JP2016061898A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを従来よりも軽減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】表面移動する感光体と、感光体の表面を帯電する帯電ローラと、感光体に静電潜像を形成する露光装置と、感光体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、を備える画像形成部と、感光体の表面電位を検出する電位センサと、潜感光体上に形成されたトナー像、または、感光体から中間転写ベルト上に転写されたトナー像の画像濃度を検出するトナー付着量センサと、を有する複写機において、電位センサの検出結果に基づいて算出した周期的な電位ムラ情報と、トナー付着量センサの検出結果に基づいて算出した周期的な画像濃度ムラ情報と、に基づいて、帯電バイアス等の作像条件の補正テーブルを作成する補正制御を実施する制御部を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸ、印刷機等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置として、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを軽減する補正制御を行う画像形成装置（特許文献１等）が知られている。
特許文献１には、潜像担持体の表面電位を検出する電位センサの検出結果に基づいて、潜像担持体上の周期的な電位ムラを算出し、算出した電位ムラを打ち消すように帯電バイアスを変調する画像形成装置が記載されている。

しかしながら、一般的に電位センサは、電位を検出する検出対象の表面上において、ある程度の広さを持った検出領域の単位でしか電位の検出を行うことができない。このため、電位センサの検出値は検出領域内の電位を平均した値であり、周期的な電位ムラを正確に算出することが出来ない。このため、電位センサの検出結果に基づいて算出した電位ムラを打ち消すように帯電バイアスを変調する制御を行っても電位ムラを打ち消すことが出来ず、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを十分に軽減することができなかった。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを従来よりも軽減することができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する潜像担持体と、該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を備えるトナー像形成手段と、該潜像担持体の表面電位を検出する表面電位検出手段と、該潜像担持体上に形成されたトナー像、または、該潜像担持体から被転写体上に転写されたトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、を有する画像形成装置において、上記表面電位検出手段の検出結果に基づいて算出した周期的な電位ムラ情報と、上記画像濃度検出手段の検出結果に基づいて算出した周期的な濃度ムラ情報と、に基づいて、上記トナー像形成手段の作像条件を決定する作像条件決定制御を実施する作像条件決定制御手段を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを従来よりも軽減することができる、という優れた効果がある。

実施形態の複写機で実行する電位ムラを低減する制御フローの説明図。 実施形態に係る複写機の概略構成図。 同複写機における画像形成部の説明図。 黒色のトナーパターンのトナー付着量を検出するための黒トナー付着量センサの一例を示す断面説明図。 黒色以外の色のトナー付着量を検出するためのカラートナー付着量センサの一例を示す断面説明図。 同複写機の制御系の要部構成の一例を示すブロック図。 白紙画像作成時の電位センサと帯電ローラフォトインタラプタとの検出信号の検出例を示す説明図。 所定の画像パターン作成時の電位センサ、帯電ローラフォトインタラプタ及びトナー付着量センサの検出信号の検出例を示す説明図。 電位センサの出力である表面電位の検出信号と、帯電ローラ回転位置の検出信号とに基づいた帯電ムラ情報の算出処理を模式的に示した説明図。 帯電ムラ情報に含まれる帯電ムラ位相情報と、帯電ムラ振幅情報との説明図。 各色のトナーパターンの画像濃度を単一のトナー付着量センサで検出する例を示す説明図。 各色のトナーパターンの画像濃度を異なるトナー付着量センサで検出する例を示す説明図。 画像形成条件の制御テーブルを作成する制御フロー。 白紙画像形成時の帯電ローラフォトインタラプタの出力信号と、電位センサの出力信号と、これらに基づいて作成される第一制御テーブルとの関係を示す説明図。 白紙画像形成時の、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、そのときの電位センサの電位検出信号の経時変化との関係を示すグラフ。 第一制御テーブルを反映する前の感光体の表面電位の経時変化と、第一制御テーブルを反映した後の感光体の表面電位の経時変化との関係を示すグラフ。 所定の画像パターンを作成したときの、トナー付着量センサの濃度検出信号の経時変化の一例を示すグラフ。 所定の画像パターンを作成したときの、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、そのときの電位センサの電位検出信号の経時変化との関係の一例を示すグラフ。 白紙画像形成時の、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、第二制御テーブル反映後の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、の関係の一例を示すグラフ。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、タンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機６００」という。）の一実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係る複写機６００の概略構成図である。
図２に示すように、複写機６００は、プリンター部１００、給紙装置２００、スキャナ３００及び原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００を備える。プリンター部１００は給紙装置２００に載せられており、スキャナ３００はプリンター部１００の上に取り付けられている。原稿自動搬送装置４００は、スキャナ３００の上に取り付けられている。複写機６００は、タンデム型で中間転写（間接転写）方式を採用する電子写真複写機である。

プリンター部１００には、その中央に、無端状ベルトからなる像担持体としての中間転写体である中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、三つの支持回転体としての第一支持ローラ１４、第二支持ローラ１５及び第三支持ローラ１６に掛け渡されており、第三支持ローラ１６を駆動ローラとして図２中の時計回り方向に回転移動する。また、三つの支持ローラのうち、第一支持ローラ１４と第二支持ローラ１５との間に張り渡したベルト部分には、各色に対応した四つの画像形成部１８が対向配置されている。具体的には、中間転写ベルト１０の表面移動方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の四つの画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が並べて配置されたタンデム型画像形成部２０が対向配置されている。タンデム型画像形成部２０の上方には、露光手段としての露光装置２１が設けられている。

四つの画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と対向する中間転写ベルト１０の内周面側には、四つの一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）がそれぞれ中間転写ベルト１０に接触するように配設されている。一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図示しない電源から一次転写バイアスが印加される。この一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により、画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）で形成された各トナー像を中間転写ベルト１０上に順次転写する。そして、中間転写ベルト１０上には多重トナー像たる合成カラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１０を挟んでタンデム型画像形成部２０の反対側には、第二の転写手段としての二次転写装置２２が設けられている。この二次転写装置２２においては、第一転写搬送ローラ２３１と第二転写搬送ローラ２３２との二つのローラ間に記録材搬送部材としての無端状ベルトである二次転写ベルト２４が掛け渡されている。この二次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第三支持ローラ１６に押し当てられるように設けられている。この二次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像を記録材である転写シートＳに転写する。

中間転写ベルト１０の表面移動方向について二次転写装置２２よりも下流側である第二支持ローラ１５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。

また、一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による転写位置よりも中間転写ベルト回転方向下流で二次転写装置２２よりも上流に、中間転写ベルト１０上のトナー像のトナー付着量を検出するトナー付着量センサ３１０を設けている。トナー付着量センサ３１０は、光学的検出手段であり、反射型の光学センサである。また、中間転写ベルト１０を挟んで、トナー付着量センサ３１０に対向する位置に、光学センサ対向ローラ３１１が設けられている。

二次転写装置２２の図２中の左側には、転写シートＳ上に転写されたトナー像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられた構成となっている。二次転写装置２２には、中間転写ベルト１０からトナー像を転写された後の転写シートＳを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。二次転写装置２２としては、転写ローラや非接触の転写チャージャを使用してもよく、そのような場合は、二次転写装置２２にシート搬送機能を併せて持たせることが難しくなる。また、本実施形態の複写機６００では、二次転写装置２２と定着装置２５との下方に、上述したタンデム型画像形成部２０と平行に、転写シートＳの両面に画像を記録すべく転写シートＳを反転するシート反転装置２８を備えている。

上記複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動する。

他方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動する。次いで、第一走行体３３および第二走行体３４を走行させる。そして、第一走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第二走行体３４に向け、第二走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

この原稿読み取りに並行して、図示しない駆動源である駆動モータで駆動ローラである第三支持ローラ１６を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図２中の時計回り方向に表面移動するとともに、この移動に伴って従動ローラである残り二つの支持ローラ（１４，１５）が連れ回り回転する。

また、これと同時に、個々の画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においてドラム状の感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を回転させている。この回転させている各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上に、イエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色別の画像情報を用いてそれぞれ露光現像し、各色のトナー像（顕像）を形成する。そして、各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上のトナー像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラートナー像を形成する。

このような画像形成に並行して、給紙装置２００の給紙ローラ４２の一つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の一つから転写シートＳを繰り出す。繰り出した転写シートＳを、分離ローラ４５で一枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送してプリンター部１００内の給紙路に導き、レジストローラ対４９に突き当てて止める。または、手差し給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写シートＳを繰り出し、手差し分離ローラ５２で一枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ対４９に突き当てて止める。その後、中間転写ベルト１０上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ対４９を回転し、中間転写ベルト１０と二次転写装置２２との間に転写シートＳを送り込む。そして、二次転写装置２２で転写して転写シートＳ上にカラートナー像を転写する。

トナー像転写後の転写シートＳは、二次転写ベルト２４によって搬送されて定着装置２５へと送り込まれ、定着装置２５において定着ベルト２６と加圧ローラ２７とにより熱と圧力とが加えられて転写トナー像が定着される。その後、転写トナー像が定着された転写シートＳを、切換爪５５で搬送先を切り替えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で搬送先を切り替えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

トナー像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、トナー像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム型画像形成部２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。

厚紙を選択してコピーした場合には、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）や、中間転写ベルト１０等の駆動速度が半分とする半速モードとしてもよい。駆動する順序などは同一となるが、駆動速度のみ半速となる。

次に、タンデム型画像形成部２０の画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）について詳しく説明する。

図３は、本実施形態に係る四つの画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの一つの説明図である。四つの画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれが扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、以下、使用するトナーの色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」という添字は適宜省略する。
図３に示すように、画像形成部１８は、像担持体としてのドラム状の感光体４０を有している。感光体４０の周りには、帯電手段としての帯電ローラ６０、現像手段としての現像装置６１、電位検出手段としての電位センサ７０、クリーニング手段である感光体クリーニング装置６３及び不図示の除電装置等が配置されている。

画像形成時には、感光体４０は、図示しない駆動モータによって図３中の矢印Ａ方向に回転駆動される。そして、感光体４０は、その表面を帯電ローラ６０によって一様帯電された後、露光装置２１からの前述の原稿等の画像データを書込露光Ｌによって露光されて静電潜像が形成される。スキャナ３００からの画像データに基づくカラー画像信号は、図示しない画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色の画像信号として露光装置２１へ出力される。露光装置２１は、画像処理部からの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体４０の表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。

現像装置６１は、内部に収容されるキャリアとトナーからなる二成分現像剤を表面に担持して、感光体４０との対向部まで搬送する現像剤担持体としての現像ローラ６１ａを備えている。現像ローラ６１ａには、図示しない電源より現像バイアスが印加されており、感光体４０上の静電潜像と、現像ローラ６１ａとの間の電位差である現像ポテンシャルが形成される。この現像ポテンシャルによる現像電界の作用で、現像ローラ６１ａ上の現像剤に含まれるトナーが感光体４０の静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。

現像装置６１内に収容された現像剤を攪拌搬送する現像剤搬送スクリュ６１ｂを備えている。また、現像装置６１のケースには、現像ローラ６１ａから離れた側の現像剤搬送スクリュ６１ｂの下方の底面に、トナー濃度検出手段としてのトナー濃度センサ３１２が配設されており、随時トナー濃度を検出することができる。

現像装置６１により、感光体４０上に形成されたトナー像は、上述のように中間転写ベルト１０上に一次転写される。トナー像を転写した後の感光体４０は、感光体クリーニング装置６３によって残留トナーがクリーニングされ、除電装置（不図示）により除電されて次の画像形成に備えられる。

また、本実施形態では、回転体である感光体４０及び帯電ローラ６０の回転位置を検出する回転位置検出手段を備えている。本実施形態の回転位置検出手段は、感光体４０及び帯電ローラ６０の回転と一体的に周回移動するそれぞれの被検知体と、これが検知領域を通過するのを検知する感光体フォトインタラプタ７２及び帯電ローラフォトインタラプタ７１とから構成される。それぞれの被検知体が検知領域を通過するときの感光体４０及び帯電ローラ６０の回転位置（位相基準回転位置）は予め決まっている。このため、それぞれの被検知体が感光体フォトインタラプタ７２及び帯電ローラフォトインタラプタ７１によって検知されたタイミングに基づいて感光体４０及び帯電ローラ６０の回転位置が位相基準回転位置に位置していることを把握することができる。

複写機６００には、形成する画像の色がフルカラーのときにはすべての感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を中間転写ベルト１０表面に接触させておくフルカラーモードを備えている。さらに、黒単色のときにはＫ色以外の感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）を中間転写ベルト１０の表面から離間させるモノクロモードも備えている。また、複写機６００には、スキャナで読み取った原稿画像がモノクロ画像かカラー画像かを検知して、自動的にモノクロモードとフルカラーモードとに切替るオートカラーチェンジモードも備えている。

次に、トナー付着量センサ３１０について説明する。
図４は、黒（Ｋ）色のトナーパターンのトナー付着量を検出するための黒トナー付着量センサ３１０Ｋの一例を示す説明図である。
図４に示すように、黒トナー付着量センサ３１０Ｋは、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する正反射受光素子３１０ｂとから構成されている。発光素子３１０ａは、中間転写ベルト１０の外周面上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト１０で反射される。正反射受光素子３１０ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光する。

図５は、黒色以外の色（Ｙ、Ｍ、Ｃ）のトナーパターンのトナー付着量を検出するためのカラー用のトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の一例を示す説明図である。
図５に示すように、カラー用のトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する正反射受光素子３１０ｂと、拡散反射光を受光する拡散反射光受光素子３１０ｃとから構成されている。発光素子３１０ａは、黒トナー付着量センサ３１０Ｋの場合と同様、中間転写ベルト１０の外周面上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト１０で反射される。正反射受光素子３１０ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子３１０ｃは、反射光のうち拡散反射光を受光する。

本実施形態では、発光素子３１０ａとして、発光される光のピーク波長が９５０［ｎｍ］であるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いている。また、正反射受光素子３１０ｂ及び拡散反射光受光素子３１０ｃとしては、ピーク受光感度が８００［ｎｍ］であるＳｉフォトトランジスタなどを用いている。しかし、ピーク波長およびピーク受光感度がこれと異なるものでも構わない。

また、黒トナー付着量センサ３１０Ｋ及びカラー用のトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、中間転写ベルト１０の外周面との間に５［ｍｍ］程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。本実施形態では、これらのトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を中間転写ベルト１０近傍に設け、中間転写ベルト１０に形成されたトナーパターンのトナー付着量を検出し、この検出結果に基づいて作像条件を決定する。
トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の配置としては、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）や二次転写ベルト２４上にトナーパターンを形成して、これを検出するように配置しても良い。

トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）からの出力信号は、所定の付着量変換アルゴリズムによってトナー付着量に変換される。付着量変換アルゴリズムについては従来技術と同様であるため省略する。

図６は、複写機６００の制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。
複写機６００は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置で構成された制御部５００を備えている。制御部５００は、入力される画像情報に応じて、各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の駆動制御を行うとともに、出力画像の画質を調整する画質調整制御を行う制御手段として機能する。本実施形態の画質調整制御には、少なくとも、各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体４０及び帯電ローラ６０の回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラを低減させる画像形成条件を決定する画像形成条件決定制御が含まれる。

制御部５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０１を備える。また、ＣＰＵ５０１にバスライン５０２を介して接続された記憶手段としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０４と、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５とを備えている。ＣＰＵ５０１は、予め組み込まれているコンピュータプログラムである制御プログラムを実行することにより、各種演算や各部の駆動制御を実行する。ＲＯＭ５０３は、コンピュータプログラムや制御用のデータ等の固定的データを予め記憶する。ＲＡＭ５０４は、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能する。

制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、プリンター部１００のトナー付着量センサ３１０、トナー濃度センサ３１２、電位センサ７０等の各種センサが接続されている。ここで、プリンター部１００のトナー付着量センサ３１０、トナー濃度センサ３１２、電位センサ７０等の各種センサは、各センサで検出した情報を制御部５００に送り出す。また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、帯電ローラ６０に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス設定部（帯電バイアス電源）３３０が接続されている。さらに、現像装置６１の現像ローラ６１ａに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス設定部（現像バイアス電源）３４０が接続されている。

また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、一次転写装置の一次転写ローラ６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に所定の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス設定部（一次転写バイアス電源）３５０が接続されている。さらに、露光装置２１の光源に所定の電圧を印加したり所定の電流を供給したりする露光設定部（光源電源部）３６０が接続されている。
また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、給紙装置２００、スキャナ３００、原稿自動搬送装置４００が接続されている。制御部５００は、画像形成条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアスなど）の制御目標値に基づいて、各部を制御する。

ＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４には、例えば、トナー濃度センサ３１２の出力値に対する単位面積当りのトナー付着量への換算に関する情報を記憶した換算テーブル（図示せず）が格納されている。また、ＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４には、複写機６００における各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の画像形成条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアス）の制御目標値が格納されている。

なお、制御部５００は、マイクロコンピュータ等のコンピュータ装置ではなく、例えば複写機６００における制御用に作製された半導体回路素子としてのＩＣなどを用いて構成してもよい。

次に、本発明の特徴部について説明する。
図１は、複写機６００で実行する電位ムラを低減する本発明の制御フローの一例の説明図である。
電位ムラを補正する制御では、白紙(非露光状態)の画像パターンを形成する（Ｓ１）。この白紙画像に対応した感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の静電潜像、すなわち、帯電後、露光が行われなかった感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面電位を電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって検出する（Ｓ２−１）。また、表面電位の検出と共に、帯電ローラ回転位置検出センサを構成する帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって帯電ローラ６０の回転位置を検出する（Ｓ２−２）。

帯電ローラ６０の回転位置検出手段である帯電ローラ回転位置検出センサは、帯電ローラ６０の回転と一体的に周回移動する被検知体と、これが検知領域を通過するのを検知する帯電ローラフォトインタラプタ７１とから構成される。被検知体が検知領域を通過するときの帯電ローラ６０の回転位置（位相基準回転位置）は予め決まっている。このため、被検知体が帯電ローラフォトインタラプタ７１によって検知されたタイミングに基づいて帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転位置が位相基準回転位置に位置していることを把握することができる。

そして、電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との検出結果に基づいて、白紙画像の場合の帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長周期の電位ムラ情報を算出する（Ｓ３）。電位ムラを算出する制御フローの詳細については、図７〜図１０を用いて後述する。

次に、所定の画像パターン(図１１及び図１２を用いて説明)を形成し（Ｓ４）する。このときの静電潜像の電位を電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）で検出する（Ｓ５−１）とともに、帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転位置を検出する（Ｓ５−２）。さらに、トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって所定の画像パターンのトナー付着量を検出する（Ｓ５−３）。

そして、電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との検出結果に基づいて、所定の画像パターンの場合の帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長周期の電位ムラ情報を算出する。これに併せて、トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との検出結果に基づいて、所定の画像パターンの場合の帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長周期の画像濃度ムラ情報を算出する（Ｓ６）。電位ムラ情報及び画像濃度ムラ情報を算出する制御フローの詳細については、図７〜図１０を用いて後述する。

制御部５００は、これらの検出結果及び算出結果から、画像形成条件の制御テーブルを作成し、画像形成条件を補正する（Ｓ７）。画像形成条件を補正する制御については、図１３〜図１９を用いて後述する。
以下、図１に示した各ステップの実施例について説明を行う。

図７は、白紙画像（非露光状態）作成時の電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）との検出信号の検出例を示す説明図である。また、図８は、所定の画像パターン（中間調パターン）作成時の電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）及びトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の検出信号の検出例を示す説明図である。

電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は表面電位の検出信号を出力し、トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によってトナー付着量の検出信号を出力し、帯電ローラフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は帯電ローラ回転位置の検出信号を出力する。
図７及び図８では、帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長の三周期分の信号の例を示している。図７及び図８に示すように、表面電位の検出信号と、トナー付着量の検出信号とは、帯電ローラ回転位置の検出信号の周期と同じ周期で変動している。

図９は、電位センサ７０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の出力である表面電位の検出信号と、帯電ローラ回転位置の検出信号とに基づいた帯電ムラ情報の算出処理を模式的に示した説明図である。
図１０は、帯電ムラ情報に含まれる帯電ムラ位相情報「θ」と、帯電ムラ振幅情報「Ａ」との説明図である。

複写機６００では、図９に示すように制御部５００において、帯電ローラ回転位置の検出信号を用いて、電位センサ出力を帯電ローラ周期毎に切り分けることができる。例えば、図７及び図８において、帯電ローラ回転位置信号の検知開始部（出力が落ち始めたところ）を時刻「０」とする。そして、帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一周期分の信号を取り出すと、直交検波手段や高速フーリエ変換（ＦＦＴ）手段などを用いて、図１０のように、帯電ローラ周長周期の電位振幅Ａ及び位相θを算出することができる。

複写機６００では、この振幅Ａ及び位相θを電位ムラ情報として記憶し、画像形成条件を補正する制御に用いる。
ここでは、帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一周期分の電位センサ出力の振幅Ａ及び位相θについて、検出する例を示したが、二周期分以上のセンサ出力から振幅Ａ１、Ａ２・・・、位相θ１、θ２・・・を算出し、制御に用いてもよい。

ここでは、電位センサ出力から電位ムラ情報を取得する例について説明した。トナー付着量についても同様に、トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の出力から、画像濃度ムラ情報（トナー付着量の振幅及び位相）を取得し、画像形成条件を補正する制御に用いる。

図１１及び図１２は、図１中のステップ４（Ｓ４）で作像する所定の画像パターンの説明図である。
図１１は、各色のトナーパターンの画像濃度を単一のトナー付着量センサ３１０で検出する例を示す説明図であり、図１２は、各色のトナーパターンの画像濃度を異なるトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）で検出する例を示す説明図である。

図１２に示す構成では、色ごとに異なるトナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を主走査方向に沿って配置し、各色のトナーパターン「ＴＰＹ」，「ＴＰＭ」，「ＴＰＣ」，「ＴＰＫ」を並行して検出することができる。したがって、図１１に示すように、単一のトナー付着量センサ３１０により各色のトナーパターン「ＴＰＹ」，「ＴＰＭ」，「ＴＰＣ」，「ＴＰＫ」を順次検出する構成と比較して、トナーパターンの形成及び検出に要する時間を短くすることができる。ただし、トナー付着量センサ３１０の数が多いので、部品コストの面では、図１１に示す構成の方が有利である。

図１１に示す構成では、主走査方向の中央に配置したトナー付着量センサ３１０の検出領域に各色の単一濃度の帯状の画像パターンを順次形成し、電位ムラ、及び、濃度ムラを検出する。この画像パターンは、中間調パターンとし、前述した電位ムラ及び画像濃度ムラの両方の検出感度が高い画像濃度であることが好ましい。
また、この画像パターンの長さは、前述した電位ムラ情報、画像濃度ムラ情報を算出するために、各色とも少なくとも帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長の一周期分以上の長さとしている。

図１２に示す構成では、複数のトナー付着量センサ３１０のそれぞれの検出領域に画像パターンを形成し、電位ムラ、及び、画像濃度ムラを検出する。この場合も、図１１に示す構成と同様に画像パターンは、帯状の単一濃度の中間調パターンであり、各色の画像パターンの長さは帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長の一周期分以上の長さとしている。

次の図１３〜図１９を用いて、図１中のステップ７（Ｓ７）で作成する制御テーブルの作成について説明する。
図１３は、画像形成条件の制御テーブルを作成する制御フローである。
複写機６００では、まず、白紙画像（非露光部）を作成し（図１のＳ１）、電位ムラ情報の算出結果（図１のＳ２−１、Ｓ２−２、Ｓ３）（図１３のＳ２１）から、画像形成条件の第一制御テーブルＡを作成する（図１３のＳ２２）。
この第一制御テーブルＡの作成について、図１４を用いて説明する。

図１４は、白紙画像形成時の帯電ローラフォトインタラプタ７１の出力信号（回転位置検出信号）と、電位センサ７０の出力信号（電位検出信号）と、これらに基づいて作成される画像形成条件（第一制御テーブルＡ）との関係を示す説明図である。図１４では、帯電ローラ６０の周長の二周期分の検出例を示している。
電位検出信号は回転位置検出信号の周期と同じ周期で変動しており、この電位検出信号と逆位相になる様に画像形成条件（第一制御テーブルＡ）を決定する。

実際の画像形成条件の制御パラメータとして用いることができる帯電バイアス及び露光パワーは、符号がマイナスだったり、絶対値が大きくなると電位ムラが小さくなったりする。このため、画像形成条件（第一制御テーブルＡ）を一様に“逆位相”と表現するのは適切ではない。しかし、ここでは、電位検出信号が示す電位ムラを打ち消す方向の制御テーブルを作る、つまり逆位相の電位ムラを作り出す制御テーブルを作るという意味で“逆位相”と表現している。

この制御テーブルを決定する際のゲイン（感光体電位の変動量［Ｖ］に対して、制御テーブルの変動量を何［Ｖ］にするか？）は、理想的には理論値から求められる。しかし、実機搭載に際しては、理論値を元に実機検証して、最終的には実験データから決定することになる可能性が高い。この様にして決められたゲインで決定された第一制御テーブルＡは、回転位置検出信号と図１４に示すタイミング関係を持っている。ここで、第一制御テーブルＡの先頭は回転位置検出信号の発生時点であるとする。

この第一制御テーブルＡを帯電バイアスの制御テーブルだとすると、感光体４０の表面上における帯電ローラ６０による帯電位置から電位センサ７０による電位検出位置までの距離を考慮して制御テーブル適用のタイミングを決める必要がある。感光体４０の表面上における帯電位置から電位検出位置までの距離が、帯電ローラ６０の周長の整数倍であれば、回転位置検出信号のタイミングに合わせて、第一制御テーブルＡの先頭から適用すれば良い。また、感光体４０の表面上における帯電位置から電位検出位置までの距離が、帯電ローラ６０の周長の整数倍からずれている場合は、ずれの距離分だけタイミングをずらして、第一制御テーブルＡを適用すれば良い。

これまでは、帯電バイアスを周期的に変動させる場合について説明を行ったが、この制御手段によって制御する画像形成条件は、露光量などでもよい。帯電バイアスと同様に、露光量の制御テーブルであれば、感光体４０の表面上における露光位置から電位検出位置までの距離を考慮して、第一制御テーブルＡを適用することになる。

しかし、上述の方法で作成した第一制御テーブルＡでは、感光体４０の表面上の電位ムラを充分に低減できない場合がある。これは以下の理由による。

すなわち、電位センサ７０は、感光体４０の表面に対して非接触で対向配置されており、電位を検出する検出対象である感光体４０の表面上において、ある程度の広さを持った検出領域の単位でしか電位の検出を行うことができない。また、この検出領域は、同じ電位センサ７０であっても、感光体４０の表面との距離が近いほど狭くなり、距離が遠いほど広くなる。本発明を適用した複写機６００での電位センサ７０の検出領域の感光体４０の表面移動方向の長さは帯電ローラ６０の周長と大差ない長さであった。
さらに、電位センサ７０は、対向した検出領域の表面電位を瞬時には検出できず、応答性に遅れが生じていた。

図１５は、白紙画像形成時の、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、そのときの電位センサ７０の電位検出信号の経時変化との関係の一例を示すグラフである。
電位センサ７０は、電位検出対象の電荷量を検出して電位を測定するため、ある程度の広さを持った検出領域の単位でしか電位の検出を行うことが出来ない。このため、ピンポイントの検出位置の感光体４０表面での電位を検出できず、検出領域内で平均化された電位が出力される。このため、平均化された分だけ、情報が欠損され、実際の感光体４０の表面電位とは差が出てしまい、図１５に示すように実際の電位に対して電位検出信号は振幅が小さい値となってしまう。さらに、応答性の遅れによって、図１５に示すように、位相がずれてしまう。
このように、電位センサ７０の検出結果に基づいた電位ムラ情報（振幅及び位相）は、感光体４０の表面上で実際に生じている電位ムラ（振幅及び位相）と大きく乖離する場合がある。

図１６は、第一制御テーブルＡを反映する前の感光体４０の表面電位（図１５中の「実際の電位」）の経時変化と、第一制御テーブルＡを反映した後の感光体４０の表面電位の経時変化との関係の一例を示すグラフである。
電位ムラ情報が実際に生じている電位ムラと大きく乖離していると、図１５中の「電位検出信号」に対して逆位相となる「第一制御テーブルＡ」を反映して帯電を行っても、図１６に示すように、感光体４０の電位ムラを充分に低減することができない場合がある。

そこで、本発明を適用する複写機６００では、図１３の制御フローが示すように、所定の画像パターンを作成した時の、電位ムラ情報と画像濃度ムラ情報とを算出する（Ｓ２３）。そして、その算出結果に基づいて第一制御テーブルＡを補正し、第二制御テーブルＢを作成する（Ｓ２４）。

トナー付着量センサ３１０は、検出対象の表面にレーザーを当ててその反射光から付着量を測定するため、検出領域を狭く設定することが可能である。このため、トナー付着量センサ３１０の検出領域は、電位センサ７０の検出領域に比べて十分に小さく、帯電ローラ６０の周長に比べても十分に小さく、電位センサ７０の電位の検出に比べてピンポイントの範囲でのトナー付着量を検出することができる。このため検出領域内での平均化による情報の欠損が少なく、実際のトナー像の画像濃度ムラとの誤差が少ない画像濃度ムラ情報を算出することができる。そして、算出した画像濃度ムラ情報を電位ムラ情報に変換することで、高分解能な電位ムラ情報を取得することができる。

制御部５００では、所定の画像パターン作成時の画像濃度ムラ情報を変換して得た電位ムラ情報と、電位センサ７０の検出結果から算出した電位ムラ情報との関係から、電位センサ７０の出力と実際のピンポイントな感光体４０の表面電位との対応関係を推測する。そして、この対応関係を用いて、第一制御テーブルＡを補正し、第二制御テーブルＢを作成する。この第二制御テーブルＢを前述した方法で反映すれば、感光体４０表面の電位ムラを低減することができる。以下に、その補正の一例を示す。

図１７は、所定の画像パターンを作成したときの、トナー付着量センサ３１０の濃度検出信号の経時変化の一例を示すグラフである。ここで、トナー付着量センサ３１０の画像濃度の検出結果から算出される濃度ムラ情報について、濃度ムラ振幅を「Ｘ」、濃度ムラ位相を「θ１」とする。このときの電位検出位置での電位ムラの帯電ムラ振幅「Ｘ’」及び帯電ムラ位相「θ１’」は以下の（１）及び（２）式で算出できる。

帯電ムラ振幅：Ｘ’＝Ｘ／γ ・・・・（１）
（１）式中の「γ」は現像能力であり、感光体４０表面の潜像と現像ローラ６１ａの表面との間で形成される電界（現像電界）の変化に対するトナー付着量の感度を示す値である。
帯電ムラ位相：θ１’＝−θ１＋δ ・・・・（２）
（２）式中の「δ」は、電位検出位置からトナー付着量センサ３１０による検出位置である濃度検出位置までのレイアウト距離による位相変化である。

図１８は、所定の画像パターンを作成したときの、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、そのときの電位センサ７０の電位検出信号の経時変化との関係の一例を示すグラフである。図１８に示すように、所定の画像パターンを作成したときも白紙画像作成時と同様に、「電位検出信号」から算出される電位ムラ情報は実際に生じている電位ムラに対して振幅及び位相にズレが生じている。
このとき、電位センサ７０の表面電位の検出結果から算出される電位ムラ情報（第二電位ムラ情報）について、電位ムラ振幅を「Ｙ」、電位ムラ位相を「φ」とする。

また、第一制御テーブルＡは、図１５に示す白紙画像作成時の電位検出信号から算出される電位ムラ情報（第一電位ムラ情報、帯電ムラ振幅「Ａ」、帯電ムラ位相「θ」）の逆位相となるように、帯電バイアスの値を経時で周期的に変化させる制御テーブルとなる。このときの第一制御テーブルＡによって周期的に変化させる帯電バイアスの振幅を「Ｚ」とし、位相を「ψ」とする。
このとき、第二制御テーブルＢによって周期的に変化させる帯電バイアスの振幅を「Ｚ’」とし、位相を「ψ’」とすると、これは以下の（３）及び（４）式で算出できる。

帯電バイアスの振幅：Ｚ’＝Ｚ×Ｘ’／Ｙ ・・・・（３）
帯電バイアスの位相：ψ’＝−θ１’ ・・・・（４）
ここで、帯電バイアスの振幅について、実際の感光体４０の表面電位と電位センサ出力との対応関係は露光部・非露光部に依存せず一定と仮定する。また、帯電バイアスの位相について、トナー付着量センサ３１０は電位センサ７０よりも応答性が高いため、トナー付着量センサ３１０の検出結果から算出した位相が正しいと仮定する。

図１９は、白紙画像形成時の、電位ムラを補正する制御を行う前の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、第二制御テーブルＢ反映後の電位検出位置における実際の電位の経時変化と、の関係の一例を示すグラフである。
上述のようにして算出した第二制御テーブルＢの帯電バイアスの振幅「Ｚ’」、及び位相「ψ’」は、補正制御を行う前の電位検出位置における実際の電位ムラの逆位相となる。このため、第二制御テーブルＢを反映することによって、図１９に示すように、感光体４０の表面上における電位ムラを充分に低減することができる。
ただし、上述した補正方法は、あくまで一例であり、電位ムラ情報と、濃度ムラ情報とに基づいた補正方法はこれに限るものではない。
また、上述した説明では、帯電ローラ６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長周期に対する制御について説明したが、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の周長周期についても同様に、本発明を適用できる。

上述した補正制御は、複写機６００において、帯電ローラ６０または感光体４０の回転位置が変更し得たタイミングに実行する。これにより、これにより、帯電ローラ６０または感光体４０の回転位置が変化したときの制御テーブルの変化に対応することができる。

このタイミングとは、帯電ローラ６０または感光体４０がセットされた直後（初期セット時、交換時、脱着時、等）である。
これは以下の理由による。すなわち、帯電ローラ６０または感光体４０をメカ的に取り外した場合に、これらの周長の周期での電位ムラの発生状況が変化する可能性が高いからである。また、設置されている帯電ローラフォトインタラプタ７１または感光体フォトインタラプタ７２との位置関係がずれてしまうという理由もある。

元々、制御テーブルが作成されていない帯電ローラ６０または感光体４０の初期セット時には、まず一連の補正制御を行って制御テーブルを作成する必要がある。帯電ローラ６０または感光体４０の交換時には、今まで使っていた帯電ローラ６０や感光体４０に対して、新しい帯電ローラ６０または感光体４０ではフレ特性や感度特性ムラの違いがある。このため、新しい帯電ローラ６０または感光体４０に応じた制御テーブルを再作成する必要がある。

また、メンテナンスの為に、単に帯電ローラ６０または感光体４０を脱着した場合においても、帯電ローラ６０または感光体４０の脱着に伴うこれらの取り付け状況変化が生じる可能性がある。さらに、帯電ローラ６０または感光体４０のフレ特性及び感度特性ムラの位置と帯電ローラフォトインタラプタ７１または感光体フォトインタラプタ７２の位置がずれてしまうことがある。このため、制御テーブルを再作成する必要がある。
以上のような理由により、帯電ローラ６０または感光体４０がセットされた直後には画像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）を行うことが望ましい。これにより、帯電ローラ６０または感光体４０初期取付時、交換時または脱着時の制御テーブルの変化に対応することができる。

また、複写機６００の装置内の環境条件変動時にも同様に、上述した補正制御を実行することが望ましい。環境条件変動により、帯電ローラ６０や感光体４０のフレ特性及び感度特性ムラが変化し、電位ムラの発生状況が変化する可能性がある。この変化に対応するために、環境条件変動時に画像形成条件の決定（第二制御テーブルＢの作成・更新）を行うことが望ましい。環境変動時に補正制御を実行するか否かの判断基準としては、『前回の画像形成条件の決定（第二制御テーブルＢの作成・更新）時と比較して、予め設定された任意の温度（Ｎ［℃］）以上の温度変化があった場合』という基準を用いることができる。これにより、環境変化による制御テーブルの変化に対応することができる。

また、複写機６００で一定枚数の印刷後にも同様に、上述した補正制御を実行することが望ましい。
経時により、帯電ローラ６０や感光体４０のフレ特性及び、感度特性ムラが変化し、電位ムラの発生状況が変化する可能性がある。この変化に対応するために、一定枚数の印刷間隔で画像形成条件の決定（第二制御テーブルＢの作成・更新）を行うことが望ましい。これにより、経時による制御テーブルの変化に対応することができる。

複写機６００のような画像形成装置では、近年、画質に対する要求が高まっており、特に、印刷画像のページ内濃度ムラ低減が課題の一つとなっている。この濃度ムラには、感光体、現像ローラ、帯電ローラの周長周期のものが挙げられるが、本発明を適用した画像形成装置では、副走査方向に感光体、及び、帯電ローラ周長周期で発生する画像濃度ムラの改善を図るものである。

感光体、帯電ローラを採用している画像形成装置では、感光体、帯電ローラの回転振れや感度ムラによって、感光体の表面電位が感光体、及び、帯電ローラ周期で変動してしまう。その変動が露光後も残留するため、感光体と現像ローラとの間の電界（現像電界）が変化し、トナー付着量が周期的に変動してしまう。そのため、この要因による、感光体の周長周期、及び、帯電ローラの周長周期の画像濃度ムラは、ベタ画像では小さく、ハーフトーン画像で顕著に見えるという特徴がある。これを改善する方法として、感光体の周長周期や帯電ローラの周長周期の感光体電位ムラの振幅、位相を検出し、それを打ち消すように帯電バイアスや露光強度を周期的に変調し、感光体電位のムラを低減する制御が考えられる。

しかし、帯電電位を検知するための電位センサ７０の検出領域はある程度の広さの面積が必要なため、感光体の電位変動を正確に測定することが難しく、平均化された情報が出力されてしまう。その結果、上記制御で用いるための、振幅、位相の検知精度が低くなってしまう。複写機６００では、電位センサ７０の検出結果だけでなく、検出領域が十分に狭いトナー付着量センサ３１０の検出結果を用いて電位ムラを算出している。このため、従来よりも高精度に電位ムラを算出することができる。そして、算出した電位ムラを打ち消すように帯電バイアスや露光量などの画像形成条件を周期的に変調することで、感光体４０の周長周期や帯電ローラ６０の周長周期の画像濃度ムラを低減することができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
表面移動する感光体４０等の潜像担持体と、潜像担持体の表面を帯電する帯電ローラ６０等の帯電手段と、潜像担持体に静電潜像を形成する露光装置２１等の潜像形成手段と、潜像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置６１等の現像手段と、を備える画像形成部１８等のトナー像形成手段と、潜像担持体の表面電位を検出する電位センサ７０等の表面電位検出手段と、潜像担持体上に形成されたトナー像、または、潜像担持体から中間転写ベルト１０等の被転写体上に転写されたトナー像の画像濃度を検出するトナー付着量センサ３１０等の画像濃度検出手段と、を有する複写機６００等の画像形成装置において、表面電位検出手段の検出結果に基づいて算出した周期的な電位ムラ情報と、画像濃度検出手段の検出結果に基づいて算出した画像濃度ムラ情報等の周期的な濃度ムラ情報と、に基づいて、帯電バイアス等のトナー像形成手段の作像条件を決定する補正制御等の作像条件決定制御を実施する制御部５００等の作像条件決定制御手段を有する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、検出領域が広い表面電位検出手段の検出結果に基づいて算出された電位ムラを打ち消すように決定された作像条件を、検出領域が狭い画像濃度検出手段の検出結果に基づいて補正することができる。これにより、実際に生じている帯電ムラを打ち消すように作像条件を決定することが可能となり、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを従来よりも軽減することができる。
具体的には、所定の画像パターン作成時の画像濃度検出手段の検出結果に基づいて画像濃ムラ情報を算出し、画像濃度と現像能力と電位差との関係を用いて換算することで、所定の画像パターン作成時の電位ムラ情報を算出することが可能である。
一般的に画像濃度検出手段は、表面電位検出手段に比べて検出領域が十分に小さく、平均化による情報の欠損が少ない。このため、画像濃度検出手段の検出結果から算出した濃度ムラ情報を変換して得た電位ムラ情報は、表面電位検出手段の検出結果から算出した電位ムラ情報よりも高精度となる。しかし、濃度ムラ情報は、画像濃度を検出することができる作像条件でしか、算出することはできない。そこで、画像濃度を検出することができる作像条件で、濃度ムラ情報を変換して得た電位ムラ情報と、表面電位検出手段の検出結果から算出した電位ムラ情報とを算出する。ここで算出した二つの電位ムラ情報の関係から、表面電位検出手段の検出結果から算出した電位ムラ情報に基づいて、濃度ムラ情報を変換して得られる電位ムラ情報の電位ムラを打ち消す作像条件の決定方法を算出する。これにより、画像濃度を検出することができない白紙画像等の作像条件において、実際に生じている帯電ムラを打ち消すように作像条件を決定することが可能となり、潜像担持体上の電位ムラに起因する画像濃度ムラを従来よりも軽減することができる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、電位ムラ情報として、帯電手段が備える帯電ローラ６０等の帯電ローラ、または、感光体４０等の潜像担持体の少なくとも一方の周長周期で繰り返される表面電位の変動の振幅情報と、位相情報とを算出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、表面電位の変動の振幅情報と位相情報とを電位ムラ情報として画像形成条件の決定に用い、電位ムラに起因する画像濃度ムラを軽減できる制御を実現することができる。

（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢの何れかの態様において、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、濃度ムラ情報として、帯電手段が備える帯電ローラ６０等の帯電ローラ、または、感光体４０等の潜像担持体の少なくとも一方の周長周期で繰り返される画像濃度の変動の振幅情報と、位相情報とを算出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度の変動の振幅情報と位相情報とを濃度ムラ情報として画像形成条件の決定に用い、電位ムラに起因する画像濃度ムラを軽減できる制御を実現することができる。

（態様Ｄ）
態様Ａ乃至Ｃの何れかの態様において、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、帯電ローラ６０等の帯電手段による帯電後、露光されていない感光体４０等の潜像担持体の電位ムラ情報である第一電位ムラ情報と、所定の画像パターンを作成したときの帯電手段による帯電後、静電潜像が形成された潜像担持体の該電位ムラ情報である第二電位ムラ情報と、所定の画像パターンの濃度ムラ情報と、に基づいて第二制御テーブルＢ等の作像条件を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、非露光部における電位センサ７０等の表面電位検出手段の検出結果だけでなく、画像部の表面電位検出手段の検出結果と、トナー付着量センサ３１０等の画像濃度検出手段の検出結果とを用いる。これらを用いて作像条件を決定することにより、電位ムラに起因する画像濃度ムラを軽減する制御の精度の向上を図ることができる。

（態様Ｅ）
態様Ｄにおいて、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、第一電位ムラ情報に基づいて作像条件の第一制御テーブルＡ等の第一制御テーブルを作成し、第二電位ムラ情報と、所定の画像パターンの濃度ムラ情報とに基づいて第一制御テーブルを補正して第二制御テーブルＢ等の第二制御テーブルを作成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、非露光部の電位センサ７０等の表面電位検出手段の検出結果を用いて作成した第一制御テーブルを、画像部の表面電位検出手段とトナー付着量センサ３１０等の画像濃度検出手段との検出結果で補正する。この補正によって得た第二制御テーブルを用いることで、電位ムラに起因する画像濃度ムラを軽減する制御の精度の向上を図ることができる。

（態様Ｆ）
態様Ｅにおいて、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、周期的な電位ムラを低減するように第二制御テーブルＢ等の制御テーブルを作成する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電ローラや潜像担持体の周長周期の周期的な帯電ムラを低減することができる。

（態様Ｇ）
態様ＥまたはＦの何れかの態様において、帯電手段が備える帯電ローラ６０等の帯電ローラ、または、感光体４０等の潜像担持体の少なくとも一方の周方向の位置を検出する帯電ローラフォトインタラプタ７１または感光体フォトインタラプタ７２等の回転位置検出手段を備え、制御部５００等の作像条件決定制御手段は、第二制御テーブルＢ等の第二制御テーブルの作成制御と第二制御テーブルの反映制御とを、回転位置検出手段によって検出された帯電ローラまたは潜像担持体の少なくとも一方の周方向の位置に同期させて実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、決定した第二制御テーブルを適切なタイミングで実行させることができる。

（態様Ｈ）
態様Ｄ乃至Ｇの何れかの態様において、所定の画像パターンは、単一濃度の中間調パターンである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、単一濃度の中間調パターンを用いることで、電位ムラ及び画像濃度ムラを精度良く算出することができる。

（態様Ｉ）
態様Ｄ乃至Ｈの何れかの態様において、第一電位ムラ情報を算出するために電位センサ７０等の表面電位検出手段が表面電位を検出する感光体４０等の潜像担持体の表面移動方向の長さと、所定の画像パターンの潜像担持体の表面移動方向の長さとは、帯電手段が備える帯電ローラ６０等の帯電ローラ、または、潜像担持体の少なくとも一方の一周分の長さ以上であり、第一電位ムラ情報、第二電位ムラ情報、及び、所定の画像パターンの濃度ムラ情報は、一周分の長さ以上の範囲の検出結果に基づいて算出する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電ローラまたは潜像担持体の周長周期の電位ムラや画像濃度ムラを算出することができる。

（態様Ｊ）
態様Ａ乃至Ｉの何れかの態様において、制御部５００等の作像条件決定制御手段が決定する第二制御テーブルＢ等の作像条件は、帯電バイアス等の帯電手段による帯電条件、または、露光装置２１等の潜像形成手段による露光条件のうちの少なくとも一方である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電条件または露光条件のうちの少なくとも一方を制御することで、潜像担持体の表面の電位ムラを低減することが可能となる。

１０ 中間転写ベルト
１４ 第一支持ローラ
１５ 第二支持ローラ
１６ 第三支持ローラ
１７ 中間転写ベルトクリーニング装置
１８ 画像形成部
２０ タンデム型画像形成部
２１ 露光装置
２２ 二次転写装置
２４ 二次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第一走行体
３４ 第二走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４０ 感光体
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４９ レジストローラ対
５０ 手差し給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 手差し分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 帯電ローラ
６１ 現像装置
６１ａ 現像ローラ
６１ｂ 現像剤搬送スクリュ
６２ 一次転写ローラ
６３ 感光体クリーニング装置
７０ 電位センサ
７１ 帯電ローラフォトインタラプタ
７２ 感光体フォトインタラプタ
１００ プリンター部
２００ 給紙装置
２３１ 第一転写搬送ローラ
２３２ 第二転写搬送ローラ
３００ スキャナ
３１０ トナー付着量センサ
３１０ａ 発光素子
３１０ｂ 正反射受光素子
３１０ｃ 拡散反射光受光素子
３１１ 光学センサ対向ローラ
３１０Ｋ 黒トナー付着量センサ
３１２ トナー濃度センサ
４００ 原稿自動搬送装置
５００ 制御部
５０２ バスライン
５０５ インターフェース部
６００ 複写機
Ｌ 書込露光
Ｓ 転写シート

特開２００２−２０７３５０号公報

Claims (10)

1. 表面移動する潜像担持体と、
   該潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
   該潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
   該潜像担持体に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段と、を備えるトナー像形成手段と、
   該潜像担持体の表面電位を検出する表面電位検出手段と、
   該潜像担持体上に形成されたトナー像、または、該潜像担持体から被転写体上に転写されたトナー像の画像濃度を検出する画像濃度検出手段と、を有する画像形成装置において、
   上記表面電位検出手段の検出結果に基づいて算出した周期的な電位ムラ情報と、上記画像濃度検出手段の検出結果に基づいて算出した周期的な濃度ムラ情報と、に基づいて、上記トナー像形成手段の作像条件を決定する作像条件決定制御を実施する作像条件決定制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記作像条件決定制御手段は、上記電位ムラ情報として、上記帯電手段が備える帯電ローラ、または、上記潜像担持体の少なくとも一方の周長周期で繰り返される上記表面電位の変動の振幅情報と、位相情報とを算出することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２の何れかの画像形成装置において、
   上記作像条件決定制御手段は、上記濃度ムラ情報として、上記帯電手段が備える帯電ローラ、または、上記潜像担持体の少なくとも一方の周長周期で繰り返される上記画像濃度の変動の振幅情報と、位相情報とを算出することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至３の何れかに記載の画像形成装置において、
   上記作像条件決定制御手段は、上記帯電手段による帯電後、露光されていない上記潜像担持体の上記電位ムラ情報である第一電位ムラ情報と、
   所定の画像パターンを作成したときの該帯電手段による帯電後、静電潜像が形成された該潜像担持体の該電位ムラ情報である第二電位ムラ情報と、
   該所定の画像パターンの上記濃度ムラ情報と、に基づいて上記作像条件を決定することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   上記作像条件決定制御手段は、上記第一電位ムラ情報に基づいて作像条件の第一制御テーブルを作成し、上記第二電位ムラ情報と、上記所定の画像パターンの上記濃度ムラ情報とに基づいて該第一制御テーブルを補正して第二制御テーブルを作成することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   上記作像条件決定制御手段は、周期的な上記電位ムラを低減するように上記第二制御テーブルを作成することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項５または６の何れかに記載の画像形成装置において、
   上記帯電手段が備える帯電ローラ、または、上記潜像担持体の少なくとも一方の周方向の位置を検出する回転位置検出手段を備え、
   上記作像条件決定制御手段は、上記第二制御テーブルの作成制御と該第二制御テーブルの反映制御とを、該回転位置検出手段によって検出された該帯電ローラまたは該潜像担持体の少なくとも一方の周方向の位置に同期させて実行することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項４乃至７の何れかに記載の画像形成装置において、
   上記所定の画像パターンは、単一濃度の中間調パターンであることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項４乃至８の何れかに記載の画像形成装置において、
   上記第一電位ムラ情報を算出するために上記表面電位検出手段が表面電位を検出する上記潜像担持体の表面移動方向の長さと、上記所定の画像パターンの該潜像担持体の表面移動方向の長さとは、上記帯電手段が備える帯電ローラ、または、該潜像担持体の少なくとも一方の一周分の長さ以上であり、
   該第一電位ムラ情報、上記第二電位ムラ情報、及び、上記所定の画像パターンの上記濃度ムラ情報は、該一周分の長さ以上の範囲の検出結果に基づいて算出することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９の何れかに記載の画像形成装置において、
    上記作像条件決定制御手段が決定する作像条件は、上記帯電手段による帯電条件、または、上記潜像形成手段による露光条件のうちの少なくとも一方であることを特徴とする画像形成装置。

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