特許 7521422 画像形成装置およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】画像形成装置およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/00 20060101AFI20240717BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20240717BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240717BHJP

   G03G 15/01 20060101ALI20240717BHJP

   B41J 29/38 20060101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

G03G15/00 303

G03G21/14

G03G21/00 510

G03G15/01 113

G03G15/01 Y

B41J29/38 202

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020217931

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022102896

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-12-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】中島 敬悟

(72)【発明者】

【氏名】古川 利郎

(72)【発明者】

【氏名】入山 翔太

(72)【発明者】

【氏名】京谷 忠雄

(72)【発明者】

【氏名】岸本 憲昭

(72)【発明者】

【氏名】澤田 和英

(72)【発明者】

【氏名】坂口 新太郎

【審査官】山下 清隆

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０７１５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００３６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２３７８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００３５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３７４９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｂ４１Ｊ ２９／００－２９／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

感光体と、
前記感光体に現像剤を供給する現像ローラと、
前記感光体から現像剤像が転写されるベルトと、
前記ベルト上の現像剤像の濃度を読み取るセンサと、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成し、前記センサによって読み取られた前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、前記現像ローラに印加する印刷用の現像バイアスを設定する現像バイアス補正処理と、
前記印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上にそれぞれ形成し、前記センサによって読み取られた前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、入力階調値と前記感光体を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定するガンマ補正処理と、
補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、
（ｉ）現像剤像の濃度の変化量に対する、前記現像ローラに印加する現像バイアスの変化量を示す変化率、及び、
（ｉｉ）前記補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第１濃度と、補正後のガンマデータを適用した場合の前記第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第２濃度との差分に応じて、
前記補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する臨時バイアス設定処理と、を実行する、画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記臨時バイアス設定処理において、
前記印刷用の現像バイアス：Ｖｂ
前記第１濃度：Ｄｅｎｓ＿Ｏｌｄ
前記第２濃度：Ｄｅｎｓ＿Ｎｅｗ
前記変化率：Ｙ
としたとき、
前記臨時現像バイアスＶｂｘを、
Ｖｂｘ＝（Ｄｅｎｓ＿Ｏｌｄ－Ｄｅｎｓ＿Ｎｅｗ）×Ｙ＋Ｖｂ
の計算式によって算出する、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記制御部は、
前記臨時バイアス設定処理において、前記変化率を、前記現像バイアス補正処理において前記第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成したときに用いた複数のテスト用の現像バイアスと、前記複数のテスト用の現像バイアスのそれぞれに対応する現像剤像の濃度とに基づいて算出する、請求項１又は２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記制御部は、
前記臨時バイアス設定処理において、前記変化率の値を、前記第２露光面積率に対応する値に変換して使用する、請求項１から３までの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記画像形成装置の雰囲気温度を取得する温度センサを備え、
前記制御部は、
前記臨時バイアス設定処理において、前記温度センサよって取得した雰囲気温度を含む環境パラメータに応じて、前記変化率の値を変換する、請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部は、
前記第２露光面積率を、前記第１露光面積率よりも小さい値に設定する、請求項１から５までの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記制御部は、
前回の現像バイアス補正処理を実行した後、所定枚数分の印刷処理を実行した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行する、請求項１から６までの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記画像形成装置の雰囲気温度を取得する温度センサを備え、
前記制御部は、
前回の現像バイアス補正処理を実行した後、前記温度センサよって取得した雰囲気温度が所定以上変化した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行する、請求項１から７までの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記現像剤を収容する収容部を備え、
前記制御部は、
前記収容部を交換した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行する、請求項１から８までの何れか１項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

感光体と、前記感光体に現像剤を供給する現像ローラと、前記感光体から現像剤像が転写されるベルトと、を備えている画像形成装置の制御方法であって、
第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成し、前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、前記現像ローラに印加する印刷用の現像バイアスを設定する現像バイアス補正工程と、
前記印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上にそれぞれ形成し、前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、入力階調値と前記感光体を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定するガンマ補正工程と、
補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、
（ｉ）現像剤像の濃度の変化量に対する、前記現像ローラに印加する現像バイアスの変化量を示す変化率、及び、
（ｉｉ）前記補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第１濃度と、補正後のガンマデータを適用した場合の前記第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第２濃度との差分に応じて、
前記補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する臨時バイアス設定工程と、を含む、制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリンタなどの画像形成装置およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

入力される画像データの階調値と出力される露光データの露光面積率との対応関係を示すガンマデータを補正するガンマ補正処理を行う画像形成装置が従来技術として知られている。特許文献１に開示されている技術では、濃度検出結果と画像データとの差異を段階的に補正するように前記対応関係を補正する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－１０２１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示されている技術では、現像バイアス補正処理と、ガンマ補正処理とが実行され、現像バイアス補正処理後の現像バイアスが、ガンマ補正処理後のガンマデータの適用により二値化された露光データの印刷に用いられる。

【0005】

ここで、ガンマ補正処理が実行された場合に、ガンマ補正処理前のガンマデータの適用により二値化された露光データが画像形成装置のメモリ内に記憶されている状態を考える。この場合、特許文献１に開示されている技術では、現像バイアス補正後の現像バイアスが、ガンマ補正処理前のガンマデータが適用された露光データの印刷に用いられるため、適切な階調で印刷することができないという問題が生じる。

【0006】

本開示は、直近のガンマ補正処理前に生成された露光データを適切な階調で印刷可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、感光体と、前記感光体に現像剤を供給する現像ローラと、前記感光体から現像剤像が転写されるベルトと、前記ベルト上の現像剤像の濃度を読み取るセンサと、制御部と、を備え、前記制御部は、第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成し、前記センサによって読み取られた前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、前記現像ローラに印加する印刷用の現像バイアスを設定する現像バイアス補正処理と、前記印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上にそれぞれ形成し、前記センサによって読み取られた前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、入力階調値と前記感光体を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定するガンマ補正処理と、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、（ｉ）現像剤像の濃度の変化量に対する、前記現像ローラに印加する現像バイアスの変化量を示す変化率、及び、（ｉｉ）前記補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第１濃度と、補正後のガンマデータを適用した場合の前記第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第２濃度との差分に応じて、前記補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する臨時バイアス設定処理と、を実行する。

【0008】

前記の構成によれば、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、臨時バイアス設定処理により設定された現像バイアスを適用することができる。これにより、直近のガンマ補正処理前に生成された露光データを適切な階調で印刷することができる。

【0009】

前記制御部は、前記臨時バイアス設定処理において、前記印刷用の現像バイアスをＶｂ、前記第１濃度をＤｅｎｓ＿Ｏｌｄ、前記第２濃度をＤｅｎｓ＿Ｎｅｗ、前記変化率をＹとしたとき、前記臨時現像バイアスＶｂｘを、Ｖｂｘ＝（Ｄｅｎｓ＿Ｏｌｄ－Ｄｅｎｓ＿Ｎｅｗ）×Ｙ＋Ｖｂの計算式によって算出してもよい。

【0010】

前記の構成によれば、臨時現像バイアスの算出を定式化し、臨時現像バイアス設定処理を容易化することができる。

【0011】

前記制御部は、前記臨時バイアス設定処理において、前記変化率を、前記現像バイアス補正処理において前記第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成したときに用いた複数のテスト用の現像バイアスと、前記複数のテスト用の現像バイアスのそれぞれに対応する現像剤像の濃度とに基づいて算出してもよい。

【0012】

前記の構成によれば、直近の画像形成装置の状態に対応する変化率を算出することができる。

【0013】

前記制御部は、前記臨時バイアス設定処理において、前記変化率の値を、前記第２露光面積率に対応する値に変換して使用してもよい。

【0014】

前記の構成によれば、変化率が複数の露光面積率に対して一定でない場合であっても、特定の露光面積率に対応する変化率を算出することができる。

【0015】

前記画像形成装置の雰囲気温度を取得する温度センサを備え、前記制御部は、前記臨時バイアス設定処理において、前記温度センサよって取得した雰囲気温度を含む環境パラメータに応じて、前記変化率の値を変換してもよい。

【0016】

前記の構成によれば、例えば雰囲気温度が変化したことによる印刷濃度の変化に対して、露光データを印刷するための現像バイアスを好適に設定することができる。

【0017】

前記制御部は、前記第２露光面積率を、前記第１露光面積率よりも小さい値に設定してもよい。

【0018】

前記の構成によれば、例えば印刷濃度の変化が目立つ相対的に低い濃度付近において、より適切な現像バイアスを設定することができる。

【0019】

前記制御部は、前回の現像バイアス補正処理を実行した後、所定枚数分の印刷処理を実行した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行してもよい。

【0020】

前記の構成によれば、印刷を続けることによって現像剤の帯電量等の特性が変化したことに伴い印刷濃度が変化した場合に、現像バイアス補正処理及びガンマ補正処理を実行させることができる。

【0021】

前記画像形成装置の雰囲気温度を取得する温度センサを備え、前記制御部は、前回の現像バイアス補正処理を実行した後、前記温度センサよって取得した雰囲気温度が所定以上変化した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行してもよい。

【0022】

前記の構成によれば、雰囲気温度が変化したことによって現像剤の帯電量等の特性が変化したことに伴い印刷濃度が変化した場合に、現像バイアス補正処理及びガンマ補正処理を実行させることができる。

【0023】

前記現像剤を収容する収容部を備え、前記制御部は、前記収容部を交換した場合に、前記現像バイアス補正処理及び前記ガンマ補正処理を実行してもよい。

【0024】

前記の構成によれば、特性の異なる現像剤を収容する収容部に交換されたことに伴い印刷濃度が変化した場合に、現像バイアス補正処理及びガンマ補正処理を実行させることができる。

【0025】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成装置の制御方法は、感光体と、前記感光体に現像剤を供給する現像ローラと、前記感光体から現像剤像が転写されるベルトと、を備えている画像形成装置の制御方法であって、第１露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上に形成し、前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、前記現像ローラに印加する印刷用の現像バイアスを設定する現像バイアス補正工程と、前記印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応する現像剤像を前記ベルト上にそれぞれ形成し、前記ベルト上の現像剤像の濃度に応じて、入力階調値と前記感光体を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定するガンマ補正工程と、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、（ｉ）現像剤像の濃度の変化量に対する、前記現像ローラに印加する現像バイアスの変化量を示す変化率、及び、（ｉｉ）前記補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第１濃度と、補正後のガンマデータを適用した場合の前記第２露光面積率に対応する現像剤像の濃度である第２濃度との差分に応じて、前記補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する臨時バイアス設定工程と、を含む。

【0026】

前記の構成によれば、本発明の一態様に係る画像形成装置と同様な効果を奏する。

【発明の効果】

【0027】

本発明の一態様によれば、直近のガンマ補正処理前に生成された露光データを適切な階調で印刷することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】カラープリンタの概略構成を示す図である。

【図2】カラープリンタの機能的構成を示すブロック図である。

【図3】カラープリンタの制御方法であって、現像バイアス補正処理、ガンマ補正処理及び印刷処理を実行する場合における処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】テスト用の現像バイアスと、各現像バイアスを用いてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係、及びガンマ補正処理において適用された露光面積率と、各露光面積率が適用されてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係を示す図である。

【図5】雰囲気温度に応じて変化率Ｙの値を変換するための係数a, bの一例を示す表である。

【図6】入力階調値と露光面積率との関係の一例を示す表である。

【図7】入力階調値と露光面積率との関係の一例を示す表である。

【図8】入力階調値と露光面積率との関係の一例を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、同一の部材には同一の符号を付し、それらの名称や機能も同一である。したがって、それらの詳細な説明は繰り返さない。

【0030】

（カラープリンタ１の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１の概略構成を示す図面である。図１に示すように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１は、筐体１０、シート供給部２０、および画像形成部３０を備えている。図１では、カラープリンタ１の方向について、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、上側を「上」、下側を「下」とする。

【0031】

筐体１０は、開口１０Ａと、開口１０Ａを開閉可能なカバー１１とを備えている。カバー１１は、上下方向において、露光ヘッド４０の感光体５１が配置された側とは反対側、具体的には、筐体１０の上方に配置されている。カバー１１は、筐体１０の後方に設けられた回動軸１１Ａを中心として回動可能に支持されており、筐体１０に形成された開口１０Ａを開閉する。カバー１１は、開口１０Ａを閉鎖する閉鎖位置（図１の位置）と、開口１０Ａを開放する開放位置との間で回動可能となっている。カバーセンサ１２は、カバー１１が開かれたこと、および、閉じられたことを検出するセンサである。カバーセンサ１２は、カバー１１が開かれると、カバー１１が閉じられるまでオン信号を出力する。

【0032】

また、筐体１０には、図示しない吸気口の内側付近に、カラープリンタ１の雰囲気温度を取得する温度センサ９２が設けられている。

【0033】

シート供給部２０は、筐体１０内の下部に設けられる。シート供給部２０は、シートトレイ２１およびピックアップローラ２２を備えている。シートトレイ２１は、シートＰを収容している。ピックアップローラ２２は、シートトレイ２１からシートＰを画像形成部３０に供給する。シートトレイ２１内のシートＰは、ピックアップローラ２２によって１枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

【0034】

画像形成部３０は、筐体１０内において、シートトレイ２１の上部に配置されている。画像形成部３０は、複数の露光ヘッド４０、複数の感光体カートリッジの一例としての複数のプロセスカートリッジＰＣ、転写ユニット７０、および定着ユニット８０を備えている。図１では、露光ヘッド４０およびプロセスカートリッジＰＣの数は、いずれも４つである。

【0035】

露光ヘッド４０は、感光体５１を露光する露光装置であり、カバー１１から吊り下げられるようにカバー１１に支持されている。露光ヘッド４０は、カバー１１を閉じた状態において、感光体５１の上方に対向して配置されている。詳細には、露光ヘッド４０は、カバー１１の開閉によって、感光体５１を露光する露光位置（図１の位置）と、当該露光位置よりも感光体５１から離れた退避位置との間を移動可能となっている。

【0036】

複数のプロセスカートリッジＰＣは、カバー１１とシートトレイ２１との間において、前後方向に沿って並列配置されている。複数のプロセスカートリッジＰＣは、カバー１１が開かれた状態において、開口１０Ａを通して筐体１０に対して着脱可能となっている。プロセスカートリッジＰＣは、ドラムユニット５０、および収容部の一例としての現像カートリッジ６０とを備えている。

【0037】

ドラムユニット５０は、感光体５１、帯電器５２、押圧バネ５３、クリーニングローラ５４、ドラムフレーム５５、メモリ５６、およびカートリッジ側端子５７を備えている。感光体５１は、現像剤の一例としてのトナーが担持される円筒形のドラムである。帯電器５２は、感光体５１を帯電する。押圧バネ５３は、プロセスカートリッジＰＣにおいて、現像カートリッジ６０を感光体５１に向けて付勢する。クリーニングローラ５４は、感光体５１上に残ったトナー等の異物を除去する。クリーニングローラ５４は、感光体５１に接触して回転可能となっている。ドラムフレーム５５は、プロセスカートリッジＰＣにおいて、感光体５１等を支持する。

【0038】

メモリ５６は、プロセスカートリッジＰＣに関する情報を記憶する。カートリッジ側端子５７は、メモリ５６と導通している。複数の筐体側端子１３のそれぞれは、プロセスカートリッジＰＣごとに、筐体１０に設けられる。カートリッジ側端子５７は、対応するプロセスカートリッジＰＣが筐体１０に設けられているときに、当該プロセスカートリッジＰＣに対応するカートリッジ側端子５７に接続されている。

【0039】

現像カートリッジ６０は、ドラムユニット５０に着脱可能なカートリッジである。現像カートリッジ６０は、トナー収容部６１および現像ローラ６２を備えている。トナー収容部６１は、現像剤の一例としての特定の色のトナーを、その内部に収容する。詳細には、各トナー収容部６１は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、およびブラック（Ｋ）のいずれかの色のトナーを収容している。現像ローラ６２は、対応するトナー収容部６１内のトナーを、対応する感光体５１に供給する。トナーは非磁性一成分の正帯電トナーである。

【0040】

プロセスカートリッジＰＣは、着脱可能な現像カートリッジ６０がプロセスカートリッジＰＣに装着された状態で筐体１０に着脱される。メモリ５６は、現像カートリッジ６０に設けられ、プロセスカートリッジＰＣのカートリッジ側端子５７を介して筐体側端子１３に接続されてもよい。これに限らず、現像カートリッジ６０は、プロセスカートリッジＰＣとは別に、筐体１０に着脱可能であってもよい。あるいは、プロセスカートリッジＰＣは、プロセスカートリッジＰＣと一体である収容部の一例としてのトナー収容部６１および現像ローラ６２を備えていてもよい。この例では、トナー収容部６１および現像ローラ６２は、プロセスカートリッジＰＣから着脱不可である。

【0041】

転写ユニット７０は、シートトレイ２１とプロセスカートリッジＰＣとの間に設けられている。転写ユニット７０は、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、ベルト７３、複数の転写ローラ７４、およびセンサ７５を備えている。ベルト７３は、駆動ローラ７１と従動ローラ７２の間に張設された無端状のベルトである。ベルト７３の外側の面は、各感光体５１に接している。ベルト７３の外側の面には、各感光体５１からトナーによるトナー像が転写される。ここで、前記トナー像は、本開示における現像剤像の一例である。各転写ローラ７４は、各感光体５１との間においてベルト７３を挟持するように、ベルト７３の内側に配置されている。センサ７５は、ベルト７３の外側かつ駆動ローラ７１の近辺に配置されている。センサ７５は、ベルト７３に光を照射し、ベルト７３から反射光を受光することによって、ベルト７３上に形成されたトナー像の濃度を読み取る光センサである。

【0042】

定着ユニット８０は、プロセスカートリッジＰＣおよび転写ユニット７０の後方に設けられている。定着ユニット８０は、加熱ローラ８１および加圧ローラ８２を備えている。加圧ローラ８２は、加熱ローラ８１と対向して配置されており、加熱ローラ８１を押圧する。

【0043】

カラープリンタ１は、次の手順に従って、シートＰ上に画像を形成する。画像形成部３０は、まず、各感光体５１の表面を、帯電器５２によって一様に帯電させる。つぎに、露光ヘッド４０によって感光体５１を露光することによって、感光体５１上に画像データに基づく静電潜像を形成する。そして、現像ローラ６２に現像バイアスを印加することによって、感光体５１に現像ローラ６２からトナーを供給し、静電潜像を可視像化させる。また、現像バイアスは、トナーの極性と同極性であり、現像ローラ６２に印可される電圧の偏倚量である。現像バイアスの印加により、感光体５１上にトナー像を形成する。画像形成部３０は、各感光体５１上に形成されたトナー像を、駆動ローラ７１及び従動ローラ７２によってベルト７３上を搬送されるシートＰ上に、順次重ね合わせて転写する。転写ユニット７０は、トナー像が転写されたシートＰを、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を搬送させる。定着ユニット８０は、加熱ローラ８１によってシートＰを加熱することによって、トナー像をシートＰに熱定着させる。その後、カラープリンタ１は、シートＰを、搬送ローラ９１によって筐体１０内から外部に排出し、カバー１１の上面に設けられる排シートトレイ１１Ｂ上に載置させる。

【0044】

なお、画像形成部３０は、中間転写方式によってシートＰに画像を形成してもよい。中間転写方式によれば、画像形成部３０は、ベルト７３の外側の面上にトナー像をいったん形成し、それからベルト７３上のトナー像をシートＰに転写する。

【0045】

（カラープリンタ１の機能的構成）
図２は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１の機能的構成を示すブロック図である。ただし、図２においては、図１に示すカラープリンタ１が備える部材の一部の図示を省略している。この図に示すように、カラープリンタ１は、制御部１００、センサ７５等を有する画像形成部３０と、表示部１１０、操作部１２０、通信部１３０および温度センサ９２を備えている。制御部１００は、画像形成部３０、表示部１１０、操作部１２０、および通信部１３０に電気的に接続されている。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、および記憶部の一例としてのＮＶＭ（Non-Volatile Memory）１０４を備えている。

【0046】

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から読み出したプログラムにしたがって処理を行い、その処理の結果をＲＡＭ１０３またはＮＶＭ１０４に記憶させながら、カラープリンタ１の各部を制御する。ＲＯＭ１０２には、各種のプログラムが記憶されており、各種のプログラムには、例えば、カラープリンタ１の各部を制御するためのプログラムが含まれる。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が各種のプログラムを実行する際の作業領域およびデータの一時的な記憶領域として利用される。ＮＶＭ１０４は、書き換え可能な不揮発性メモリである。

【0047】

表示部１１０は、液晶ディスプレイを有し、各種の設定画面およびカラープリンタ１の動作状態等を表示する。操作部１２０は、複数のボタンを有し、ユーザによる各種の入力指示を受け付ける。通信部１３０は、無線通信方式または有線通信方式により、ＰＣ（Personal Computer）等の外部機器２００と通信を行い、データを受信する。通信部１３０は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のインターフェースである。なお、通信部１３０は、複数の外部機器２００と通信を行ってもよい。

【0048】

（カラープリンタ１の制御方法）
図３は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタ１の制御方法であって、現像バイアス補正処理、ガンマ補正処理及び印刷処理を実行する場合における処理の流れを示すフローチャートである。図３のフローチャートに示す処理は、例えばカラープリンタ１が起動したとき、又はカバー１１が閉じられたことをカバーセンサ１２が検出したときに実行され得る。なお、図３のフローチャートに示す処理の各工程が実行される順序は、以下の説明に示すものに限定されない。

【0049】

Ｓ１０１において、制御部１００は、現像バイアス補正処理を開始するための条件が満たされたか否かを判定する。ここで、前記条件が満たされた場合とは、例えば以下の場合が挙げられる。
・前回の現像バイアス補正処理を実行した後、所定枚数分の印刷処理を実行した場合
・前回の現像バイアス補正処理を実行した後、温度センサ９２によって取得した雰囲気温度が所定温度以上変化した場合
・トナーを収容する現像カートリッジ６０が交換された場合
・操作部１２０または通信部１３０が現像バイアス補正を実行する指令を受けた場合
また、特に限定されないが、前記所定枚数は、例えば１０００枚であってもよく、前記所定温度は、例えば摂氏６度であってもよい。

【0050】

Ｓ１０１において、制御部１００は、前記条件が満たされたと判定した場合、Ｓ１０２において、テスト用の現像バイアスを現像ローラ６２に印加することによって、第１露光面積率に対応するトナー像をベルト７３上に形成する。上記トナー像は、例えばトナーの色毎に矩形に印字されるトナーパッチとして実現され得る。また、制御部１００は、センサ７５によって読み取られたベルト７３上のトナー像の濃度に応じて、現像ローラ６２に印加する印刷用の現像バイアスを設定する現像バイアス補正処理を実行する。

【0051】

上記露光面積率とは、二値化された画像に対応する静電潜像を感光体５１に形成する範囲において、感光体５１を露光させる面積の割合を意味する。また、第１露光面積率、及び後述する第２露光面積率は、特定の値に限定されず、色毎に規定される値であってもよい。即ち、第１色のトナー像に対応する第１露光面積率と、第２色のトナー像に対応する第１露光面積率とは、必ずしも同一であることを要しない。通常、現像バイアス補正処理、及び後述するガンマ補正処理は、Ｓ１０１において前記条件が満たされたと判定した場合に、すべての色のトナーに対して実行される。

【0052】

図４（Ａ）は、前回の現像バイアス補正処理において用いられたテスト用の現像バイアスと、各現像バイアスを用いてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係を示している。図４（Ａ）において、現像バイアスＸ１、Ｘ２、Ｘ３は、濃度ｄｅｎｓ１、ｄｅｎｓ２、ｄｅｎｓ３にそれぞれ対応する。また、図４（Ｃ）は、今回の現像バイアス補正処理において用いられたテスト用の現像バイアスと、各現像バイアスを用いてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係を示しいている。図４（Ｃ）において、現像バイアスＸ１’、Ｘ２’、Ｘ３’は、濃度ｄｅｎｓ１’、ｄｅｎｓ２’、ｄｅｎｓ３’にそれぞれ対応する。また、図４（Ａ）及び図４（Ｃ）に例示する現像バイアス補正処理においては、第１露光面積率として６０％が設定されている。

【0053】

以下の説明においては、図４（Ａ）に例示する前回の現像バイアス補正処理において設定された印刷用の現像バイアスを「補正前の現像バイアス」と呼称することもある。また、図４（Ｃ）に例示する今回又は直近の現像バイアス補正処理において設定された印刷用の現像バイアスを「補正後の現像バイアス」と呼称することもある。

【0054】

また、Ｓ１０１において、制御部１００が、前記条件が満たされていないと判定した場合、後述するＳ１０４の処理が続いて実行される。

【0055】

Ｓ１０３において、制御部１００は、設定した印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応するトナー像をベルト７３上にそれぞれ形成する。続いて制御部１００は、センサ７５によって読み取られたベルト７３上のトナー像の濃度に応じて、入力される画像データにおける入力階調値と感光体５１を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定するガンマ補正処理を実行する。露光データは、多階調の画像データをガンマデータを適用して二値化したラスタイメージデータである。また、前記ガンマデータは、例えばルックアップテーブルの形式によってＮＶＭ１０４に記憶される構成であってもよい。

【0056】

図４（Ｂ）は、前回のガンマ補正処理において適用された露光面積率と、各露光面積率が適用されてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係を示している。図４（Ｂ）において、露光面積率１６％、３０％、４３％、６４％は、濃度ｄｅｎｓ４、ｄｅｎｓＯｌｄ、ｄｅｎｓ５、ｄｅｎｓ６にそれぞれ対応する。また、露光面積率の１６％、３０％、４３％、６４％という値は、それぞれ、中間調の印刷濃度２０％、４０％、６０％、８０％におおよそ対応する値である。図４（Ｄ）は、今回のガンマ補正処理において適用された露光面積率と、各露光面積率が適用されてそれぞれ形成されたトナー像の濃度との対応関係を示している。図４（Ｄ）において、露光面積率１６％、３０％、４３％、６４％は、濃度ｄｅｎｓ４’、ｄｅｎｓＮｅｗ、ｄｅｎｓ５’、ｄｅｎｓ６’にそれぞれ対応する。図４（Ｂ）及び図４（Ｄ）に示す例においては、第２露光面積率として３０％が設定されている。

【0057】

なお、制御部１００は、第１露光面積率が適用されたトナー像の濃度よりも、第２露光面積率が適用されたトナー像の濃度の方が、最大値の入力階調値の５０％に対応する濃度に近くなるように、第２露光面積率を設定してもよい。また、制御部１００は、第２露光面積率を、第１露光面積率よりも小さい値に設定してもよく、例えば第１露光面積率を７５％或いは６０％に設定し、第２露光面積率を３０％に設定してもよい。第２露光面積率に対応するトナー像の濃度であるｄｅｎｓＯｌｄ及びｄｅｎｓＮｅｗは、後述するＳ１０８の処理において制御部１００によって参照される。また、ｄｅｎｓＯｌｄは、本開示における第１濃度の一例であり、ｄｅｎｓＮｅｗは、本開示における第２濃度の一例である。

【0058】

以下の説明においては、図４（Ｂ）に例示する前回のガンマ補正処理において設定されたガンマデータを「補正前のガンマデータ」と呼称することもある。また、図４（Ｄ）に例示する今回又は直近のガンマ補正処理において設定されたガンマデータを「補正後のガンマデータ」と呼称することもある。

【0059】

Ｓ１０４において、制御部１００は、例えば操作部１２０に対するユーザの入力指示によって、カラープリンタ１による印刷が指示されたか否かを判定する。

【0060】

制御部１００は、カラープリンタ１による印刷が指示されたと判定した場合、Ｓ１０５において、対象となる印刷物を印刷するための露光データが補正前のガンマデータが適用されたものであるか否かを判定する。また、制御部１００が、カラープリンタ１による印刷が指示されていないと判定した場合、図３のフローチャートに基づく処理が終了する。

【0061】

Ｓ１０５において、制御部１００は、前記露光データが補正前のガンマデータが適用されたものであると判定した場合、続いてＳ１０６の処理を実行する。Ｓ１０６において、制御部１００は、対象となる色に関して、トナー像の濃度の変化量ΔＲに対する、現像ローラ６２に印加する現像バイアスの変化量ΔＤを示す変化率Ｙを算出する。また、Ｓ１０６からＳ１０９までの工程は、本開示における臨時現像バイアス設定処理に対応する。

【0062】

また、制御部１００は、Ｓ１０６において、変化率Ｙを、以下に示す複数のテスト用の現像バイアスと、複数のテスト用の現像バイアスのそれぞれに対応するトナー像の濃度とに基づいて算出してもよい。複数のテスト用の現像バイアスは、現像バイアス補正処理において第１露光面積率に対応するトナー像をベルト７３上に形成したときに用いた現像バイアスである。

【0063】

例えば、図４（Ｃ）と同様に、第１露光面積率に対応する複数のトナー像をベルト７３上に形成したときの現像バイアスがそれぞれＸ１’、Ｘ２’、Ｘ３’であるものとし、対応するトナー像の濃度が、それぞれｄｅｎｓ１’、ｄｅｎｓ２’、ｄｅｎｓ３’であるものとする。ここで、Ｘ２’及びＸ３’は、現像バイアス補正処理において設定される印刷用の現像バイアスの近傍値である。上記の場合、印刷用の現像バイアスの近傍における変化率Ｙは、以下の式によって近似される。
Y=ΔD/ΔR =(X3’-X2’)/(dens3’-dens2’)
また、Ｓ１０５において、制御部１００は、対象となる印刷物を印刷するための露光データが補正前のガンマデータが適用されたものではないと判定した場合、続いてＳ１１１の処理を実行する。Ｓ１１１において、制御部１００は、補正後のガンマデータが適用された前記露光データ及び直近の現像バイアス補正処理において設定された印刷用の現像バイアスを用いて、印刷処理を実行する。

【0064】

Ｓ１０７において、制御部１００は、対象となる色に関して、変化率Ｙの値を、第２露光面積率に対応する変化率Ｙ’に変換する処理を実行する。例えば制御部１００は、温度センサ９２から取得した、カラープリンタ１の雰囲気温度を参照して、前記雰囲気温度を含む環境パラメータに応じて変化率Ｙの値を変換してもよい。上記の変換は、雰囲気温度が低い程、トナーの帯電量が高くなり、現像バイアスの変化に対してトナー像の濃度変化が小さくなることに由来する。また、雰囲気温度以外の環境パラメータの例としては、湿度及び気圧等が挙げられる。

【0065】

図５は、雰囲気温度に応じて変化率Ｙの値を変換するための係数a, bの一例を示す表である。図５において「環境」とは、雰囲気温度に応じて分類される項目であって、数字が大きい程、雰囲気温度が高いことを示している。変化率Ｙは、例えば以下の式によって変化率Ｙ’に変換されてもよい。
Y’=a*Y+b
Ｓ１０８において、制御部１００は、対象となる色に関して、補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応するトナー像の濃度であるｄｅｎｓＯｌｄの値を取得する。また、制御部１００は、補正後のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応するトナー像の濃度であるｄｅｎｓＮｅｗの値を取得する。

【0066】

Ｓ１０９において、制御部１００は、対象となる色に関して、上述した変化率Ｙ’、及び第１濃度ｄｅｎｓＯｌｄと第２濃度ｄｅｎｓＮｅｗとの差分に応じて、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する。なお、Ｓ１０７の処理は必須ではなく、変化率Ｙ’の代わりに変換前の変化率Ｙが臨時現像バイアスの算出に用いられる構成でもよい。

【0067】

変化率をＹ、直近の現像バイアス補正処理において設定された印刷用の現像バイアスの値をＶｂとすると、臨時現像バイアスＶｂｘは、例えば以下の式によって算出されてもよい。
Vbx=(dens_Old-dens_New)*Y+Vb
臨時バイアス設定処理について、図６～図８を参照して補足する。図６～図８は、入力階調値と露光面積率との関係の一例を示す表である。具体的には、図６～図８において「入力階調値」は、カラープリンタ１に入力される画像データにおける２５５段階の入力階調値を示している。「旧ガンマ」は、補正前のガンマデータによって各入力階調値と対応付けられる露光面積率を示している。「新ガンマ」は、補正後のガンマデータによって各入力階調値と対応付けられる露光面積率を示している。「線形」は、入力階調の最大値である２５５に対応する値を１００％とした割合を示している。

【0068】

また、制御部１００は、図８の入力階調値２４２の行に例示するような高濃度領域の露光面積率に、第１露光面積率を設定することが望ましい。図６における入力階調値２３０～２５５の範囲に示すように、高濃度領域では、「旧ガンマ」に示す露光面積率の値と「新ガンマ」に示す露光面積率の値との値が一致するか、非常に近い値となるためである。上述したように、第１露光面積率は、例えば７５％に設定されてもよいし、６０％として設定されてもよい。

【0069】

また、可能であれば、第１露光面積率の値は、５５％～７５％程度に設定されることが望ましく、第２露光面積率の値は、２０％～３５％程度に設定されることが望ましい。

【0070】

「線形」は、「旧ガンマ」に示す露光面積率の露光データ及び補正前の現像バイアスを用いて、ガンマ補正処理前のトナーの状態において印刷を行った場合の印刷濃度を示している。また、「線形」は、「新ガンマ」に示す露光面積率の露光データ及び補正後の現像バイアスを用いて、ガンマ補正処理後のトナーの状態であって、且つガンマ補正処理によってトナーの帯電量等が変化した状態において印刷を行った場合の印刷濃度を示している。ここで、印刷濃度はシートＰ上に形成された印刷画像の濃度であり、ベルト７３上に形成されたトナー像の濃度と相関する。別の側面から言えば、以下の（１）に示す印刷濃度と（２）に示す印刷濃度とは等しくなる。

【0071】

（１）或る入力階調値に対応する露光面積率であって、補正前のガンマデータに応じた露光面積率の露光データと補正前の現像バイアスとを用いてガンマ補正処理前のトナーの状態において印刷を行った場合の印刷濃度。

【0072】

（２）前記入力階調値に対応する露光面積率であって、補正後のガンマデータに応じた露光面積率の露光データと補正後の現像バイアスとを用いてガンマ補正処理後のトナーの状態において印刷を行った場合の印刷濃度。

【0073】

図８に例示するように、入力階調値１０４に対して補正前のガンマデータが適用された場合、３０．０３％の露光面積率が割り当てられる。また、３０．０３％の露光面積率の露光データと補正前の現像バイアスとを用いて、ガンマ補正処理前のトナーの状態において印刷を行った場合、４０．７８％の印刷濃度によって印刷が行われる。ところが入力階調値８８の行に例示するように、約３０．０３％の露光面積率の露光データと補正後の現像バイアスとを用いて、ガンマ補正処理後のトナーの状態において印刷を行った場合、約３４．５１％の印刷濃度によって印刷が行われてしまう。即ち、補正前のガンマデータに応じた露光データを、補正後の現像バイアスを用いて、ガンマ補正処理後のトナーの状態において印刷を行った場合、前記露光データが生成されたときに実現されるはずであった印刷濃度による印刷処理を行うことができない。また、補正前のガンマデータが適用された露光データは、補正後のガンマデータが適用されたものとなるように生成し直すことが難しい。

【0074】

しかしながら、補正前のガンマデータが適用された露光データの印刷に臨時現像バイアスを用いる本願の構成によって、露光面積率３０．０３％が設定された露光データを印刷する場合の印刷濃度を目標の４０．７８％に近づけることが可能となる。即ち、前記露光データが生成されたときに実現されるはずであった印刷濃度、又はその近傍の印刷濃度により印刷処理を実行することができる。

【0075】

Ｓ１１０において、制御部１００は、臨時バイアス設定処理が、処理すべき全ての各色について完了したか否かを判定する。制御部１００が各色について処理が完了したと判定した場合、Ｓ１１１において、補正前のガンマデータが適用された露光データ及び臨時現像バイアスを用いて印刷処理を実行する。また、制御部１００が、或る色について処理が完了していないと判定した場合、前記の色についてＳ１０６以降の処理が実行される。

【0076】

なお上述したように、Ｓ１０５からＳ１１１に直接遷移した場合、Ｓ１１１において、制御部１００は、補正後のガンマデータが適用された露光データ及び直近の現像バイアス補正処理において設定された印刷用の現像バイアスを用いて印刷処理を実行する。

【0077】

以上のように、カラープリンタ１の制御方法は、現像バイアス補正工程、ガンマ補正工程及び臨時バイアス設定工程を含み得る。

【0078】

即ち、現像バイアス補正工程では、Ｓ１０２に示すように、制御部１００は、第１露光面積率に対応するトナー像をベルト７３上に形成し、ベルト７３上のトナー像の濃度に応じて、現像ローラ６２に印加する印刷用の現像バイアスを設定する。

【0079】

また、ガンマ補正工程では、Ｓ１０３に示すように、制御部１００は、印刷用の現像バイアスを用いて、複数の露光面積率に対応するトナー像をベルト７３上にそれぞれ形成する。また、制御部１００は、ベルト７３上のトナー像の濃度に応じて、入力階調値と感光体５１を露光するための露光データの露光面積率とを対応させるガンマデータを設定する。

【0080】

また、臨時バイアス設定工程では、Ｓ１０６に示すように、制御部１００は、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、トナー像の濃度の変化量に対する、現像ローラ６２に印加する現像バイアスの変化量を示す変化率を算出する。そして、Ｓ１０８に示すように、制御部１００は、補正前のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応するトナー像の濃度である第１濃度と、補正後のガンマデータを適用した場合の第２露光面積率に対応するトナー像の濃度である第２濃度とを取得する。そして、Ｓ１０９に示すように、制御部１００は、前記変化率、及び第１濃度と第２濃度との差分に応じて、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷するための臨時現像バイアスを設定する。

【0081】

前記構成によれば、補正前のガンマデータが適用された露光データを印刷する場合に、臨時バイアス設定工程において設定された現像バイアスを適用することができる。これにより、直近のガンマ補正工程の実行前に生成された露光データを適切な階調で印刷することができる。

【0082】

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御部１００は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

【0083】

後者の場合、制御部１００は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、前記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、前記コンピュータにおいて、前記プロセッサが前記プログラムを前記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。前記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。前記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、前記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、前記プログラムは、当該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して前記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、前記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

【0084】

本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【0085】

なお、上述した本実施例では、カラープリンタ１が、感光体５１を露光する露光装置として露光ヘッド４０を備える構成としたが、これに限定されず、露光装置としてレーザスキャナを備える構成であってもよい。

【0086】

また、本実施例では、カラープリンタ１が正帯電のトナーを使用し、正極性の現像バイアスを印可する構成としたが、これに限定されず、負帯電のトナーを使用し、負極性の現像バイアスを印可する構成であってもよい。当該構成の場合、現像バイアスが小さいとは、現像バイアスの絶対値が小さいこと、即ち基準電位からの偏倚量が小さいことを意味する。

【符号の説明】

【0087】

１ カラープリンタ（画像形成装置）
５１ 感光体
５２ 帯電器
６２ 現像ローラ
７３ ベルト
７５ センサ
９２ 温度センサ
１００ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】