像）の濃度検出について説明する。テスト用トナー像Ｔの濃度は、前述した画像センサ１０によって検出される。画像センサ１０は、光源と受光部とを有する光センサである。画像センサ１０は、中間転写ベルト４２に転写されたテスト用トナー像Ｔに対して光源から光を照射し、受光部が検出する照射した照射光の反射光量に基づいて、テスト用トナー像Ｔの濃度ＩＤを検出する。ここで濃度ＩＤは、反射率（つまり反射光強度／入射光強度）の逆数の常用対数で求められるものであり、濃度が濃くなるほど値が大きくなる。より具体的には、べた画像の濃度ＩＤは、１．３～１．７程度であり、濃度が薄くなるにしたがって濃度ＩＤの値は０に近づく。なお、本実施形態の画像センサ１０の照射光はφ１ｍｍの照射範囲を有するため、テスト用トナー像Ｔの濃度ＩＤを正確に測定するためには、テスト用トナー像Ｔの大きさをφ１ｍｍより大きくなるように形成する必要がある。本実施形態では、テスト用トナー像Ｔは、例えば、感光体ドラム２０の周方向に１０ｍｍ、感光体ドラム２０の周方向と交差する方向、つまり長手方向に１０ｍｍとなる正方形形状を有するパッチ画像で形成されている。

【0051】

制御部９は、上記トナーパッチ群Ｇに含まれるすべてのテスト用トナー像Ｔの濃度を画像センサ１０で検出し、これらの検出結果に基づいて、画像形成処理の実行時に印加する現像バイアスＤＶ及び画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ毎に適用するディザ値ＤＴを決定する。より詳しくは、各色のべた画像（所定の領域内が一様濃度となるようにトナーで塗りつぶした画像）の濃度が基準濃度を満足するように、現像バイアスＤＶ及び画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ毎に適用するディザ値ＤＴを決定する。

【0052】

ここで、基準濃度とは、べた画像が満足すべき画像の濃度ＩＤを規定したものであり、下限値と上限値が設けられる。本実施形態では、下限値は１．３、上限値は１．５に設定されている。検出された濃度ＩＤの値が、下限値を下回ると画像の濃度が薄い（不足）と判断され、上限値を超えると画像が濃すぎる（過剰）と判断される。つまり基準濃度は、下限値と上限値で決められた適正な範囲を目標濃度範囲として規定されている。

【0053】

制御部９は、テスト用トナー像Ｔの濃度の検出結果において、所定の目標濃度範囲内に収まる現像バイアスＤＶとディザ値ＤＴとの組み合わせを選出する。

【0054】

まず、制御部９は、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１、つまり最大値である８４０で作成したテスト用トナー像Ｔのうち、検出された濃度ＩＤの値が基準濃度の下限値を上回り、かつ現像バイアスＤＶの絶対値が最も低い現像バイアスＤＶの値を求める。そして求まった現像バイアスＤＶの値を、画像形成処理の実行時における現像バイアスＤＶの値として設定（決定）する。

【0055】

そして、制御部９は、求まった現像バイアスＤＶの値で形成したテスト用トナー像Ｔの検出濃度を参照し、それぞれの色に対して基準濃度の下限値を下回るディザ値ＤＴの条件（ディザ値ＤＴの値）を見つける。そして、見つかったディザ値ＤＴの値を、画像形成処理の実行時に適用するディザ値の最大値として設定する。

【0056】

上述した制御部９による処理について、図７及び図８を用いて説明する。図７及び図８には、あるプロセス条件調整処理時において形成したテスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹの形成条件と検出された濃度値がトナーの色ごとに示されている。図７から、例えば、ブラック（Ｋ）のトナーであれば、現像バイアスＤＶの値がＤＶ２でディザ値ＤＴの値がＤＴ２での条件で形成されたテスト用トナー像ＴＫの検出された濃度値は１．３であり、目標濃度範囲（１．３～１．５）内であることが分かる。一方、マゼンタ（Ｍ）のトナーであれば、現像バイアスＤＶの値がＤＶ２でディザ値ＤＴの値がＤＴ２での条件で形成されたテスト用トナー像ＴＭの検出された濃度値は１．２であり、目標濃度範囲（１．３～１．５）を下回ることがわかる。

【0057】

制御部９は、画像形成処理の実行時に印加する現像バイアスＶＤを以下の順で設定する。まずディザ値ＤＴの値がＤＴ１、つまりディザ値ＤＴが最大値である８４０で作成したテスト用トナー像Ｔのうち、検出された濃度ＩＤの値が基準濃度の下限値を上回る現像バイアスＤＶの値を色ごとに確認する。例えば、ブラックトナーの場合、検出された濃度が、目標濃度の下限値以上となる現像バイアスＤＶの値は、ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３である。ここで、現像バイアスＤＶの値であるＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３は、順に－４５０Ｖ、－４２０Ｖ、－４００Ｖである。この値は前述した値と同じであるので、以後具体的な電圧は示さず符号で説明する。またシアントナーの場合とイエロートナーの場合も、検出された濃度が目標濃度の下限値以上となる現像バイアスＤＶの値は、ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３となる。一方、マゼンタトナーの場合は、検出された濃度が目標濃度の下限値以上となる現像バイアスＤＶの値は、ＤＶ１、ＤＶ２となる。つまり、基準濃度の下限値を満足させるために必要な現像バイアスＤＶの値がＤＶ２（－４２０Ｖ）となり、他のトナーのＤＶ３（－４００Ｖ）よりも電圧値（絶対値）を大きくする必要がある。このように確認することで、マゼンタトナーと対応する画像現像装置２Ｍがもっとも濃度が出にくいユニットであることが特定（確認）できる。また、最も濃度の出にくいユニットである画像現像装置２Ｍであっても、現像バイアスＤＶの値をＤＴ２に設定することで、目標濃度の下限値を満足させるトナー像を形成できることがわかる。

【0058】

そこで、制御部９は、画像形成処理の実行時に各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙに印加する現像バイアスＤＶの電圧値を、絶対値が最も小さいＤＴ２に設定する。

【0059】

次に、画像形成処理の実行時に印加する現像バイアスＤＶの値をＤＶ２にすると、イエロートナーの場合（ディザ値ＤＴの値がＤＴ１の場合）は、検出される濃度ＩＤの値が１．６となり目標濃度の上限値１．５を超えることがわかる。（イエロートナーの画像現像装置２Ｙは、他のユニットに比べて濃度が出やすいことがわかる。）そのため、制御部９は、現像バイアスＤＶの値がＤＶ２の条件で形成したテスト用トナー像Ｔの検出濃度を確認し、検出濃度が目標濃度の上限値以下となるディザ値ＤＴの値をトナーの色ごとに求める。例えばイエロートナーの場合は、ディザ値ＤＴの値がＤＴ２の時、濃度が目標値の上限値と同じ値になることがわかる。そこで、制御部９は、画像形成処理の実行時にイエロートナーの画像現像装置２Ｙに適用するディザ値ＤＴの最大値をＤＴ２の値となるように設定する。なお、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナーと対応する画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍに対して設定するディザ値ＤＴの値は、ＤＴ１とする。これは、現像バイアスＤＶの値がＤＶ２、ディザ値ＤＴの値がＤＴ２の場合の濃度が、濃度が目標濃度範囲内に入っているからである。

【0060】

以上のようにして、画像形成処理の実行時に各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙに供給する現像バイアスＤＶの値および各画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙに適用する個々のディザ値ＤＴ（の最大値）が設定される。

【0061】

現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの周囲の環境の温度、湿度や各トナーの残量などに起因して各トナーの現像性にばらつきが生じても、以上で説明したように現像バイアスＤＶの値および適用するディザ値ＤＴ（の最大値）の値を設定することで、用紙に転写されるトナー像の濃度および階調性が色によってばらつかないようにすることができる。つまり、現像電源３から共通の現像バイアスが供給される安価な構成でありながら、画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙごとに形成される各トナー像の濃度のばらつきが低減された状態で印刷することが可能となる。

【0062】

なお、制御部９は、図９及び図１０に示すように、決定した電圧値ＤＶ２との組み合わせに対応する最小ディザ値ＤＴ３であっても、形成されたテスト用トナー像ＴＹの濃度が目標濃度範囲（１．３～１．５）を超える画像現像装置２Ｙについては、現像装置２３Ｙでベタ画像（トナー像）を所定時間に亘り感光体ドラム２０Ｙに形成し、感光体ドラム２０Ｙに形成したベタ画像（トナー像）を中間転写ベルト４２には転写させずに、感光体ドラム２０Ｙ上の付着物（トナー像）を除去する図示しない清掃部材を有する清掃装置まで送って除去する処理であるトナー像のべた吐きをさせた後に、再びプロセス条件調整処理を実行するように構成されている。

【0063】

各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙにおいては、内部のトナーの濃度が高いとキャリアとの摩擦機会が十分に得られため、トナーは所定の帯電量が得られないことがある。このようなときは、得られるトナー像の濃度が高くなるので、上述のように、トナーをべた吐きさせることにより、対応する現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの内部のトナーの量が減らすことができる。これにより、現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの内部のトナーのキャリアとの摩擦機会が十分に得られトナーは所定の帯電量が得られ、結果としてトナー像の濃度を下げることができる。それから、再びプロセス条件調整処理を実行することで、例えば図９及び図１０において、それぞれ矢印の右側に示すように、画像現像装置２Ｙにおいても適切な電圧値ＤＶ２、ディザ値ＤＴ３が決定される。

【0064】

さらに、制御部９は、図１１及び図１２に示すように、選出された組み合わせのうちテスト用トナー像ＴＭの濃度が最も低く検出された画像現像装置２Ｍの濃度が最大ディザ値ＤＴ１であっても目標濃度範囲（１．３～１．５）を下回るであるため、当該画像現像装置２Ｍに対してトナーの補給を促すように構成されている。そして、トナーの補給がされた後に、再びプロセス条件調整処理を実行することで、例えば図９及び図１０において、それぞれ矢印の右側に示すように、画像現像装置２Ｍにおいても適切な電圧値ＤＶ３、ディザ値ＤＴ１が決定される。

【0065】

上述のように構成された制御部９のプロセス条件調整処理をフローチャートに基づいて説明する。

【0066】

図１３に示すように、制御部９は、ステップＳ１で、中間転写ベルト４２に転写されたテスト用トナー像ＴＫ、ＴＣ、ＴＭ、ＴＹの濃度ＩＤの値を画像センサ１０で検出し、記憶部９２に記憶する。

【0067】

制御部９は、ステップＳ２で、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１で形成されたテスト用トナー像Ｔの濃度が目標値の下限値“ID lower thresh“以上となる現像バイアスＤＶ（＝DVB “DVB_K_IDlow” “DVB_C_IDlow” “DVB_M_IDlow” “DVB_Y_IDlow”）の下限値をそれぞれの色に対して求める。図８の例で説明すると、ブラックの現像バイアスＤＶの下限値“DVB_K_IDlow”はＤＶ３、シアンの現像バイアスＤＶの下限値“DVB_C_IDlow”は、ＤＶ３、マゼンタの現像バイアスＤＶの下限値“DVB_M_IDlow”は、ＤＶ２、イエローの現像バイアスＤＶの下限値“DVB_Y_IDlow”は、ＤＶ３となる。つまり、ディザ値ＤＴの値がＤＴ１で形成されたテスト用トナー像Ｔの濃度は、現像バイアスＤＶの値をＤＶ２以上にすることですべての色に対して目標濃度の下限値を超える濃度にすることができることがわかる。

【0068】

次にステップ３において制御部９は、ステップＳ２で得られた各色に対する現像バイアスＤＶの値（“DVB_K_IDlow” “DVB_C_IDlow” “DVB_M_IDlow” “DVB_Y_IDlow”）が現像バイアスＤＶの最大値であるＤＶ１以下であるかを確認する。つまり、現像バイアスＤＶの値が最大値であるＤＶ１であっても、目標濃度の下限値に到達しないかどうかを確認する。

【0069】

ステップＳ３において制御部９は、ステップＳ２で得られた各色に対する現像バイアスＤＶの値（“DVB_K_IDlow” “DVB_C_IDlow” “DVB_M_IDlow” “DVB_Y_IDlow”）がすべてＤＶ１以下であれば（Ｓ３でＹ）ステップＳ４に進み、現像バイアスＤＶの値がＤＶ１であっても目標濃度の下限値に到達しない色がある場合（Ｓ３でＮ）は、処理Ａに進む。ステップ４において、ステップＳ２で得られた各色に対する現像バイアスＤＶ（“DVB_K_IDlow” “DVB_C_IDlow” “DVB_M_IDlow” “DVB_Y_IDlow”）の中で絶対値が最も小さいものを画像形成時に使用する現像バイアスＤＶ（＝DVB_MIN_IDlow）として決定する。

【0070】

その後、ステップＳ５において、制御部９は、ステップＳ２で得られた各色に対する現像バイアスＤＶの中で絶対値が最も小さいバイアス条件（＝DVB_MIN_IDlow）において最も小さいディザ値ＤＴの値“DITHlower thresh”で形成されたテスト用トナー像Ｔの濃度を確認し、それぞれ“ID_K_Dlt”、“ID_C_Dlt”、“ID_M_Dlt”、“ID_Y_Dlt”として記憶部９２に記憶する。図８の例で説明すると、現像バイアスＤＶの値がＤＶ２、ディザ値ＤＴの値がＤＴ３の条件で形成されたテスト用トナー像Ｔの濃度となり、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順に、１．２、１．３、１．１、１．４となる。

【0071】

制御部９は、ステップＳ６において求められた“ID_K_Dlt”、“ID_C_Dlt”、“ID_M_Dlt”、“ID_Y_Dlt”の全てが目標濃度の上限値（ID upper thresh）１．５以下であることを確認すると（Ｓ６でＹ）ステップ７に進み、１つでも目標濃度の上限値を超えている場合は、処理Ｂに進む。そして、ステップＳ７では、各色に対して濃度が最大値１．５に最も近づくディザ値ＤＴ“ID_K_Dlt”、“ID_C_Dlt”、“ID_M_Dlt”、“ID_Y_Dlt”を求める。

【0072】

そして、ステップＳ８において、ステップＳ６で各色に対して求められたディザ値ＤＴの値“ID_K_Dlt”、“ID_C_Dlt”、“ID_M_Dlt”、“ID_Y_Dlt”の値を画像形成時に各色に対して適用するディザ値ＤＴの値である“DT_K_IDup“、“DT_C_IDup“、“DT_M_IDup“、“DT_Y_IDup“に設定する。図８の例で説明すると、“DT_K_IDup“、“DT_C_IDup“、“DT_M_IDup“、“DT_Y_IDup“の順に、８４０、８４０、８４０、７４０となる。ここで、画像形成時に印加する現像バイアスＤＶの値は、ステップＳ４で求めた“DVB=DVB_MIN_IDlow”の値、図８で説明するとＤＶ２（＝－４２０Ｖ）に設定される。以上のように現像バイアスＤＶと各色に適用するディザ値ＤＴを個別に設定することで、各色のベタ画像の濃度を所定の範囲内（濃度ＩＤ１．３～１．５内）することができる。つまり濃度のばらつきを許容範囲内に制御することができる。

【0073】

なお、図１３のステップＳ３で条件を満たさない画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙがあれば（Ｓ３でＮ）、処理Ａに進む。図１４に示される処理ＡのステップＳ９において、目標濃度の下限値１．３を下回る画像現像装置を特定する。そして次のステップＳ１０において、特定された画像現像装置に対して、トナーの補給を行った後に、図１３のステップＳ１に戻る。目標濃度の下限値１．３を下回る画像現像装置の現像装置２３は、トナーの量が適正値よりも減少していることが多い。そのため、対象となる現像装置２３に対してトナー補給を行うことで、必要な濃度を達成できるようになる。

【0074】

また、１３のステップＳ６で条件を満たさない画像現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙがあれば（Ｓ６でＮ）、処理Ｂに進む。図１５に示されるステップＳ１１において、目標濃度の上限値１．５を上回る画像現像装置を特定する。そして次のステップＳ１２において、特定された画像現像装置に対して、感光体ドラム２０の周方向に所定の長さを有する、例えば長さ１００ｍｍのベタ画像を１回ないしは複数回現像させ、現像したトナー像を中間転写ベルト４２には中間転写させずにクリーナ装置で回収する、所謂ベタ吐きを実行する。ステップＳ１２の実行後は、図１３のステップＳ１に戻る。目標濃度の上限値１．５を超える画像現像装置の現像装置２３は、トナーの量が適正値より増加し、キャリアとの摩擦頻度が低下することによってトナーの帯電量が適正値より低下していることが多い、そこでベタ吐きを実行することで、対象となる現像装置２３内のトナーを強制的に消費して減少させる。これによりキャリアに対するトナー一つあたりの摩擦頻度が増加してトナーの帯電量を適正値にすることができ、濃度が目標濃度の上限値を超えることを防止できるようになる。

【0075】

［実施形態２］
上述した実施形態においては、制御部９はトナーのべた吐きをさせることによりトナーの帯電量を調整したが、このような構成に限らない。例えば図９及び図１０に示す例では、最小ディザ値ＤＴ３であっても、画像現像装置２Ｙで形成されたテスト用トナー像Ｔの濃度は目標濃度上限値１．５を超えるが、画像現像装置２Ｙに対応する露光装置２２Ｙの感光体ドラム２０Ｙへの露光光量を低減させてもよい。この露光光量の低減は、露光装置２２の発光部の光強度を小さくすることで実現できる。これは、感光体ドラム２０Ｙの露光された領域の表面電位が、例えば－１００Ｖから－１５０Ｖになり、現像ローラ２３４Ｙに印加される現像バイアスＤＶとの差が小さくなって、露光された領域に付着するトナーの量が減るため、結果としてトナー像の濃度を下げることができる。このように対応する露光装置２２の発光部の光量を調整してから、再びプロセス条件調整処理を実行することで、画像現像装置２Ｙにおいても適切な電圧値ＤＶ２、ディザ値ＤＴ３を設定してもよい。

【0076】

上述した各実施形態においては、各感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙの表面を－６００Ｖの電位に帯電させたが、この数値は例示である。また、３つの電圧値ＤＶ１、ＤＶ２、ＤＶ３、順番に－４５０Ｖ、－４２０Ｖ、－４００Ｖの現像バイアスＤＶを各現像ローラ２３４Ｋ、２３４Ｃ、２３４Ｍ、２３４Ｙに印加したが、この数値も例示である。これらの電位や現像バイアスの値は、各現像装置２３Ｋ、２３Ｃ、２３Ｍ、２３Ｙの周囲の環境の温度、湿度や各トナーの残量、帯電性などに応じて可変的に定められるものであってよい。いずれにせよ、感光体ドラム２０Ｋ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｙと、現像ローラ２３４Ｋ、２３４Ｃ、２３４Ｍ、２３４Ｙとの間に１００Ｖから２００Ｖ程度の電位差がつくように設定されることが好ましい。

【0077】

上述したいずれかの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本開示の実施形態はこれに限定されず、本開示の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0078】

本開示は、タンデム型のカラー画像形成装置として、複写機、複合機、プリンタ、ファクシミリ装置等に利用することができる。

【符号の説明】

【0079】

１ ：カラー画像形成装置
２ ：画像現像装置（画像現像手段）
２０ ：感光体ドラム（像担持体）
２１ ：帯電器
２２ ：露光装置（露光手段）
２３ ：現像装置
２３１ ：現像槽
２３２ ：攪拌部材
２３３ ：トナー供給部材
２３４ ：現像ローラ
３ ：現像電源
４ ：転写装置（転写手段）
４１ ：一次転写ローラ
４２ ：中間転写ベルト
４３ ：駆動ローラ
４４ ：従動ローラ
４５ ：二次転写ローラ
９ ：制御部
１０ ：画像センサ
９１ ：演算処理部
９２ ：記憶部
９３ ：ディザ処理部
９４ ：入力部
９５ ：出力部
ＤＴ ：ディザ値
ＤＴ１ ：ディザ値
ＤＴ２ ：ディザ値
ＤＴ３ ：ディザ値
ＤＶ ：電圧値
ＤＶ１ ：電圧値
ＤＶ２ ：電圧値
ＤＶ３ ：電圧値
Ｇ ：トナーパッチ群
Ｐ ：印刷用紙
Ｔ ：テスト用トナー像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】