JP2007140402A - 画像形成装置、補正パラメータ設定装置、および濃度むら補正装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】濃度補正部70の補正設定部71は、感光体ドラム11の第1のマークM1、現像スリーブ14cの第2のマークM2、および、これらを用いて中間転写ベルト20に形成した補正用画像の読み取り結果に基づいて、感光体ドラム11の周期むらに対応する第1光量補正データおよび現像スリーブ14cの周期むらに対応する第2光量補正データを取得する。また、濃度補正部70の光量設定部72は、第1光量補正データから感光体ドラム11の位相に対応する第1補正値および第2光量補正データから現像スリーブ14cの位相に対応する第2補正値を取得し、これら第1補正値と第2補正値とを合成した光量設定信号を露光部13に出力する。露光部13は、光量設定信号に基づいて光量補正を行い、感光体ドラム11上に周期むらに対応した静電潜像を形成する。
【選択図】図3
Description
また、設計上で各サブモジュールの回転周期の同期を図ったとしても、各サブモジュールの寸法誤差や動作タイミングのずれ等によって実際には位相がずれてしまうおそれもある。そして、このような位相ずれが発生すると、露光装置による点灯時間の補正が逆にずれ量の増大を招くことにもなり、結果として副走査方向の濃度むらを抑制することができなくなってしまう。
また他の目的は、画像形成装置の設計における設計の自由度を高めることにある。
<実施の形態1>
図1は、実施の形態1に係る画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット10(具体的には10Y、10M、10C、10K)を備える。また、この画像形成装置は、各画像形成ユニット10で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト20を具備する。さらに、この画像形成装置は、中間転写ベルト20に転写された重ね画像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30を備える。さらにまた、この画像形成装置は、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置50を有している。
また、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上の残留物(トナー等)を除去するベルトクリーナ27が配設されている。そして、中間転写ベルト20には、濃度検知部としての濃度センサ28が対向配置されている。濃度センサ28は、黒の画像形成ユニット10Kに隣接して配置されており、中間転写ベルト20上に一次転写された各色のトナー像の濃度を検知する。
また、レーザドライバ109はSOSセンサ108に接続されており、SOSセンサ108において生成されたSOS信号が入力される。そして、レーザドライバ109は、SOSセンサ108からのSOS信号に基づいて、光源101の半導体レーザに対してレーザ駆動信号の出力を開始するタイミングを設定する。
本実施の形態において、濃度補正部70は、補正設定部71と光量設定部72とを有している。補正設定部71は、光量設定信号SSを生成するために用いられる複数(本実施の形態では2つ)の光量補正データを設定する。一方、光量設定部72は、補正設定部71によって設定された複数の光量補正データに基づき、光量設定信号SSを生成する。
また、センサを用いてマークを読み取る手法に代えて、例えば感光体ドラム11や現像スリーブ14cの駆動トルクを検知するセンサを設けたり、感光体ドラム11や現像スリーブ14cを駆動するモータのパルス信号数をカウントしたりすることによっても、感光体ドラム11や現像スリーブ14cの回転周期を取得することが可能である。
そして、露光部13は、SOSセンサ108(図2参照)にて生成されたSOS信号SOSを濃度補正部70に出力する。一方、濃度補正部70は、生成した光量設定信号SSを露光部13に出力している。
第1カウンタ91は、SOSセンサ108(図2参照)から入力されるSOS信号の数をカウントする。また、第1カウンタ91には、第1位相センサ17(図3参照)から第1位相信号PS1が入力される。そして、第1カウンタ91では、第1位相信号PS1が入力される度に、そのカウント値(第1カウント値と呼ぶ)がリセットされるようになっている。第1補正部92は、補正設定部71の光量補正データ格納部88(図4参照)から読み出された第1光量補正データLC1を参照し、第1カウンタ91から入力されてくる第1カウント値に応じた第1補正値を出力する。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて補正用画像の作成を行う(ステップ101)。すなわち、帯電、露光、現像、および一次転写を行うことによって、中間転写ベルト20にトナー像を形成する。なお、補正用画像は基本的にハーフトーン画像なのであるが、その詳細については後述する。
図7(a)は、上記ステップ101において作成され、中間転写ベルト20上に一次転写された補正用画像Gを示している。本実施の形態では、補正用画像Gの作成を行うにあたり、ハーフトーン画像に対応する静電潜像を感光体ドラム11上に形成するのであるが、その際、IPS60は、露光部13に次のような書込用画像データを出力する。補正用画像作成の指示を受けたIPS60は、まず、ハーフトーン画像(例えば濃度50%)に対応する書込用画像データ(ハーフトーンデータと呼ぶ)を露光部13に出力する。その後、第1位相センサ17で第1のマークM1が検知されると、IPS60では、これを受けてハーフトーンデータよりも高濃度(例えば濃度60%)に対応する書込用画像データ(第1マークデータと呼ぶ)を所定時間だけ露光部13に出力する。そして、第1マークデータの出力を終了した後、IPS60は、再びハーフトーンデータを露光部13に出力する。その後、第2位相センサ18で第2のマークM2が検知されると、IPS60では、これを受けてハーフトーンデータよりも低濃度(例えば濃度40%)の書込用画像データ(第2マークデータと呼ぶ)を所定時間だけ露光部13に出力する。そして、IPS60は、第2マークデータの出力を終了した後、さらにハーフトーンデータを露光部13に出力する。その際のハーフトーンデータは、少なくとも感光体ドラム11の3周期以上となるように出力される。
また、図8(b)は上記ステップ105において濃度データHに対する同期処理がなされた第1位相信号PS1を示している。他方、図8(c)は上記ステップ112において濃度データHに対する同期処理がなされた第2位相信号PS2を示している。
なお、この例では、濃度データHから第1濃度データDDA、DDB、DDCの順にデータの切り出しが行われる。このため、例えばDDAの終端の値とDDBの始端の値とは、連続している。
なお、この例では、濃度データHから第2濃度データDDa、DDb、DDc、DDd、DDeの順にデータの切り出しが行われる。このため、例えばDDaの終端の値とDDbの始端の値とは、連続している。
また、図10(a)は、上記ステップ114において平均化された第2濃度データDD2も示している。このように、複数の第2濃度データDDa〜DDeを同一部位毎に平均化することにより、感光体ドラム11側に起因するむらの影響を低減することができる。つまり、現像スリーブ14c側に起因するむら(図中細線の実線で示す)に近づけることができる。そして、この例では、現像スリーブ14cの第2周期T2が感光体ドラム11の第1周期T1よりも短いため、第2濃度データのサンプル数は第1濃度データのサンプル数よりも多い5周期分としている。
画像形成動作の開始に伴ってレーザ光Lの照射が開始されると、これに伴って発生したSOS信号SOSが、光量設定部72に入力される(ステップ201)。
レーザドライバ109は、主走査方向1ライン毎に、SOS検出用の駆動信号、光量制御用の駆動信号、画像露光用の駆動信号を順次出力する。そして、SOS検出用の駆動信号の出力に伴って光源101からレーザ光Lが出力され、これがSOSセンサ108によって検出されることにより、SOS信号が出力される。このSOS信号はレーザドライバ109を介して濃度補正部70の光量設定部72に入力され、光量設定部72において図11に示した処理が施されることにより、光量設定信号SSが生成される。次に、生成された光量設定信号SSは、露光部13のレーザドライバ109に入力される。レーザドライバ109は、受け取った光量設定信号SSに応じて出力調整を施した光量制御用の駆動信号を出力し、光源101からは光量調整されたレーザ光Lが出力される。その後、レーザドライバ109は、光量設定信号SSにて光量調整がなされた状態で、画像露光用の駆動信号を出力する。そして、光源101は、感光体ドラム11上の画像形成領域を、光量調整されたレーザ光Lにて走査露光し、静電潜像を形成する。
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、補正用画像を読み取って得られた濃度データに対して周波数解析を行い、この周波数解析の結果に応じて光量補正データを取得する順序を決定するようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
高速フーリエ変換処理部としてのFFT処理部89は、濃度データ格納部81から読み出した濃度データに高速フーリエ変換処理(FFT:Fast Fourier Transform)を施す。また、選択部としてのサブモジュール選択部90は、FFT処理部89におけるFFTの結果に基づき、むらの発生要因となるサブモジュール(この例では感光体ドラム11あるいは現像スリーブ14c)のうち、振幅が最も大きい周波数となるサブモジュールを選択し、その選択結果を同期処理部82に出力する。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて第1の補正用画像の形成を行う(ステップ301)。すなわち、帯電、露光、現像、および一次転写を行うことによって、中間転写ベルト20にトナー像を形成する。なお、形成される第1の補正用画像は、実施の形態1と同じものである。
さらに、FFT処理部89は、濃度データ格納部81から読み出した濃度データにFFT処理を施す(ステップ304)。そして、サブモジュール選択部90は、FFT処理の結果に基づいて振幅の大きいサブモジュールU1(この例では感光体ドラム11あるいは現像スリーブ14cのどちらか)を選択する(ステップ305)。
本実施の形態は、実施の形態1とほぼ同様であるが、むら発生周期の短いサブモジュールから順に光量補正データを取得するようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態1や2と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
このサブモジュール選択部90には、周期データ格納部84から第1周期T1および第2周期T2が入力される。そして、サブモジュール選択部90は、周期データ格納部84から入力される複数のサブモジュールの周期のうち、もっとも周期が短いサブモジュールを選択し、その選択結果を同期処理部82に出力する。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて第1の補正用画像の形成を行う(ステップ401)。すなわち、帯電、露光、現像、および一次転写を行うことによって、中間転写ベルト20にトナー像を形成する。なお、形成される第1の補正用画像は、実施の形態1と同じものである。
さらに、サブモジュール選択部90は、周期データ格納部84から入力されてくる第1周期T1および第2周期T2に基づいて周期が短いサブモジュールUA(この例では感光体ドラム11あるいは現像スリーブ14cのどちらか)を選択する(ステップ404)。
Claims (19)
- 画像形成に用いられる第1のサブモジュールと、
前記第1のサブモジュールの位相を検知する第1の位相検知部と、
前記第1のサブモジュールとともに画像形成に用いられる第2のサブモジュールと、
前記第2のサブモジュールの位相を検知する第2の位相検知部と、
前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールを用いて形成された画像の濃度を検知する濃度検知部と、
前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データに基づき、前記第1のサブモジュールに起因する副走査方向の濃度変動を補正するための第1のパラメータおよび前記第2のサブモジュールに起因する副走査方向の濃度変動を補正するための第2のパラメータを設定する補正設定部と、
前記補正設定部にて設定された前記第1のパラメータから、前記第1の位相検知部にて検知された前記第1のサブモジュールの位相に対応する第1補正値を取得するとともに、当該補正設定部にて設定された前記第2のパラメータから、前記第2の位相検知部にて検知された前記第2のサブモジュールの位相に対応する第2補正値を取得し、当該第1補正値と当該第2補正値とを合成した補正値を出力する出力設定部と、
前記出力設定部より出力される前記補正値に応じて作像条件を変更する作像条件変更部と
を含む画像形成装置。 - 前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データに基づいて、前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールのうち変動振幅の大きいサブモジュールを選択する選択部をさらに含み、
前記補正設定部は、前記選択部にて選択されたサブモジュールからパラメータ設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。 - 前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データにフーリエ変換処理を施すフーリエ変換処理部をさらに含み、
前記選択部は、前記フーリエ変換処理部にて前記濃度データにフーリエ変換処理が施された結果に基づいて、変動振幅の大きいサブモジュールを選択することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。 - 前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データに基づいて、前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールのうち変動周期の短いサブモジュールを選択する選択部をさらに含み、
前記補正設定部は、前記選択部にて選択されたサブモジュールからパラメータ設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。 - 前記第1のサブモジュールは感光層を有する感光体であり、
前記第2のサブモジュールは前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像剤担持体であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 前記感光体を所定の電位に帯電する帯電部と、
前記帯電部によって帯電された前記感光体を選択的に露光して静電潜像を形成する露光部とをさらに含み、
前記作像条件変更部は、前記補正値に応じて前記露光部から出力される光量を変更することを特徴とする請求項5記載の画像形成装置。 - 第1のサブモジュールおよび第2のサブモジュールを含む複数のサブモジュールを備えた画像形成装置で用いられ、副走査方向の濃度むらを補正するための補正パラメータを設定する補正パラメータ設定装置であって、
前記第1のサブモジュールの位相を検知する第1の位相検知部と、
前記第2のサブモジュールの位相を検知する第2の位相検知部と、
前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールを用いて形成された画像の濃度を検知する濃度検知部と、
前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データと前記第1の位相検知部にて検知された前記第1のサブモジュールの位相とを対応付けながら、当該第1のサブモジュールに起因する副走査方向の濃度変動を補正するための第1のパラメータを設定し、且つ、当該濃度検知部にて検知された画像の濃度データと前記第2の位相検知部にて検知された前記第2のサブモジュールの位相とを対応付けながら、当該第2のサブモジュールに起因する副走査方向の濃度変動を補正するための第2のパラメータを設定する補正設定部と
を含む補正パラメータ設定装置。 - 前記補正設定部は、
前記濃度データを、前記第1の位相検知部にて検知された前記第1のサブモジュールの位相に同期させ、
前記第1のサブモジュールの位相に同期された濃度データを当該第1のサブモジュールの回動周期毎に分割し、
分割された複数の濃度データを同一位置毎に平均化し、
平均化された濃度データを光量データに変換し、
変換された前記光量データの傾きを補正し、
前記第1のパラメータを取得することを特徴とする請求項7記載の補正パラメータ設定装置。 - 前記補正設定部は、
前記濃度データを、前記第2の位相検知部にて検知された前記第2のサブモジュールの位相に同期させ、
前記第2のサブモジュールの位相に同期された濃度データを当該第2のサブモジュールの回動周期毎に分割し、
分割された複数の濃度データを同一位置毎に平均化し、
平均化された濃度データを光量データに変換し、
変換された前記光量データの傾きを補正し、
前記第2のパラメータを取得することを特徴とする請求項8記載の補正パラメータ設定装置。 - 前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データに基づいて、前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールのうち変動振幅の大きいサブモジュールを選択する選択部をさらに含み、
前記補正設定部は、前記選択部にて選択されたサブモジュールからパラメータ設定を行うことを特徴とする請求項7記載の補正パラメータ設定装置。 - 前記濃度検知部にて検知された画像の濃度データに基づいて、前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールのうち変動周期の短いサブモジュールを選択する選択部をさらに含み、
前記補正設定部は、前記選択部にて選択されたサブモジュールからパラメータ設定を行うことを特徴とする請求項7記載の補正パラメータ設定装置。 - 前記補正設定部は、
前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールを用いて形成された画像の濃度データに基づいて前記第1のパラメータを設定し、
前記第1のパラメータにより補正がなされた前記第1のサブモジュールおよび前記第2のサブモジュールを用いて形成された他の画像の濃度データに基づいて、前記第2のパラメータを設定することを特徴とする請求項7記載の補正パラメータ設定装置。 - 前記第1のサブモジュールは感光層を有する感光体であり、
前記第2のサブモジュールは前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像剤担持体であること
を特徴とする請求項7記載の補正パラメータ設定装置。 - 第1のサブモジュール、第2のサブモジュールおよび第3のサブモジュールを含む複数のサブモジュールを備えた画像形成装置で用いられ、副走査方向の濃度むらを補正する濃度むら補正装置であって、
前記第1のサブモジュールの位相を検知する第1の位相検知部と、
前記第2のサブモジュールの位相を検知する第2の位相検知部と、
前記第1のサブモジュールに対応する第1の濃度補正データおよび前記第2のサブモジュールに対応する第2の濃度補正データを格納する補正データ格納部と、
前記補正データ格納部から読み出した前記第1の濃度補正データより、前記第1の位相検知部にて検知された前記第1のサブモジュールの位相に対応する第1補正値を取得する第1補正部と、
前記補正データ格納部から読み出した前記第2の濃度補正データより、前記第2の位相検知部にて検知された前記第2のサブモジュールの位相に対応する第2補正値を取得する第2補正部と、
前記第1補正部にて取得された前記第1補正値と前記第2補正部にて取得された前記第2補正値とを合成し、得られた補正値を前記第3のサブモジュールに出力する合成部と
を含む濃度むら補正装置。 - 前記補正データ格納部に格納される前記第1の濃度補正データは、前記第1のサブモジュールの周期に対応して設定され、且つ、当該補正データ格納部に格納される前記第2の濃度補正データは、前記第2のサブモジュールの周期に対応して設定されることを特徴とする請求項14記載の濃度むら補正装置。
- 前記合成部は、同一の主走査方向ラインに対応する前記第1補正値と前記第2補正値とを合成して前記補正値を得ることを特徴とする請求項14記載の濃度むら補正装置。
- 前記第1のサブモジュールは感光層を有する感光体であり、
前記第2のサブモジュールは前記感光体上の静電潜像をトナーで現像する現像剤担持体であり、
前記第3のサブモジュールは帯電された前記感光体上を選択的に露光して前記静電潜像を形成する露光部であることを特徴とする請求項14記載の濃度むら補正装置。 - 前記第1補正部は、前記露光部による露光位置に到達する前記感光体上の副走査方向位置に対応した第1補正値を取得し、
前記第2補正部は、前記感光体上の前記露光位置が前記現像剤担持体による現像位置に到達する際に、当該現像位置に到達する当該現像剤担持体上の副走査方向位置に対応した第2補正値を取得すること
を特徴とする請求項17記載の濃度むら補正装置。 - 前記合成部は、前記露光部に対し主走査方向1ライン毎に前記補正値としての光量補正信号を合成して出力することを特徴とする請求項17記載の濃度むら補正装置。
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