JP6149706B2 - 画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置およびプログラムに関する。

公報記載の従来技術として、用紙に対して画像を形成する画像形成部と、画像形成部により形成される画像の階調を補正する補正部と、所定枚数の用紙に対する画像の形成を１単位の印刷出力として管理し、所定単位数の印刷出力が完了するたびに補正部に階調の補正を行わせる制御部とを備えた画像形成装置が存在する（特許文献１参照）。

また、他の公報記載の従来技術として、画像の濃度を調整するためのパラメータであって、前回の画像安定化処理にて決定されたパラメータを記憶する第１の記憶手段と、前々回の画像安定化処理にて決定されたパラメータを記憶する第２の記憶手段と、第１の記憶手段と第２の記憶手段とに記憶されているパラメータを比較して、その差が所定の閾値を超えているか否かを判定するパラメータ判定手段と、パラメータ判定手段の判定結果が、肯定的ならば画像安定化処理を実行して新たなパラメータを決定し第１の記憶手段に記憶させる一方、否定的ならば画像安定化処理を不要とする制御手段とを備えた画像形成装置が存在する（特許文献２参照）。

特開２０１２−１０３５２１号公報 特開２００９−３００７１５号公報

本発明は、第１設定動作により設定される第１飛翔電位差と第２設定動作により設定される第２飛翔電位差との差分の絶対値が閾値を超える場合に、画像の濃度の変動を抑制することを目的とする。

請求項１記載の発明は、像保持体に静電潜像を形成する静電潜像形成部と、当該像保持体に形成された当該静電潜像を、現像バイアスを用いてトナーで現像する現像部とを含む画像形成手段と、前記画像形成手段を用いて入力階調値が異なる複数の画像を含む第１設定用画像を形成させ、当該第１設定用画像に基づいて、前記現像バイアスと前記像保持体のうち前記トナーを現像する対象となる画像部の電位との差である飛翔電位差を第１飛翔電位差に設定するとともに階調特性を補正するための第１階調補正データを作成する第１設定動作を実行する第１設定手段と、前記第１設定動作が実行された後に、前記画像形成手段を用いて前記第１設定用画像よりも少ない数の画像を含む第２設定用画像を形成させ、当該第２設定用画像に基づいて、前記飛翔電位差を第２飛翔電位差に設定するとともに前記階調特性を補正するための第２階調補正データを作成する第２設定動作を実行する第２設定手段と、前記第１飛翔電位差と前記第２飛翔電位差との差分の絶対値が予め決められた閾値を超えた場合、前記第１設定動作を再度実行させると判定する判定手段とを含む画像形成装置である。
請求項２記載の発明は、前記第２設定手段は、前記第２飛翔電位差を予め決められた範囲内に制限し、前記判定手段は、前記第１飛翔電位差と、前記第２設定手段により範囲が制限される前の前記第２飛翔電位差とに基づいて、前記第１設定動作を再度実行させるか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
請求項３記載の発明は、前記第２設定手段によって実行される前記第２設定動作は、前記第１設定手段によって実行される前記第１設定動作よりも頻度が高いことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置である。
請求項４記載の発明は、コンピュータに、像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、当該像保持体に形成された当該静電潜像を、現像バイアスを用いてトナーで現像する現像部とを含む画像形成手段を用いて入力階調値が異なる複数の画像を含む第１設定用画像を形成させ、当該第１設定用画像に基づいて、当該現像バイアスと当該像保持体のうち当該トナーを現像する対象となる画像部の電位との差である飛翔電位差を第１飛翔電位差に設定するとともに階調特性を補正するための第１階調補正データを作成する第１設定動作を実行させる機能と、前記第１設定動作が実行された後に、前記画像形成手段を用いて前記第１設定用画像よりも少ない数の画像を含む第２設定用画像を形成させ、当該第２設定用画像に基づいて、前記飛翔電位差を第２飛翔電位差に設定するとともに前記階調特性を補正するための第２階調補正データを作成する第２設定動作を実行させる機能と、前記第１飛翔電位差と前記第２飛翔電位差との差分の絶対値が予め決められた閾値を超えた場合、前記第１設定動作を再度実行させると判定する機能とを実現させるプログラムである。

請求項１記載の発明によれば、第１設定動作により設定される第１飛翔電位差と第２設定動作により設定される第２飛翔電位差との差分の絶対値が閾値を超えるにも関わらず第１設定動作を再度実行しない場合と比較して、画像の濃度の変動を抑制することができる。
請求項２記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、飛翔電位差に制限がかかる場合であっても画像の濃度の変動を抑制することができる。
請求項３記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、画像の生産性の低下を抑制することができる。
請求項４記載の発明によれば、第１設定動作により設定される第１飛翔電位差と第２設定動作により設定される第２飛翔電位差との差分の絶対値が閾値を超えるにも関わらず第１設定動作を再度実行しない場合と比較して、画像の濃度の変動を抑制することができる。

実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を示した図である。 画像形成装置における制御系の構成を説明するためのブロック図である。 感光体ドラムにおける帯電電位および露光電位と、現像器における現像電位との関係を説明するための図である。 画像形成装置における濃度補正処理の手順を説明するためのフローチャートである。 濃度補正処理における第１セットアップ動作で作成される第１設定用画像群の構成例を説明するための図である。 濃度補正処理における第２セットアップ動作で作成される第２設定用画像群の構成例を説明するための図である。 第２ＬＵＴの作成において使用される全階調変更量の算出手順を示す図である。 飛翔電位差をパラメータとしたときの、入力階調値と出力濃度との関係（階調カーブ）の一例を説明するための図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示した図である。
この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色トナー像を形成する複数（本実施の形態では４つ）の画像形成ユニット１０（具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ）と、各画像形成ユニット１０で形成された各色トナー像を転写（一次転写）して保持させる中間転写ベルト２０と、中間転写ベルト２０に一次転写された重ねトナー像を用紙に二次転写する二次転写装置３０と、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着装置５０と、画像形成装置を構成する各部の動作を制御する制御装置１００とを有している。

各画像形成ユニット１０すなわちイエロー（Ｙ）の画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像形成ユニット１０Ｃおよび黒（Ｋ）の画像形成ユニット１０Ｋは、使用されるトナーの色を除き、共通の構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例に説明を行う。

イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、矢印Ａ方向に回転可能に設けられた感光体ドラム１１を具備している。また、イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、この感光体ドラム１１の周囲に矢印Ａ方向に沿って設けられた、帯電ロール１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ロール１５およびドラムクリーナ１６を有している。

本実施の形態において、像保持体の一例としての感光体ドラム１１は、金属製の薄肉の円筒形ドラムの表面に有機感光層（図示せず）を形成してなり、ここでは有機感光層が負極性に帯電する材料で構成されている。また、感光体ドラム１１は接地されている。

帯電ロール１２は、感光体ドラム１１に接触して回転可能に配置されており、感光体ドラム１１の回転に従動して回転する。また、帯電ロール１２には、感光体ドラム１１を負の電位に帯電するための帯電バイアスが印加される。

露光部１３は、帯電ロール１２によって負の電位に帯電された感光体ドラム１１に、レーザ光等を用いて選択的に光書き込みを行うことで静電潜像を形成する。ここで、本実施の形態の露光部１３は、トナー像（画像）となる部位（画像部）に対して光を照射し、背景となる部位（背景部）に対しては光を照射しない、所謂画像部露光方式にて露光を行う。なお、露光部１３における光源としては、レーザ光源以外に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源を用いることも可能である。また、本実施の形態では、帯電ロール１２および露光部１３の両者が、静電潜像形成部の一例としての機能を有している。

現像部の一例としての現像器１４は、感光体ドラム１１に対向して回転可能に配置される現像ロール１４ａを備えており、その内部には、対応する色のトナー（イエローの画像形成ユニット１０Ｙではイエローのトナー）を含む現像剤を収容している。ここで、本実施の形態の現像器１４では、現像剤として、磁性を有するキャリアと、予め決められた色（イエローの画像形成ユニット１０Ｙの場合はイエロー）に着色されたトナーとを含む、所謂２成分現像剤を用いている。また、この現像剤において、キャリアは正の帯電極性を有しており、トナーは負の帯電極性を有している。現像ロール１４ａは磁石（図示せず）を内蔵しており、静電気力によってトナーを付着させたキャリアすなわち現像剤を、磁力によって現像ロール１４ａの表面に保持する。現像器１４では、現像ロール１４ａ上に保持させた現像剤（トナー）によって、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。この現像器１４は、現像ロール１４ａを負の電位とするための現像バイアスを供給することで、静電潜像のうち負極性に帯電している画像部に、負極性に帯電したトナーを転移させる、所謂反転現像方式にて現像を行う。なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１、帯電ロール１２、露光部１３および現像器１４が、画像形成手段の一例としての機能を有している。

一次転写ロール１５は、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１１に対向するとともに、中間転写ベルト２０に接触して配置され、中間転写ベルト２０の回転に従動して回転する。そして、一次転写ロール１５には、トナーの帯電極性とは逆極性（この例では正極性）の一次転写バイアスが印加される。
ドラムクリーナ１６は、一次転写後且つ帯電前の感光体ドラム１１上の付着物（トナー等）を除去する。

中間転写ベルト２０は、複数（本実施の形態では６つ）の支持ロールに回転可能に掛け渡されている。これら複数の支持ロールのうち、駆動ロール２１は、中間転写ベルト２０を張架するとともに、中間転写ベルト２０を矢印Ｂ方向に回転駆動する。また、従動ロール２２、２３、２６は、中間転写ベルト２０を張架するとともに、駆動ロール２１によって駆動される中間転写ベルト２０に従動して回転する。補正ロール２４は、中間転写ベルト２０を張架するとともに、中間転写ベルト２０の搬送方向に交差する幅方向の蛇行を規制するステアリングロール（軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される）として機能する。さらに、バックアップロール２５は、中間転写ベルト２０を張架するとともに、後述する二次転写装置３０の構成部材として機能する。そして、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ロール２１と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の付着物(トナー等)を除去するベルトクリーナ２７が配置される。

二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像転写面側に接触して配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２５とを備えている。このバックアップロール２５には、トナーの帯電極性と同極性（この例では負極性）の二次転写バイアスが印加される。一方、二次転写ロール３１は接地されている。

また、画像形成装置は、用紙を搬送する用紙搬送系をさらに備えている。この用紙搬送系は、用紙収容部４０、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３、および排出ロール４４を備える。用紙搬送系では、用紙収容部４０に積載された用紙を搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール４２で一旦停止させ、その後予め決められたタイミングで二次転写装置３０へと送り込む。また、二次転写装置３０を通過した用紙を、搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙を、排出ロール４４によって機外へと送り出す。

定着装置５０は、ハロゲンランプ等の加熱源５１ａを内蔵するとともに、矢印Ｃ方向に回転駆動される加熱ロール５１と、加熱ロール５１に接触して回転可能に配置され、加熱ロール５１の回転に従動して回転するとともに、加熱ロール５１に圧力を付与する加圧ロール５２とを有している。ここで、加熱ロール５１は、用紙におけるトナー像転写面と対向する側に配置され、加圧ロール５２は、用紙におけるトナー像転写面とは反対となる側に配置される。

そして、本実施の形態の画像形成装置は、黒の画像形成ユニット１０Ｋよりも中間転写ベルト２０の移動方向（Ｂ方向）下流側且つ二次転写装置３０よりも中間転写ベルト２０の移動方向上流側となる部位にて中間転写ベルト２０の外周面に対向して配置され、中間転写ベルト２０に向けて光を照射するとともに中間転写ベルト２０からの反射光を検出する光量検出部６０をさらに備えている。

図２は、本実施の形態の画像形成装置における制御系の構成を説明するためのブロック図である。
第１設定手段、第２設定手段および判定手段の一例としての機能を有する制御装置１００は、プログラムを読み出して実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムやプログラムを実行する際に使用するデータ等を記憶するＲＯＭ１０２（Read Only Memory）と、プログラムを実行する際に一時的に生成されるデータ等を記憶するＲＡＭ１０３（Random Access Memory）と、プログラムを実行する際に使用するデータ等を記憶するとともに、その内容を書き換え可能であって、電源を供給しなくてもその記憶内容を保持することが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）１０４とを備えている。

なお、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムは、予めＲＯＭ１０２に記憶させておく形態の他、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１０１に提供したり、あるいは、図示しないネットワークを介してＣＰＵ１０１に提供したりすることも可能である。

制御装置１００は、感光体ドラム１１を回転駆動するドラム駆動部１１１、帯電ロール１２に帯電バイアスを供給する帯電電源１１２、露光部１３に設けられた光源を駆動する光源駆動部１１３に、それぞれ制御信号を出力する。また、制御装置１００は、現像器１４に設けられた現像ロール１４ａに現像バイアスを供給する現像電源１１４ａ、現像ロール１４ａを回転駆動する現像駆動部１１４ｂ、そして、現像器１４にトナーを補給するトナー補給部１１４ｃに、それぞれ制御信号を出力する。さらに、制御装置１００は、一次転写ロール１５に一次転写バイアスを供給する一次転写電源１１５、中間転写ベルト２０を回転駆動するベルト駆動部１２０、そして、二次転写装置３０のバックアップロール２５に二次転写バイアスを供給する二次転写電源１３０に、それぞれ制御信号を出力する。さらにまた、制御装置１００は、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３および排出ロール４４を回転駆動する搬送駆動部１４０、定着装置５０の加熱ロール５１に加熱用電力を供給する定着電源１５０ａ、定着装置５０の加熱ロール５１を回転駆動する定着駆動部１５０ｂ、光量検出部６０に設けられた発光部（図示せず）を駆動する検出駆動部１６０に、それぞれ制御信号を出力する。また、制御装置１００には、光量検出部６０に設けられた受光部（図示せず）からの受光データが入力される。

なお、ドラム駆動部１１１、帯電電源１１２、光源駆動部１１３、現像電源１１４ａ、現像駆動部１１４ｂ、トナー補給部１１４ｃおよび一次転写電源１１５は、イエローの画像形成ユニット１０Ｙ、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃ、黒の画像形成ユニット１０Ｋのそれぞれに設けられる。

この例において、各帯電電源１１２は、負の値に設定された直流成分に交流成分（矩形波）を重畳させた帯電バイアスを、対応する帯電ロール１２に供給する。なお、以下の説明においては、帯電バイアスにおける直流成分を直流帯電バイアスと呼び、帯電バイアスにおける交流成分を交流帯電バイアスと呼ぶ。ここで、直流帯電バイアスは、感光体ドラム１１に設けられた有機感光層を目標とする電位（帯電電位と呼ぶ）に帯電させるためのものであり、交流帯電バイアスは、直流帯電バイアスによる有機感光層の帯電を補助するためのものである。

また、各現像電源１１４ａは、負の値に設定された直流成分に交流成分（矩形波）を重畳させた現像バイアスを、対応する現像ロール１４ａに供給する。なお、以下の説明においては、現像バイアスにおける直流成分を直流現像バイアスと呼び、現像バイアスにおける交流成分を交流現像バイアスと呼ぶ。ここで、直流現像バイアスは、現像ロール１４ａから感光体ドラム１１に設けられた有機感光層（より具体的には画像部）に、トナーを転移させるためのものであり、交流現像バイアスは、直流現像バイアスによる現像ロール１４ａから有機感光層へのトナーの転移を補助するためのものである。

そして、本実施の形態では、制御装置１００が、一次転写電源１１５から一次転写ロール１５に供給される一次転写バイアスを定電流制御しており、二次転写電源１３０から二次転写装置３０（より具体的にはバックアップロール２５）に供給する二次転写バイアスを定電圧制御している。

次に、図１に示す画像形成装置を用いた、用紙に対する画像形成動作（以下では、出力用画像形成動作という）について説明する。
例えばイエローの画像形成ユニット１０Ｙでは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１が、接触する帯電ロール１２に供給される帯電バイアスによって帯電電位に帯電される。次に、露光部１３による露光が開始され、帯電電位に帯電された状態で矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１は、露光部１３から出射される光によって画像部が選択的に露光される。その結果、帯電および露光が行われた有機感光層には、背景部が帯電電位となり、画像部が露光電位となる、イエロー用の静電潜像が形成される。

続いて、感光体ドラム１１に形成されたイエロー用の静電潜像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、現像器１４に設けられた現像ロール１４ａとの対向部（以下では現像領域と呼ぶ）に到達する。このとき、現像ロール１４ａは、表面にキャリアおよびトナーを含む現像剤（２成分現像剤）を保持した状態で回転しており、しかも現像ロール１４ａには、現像バイアスが供給されている。このため、現像ロール１４ａから感光体ドラム１１に対し、イエロー用の静電潜像のうち露光電位となっている画像部に、選択的にトナーが転移する。その結果、現像領域を通過した感光体ドラム１１上には、静電潜像に対応したイエローのトナー像が現像される。

それから、感光体ドラム１１上に現像されたイエローのトナー像は、感光体ドラム１１の矢印Ａ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２０を挟んで一次転写ロール１５と対向する一次転写位置に到達する。このとき、一次転写ロール１５に一次転写バイアスが供給されることにより、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１上に形成されたイエローのトナー像は、矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト２０上に一次転写（静電転写）される。なお、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナー等の付着物は、感光体ドラム１１のさらなるＡ方向への回転に伴ってドラムクリーナ１６との対向部に到達し、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。

また、他のマゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋにおいても、イエローの画像形成ユニット１０Ｙと同じく、帯電、露光、現像、一次転写およびクリーニングが行われる。このとき、それぞれにおける画像形成タイミングをずらすことで、中間転写ベルト２０上には、これらイエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色トナー像を重ね合わせた重ねトナー像が形成される。

このようにして中間転写ベルト２０上に一次転写された重ねトナー像は、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への回転に伴って、中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ロール３１とバックアップロール２５とが対向する二次転写位置に向かう。
一方、用紙収容部４０から取り出された用紙は、搬送ロール４１およびレジストレーションロール４２により、中間転写ベルト２０上の重ねトナー像が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて、二次転写位置へと搬送される。

このとき、二次転写位置では、二次転写装置３０を構成するバックアップロール２５に二次転写バイアスが供給されている。そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２５との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上の重ねトナー像が用紙に二次転写（静電転写）される。

その後、重ねトナー像が二次転写された用紙は、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送される。そして、用紙上の重ねトナー像は、定着装置５０の加熱ロール５１より供給された熱と、加熱ロール５１および加圧ロール５２から受ける圧力とによって加熱・加圧定着され、排出ロール４４によって画像形成装置の機外に排出される。なお、二次転写後に中間転写ベルト２０上に残存するトナー等の付着物は、中間転写ベルト２０のさらなる矢印Ｂ方向への回転に伴ってベルトクリーナ２７との対向部に到達し、ベルトクリーナ２７によってクリーニングされる。

図３は、感光体ドラム１１における帯電電位ＶＨおよび露光電位ＶＬと、現像器１４（より具体的には現像ロール１４ａ）における現像電位ＶＢとの関係を説明するための図である。なお、図３における横軸は感光体ドラム１１上の位置であり、図３における縦軸は電位（ただし、下方がグランド（ＧＮＤ）であり、上方ほど負の電位が高い）である。ここで、帯電電位ＶＨは、上述した帯電バイアス（直流帯電バイアスおよび交流帯電バイアス）における直流帯電バイアスの大きさによって決まり、露光電位ＶＬは、帯電バイアスと露光部１３による露光エネルギーとによって決まる。また、現像電位ＶＢは、上述した現像バイアス（直流現像バイアスおよび交流現像バイアス）における直流現像バイアスの大きさによって決まる。

本実施の形態では、帯電電位ＶＨおよび露光電位ＶＬがともに負極性となっているが、露光電位ＶＬの大きさは、絶対値で帯電電位ＶＨよりも小さい値となる（｜ＶＬ｜＜｜ＶＨ｜）。そして、本実施の形態における現像電位ＶＢすなわち直流現像バイアスの値は、負極性であって、その絶対値が帯電電位ＶＨと露光電位ＶＬとの間の大きさに設定される（｜ＶＬ｜＜｜ＶＢ｜＜｜ＶＨ｜）。

帯電電位ＶＨと露光電位ＶＬと現像電位ＶＢとが上述した関係を有している場合、感光体ドラム１１と現像ロール１４ａとが対向する現像領域を通過する現像ロール１４ａ上のトナー（負極性に帯電）は、感光体ドラム１１上で相対的に正の電位となる露光電位ＶＬ（画像部）の領域には転移（飛翔）しやすくなる一方、感光体ドラム１１上で相対的に負の電位となる帯電電位ＶＨ（背景部）の領域には転移（飛翔）しにくくなる。また、現像領域を通過する現像ロール１４ａ上のキャリア（正極性に帯電）は、トナーとは逆に、感光体ドラム１１上で相対的に正の電位となる露光電位ＶＬ（画像部）の領域には転移（飛翔）しにくくなる一方、感光体ドラム１１上で相対的に負の電位となる帯電電位ＶＨ（背景部）の領域には転移（飛翔）しやすくなる。ただし、現像剤におけるキャリアは現像ロール１４ａに磁気的に保持されていることから、実際には、キャリアの転移は殆ど生じない。ここで、以下の説明においては、トナーの飛翔しやすさを基準として考え、露光電位ＶＬを基準とする露光電位ＶＬと現像電位ＶＢとの差を飛翔電位差Ｖｄｅｖｅと呼び、現像電位ＶＢを基準とする現像電位ＶＢと帯電電位ＶＨとの差を逆飛翔電位差Ｖｃｆと呼ぶ。また、露光電位ＶＬを基準とする露光電位ＶＬと帯電電位ＶＨとの差を、潜像電位差Ｖｉと呼ぶ。この潜像電位差Ｖｉは、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅと逆飛翔電位差Ｖｃｆとの和として表現することもできる。

ここで、本実施の形態の画像形成装置は電子写真方式を採用していることから、上述した飛翔電位差Ｖｄｅｖｅの大きさが、得られる画像の濃度に影響を与える。例えば飛翔電位差Ｖｄｅｖｅが小さすぎる場合には、得られる画像の濃度が目的とする濃度に対して低く（薄く）なってしまい、例えば飛翔電位差Ｖｄｅｖｅが大きすぎる場合には、得られる画像の濃度が目的とする濃度に対して高く（濃く）なってしまう。また、適正な飛翔電位差Ｖｄｅｖｅの大きさは、トナーの帯電量によっても変わる。したがって、電子写真方式を採用した画像形成装置では、上記出力用画像形成動作において飛翔電位差Ｖｄｅｖｅを適正な値に設定しておくことが重要となる。

また、本実施の形態の画像形成装置は電子写真方式を採用していることから、階調の入出力特性が非線形となりやすい。したがって、電子写真方式を採用した画像形成装置では、上記出力用画像形成動作において、入力階調値Ｃｉｎに対応した出力濃度で画像が形成されるように、露光部１３に供給する画像信号の入力階調値Ｃｉｎを適正に補正しておくことが重要となる。

そこで、本実施の形態の画像形成装置では、出力用画像形成動作において良好な画像を得るために、出力用画像形成動作に連動して、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅの設定および画像信号の入力階調値Ｃｉｎに階調補正を施すためのＬＵＴ（Look Up Table）の作成を含む濃度補正処理を行っている。

ここで、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅの大きさは、露光電位ＶＬおよび／または現像電位ＶＢの値を変更することによって調整することができる。飛翔電位差Ｖｄｅｖｅの大きさを変更する際、露光電位ＶＬおよび現像電位ＶＢと帯電電位ＶＨとの関係を調整することにより、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅと逆飛翔電位差Ｖｃｆとの比率であるＶｄｅｖｅ／Ｖｃｆの値を一定の範囲に維持しておくことが、中間調における階調の変動を抑制するという観点からは望ましい。ただし、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅには許容範囲が存在し、この許容範囲に基づいて上限値と下限値とが決められていることから、Ｖｄｅｖｅ／Ｖｃｆの値が上記一定の範囲から外れることもあり得る。

図４は、図１に示す画像形成装置における濃度補正処理の手順を説明するためのフローチャートである。
制御装置１００が画像形成装置の外部から出力用画像の形成指示を受け付けると（ステップ１０）、制御装置１００は、画像形成装置による第１セットアップ動作を実行させる（ステップ２０）。また、制御装置１００は、第１セットアップ動作を実行した結果に基づいて飛翔電位差Ｖｄｅｖｅを第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１に設定し（ステップ３０）、且つ、ＬＵＴとして第１階調補正データの一例としての第１ＬＵＴを作成する（ステップ４０）。

次に、制御装置１００は、ステップ１０で受け付けた指示に基づき、画像形成装置による出力用画像の形成動作を実行させ（ステップ５０）、出力用画像形成動作と並行して、画像形成装置による第２セットアップ動作を実行させる（ステップ６０）。また、制御装置１００は、第２セットアップ動作を実行した結果に基づいて飛翔電位差Ｖｄｅｖｅを第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２に設定し（ステップ７０）、且つ、ＬＵＴとして第２階調補正データの一例としての第２ＬＵＴを作成する（ステップ８０）。

それから、制御装置１００は、ステップ７０で設定した第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２とステップ３０で設定した第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１との差分の絶対値である電位差変更量ΔＶｄｅｖｅ（＝｜Ｖｄｅｖｅ２−Ｖｄｅｖｅ１｜）を計算し（ステップ９０）、計算により得られた電位差変更量ΔＶｄｅｖｅが、予め決められた閾値Ｖｔｈを超えたか否か（ΔＶｄｅｖｅ＞Ｖｔｈ）を判断する（ステップ１００）。

ステップ１００において肯定の判断（ＹＥＳ）を行った場合、制御装置１００は、実行中の出力用画像形成動作および第２セットアップ動作を中断させ（ステップ１１０）、ステップ２０に戻って処理を続行する。すなわち、この場合は、第１セットアップ動作と、第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定および第１ＬＵＴの作成とが再度実行された後に、出力用画像形成動作が再開されることになる。

一方、ステップ１００において否定の判断（ＮＯ）を行った場合、制御装置１００は、ステップ５０で実行を開始した出力用画像の形成が完了したか否かを判断する（ステップ１２０）。ステップ１２０で肯定の判断（ＹＥＳ）を行った場合、制御装置１００は、一連の処理を完了する。一方、ステップ１２０で否定の判断（ＮＯ）を行った場合、制御装置１００は、ステップ５０に戻り、次の出力用画像形成動作および第２セットアップ動作を実行する。

ここで、本実施の形態では、ステップ２０〜４０が第１設定動作に対応しており、また、ステップ６０〜８０が第２設定動作に対応している。

では、図４のステップ２０に示す第１セットアップ動作について説明を行う。
図５は、濃度補正処理における第１セットアップ動作で作成される第１設定用画像群Ｐ１の構成例を説明するための図である。なお、図５は、各画像形成ユニット１０によって作成された各色のトナー像を含む第１設定用画像群Ｐ１が、中間転写ベルト２０上に一次転写された状態を示している。また、図５には、中間転写ベルト２０上に一次転写された第１設定用画像群Ｐ１と、光量検出部６０との位置関係を併せて示している。ここで、第１設定用画像群Ｐ１は、二次転写装置３０によって用紙に二次転写されることなく、そのままベルトクリーナ２７によって除去される。

この例において、第１設定用画像群Ｐ１は、イエローのトナー像で構成された第１設定用イエロー画像Ｐ１Ｙと、マゼンタのトナー像で構成された第１設定用マゼンタ画像Ｐ１Ｍと、シアンのトナー像で構成された第１設定用シアン画像Ｐ１Ｃと、黒のトナー像で構成された第１設定用黒画像Ｐ１Ｋとを含んでいる。本実施の形態では、中間転写ベルト２０の移動方向に沿って、第１設定用イエロー画像Ｐ１Ｙ、第１設定用マゼンタ画像Ｐ１Ｍ、第１設定用シアン画像Ｐ１Ｃおよび第１設定用黒画像Ｐ１Ｋが、この順で配置されている。

ここで、第１設定用イエロー画像Ｐ１Ｙは、イエローの画像形成ユニット１０Ｙにおける第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定（図４に示すステップ３０参照）およびイエロー用の第１ＬＵＴの作成（図４に示すステップ４０参照）に用いられる。また、第１設定用マゼンタ画像Ｐ１Ｍは、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍにおける第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定（図４に示すステップ３０参照）およびマゼンタ用の第１ＬＵＴの作成（図４に示すステップ４０参照）に用いられる。さらに、第１設定用シアン画像Ｐ１Ｃは、シアンの画像形成ユニット１０Ｃにおける第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定（図４に示すステップ３０参照）およびシアン用の第１ＬＵＴの作成（図４に示すステップ４０参照）に用いられる。さらにまた、第１設定用黒画像Ｐ１Ｋは、黒の画像形成ユニット１０Ｋにおける第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定（図４に示すステップ３０参照）および黒用の第１ＬＵＴの作成（図４に示すステップ４０参照）に用いられる。

第１設定用イエロー画像Ｐ１Ｙは、イエロー用の第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定で使用される第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙと、イエロー用の第１ＬＵＴの作成で使用される第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙとを有している。ここで、第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙは１個のパッチ画像で構成され、第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙは入力階調値Ｃｉｎが異なる２０個のパッチ画像で構成される。

第１設定用マゼンタ画像Ｐ１Ｍは、マゼンタ用の第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定で使用される第１電位用マゼンタ画像Ｐ１１Ｍと、マゼンタ用の第１ＬＵＴの作成で使用される第１階調用マゼンタ画像Ｐ１２Ｍとを有している。ここで、第１電位用マゼンタ画像Ｐ１１Ｍは１個のパッチ画像で構成され、第１階調用マゼンタ画像Ｐ１２Ｍは入力階調値Ｃｉｎが異なる２０個のパッチ画像で構成される。

第１設定用シアン画像Ｐ１Ｃは、シアン用の第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定で使用される第１電位用シアン画像Ｐ１１Ｃと、シアン用の第１ＬＵＴの作成で使用される第１階調用シアン画像Ｐ１２Ｃとを有している。ここで、第１電位用シアン画像Ｐ１１Ｃは１個のパッチ画像で構成され、第１階調用シアン画像Ｐ１２Ｃは入力階調値Ｃｉｎが異なる２０個のパッチ画像で構成される。

第１設定用黒画像Ｐ１Ｋは、黒用の第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定で使用される第１電位用黒画像Ｐ１１Ｋと、黒用の第１ＬＵＴの作成で使用される第１階調用黒画像Ｐ１２Ｋとを有している。ここで、第１電位用黒画像Ｐ１１Ｋは１個のパッチ画像で構成され、第１階調用黒画像Ｐ１２Ｋは入力階調値Ｃｉｎが異なる２０個のパッチ画像で構成される。

なお、この例において、第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙ、第１電位用マゼンタ画像Ｐ１１Ｍ、第１電位用シアン画像Ｐ１１Ｃおよび第１電位用黒画像Ｐ１１Ｋのそれぞれを構成する１個のパッチ画像を作成する際の入力階調値Ｃｉｎは、８０％に設定されているものとする。また、この例において、第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙ、第１階調用マゼンタ画像Ｐ１２Ｍ、第１階調用シアン画像Ｐ１２Ｃおよび第１階調用黒画像Ｐ１２Ｋのそれぞれを構成する２０個のパッチ画像を作成する際の入力階調値Ｃｉｎは、０％〜１００％の範囲で順次変化するように設定されているものとする。

第１セットアップ動作では、各画像形成ユニット１０における帯電電位ＶＨ、露光電位ＶＬおよび現像電位ＶＢが、デフォルトとなる基準値に設定されている。したがって、第１セットアップ動作においては、現像電位ＶＢと露光電位ＶＬとに基づいて決まる飛翔電位差Ｖｄｅｖｅも、デフォルトとなる基準値（＝Ｖｄｅｖｅ０）に設定される。また、第１セットアップ動作では、露光部１３に供給する画像信号の入力階調値Ｃｉｎの補正（ＬＵＴを用いた補正）を行わない。

次に、図４のステップ３０に示す第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエローの画像形成ユニット１０Ｙにおける第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定を例として説明を行うが、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋで使用する第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１も、同様の手順にて設定が行われる。

イエローの画像形成ユニット１０Ｙで作成され、中間転写ベルト２０上に一次転写された第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙ（１個のパッチ画像）を、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って光量検出部６０が検出する。そして、制御装置１００は、光量検出部６０から取得した第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙの検出値（１個）と、ＥＥＰＲＯＭ１０４から読み出した第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙの目標値（１個）との差に基づいて、イエローの画像形成ユニット１０Ｙで使用する第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１を設定する。

続いて、図４のステップ４０に示す第１ＬＵＴの作成について説明を行う。なお、ここでは、イエロー用の第１ＬＵＴの作成を例として説明を行うが、マゼンタ用、シアン用および黒用の第１ＬＵＴも、同様の手順にて作成が行われる。

イエローの画像形成ユニット１０Ｙで作成され、中間転写ベルト２０上に一次転写された第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙ（２０個のパッチ画像）を、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って光量検出部６０が順次検出する。そして、制御装置１００は、光量検出部６０から取得した第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙの各検出値（２０個）と、ＥＥＰＲＯＭ１０４から読み出した第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙの各目標値（２０個）との差に基づき、２０個の実測点（入力階調値）に対応する２０個の補正入力階調値を作成し、さらに、作成した２０個の補正入力階調値に基づく線形補間を行うことで、イエロー用の第１ＬＵＴを作成する。

そして、このようにして得られたＹＭＣＫ各色用の第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１および第１ＬＵＴは、図４のステップ５０に示す出力用画像形成動作において、初期値として使用される。

今度は、図４のステップ５０に示す出力用画像形成動作およびステップ６０に示す第２セットアップ動作について説明を行う。
図６は、濃度補正処理における第２セットアップ動作で作成される第２設定用画像群Ｐ２の構成例を説明するための図である。なお、図６は、各画像形成ユニット１０によって作成された各色のトナー像を含む第２設定用画像群Ｐ２が、中間転写ベルト２０上に一次転写された状態を示している。また、図６には、中間転写ベルト２０上に一次転写された第１設定用画像群Ｐ１と、光量検出部６０との位置関係を併せて示している。ここで、本実施の形態では、上述したように、ステップ５０の出力用画像形成動作と並行してステップ６０の第２セットアップ動作を実行していることから、図６には、第２セットアップ動作によって中間転写ベルト２０上に形成される第２設定用画像群Ｐ２とともに、出力用画像形成動作によって中間転写ベルト２０上に形成される複数（この例では５つ）の出力用画像Ｇも示している。

本実施の形態において、中間転写ベルト２０の外周面には、例えばＡ４サイズの用紙（Ａ４ＬＥＦ）の場合で８枚分の出力用画像Ｇが形成されるようになっている。ここで、中間転写ベルト２０の移動方向（矢印Ｂ方向）において、出力用画像Ｇが存在する領域をイメージ領域２０１と呼び、イメージ領域２０１と次のイメージ領域２０１との間の領域をインターイメージ領域２０２という。そして、本実施の形態では、イメージ領域２０１には出力用画像Ｇが形成される一方、インターイメージ領域２０２には第２設定用画像群Ｐ２が形成されるようになっている。ここで、出力用画像Ｇは二次転写装置３０によって用紙に二次転写されるが、第２設定用画像群Ｐ２は用紙に二次転写されることなく、そのままベルトクリーナ２７によって除去される。

この例において、第２設定用画像群Ｐ２は、イエローのトナー像で構成された第２設定用イエロー画像Ｐ２Ｙと、マゼンタのトナー像で構成された第２設定用マゼンタ画像Ｐ２Ｍと、シアンのトナー像で構成された第２設定用シアン画像Ｐ２Ｃと、黒のトナー像で構成された第２設定用黒画像Ｐ２Ｋとを含んでいる。本実施の形態では、中間転写ベルト２０の移動方向に沿って、第２設定用イエロー画像Ｐ２Ｙ、第２設定用マゼンタ画像Ｐ２Ｍ、第２設定用シアン画像Ｐ２Ｃおよび第２設定用黒画像Ｐ２Ｋが、この順で配置されている。また、本実施の形態では、図中最も左側となるインターイメージ領域２０２に第２設定用イエロー画像Ｐ２Ｙが、その図中右側となるインターイメージ領域２０２に第２設定用マゼンタ画像Ｐ２Ｍが、その図中右側となるインターイメージ領域２０２に第２設定用シアン画像Ｐ２Ｃが、その図中右側であって図中最も左側となるインターイメージ領域２０２に第２設定用黒画像Ｐ２Ｋが、それぞれ配置されている。

ここで、第２設定用イエロー画像Ｐ２Ｙは、イエローの画像形成ユニット１０Ｙにおける第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定（図４に示すステップ７０参照）およびイエロー用の第２ＬＵＴの作成（図４に示すステップ８０参照）に用いられる。また、第２設定用マゼンタ画像Ｐ２Ｍは、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍにおける第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定（図４に示すステップ７０参照）およびマゼンタ用の第２ＬＵＴの作成（図４に示すステップ８０参照）に用いられる。さらに、第２設定用シアン画像Ｐ２Ｃは、シアンの画像形成ユニット１０Ｃにおける第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定（図４に示すステップ７０参照）およびシアン用の第２ＬＵＴの作成（図４に示すステップ８０参照）に用いられる。さらにまた、第２設定用黒画像Ｐ２Ｋは、黒の画像形成ユニット１０Ｋにおける第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定（図４に示すステップ７０参照）および黒用の第２ＬＵＴの作成（図４に示すステップ８０参照）に用いられる。

第２設定用イエロー画像Ｐ２Ｙは、イエロー用の第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定で使用される第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙと、イエロー用の第２ＬＵＴの作成で使用される第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙとを有している。ここで、第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙは１個のパッチ画像で構成され、第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙは入力階調値Ｃｉｎが異なる２個のパッチ画像で構成される。

第２設定用マゼンタ画像Ｐ２Ｍは、マゼンタ用の第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定で使用される第２電位用マゼンタ画像Ｐ２１Ｍと、マゼンタ用の第２ＬＵＴの作成で使用される第２階調用マゼンタ画像Ｐ２２Ｍとを有している。ここで、第２電位用マゼンタ画像Ｐ２１Ｍは１個のパッチ画像で構成され、第２階調用マゼンタ画像Ｐ２２Ｍは入力階調値Ｃｉｎが異なる２個のパッチ画像で構成される。

第２設定用シアン画像Ｐ２Ｃは、シアン用の第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定で使用される第２電位用シアン画像Ｐ２１Ｃと、シアン用の第２ＬＵＴの作成で使用される第２階調用シアン画像Ｐ２２Ｃとを有している。ここで、第２電位用シアン画像Ｐ２１Ｃは１個のパッチ画像で構成され、第２階調用シアン画像Ｐ２２Ｃは入力階調値Ｃｉｎが異なる２個のパッチ画像で構成される。

第２設定用黒画像Ｐ２Ｋは、黒用の第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定で使用される第２電位用黒画像Ｐ２１Ｋと、黒用の第２ＬＵＴの作成で使用される第２階調用黒画像Ｐ２２Ｋとを有している。ここで、第２電位用黒画像Ｐ２１Ｋは１個のパッチ画像で構成され、第２階調用黒画像Ｐ２２Ｋは入力階調値Ｃｉｎが異なる２個のパッチ画像で構成される。

なお、この例において、第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ、第２電位用マゼンタ画像Ｐ２１Ｍ、第２電位用シアン画像Ｐ２１Ｃおよび第２電位用黒画像Ｐ２１Ｋのそれぞれを構成する１個のパッチ画像を作成する際の入力階調値Ｃｉｎは、８０％に設定されているものとする。また、この例において、第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙ、第２階調用マゼンタ画像Ｐ２２Ｍ、第２階調用シアン画像Ｐ２２Ｃおよび第２階調用黒画像Ｐ２２Ｋのそれぞれを構成する２個のパッチ画像を作成する際の入力階調値Ｃｉｎは、２０％、８０％に設定されているものとする。

ここで、第１セットアップ動作で使用される第１設定用画像群Ｐ１（図５参照）と、第２セットアップ動作で使用される第２設定用画像群Ｐ２（図６参照）とを比較する。
まず、第１設定用画像群Ｐ１では、第１電位用イエロー画像Ｐ１１Ｙ、第１電位用マゼンタ画像Ｐ１１Ｍ、第１電位用シアン画像Ｐ１１Ｃおよび第１電位用黒画像Ｐ１１Ｋがそれぞれ１個のパッチ画像（入力階調値Ｃｉｎ＝８０％）で構成されており、第２設定用画像群Ｐ２では、第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ、第２電位用マゼンタ画像Ｐ２１Ｍ、第２電位用シアン画像Ｐ２１Ｃおよび第２電位用黒画像Ｐ２１Ｋがそれぞれ１個のパッチ画像（入力階調値Ｃｉｎ＝８０％）で構成されている点で共通する。

一方、第１設定用画像群Ｐ１では、第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙ、第１階調用マゼンタ画像Ｐ１２Ｍ、第１階調用シアン画像Ｐ１２Ｃおよび第１階調用黒画像Ｐ１２Ｋがそれぞれ２０個のパッチ画像（入力階調値Ｃｉｎ＝０〜１００％）を含んで構成されているのに対し、第２設定用画像群Ｐ２では、第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙ、第２階調用マゼンタ画像Ｐ２２Ｍ、第２階調用シアン画像Ｐ２２Ｃおよび第２階調用黒画像Ｐ２２Ｋがそれぞれ２個のパッチ画像（入力階調値Ｃｉｎ＝２０％、８０％）を含んで構成されている点で相違する。

第２セットアップ動作では、各画像形成ユニット１０における帯電電位ＶＨ、露光電位ＶＬおよび現像電位ＶＢが、第１セットアップ動作で用いた基準値ではなく、今回の第２セットアップ動作の直前に設定された飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ（第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１あるいは第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２）に基づく値に設定されている。また、第２セットアップ動作では、今回の第２セットアップ動作の直前に設定されたＬＵＴ（第１ＬＵＴあるいは第２ＬＵＴ）を用いて、露光部１３に供給する画像信号の入力階調値を補正している。

次に、図４のステップ７０に示す第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定について説明を行う。なお、ここでは、イエローの画像形成ユニット１０Ｙにおける第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の設定を例として説明を行うが、マゼンタの画像形成ユニット１０Ｍ、シアンの画像形成ユニット１０Ｃおよび黒の画像形成ユニット１０Ｋで使用する第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２も、同様の手順にて設定が行われる。

イエローの画像形成ユニット１０Ｙで作成され、中間転写ベルト２０上に一次転写された第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ（１個のパッチ画像）を、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って光量検出部６０が検出する。そして、制御装置１００は、光量検出部６０から取得した第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙの検出値（１個）と、ＥＥＰＲＯＭ１０４から読み出した第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙの目標値（１個）との差に基づいて、イエローの画像形成ユニット１０Ｙで使用する第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２を設定する。

続いて、図４のステップ８０に示す第２ＬＵＴの作成について説明を行う。なお、ここでは、イエロー用の第２ＬＵＴの作成を例として説明を行うが、マゼンタ用、シアン用および黒用の第２ＬＵＴも、同様の手順にて作成が行われる。

イエローの画像形成ユニット１０Ｙで作成され、中間転写ベルト２０上に一次転写された第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙ（２個のパッチ画像）を、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って光量検出部６０が検出する。そして、制御装置１００は、光量検出部６０から取得した第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙの各検出値（２個）と、ＥＥＰＲＯＭ１０４から読み出した第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙの各目標値（２個）との差に基づき、現在使用しているＬＵＴ（第１ＬＵＴあるいは第２ＬＵＴ）と、目標とするＬＵＴとの差分である全階調変更量ΔＬＵＴを得る。その後、制御装置１００は、現在使用しているＬＵＴ（第１ＬＵＴあるいは第２ＬＵＴ）に全階調変更量ΔＬＵＴを加味して、新たな第２ＬＵＴを作成する。

図７は、第２ＬＵＴの作成において使用される全階調変更量ΔＬＵＴの算出手順を示す図である。図７において、横軸は入力階調値Ｃｉｎ（％）であり、縦軸は全階調変更量ΔＬＵＴである。

上述したように、第２セットアップ動作では、第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙとして、入力階調値Ｃｉｎ＝２０％のときのパッチ画像と、入力階調値Ｃｉｎ＝８０％のときのパッチ画像とが用いられる。このため、制御装置１００は、これらの実測値に基づき、入力階調値Ｃｉｎ＝２０％における階調変更量ΔＬＵＴ_２０と、入力階調値Ｃｉｎ＝８０％における階調変更量ΔＬＵＴ_８０とを算出する（図中に●で示す）。続いて、制御装置１００は、得られた２つの階調変更量ΔＬＵＴ_２０およびΔＬＵＴ_８０に係数掛けを行うことで、入力階調値Ｃｉｎ＝４０％におけるＬＵＴの階調変更量ΔＬＵＴ_４０と、入力階調値Ｃｉｎ＝６０％におけるＬＵＴの階調変更量ΔＬＵＴ_６０と、入力階調値Ｃｉｎ＝１００％におけるＬＵＴの階調変更量ΔＬＵＴ_１００とを算出する（図中に○で示す）。その後、制御装置１００は、得られた５つの階調変更量ΔＬＵＴ_２０、ΔＬＵＴ_４０、ΔＬＵＴ_６０、ΔＬＵＴ_８０、ΔＬＵＴ_１００の間を線形補間して、ＬＵＴの全階調変更量ΔＬＵＴを得る。

このように、本実施の形態では、出力用画像形成動作において現在使用しているＬＵＴ（第１ＬＵＴあるいは第２ＬＵＴ）を、全階調変更量ΔＬＵＴを用いて修正することにより、第２ＬＵＴを作成している。

ここで、第１セットアップ動作に基づいて得られる第１ＬＵＴは、２０個のパッチ画像の実測値に基づいて求められているのに対し、第２セットアップ動作に基づいて得られる第２ＬＵＴは、２個のパッチ画像の実測値とこれら２個のパッチ画像の実測値から得られる３個の予測値とに基づいて求められている。それゆえ、第２セットアップ動作に基づいて得られる第２ＬＵＴは、第１セットアップ動作に基づいて得られる第１ＬＵＴに比べて、補正の精度が低下しやすくなっている。

本実施の形態では、第１セットアップ動作で得られた第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１と、第１セットアップ動作の後に実行される第２セットアップ動作で得られた第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２との差分の絶対値である電位差変更量ΔＶｄｅｖｅに基づいて、再度第１セットアップを実行するか否かの判断を行っているが、これは次の理由によるものである。

まず、複数の用紙に対し連続して出力用画像Ｇを形成する出力用画像形成動作において、最初は画像密度の低い画像（低密度画像と呼ぶ）の形成を連続して行い、途中からは画像密度の高い画像（高密度画像と呼ぶ）の形成を連続して行う場合について考えてみる。

低密度画像が連続して形成されている場合、トナーの消費量が少ないことに起因して現像器１４内でのトナーの滞留時間が長くなる分、現像器１４内でのトナーの帯電量が上昇し、これに伴って現像性が低下する。このため、第２セットアップ動作において形成される第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ等の濃度が低下し、結果として、第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値を大きくする制御が行われる。したがって、連続して形成する低密度画像の数が増加するほど、第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値は大きくなっていく。

その後、低密度画像に代えて高密度画像が連続して形成されるようになると、トナーの消費量が増加することに起因して現像器１４内でのトナーの滞留時間が短くなる分、現像器１４内でのトナーの帯電量が低下し、これに伴って現像性が向上する。このため、第２セットアップ動作において形成される第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ等の濃度が上昇し、結果として、第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値を小さくする制御が行われる。したがって、連続して形成する高密度画像の数が増加するほど、第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値は小さくなっていく。

図８は、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅをパラメータとしたときの、入力階調値Ｃｉｎ（％）と出力濃度Ｄｏｕｔとの関係（階調カーブ）の一例を示した図である。ここで、図８は、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅが３００Ｖに設定された場合の階調カーブと２５０Ｖに設定された場合の階調カーブとを例示している。なお、上述した例に対応付けると、低密度画像が連続して形成されている場合の飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ（第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２）は３００Ｖとなり、これに続いて、高密度画像が連続して形成されている場合の飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ（第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２）は２５０Ｖとなる。なお、図８において、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ＝３００Ｖのときの階調カーブと、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ＝２５０Ｖのときの階調カーブとが、入力階調値Ｃｉｎ＝８０％のところで交差しているのは、この例では、第２セットアップ動作で用いる電位用画像（例えば第２電位用イエロー画像Ｐ２１Ｙ）の入力階調値Ｃｉｎが８０％に設定されているためである。

図８に示すように、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅが変更されると、特にＶｄｅｖｅ／Ｖｃｆの値を一定の範囲内に制御できないような画像形成装置では、入出力特性の形状（階調カーブと呼ぶ）に変動が生じてしまう。ここで、本実施の形態の第２セットアップ動作では、入力階調値Ｃｉｎが２０％および８０％のパッチ画像を用いているため、入力階調値Ｃｉｎが２０％および８０％のときについては、各パッチ画像の実測値に基づいて階調の補正が適正に行えるものの、この他の入力階調値Ｃｉｎについては、すべて推定値（予測値および線形補間）に基づく階調の補正を行うこととなるため、階調の補正にずれが生じ、結果として、得られる出力用画像Ｇの色味が変化してしまうことになる。

そこで、本実施の形態では、第１セットアップ動作に基づいて得られた第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１に対し、その後の第２セットアップ動作に基づいて得られた第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２が大きくずれてしまうような場合（ΔＶｄｅｖｅ＞Ｖｔｈ）に、再度、第１セットアップ動作に基づく第１飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ１の設定および第１ＬＵＴの作成を実行させるようにした。
これにより、常に第１セットアップ動作を実行する場合と比較して、設定用画像の形成等に要する時間を短くできる分、出力用画像Ｇの生産性の低下を抑制することが可能になる。また、第１セットアップ動作に比べて階調補正用のパッチ画像の数が少ない第２セットアップ動作を実行することに伴って生じる、出力用画像Ｇにおける階調のずれを抑制することが可能になる。

なお、本実施の形態では、出力用画像形成動作と並行して第２セットアップ動作を実行する場合を例として説明を行ったが、これに限られるものではない。例えば、第１セットアップ動作と同じく、出力用画像形成動作とは異なる時期に実行するようにしてもかまわない。ただし、この場合においても、本実施の形態と同じく、第２セットアップ動作で形成する階調用画像（例えば第２階調用イエロー画像Ｐ２２Ｙ）を構成するパッチ画像の数は、第１セットアップ動作で形成する階調用画像（例えば第１階調用イエロー画像Ｐ１２Ｙ）の数よりも少ないことになる。

ここで、本実施の形態では、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅに許容範囲が存在することに伴って、飛翔電位差Ｖｄｅｖｅには上限値と下限値とが設けられている。このため、図４に示すステップ７０において第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２を設定する場合に、実際に設定すべき第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値が、上記上限値を上回ったりあるいは上記下限値を下回ったりすることがあり得る。このような場合には、これら上限値あるいは下限値によって第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値が制限されることになる。ただし、このような場合にあっても、図４に示すステップ９０において電位差変更量ΔＶｄｅｖｅを求める場合には、上記許容範囲によって制限された第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値ではなく、実際に設定すべき第２飛翔電位差Ｖｄｅｖｅ２の値を使用することが、階調補正における誤差を低減するという観点から望ましい。

１０(１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ)…画像形成ユニット、２０…中間転写ベルト、３０…二次転写装置、５０…定着装置、６０…光量検出装置、１００…制御装置、Ｇ…出力用画像、Ｐ１…第１設定用画像群、Ｐ２…第２設定用画像群、ＶＨ…帯電電位、ＶＬ…露光電位、ＶＢ…現像電位、Ｖｉ…潜像電位差、Ｖｄｅｖｅ…飛翔電位差、Ｖｃｆ…逆飛翔電位差

Claims (4)

1. 像保持体に静電潜像を形成する静電潜像形成部と、当該像保持体に形成された当該静電潜像を、現像バイアスを用いてトナーで現像する現像部とを含む画像形成手段と、
   前記画像形成手段を用いて入力階調値が異なる複数の画像を含む第１設定用画像を形成させ、当該第１設定用画像に基づいて、前記現像バイアスと前記像保持体のうち前記トナーを現像する対象となる画像部の電位との差である飛翔電位差を第１飛翔電位差に設定するとともに階調特性を補正するための第１階調補正データを作成する第１設定動作を実行する第１設定手段と、
   前記第１設定動作が実行された後に、前記画像形成手段を用いて前記第１設定用画像よりも少ない数の画像を含む第２設定用画像を形成させ、当該第２設定用画像に基づいて、前記飛翔電位差を第２飛翔電位差に設定するとともに前記階調特性を補正するための第２階調補正データを作成する第２設定動作を実行する第２設定手段と、
   前記第１飛翔電位差と前記第２飛翔電位差との差分の絶対値が予め決められた閾値を超えた場合、前記第１設定動作を再度実行させると判定する判定手段と
   を含む画像形成装置。
2. 前記第２設定手段は、前記第２飛翔電位差を予め決められた範囲内に制限し、
   前記判定手段は、前記第１飛翔電位差と、前記第２設定手段により範囲が制限される前の前記第２飛翔電位差とに基づいて、前記第１設定動作を再度実行させるか否かの判定を行うこと
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２設定手段によって実行される前記第２設定動作は、前記第１設定手段によって実行される前記第１設定動作よりも頻度が高いこと
   を特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. コンピュータに、
   像保持体に静電潜像を形成する潜像形成部と、当該像保持体に形成された当該静電潜像を、現像バイアスを用いてトナーで現像する現像部とを含む画像形成手段を用いて入力階調値が異なる複数の画像を含む第１設定用画像を形成させ、当該第１設定用画像に基づいて、当該現像バイアスと当該像保持体のうち当該トナーを現像する対象となる画像部の電位との差である飛翔電位差を第１飛翔電位差に設定するとともに階調特性を補正するための第１階調補正データを作成する第１設定動作を実行させる機能と、
   前記第１設定動作が実行された後に、前記画像形成手段を用いて前記第１設定用画像よりも少ない数の画像を含む第２設定用画像を形成させ、当該第２設定用画像に基づいて、前記飛翔電位差を第２飛翔電位差に設定するとともに前記階調特性を補正するための第２階調補正データを作成する第２設定動作を実行させる機能と、
   前記第１飛翔電位差と前記第２飛翔電位差との差分の絶対値が予め決められた閾値を超えた場合、前記第１設定動作を再度実行させると判定する機能と
   を実現させるプログラム。

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