JP2016186567A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】同じ作像ユニット１８が複写機本体に着脱された後のプリントジョブで発生する許容範囲を超える画像濃度ムラを防止する。【解決手段】主電源からの出力がオンされたことに基づいて、主電源からの出力がオフされていた期間における作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着の有無を判定する脱着判定処理を実施する。この脱着判定処理にて、感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋの駆動を開始する際のトルクの立ち上がり時間を、感光体ドライバ９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋから送られてくる電流値に基づいて計測し、その結果に基づいて脱着の有無を判定する。そして、脱着ありと判定した作像ユニットについて出力パターンデータの構築処理を実施する。【選択図】図７

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

従来、作像手段によって作像した濃度ムラ検知用トナー像の画像濃度ムラを検知した結果に基づいて、作像プロセスに関与するプロセス電源からの出力を所定のパターンに従って変化させるための出力パターンデータを構築する画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、装置本体に対する感光体の交換がなされると、回転体たる感光体の回転姿勢を回転姿勢検知手段たるロータリーエンコーダーによって検知しながら、感光体上に濃度ムラ検知用トナー像を作像する。そして、その濃度ムラ検知用トナー像を中間転写ベルトに転写した後、反射型フォトセンサーにより、その濃度ムラ検知用トナー像において感光体の回転周期で発生している画像濃度ムラを把握する。この画像濃度ムラは、感光体の偏心や外形歪みに起因して感光体と現像装置の現像スリーブとの間の現像ギャップが感光体の回転周期で変動することによって発生するものである。かかる画像濃度ムラを把握したら、それを打ち消し得る現像バイアスの出力パターンを生起せしめるための出力パターンデータを構築する。その後、ユーザーの命令に基づく画像を形成する際に、プロセス電源たる現像電源からの現像バイアスの出力を出力パターンデータに従って変化させる。現像バイアスをこのように変化させることで、感光体の回転周期に同期する画像濃度ムラの発生を抑えることができるとしている。

しかしながら、この画像形成装置においては、感光体を交換するのではなく、メンテナンス等の理由で同じ感光体を脱着した後のプリントジョブにおいて、許容範囲を超える画像濃度ムラを引き起こしてしまうことがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記作像手段に具備され且つ画像形成装置本体に対して着脱可能な回転体と、前記回転体の回転姿勢を検知する回転姿勢検知手段と、トナー像の作像プロセスに関与する電力を出力するプロセス電源と、前記作像手段によって作像した濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、前記プロセス電源から出力される電力を変化させるための出力パターンデータを構築する構築処理、並びに、前記プロセス電源から出力される電圧を前記回転姿勢検知手段による検知結果及び前記出力パターンデータに基づいて変化させながら前記プロセスを実行する出力変化処理を実施する制御手段と、前記制御手段に供給する電力を出力する制御電源とを備える画像形成装置において、前記制御電源からの出力がオンされたことに基づいて、前記制御電源からの出力がオフされていた期間における前記回転体の脱着の有無を判定する脱着判定処理を実施し、前記脱着判定処理における判定結果が脱着有りになった場合に前記構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。

本発明によれば、同じ回転体が画像形成装置本体に対して脱着された後のプリントジョブで発生する許容範囲を超える画像濃度ムラを防止することができるという優れた効果がある。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機の画像形成部を拡大して示す拡大構成図。 同画像形成部におけるＹ用の感光体及び帯電装置を拡大して示す拡大構成図。 同感光体を拡大して示す拡大斜視図。 同画像形成部におけるＹ用の感光体回転センサーからの出力電圧の経時変化を示すグラフ。 同画像形成部におけるＹ用の現像装置を同感光体の一部とともに示す構成図。 同複写機の電気回路の要部を示すブロック図。 同複写機の光学センサーユニットに搭載されたＹ用の反射型フォトセンサーを示す拡大構成図。 同光学センサーユニットに搭載されたＫ用の反射型フォトセンサーを示す拡大構成図。 同画像形成部の中間転写ベルトに転写された各色のパッチパターン像を示す平面模式図。 プロセスコントロール処理で構築されるトナー付着量と現像バイアスとの関係の近似直線式を示すグラフ。 同画像形成部の中間転写ベルトに転写された各色のベタ濃度ムラ検知用トナー像を示す平面模式図。 ベタ濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量の周期変動と、スリーブ回転センサー出力と、感光体回転センサー出力との関係を示すグラフ。 平均波形を説明するためのグラフ。 現像変動パターンデータを構築する際に用いるアルゴリズムの原理を説明するためのグラフ。 作像時における各出力のタイミングを示すタイミングチャート。 スリーブ回転周期で切り出した切り出し波形の平均波形や、これを再現用に変換した再現波形におけるトナー付着変動量の経時変化を示すグラフ。 書込光量を変化させるための潜像変動パターンデータを構築する際に参照される平均波形や、これを再現用に変換した再現波形におけるトナー付着変動量の経時変化を示すグラフ。 潜像電位の絶対値と書込光量又は現像ポテンシャルとの関係を示すグラフ。 同複写機の制御手段によって実施される制御の処理フローを示すフローチャート。 正回転方向の回転を停止した直後の感光体カップリングの状態を示す拡大模式図。 複写機本体に脱着された直後の作像ユニット１８Ｙにおける感光体カップリングの状態を示す拡大模式図。 作像ユニットの脱着状態と、感光体モーターの駆動時間と、感光体モーターの駆動トルクとの関係を示すグラフ。 同複写機の制御部によって実施される脱着判定処理の処理フローを示すフローチャート。 同複写機の制御部によって実施される閾値更新処理におけるモーターの回転位置及び回転方向と、時間との関係を示すグラフ。 同閾値更新処理における処理フローを示すフローチャート。 実施例に係る複写機の制御部によって実施される閾値更新処理におけるモーターの回転位置及び回転方向と、時間との関係を示すグラフ。 同閾値更新処理における処理フローを示すフローチャート。 第一変形例に係る複写機の制御手段によって実施される制御の処理フローの第１例を示すフローチャート。 トナー付着変動量と、画像濃度と、周期変動させる制御パラメータとの関係を示すグラフ。 第三変形例に係る複写機の構成を説明するための説明図。 第四変形例に係る複写機を示す概略構成図。 第五変形例に係る複写機を示す概略構成図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のフルカラー複写機（以下、単に複写機という）の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、複写機は、記録シートに画像を形成する画像形成部１００、画像形成部１００に対して記録シート５を供給する給紙装置２００、原稿の画像を読み取るスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上部に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００なども備えている。画像形成部１００には、記録シート５を手差しでセットするための手差しトレイ６や、画像形成済みの記録シート５をスタックするためのスタックトレイ７などが設けられている。

図２は、画像形成部１００を拡大して示す拡大構成図である。画像形成部１００には、転写体たる無端状の中間転写ベルト１０を具備する転写ユニットが設けられている。転写ユニットの中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、それら支持ローラの何れか１つの回転駆動により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。支持ローラ１４，１５，１６のうちの第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間で移動するベルト部分のおもて面には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニットが対向している。また第２支持ローラ１５と第３支持ローラ１６との間で移動するベルト部分のおもて面には、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像の画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知するための光学センサーユニット１５０が対向している。

図１において、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、レーザー書込装置２１が設けられている。このレーザー書込装置２１は、スキャナ３００で読み取られた原稿の画像情報、あるいは外部のパーソナルコンピューターから送られてくる画像情報に基づいて、書込光を出射する。具体的には、画像情報に基づいて、レーザー制御部によって半導体レーザーを駆動して書込光を出射する。そして、その書込光により、各作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに設けられた潜像担持体たるドラム状の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを露光走査して感光体に静電潜像を形成する。なお、書込光の光源としては、レーザーダイオードに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。

図３は、Ｙ用の感光体２０Ｙ及び帯電装置７０Ｙを拡大して示す拡大構成図である。帯電装置７０Ｙは、感光体２０Ｙに当接して連れ回る帯電ローラ７１Ｙと、帯電ローラ７１Ｙに当接して連れ回る帯電クリーニングローラ７５Ｙと、後述する回転姿勢検知センサーとを有している。

図４は、Ｙ用の感光体２０Ｙを拡大して示す拡大斜視図である。感光体２０Ｙは、円柱状の本体部２０ａＹ、本体部２０ａＹの回転軸線方向の両端側にそれぞれ配設された大径のフランジ部２０ｂＹ、軸受けに回転自在に支持される回転軸部２０ｃＹなどを有している。

２つのフランジ部２０ｂＹの端面からそれぞれ突出している回転軸部材２０ｃＹの一方の端部には、カップリングの第一カップ９２Ｙが固定されている。一方、複写機本体に固定された感光体モーター９１Ｙのモーター軸９１ａＹの端部には、カップリングの第二カップ９３Ｙが固定されている。感光体２０Ｙの回転軸部材２０ｃＹと、感光体モーター９１Ｙのモーター軸９１ａＹとは、回転軸線方向においてカップリングを介して連結される。作像ユニット１８Ｙの複写機本体に対する脱着に伴って感光体２０Ｙが複写機本体に脱着される際、カップリングの部分で感光体２０Ｙの回転軸部材２０ｃＹと、感光体モーター９１Ｙのモーター軸９１ａＹとの連結が解かれたり、連結がなされたりする。

感光体２０Ｙの駆動源になっている感光体モーター９１Ｙのモーター軸９１ａＹは、感光体回転センサー７６Ｙを貫いている。感光体回転センサー７６Ｙは、モーター軸９１ａＹに固定されてモーター軸９１ａＹと一体的に回転する遮光部材７７Ｙや、透過型フォトセンサー７８Ｙなどを具備している。遮光部材７７Ｙは、モーター軸９１ａＹの周面における所定の箇所において法線方向に突出する形状になっており、モーター軸９１ａＹが所定の回転姿勢になったときに、透過型フォトセンサー７８Ｙの発光素子と受光素子との間に介在する。これにより、受光素子が受光しなくなることで、透過型フォトセンサー７８Ｙからの出力電圧値が大きく低下する。つまり、透過型フォトセンサー７８Ｙは、モーター軸９１ａＹが所定の回転姿勢になると、そのことを検知して出力電圧値を大きく低下させる。

感光体２０Ｙの回転軸部材２０ｃＹと、感光体モーター９１Ｙのモーター軸９１ａＹとがカップリングによって連結されているときには、両者は一体となって回転する。よって、透過型フォトセンサー７８Ｙは、感光体２０Ｙが所定の回転姿勢になると、そのことを検知して出力電圧値を大きく低下させる。つまり、感光体回転センサー７６Ｙは、感光体２０Ｙについて所定の回転姿勢になったことを検知する回転姿勢検知手段として機能している。

図５は、Ｙ用の感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧の経時変化を示すグラフである。なお、感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧は、具体的には、透過型フォトセンサー７８Ｙからの出力電圧のことである。図示のように、感光体２０Ｙが回転しているとき、大半の時間は、感光体回転センサー７６Ｙから６［Ｖ］の電圧が出力される。但し、感光体２０Ｙが一周する毎に、感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧が一瞬だけ０［Ｖ］付近まで大きく低下する。これは、感光体２０Ｙが一周する毎に、遮光部材７７Ｙが透過型フォトセンサー７６Ｙの発光素子と受光素子との間に介在して、受光素子が光を受光しなくなるからである。このように出力電圧が大きく低下するタイミングは、感光体２０Ｙが所定の回転姿勢になったタイミングである。以下、このタイミングを基準姿勢タイミングという。

Ｙ用の感光体２０Ｙについて説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋも同様の感光体回転センサーにより、基準姿勢タイミングが把握されるようになっている。また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋも感光体回転センサーと同様の構成のスリーブ回転センサーにより、基準姿勢タイミングが把握されるようになっている。

現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転軸部材と、それぞれの駆動源になっているＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のスリーブモーターのモーター軸とは、感光体と感光体モーターとの組み合わせと同様に、カップリングによって連結される。そして、スリーブ回転センサーは、感光体回転センサーと同様に、スリーブモーターのモーター軸の回転姿勢を検知することで、現像スリーブの回転姿勢を間接的に検知する。

本複写機では、作像ユニットが交換されても、感光体回転センサーやスリーブ回転センサーは交換前のものを使用し続けることが可能なので、作像ユニットと一体的にそれら回転センサーを交換する構成に比べて低コスト化を図ることができる。

図３において、帯電装置７０Ｙの帯電クリーニングローラ７５Ｙは、導電性の芯金、これの周面に被覆された弾性層などを具備している。弾性層は、メラミン樹脂を微細発泡させたスポンジ状の部材からなり、帯電ローラ（７１Ｙ）に当接しながら回転する。そして、回転に伴って、帯電ローラ７１Ｙに付着している残トナーなどのゴミを本体部から除去することで、異常画像の発生を抑えている。

図２において、４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋは、使用するトナーの色が異なる点の他が、互いにほぼ同様の構成になっている。Ｙトナー像を作像するＹ用の作像ユニット１８Ｙを例にすると、これは、感光体２０Ｙ、帯電装置７０Ｙ、現像装置８０Ｙなどを有している。

感光体２０Ｙの表面は、帯電装置６０によって負極性に一様帯電せしめられる。このようにして一様に帯電した感光体２０Ｙの表面のうち、レーザー書込装置２１によってレーザー光が照射された部分は、電位を減衰させて静電潜像となる。

図６は、Ｙ用の現像装置８０ＹをＹ用の感光体２０Ｙの一部とともに示す構成図である。現像装置８０Ｙは、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものであるが、磁性キャリアを含有しない一成分現像剤を用いる一成分現像方式のものを採用してもよい。この現像装置８０Ｙは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とを具備している。攪拌部においては、二成分現像剤（以下、単に現像剤という）が三本のスクリュー部材によって攪拌搬送されて現像部に供給される。

現像部では、自らの周面の一部を、現像装置本体ケースの開口を通じて感光体２０Ｙに対して所定の現像ギャップＧを介して対向させながら回転駆動する現像スリーブ８１Ｙが配設されている。現像剤担持体たる現像スリーブ８１Ｙは、マグネットローラを自らに連れ回らせないように内包している。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙ、回収スクリュー８５Ｙ、及び現像部の現像スリーブ８１Ｙは、互いに水平方向に延在する姿勢で平行配設されている。これに対し、攪拌部の撹拌スクリュー８６Ｙは、同図の紙面に直交する方向における手前側から奥側に向けて上り勾配となる傾斜姿勢になるように配設されている。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙは、自らの回転に伴って、現像剤を図の紙面の直交する方向における奥側から手前側に向けて搬送しながら現像部の現像スリーブ８１Ｙに供給する。現像スリーブ８１Ｙに供給されずに現像装置内における前記方向の手前側の端部まで搬送されてきた現像剤は、供給スクリュー８４Ｙの直下に配設された回収スクリュー８５Ｙ上に落とされる。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙによって現像スリーブ８１Ｙに供給された現像剤は、スリーブに内包されるマグネットローラの発する磁力の作用によって現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられる。現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられた現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって穂立ち状態となって磁気ブラシを形成する。そして、現像スリーブ８１Ｙの回転に伴って、規制ブレード８７Ｙの先端と現像スリーブ８１Ｙとの間に形成された規制ギャップを通過して層厚が規制された後に、感光体２０Ｙに対向する現像領域まで搬送される。

現像領域では、現像スリーブ８１Ｙに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の静電潜像に対向するトナーに対し、静電潜像に向かう静電気力を付与する現像ポテンシャルが作用する。また、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の地肌部に対向するトナーに対し、スリーブ表面に向かう静電気力を付与する地肌ポテンシャルが作用する。これらの結果、トナーが感光体２０上の静電潜像に転移して静電潜像を現像する。このようにして、感光体２０Ｙ上にＹトナー像が形成される。このＹトナー像は、感光体２０Ｙの回転に伴って、後述するＹ用の一次転写ニップに進入する。

現像スリーブ８１Ｙの回転に伴って現像領域を通過した現像剤は、マグネットローラの磁力の弱まる領域まで搬送されることで、現像スリーブ８１Ｙの表面から離れて攪拌部の回収スクリュー８５Ｙ上に戻される。回収スクリュー８５Ｙは、現像スリーブ８１Ｙから回収した現像剤を、自らの回転に伴って同図の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。そして、現像装置内の同方向における手前側の端部まで搬送した現像剤を、撹拌スクリュー８６Ｙに受け渡す。

回収スクリュー８５Ｙから撹拌スクリュー８６Ｙに受け渡された現像剤は、回収スクリュー８６Ｙの回転に伴って、前記方向の手前側から奥側に向けて搬送される。その過程で、透磁率センサーからなるトナー濃度センサー（後述する図７における８２Ｙ）によってトナー濃度が検知され、その検知結果に応じて適量のトナーが補給される。この補給は、後述する制御部がトナー濃度センサーによる検知結果に応じてトナー補給装置を駆動させることによって行われる。適量のトナーが補給された現像剤は、前記方向における奥側の端部まで搬送されて供給スクリュー８４に受け渡される。

現像領域のスリーブ回転方向の長さである現像領域長さＬは、現像スリーブ８１Ｙの直径、現像ギャップＧ、規制ギャップなどによって変化する。現像領域長さＬが大きくなるほど現像領域で感光体２０Ｙ上の静電潜像にトナーが接触する機会が増えるため、現像効率が上昇する。このため、現像領域長さＬを大きくすることで、高速印刷に対応できるようになるが、大きくし過ぎるとトナー飛散、トナー固着、感光体回転ロックなどの不具合を引き起こす可能性が高くなる。このため、現像領域長さＬについては、装置仕様の特性に応じた適切な値に設定することが望ましい。

Ｙ用の作像ユニット１８ＹにおけるＹトナー像の作像について説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の作像ユニット１８Ｃ，Ｍ，Ｋにおいては、Ｙと同様のプロセスにより、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの表面にＣトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が形成される。

図２において、中間転写ベルト１０のループ内側には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋが配設されており、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面と、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。そして、一次転写バイアスが印加されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間には、それぞれ一次転写電界が形成されている。

中間転写ベルト１０のおもて面は、ベルトの無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく。その過程で、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上のＹトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が中間転写ベルト１０のおもて面に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。

中間転写ベルト１０の下方には、第１張架ローラ２２と第２張架ローラ２３とによって張架される無端状の搬送ベルト２４が配設されており、何れか一本の張架ローラの回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、そのおもて面を、中間転写ベルト１０の全域のうち、第３支持ローラ１６に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。この二次転写ニップの周辺においては、接地された第２張架ローラ２３と、二次転写バイアスが印加される第３支持ローラ１６との間に二次転写電界が形成されている。

図１において、画像形成部１００には、給紙装置２００や手差しトレイ６から給送されてくる記録シート５を、二次転写ニップ、後述する定着装置２５、排出ローラ対５６に順次搬送するための搬送路４８が設けられている。また、給紙装置２００から画像形成部１００に給送された記録シート５を、搬送路４８の入口まで搬送するための給送路４９も設けられている。なお、搬送路４８の入口には、レジストローラ対４７が配設されている。

プリントジョブが開始されると、給紙装置２００又は手差しトレイ６から繰り出された記録シート５が搬送路４８に向けて搬送されて、レジストローラ対４７に突き当たる。そして、レジストローラ対４７は、適切なタイミングで回転駆動を開始することで、記録シート５を二次転写ニップに向けて送り込む。二次転写ニップでは、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が記録シート５に密着する。そして、二次転写電界やニップ圧の作用により、４色重ね合わせトナー像が記録シート５の表面に二次転写されてフルカラートナー像になる。

二次転写ニップを通過した記録シート５は、搬送ベルト２４によって定着装置２５に向けて搬送される。そして、定着装置２５内で加圧及び加熱されることで、その表面にフルカラートナー像が定着せしめられる。その後、記録シート５は、定着装置２５から排出された後、排出ローラ対５６を経由してスタックトレイ７上にスタックされる。

図７は、本複写機の電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御手段としての制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリーなどを有している。この制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋのトナー濃度センサー８２Ｙ，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｋが電気的に接続されている。これにより、制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋに収容されているＹ現像剤，Ｃ現像剤，Ｍ現像剤，Ｋ現像剤のトナー濃度を把握することができる。

制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のユニット脱着センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋも電気的に接続されている。脱着検知手段としてのユニット脱着センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋは、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが画像形成部１００から取り外されたことを検知したり、画像形成部１００に装着されたことを検知したりすることができる。これにより、制御部１１０は、画像形成部１００に対する作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着があったことを把握することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋに制御信号をそれぞれ個別に出力することで、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力される現像バイアスの値を個別に調整することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの値をそれぞれ個別に調整することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに対して制御信号をそれぞれ個別に出力することで、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力される帯電バイアスにおける直流電圧の値を個別に制御することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋに印加する帯電バイアスの直流電圧の値をそれぞれ個別に調整することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に検知するための感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋからの出力に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に把握することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋのそれぞれについて所定の回転姿勢になったことを個別に検知するためのスリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋも電気的に接続されている。回転姿勢検知手段たるスリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋは、感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋと同様の構成により、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋについて所定の回転姿勢になったことを検知するものである。つまり、制御部１１０は、スリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋからの出力に基づいて、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋについて所定の回転姿勢になったタイミングを個別に把握することができる。

また、制御部１１０には、書込制御部１２５、環境センサー１２４、光学センサーユニット１５０、転写モーター１２１、レジストモーター１２２、給紙モーター１２３なども電気的に接続されている。環境センサー１２４は、機内の温度や湿度を検知するものである。また、転写モーター１２１は、中間転写ベルト１０の駆動源になっているモーターである。また、レジストモーター１２２は、レジストローラ対４７の駆動源になっているモーターである。また、給紙モーター１２３は、給紙装置２００の給紙カセット２０１から記録シート５を送り出すためのピックアップローラ２０２の駆動源になっているモーターである。また、書込制御部１２５は、画像情報に基づいてレーザー書込装置２１の駆動を制御するものである。なお、光学センサーユニット１５０の役割については後述する。

感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの駆動源になっている感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋは、感光体ドライバ９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋを介して制御部１１０に接続されている。感光体ドライバ９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋは、制御部１１０から送られてくる制御信号に基づいて感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋの駆動を制御する。

現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの駆動源になっているスリーブモーター８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋは、スリーブドライバ８８Ｙ，８８Ｃ，８８Ｍ，８８Ｋを介して制御部１１０に接続されている。スリーブドライバ８８Ｙ，８８Ｃ，８８Ｍ，８８Ｋは、制御部１１０から送られてくる制御信号に基づいてスリーブモーター８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋの駆動を制御する。

本複写機においては、環境変動などにかかわらず画像濃度を長期間に渡って安定化させるために、所定のタイミングでプロセスコントロール処理と呼ばれる制御を定期的に実施する。プロセスコントロール処理では、Ｙ用の感光体２０Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を作像し、それを中間転写ベルト１０に転写する。複数のパッチ状Ｙトナー像のそれぞれは、Ｙトナー付着量を検知するためのトナー付着量検知用トナー像である。制御部１１０は、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像してそれらを重ね合わさないように中間転写ベルト１０に転写する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサーユニット１５０によって検知する。次いで、それらの検出結果に基づいて、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋについてそれぞれ現像バイアスＶｂの基準値である現像バイアス基準値などの作像条件を個別に調整する。

光学センサーユニット１５０は、中間転写ベルト１０のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ４つの反射型フォトセンサーを有している。それぞれの反射型フォトセンサーは、中間転写ベルト１０や中間転写ベルト１０上のパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力する。４つの反射型フォトセンサーのうち、３つは、Ｙトナー付着量，Ｃトナー付着量，Ｍトナー付着量に応じた出力をするように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。

図８は、光学センサーユニット１５０に搭載されたＹ用の反射型フォトセンサー１５１Ｙを示す拡大構成図である。Ｙ用の反射型フォトセンサー１５１Ｙは、光源としてのＬＥＤ１５２Ｙと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｙと、拡散反射光を受光する拡散反射型受光素子１５４Ｙとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。また、拡散反射型受光素子１５４Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる拡散反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、それらの電圧に基づいて、Ｙパッチ状トナー像のＹトナー付着量を算出することができる。Ｙ用の反射型フォトセンサー１５１Ｙについて説明したが、Ｃ，Ｍ用の反射型フォトセンサー１５１Ｃ，１５１Ｍも、Ｙ用と同様の構成になっている。

図９は、光学センサーユニット１５０に搭載されたＫ用の反射型フォトセンサー１５１Ｋを示す拡大構成図である。Ｋ用の反射型フォトセンサー１５１Ｋは、光源たるＬＥＤ１５２Ｋと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｋとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｋは、Ｋパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、その電圧に基づいて、Ｋパッチ状トナー像のＫトナー付着量を算出することができる。

ＬＥＤ（１５２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）としては、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍ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（１５３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）や拡散反射受光素子（１５４Ｙ，Ｃ，Ｍ）としては，ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いている。但し、ピーク波長やピーク受光感度は前述した値に限られるものではない。

４つの反射型フォトセンサーと、中間転写ベルト１０のおもて面との間には、５［ｍｍ］程度のギャップが設けられている。

制御部１１０は、主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。そして、プロセスコントロール処理を開始すると、まず、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得した後、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像γと現像開始電圧を算出する。より詳しくは、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力する帯電バイアスとして、通常のプリント時とは異なるものを出力する。詳しくは、重畳バイアスからなる帯電バイアスの直流電圧及び交流電圧のうち、直流電圧の絶対値を一様な値ではなく、徐々に大きくしていく。このような条件で帯電させた感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋに対し、レーザー書込装置２１によるレーザー光の走査を施して、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を複数形成する。それらを現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋによって現像することで、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像する。なお、現像の際に、制御部１１０は、各色の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの絶対値もそれぞれ徐々に大きくしていく。このとき、各パッチ状トナー像における露光後電位（静電潜像電位）と、現像バイアスとの差分を現像ポテンシャルとしてＲＡＭに記憶する。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、図１０に示されるように、中間転写ベルト１０上で重なり合わないように、ベルト幅方向に並んでいる。具体的には、Ｙパッチパターン像ＹＰＰは、中間転写ベルト１０の幅方向における一端部に転写される。また、Ｃパッチパターン像ＣＰＰは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Ｍパッチパターン像ＭＰＰは、中間転写ベルト１０の幅方向における他端部に転写される。また、Ｋパッチパターン像ＫＰＰは、ベルト幅方向において、Ｋパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。

光学センサーユニット１５０は、互いにベルト幅方向の異なる位置でベルトの光反射特性を検知するＹ用の反射型フォトセンサー１５１Ｙを有している。また、Ｃ用の反射型フォトセンサー１５１Ｃ、Ｋ用の反射型フォトセンサー１５１Ｋ、Ｍ用の反射型フォトセンサー１５１Ｍも有している。

Ｙ用の反射型フォトセンサー１５１Ｙは、中間転写ベルト１０の幅方向の一端部に形成されたＹパッチパターン像ＹＰＰのＹパッチ状トナー像のＹトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第Ｃ用の反射型フォトセンサー１５１Ｃは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像ＹＰＰの近くに位置するＣパッチパターン像ＣＰＰのＣパッチ状トナー像のＣトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、Ｍ反射型フォトセンサー１５１Ｍは、中間転写ベルト１０の幅方向の他端部に形成されたＭパッチパターン像ＭＰＰのＭパッチ状トナー像のＭトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、Ｋ用の反射型フォトセンサー１５０ｃは、ベルト幅方向において、Ｍパッチパターン像ＭＰＰの近くに位置するＫパッチパターン像ＫＰＰのＫパッチ状トナー像のＫトナー付着量を検知する位置に配設されている。

制御部１１０は、光学センサーユニット１５０の４つの反射型フォトセンサーから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭに格納していく。なお、中間転写ベルト１０の走行に伴って光学センサーユニット１５０との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、クリーニング装置によってベルトおもて面からクリーニングされる。

制御部１１０は、次に、ＲＡＭに格納したトナー付着量と、それとは別にＲＡＭに格納した各パッチトナー像における露光部電位（潜像電位）のデータと現像バイアスＶｂのデータとに基づいて、直線近似式（Ｙ＝ａ×Ｖｐ＋ｂ）を算出する。具体的には、図１０に示されるように、ｙ軸をトナー付着量とし、且つｘ軸を現像ポテンシャルとする２次元座標における両者の関係を示す近似直線式である。そして、近似直線式に基づいて、目標のトナー付着量を実現する現像ポテンシャルＶｐを求め、その現像ポテンシャルＶｐを実現する現像バイアスＶｂである現像バイアス基準値および帯電バイアス基準値、（およびＬＤパワー）を求める。それらの結果については、不揮発メモリーに記憶する。このような現像バイアス基準値、並びに帯電バイアス基準値（及びＬＤパワー）の算出及び記憶を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ行ってプロセスコントロール処理を終了する。その後、プリントジョブにおいては、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、不揮発性メモリーに記憶している現像バイアス基準値に基づいた値の現像バイアスＶｂを、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力させる。また、不揮発性メモリーに記憶している帯電バイアス基準値に基づいた値の帯電バイアスＶｄを、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力させたり、ＬＤパワーをレーザー書込装置２１から出力させたりする。

このようなプロセスコントロール処理を実施して目標のトナー付着量を実現する現像バイアス基準値、帯電バイアス基準値（及びＬＤパワー）を決定することで、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色について、画像全体の画像濃度を長期間に渡って安定化させることができる。しかしながら、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間の現像ギャップの変動（以下、ギャップ変動という）に起因する頁内での周期的な画像濃度ムラを引き起こしてしまう。

この画像濃度ムラは、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの回転周期で発生するものと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転周期で発生するものとが重畳されたものになる。具体的には、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの回転軸が偏心していると、それに起因して、感光体一周あたりでサインカーブ状の変動曲線となるギャップ変動が生ずる。これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間に形成される現像電界にも、感光体一周あたりでサインカーブ状の変動曲線となる電界強度変動が生ずる。そして、この電界強度変動により、感光体一周あたりでサインカーブ状の変動曲線となる画像濃度ムラが発生する。また、感光体表面の外形には、少なからず歪みがある。この歪みに応じた感光体一周あたりで同じパターンとなる特性の周期的なギャップ変動に起因する画像濃度ムラも発生する。更には、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによるスリーブ回転周期のギャップ変動に起因する周期的な画像濃度ムラも発生する。特に、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋよりも小径な現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによる画像濃度ムラは比較的短い周期で発生することから、目立ってしまう。

そこで、制御部１１０は、プリントジョブ時において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、以下のような出力変化処理を実施する。即ち、制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、感光体回転周期で発生する画像濃度ムラを相殺することが可能な現像電界強度変動を生じせしめるための現像バイアスの出力パターンデータを不揮発性メモリーに記憶している。また、現像スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラを相殺することが可能な現像電界強度変動を生じせしめるための現像変動パターンデータも不揮発性メモリーに記憶している。以下、前者の現像変動パターンデータを感光体周期用の現像変動パターンデータという。また、後者の現像変動パターンデータをスリーブ周期用の現像変動パターンデータという。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つの感光体周期用の現像変動パターンデータは、感光体一回転周期分のパターンであって、且つ感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの基準姿勢タイミングを基準にしたパターンを表している。それらの現像変動パターンデータは、プロセスコントロール処理で決定されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像バイアス基準値を基準にして現像電源（１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ）からの現像バイアスの出力を変化させるためのものである。例えば、データテーブル方式のデータである場合には、基準姿勢タイミングから一周期分の期間内において、所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示すデータ群を格納したものになっている。そのデータ群の先頭のデータが基準姿勢タイミングにおける現像バイアス出力差分を示しており、二番目、三番目、四番目・・・のデータが以降における所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示している。０、−５、−７、−９・・・というデータ群からなる出力パターンは、基準姿勢タイミングから所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を０［Ｖ］、−５［Ｖ］、−７［Ｖ］、−９［Ｖ］・・・にすることを表している。感光体回転周期で発生する画像濃度ムラを抑えるだけであれば、それらの値を現像バイアス基準値に重畳した値の現像バイアスを現像電源から出力させればよい。但し、本複写機では、現像スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラも抑えるので、感光体回転周期の画像濃度ムラを抑えるための現像バイアス出力差分と、現像スリーブ回転周期の画像濃度ムラを抑えるための現像バイアス出力差分とを重畳するようになっている。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つのスリーブ周期用の現像変動パターンデータは、現像スリーブ一回転周期分のパターンであって、且つ現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの基準姿勢タイミングを基準にしたパターンを表している。それらの現像変動パターンデータは、基準値決定処理としてのプロセスコントロール処理で決定されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像バイアス基準値を基準にして現像電源（１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ）からの現像バイアスの出力を変化させるためのものである。データテーブル方式のデータの場合には、そのデータ群の先頭のデータが基準姿勢タイミングにおける現像バイアス出力差分を示しており、二番目、三番目、四番目・・・のデータが以降における所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示している。その時間間隔は、感光体周期用の現像変動パターンデータのデータ群が反映している時間間隔と同じになっている。

制御部１１０は、作像処理のときには、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する感光体周期用の現像変動パターンデータからのデータの読み込みを所定の時間間隔毎で行う。同時に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応するスリーブ周期用の現像変動パターンデータからのデータの読み込みも同じ時間間隔毎で行う。それぞれの読み込みについては、データ群の最後まで読み込んでも基準姿勢タイミングが到来しない場合には、到来するまで読み込み値を最後のデータと同じ値にする。また、データ群の最後まで読み込む前に基準姿勢タイミングが到来した場合には、データの読み込み位置を最初のデータに戻す。なお、感光体周期用の現像変動パターンデータからのデータ読み込みについては、感光体回転センサー（７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋ）から基準姿勢タイミング信号が送られてきたタイミングを基準姿勢タイミングとする。また、スリーブ周期用の現像変動パターンデータからのデータ読み込みについては、スリーブ回転センサー（８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋ）から基準姿勢タイミング信号が送られてきたタイミングを基準姿勢タイミングとする。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、このようなデータの読み込みを行う過程で、感光体周期用の現像変動パターンデータから読み込んだデータと、スリーブ周期用の現像変動パターンデータから読み込んだデータとを加算して重畳値を求める。例えば、感光体周期用の現像変動パターンデータから読み込んだデータが−５［Ｖ］であり、スリーブ周期用の現像変動パターンデータから読み込んだデータが２［Ｖ］であった場合には、−５［Ｖ］と２［Ｖ］とを加算して重畳値を−３［Ｖ］として求める。そして、例えば現像バイアス基準値が−５５０［Ｖ］である場合には、重畳値の加算によって求められる−５５３［Ｖ］を現像電源から出力させる。このような処理を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、所定の時間間隔毎に行う。

これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間の現像電界に、次の２つの電界強度変動を重畳した電界強度変動を相殺し得る電界強度変動を発生させる。即ち、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの偏心や外形歪みによる感光体回転周期で発生するギャップ変動に起因する電界強度変動、及び現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによるスリーブ回転周期で発生する電界強度変動である。このようにすることで、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋや、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転姿勢にかかわらず、ほぼ一定の現像電界を感光体と現像スリーブとの間に形成する。これにより、感光体回転周期で発生する画像濃度ムラと、スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラとの両方を抑えることができる。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つの感光体周期用の現像変動パターンデータや、４つのスリーブ周期用の現像変動パターンデータについては、構築処理を所定のタイミングで実施することによって構築する。この所定のタイミングは、工場出荷後の初めのプリントジョブに先立つタイミング（以下、初期起動タイミングという）、及び作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換を検知したタイミング（以下、交換検知タイミングという）である。

初期起動タイミングでは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの全色についてそれぞれ、感光体周期用の現像変動パターンデータを構築する。また、スリーブ周期用の現像変動パターンデータも構築する。これに対し、交換検知タイミングでは、交換が検知された作像ユニットについてだけ、感光体周期用の現像変動パターンデータとスリーブ周期用の現像変動パターンデータとを構築する。このような構築が可能になるように、図７に示されるように、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換をそれぞれ個別に検知するためのユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋが設けられている。

初期起動タイミングにおける構築処理では、まず、Ｙベタトナー像からなるＹベタ濃度ムラ検知用トナー像を感光体２０Ｙ上に作像する。また、Ｃベタトナー像，Ｍベタトナー像，Ｋベタトナー像からなるＣベタ濃度ムラ検知用トナー像，Ｍベタ濃度ムラ検知用トナー像，Ｋベタ濃度ムラ検知用トナー像を、感光体２０Ｃ，感光体２０Ｍ，感光体２０Ｋ上に作像する。そして、それらのベタ濃度ムラ検知用トナー像を、図１２に示されるように、中間転写ベルト１０に一次転写する。同図において、Ｙベタ濃度ムラ検知用トナー像ＹＩＴは、感光体２０Ｙの回転周期で発生する画像濃度ムラを検知するためのものであるので、ベルト移動方向において、感光体２０Ｙの周長よりも大きな長さで形成される。同様に、Ｃベタ濃度ムラ検知用トナー像ＣＩＴ，Ｍベタ濃度ムラ検知用トナー像ＭＩＴ，Ｋベタ濃度ムラ検知用トナー像ＫＩＴも、ベルト移動方向の長さが感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの周長よりも大きくなっている。

なお、図１２では、便宜上、４つのベタ濃度ムラ検知用トナー像（ＹＩＴ，ＣＩＴ，ＭＩＴ，ＫＩＴ）をベルト幅方向に一直線上に並べて形成した例を示している。しかし、実際には、個々の濃度ムラ検知用トナー像のベルト上における形成位置は、ベルト移動方向において最大で感光体周長と同じ値ほどずれる場合がある。これは、例えば、各色についてそれぞれ、ベタ濃度ムラ検知用トナー像の先端位置と、感光体の周方向における基準位置（基準姿勢タイミングで現像領域に進入する感光体表面位置）とを一致させるように、ベタ濃度ムラ検知用トナー像の作像を開始するからである。つまり、各色のベタ濃度ムラ検知用トナー像は、その先端を感光体の周方向における基準位置に一致させるように作像される。

また、制御部１１０は、構築処理をプロセスコントロール処理とセットで行うようになっている。具体的には、構築処理を実施する直前でプロセスコントロール処理を実施して各色についてそれぞれ現像バイアス基準値を決定しておく。そして、プロセスコントロール処理の直後に実施する構築処理において、各色についてそれぞれ、プロセスコントロール処理で決定しておいた現像バイアス基準値の条件でベタ濃度ムラ検知用トナー像を現像する。このため、理論的には、ベタ濃度ムラ検知用トナー像は目標トナー付着量になるように作像されるが、実際には現像ギャップ変動によって微妙な濃度ムラが出現してしまう。

ベタ濃度ムラ検知用トナー像の作像を開始してから（静電潜像の書き込みを開始してから）、ベタ濃度検知用トナー像の先端を光学センサーユニット１５０の反射型フォトセンサーによる検知位置に進入させるまでのタイムラグは、各色毎に異なった値である。但し、同じ色であれば、経時的に一定の値である（以下、この値を書込−検知タイムラグという）。

制御部１１０は、各色についてそれぞれ書込−検知タイムラグを不揮発性メモリーに予め記憶している。そして、各色についてそれぞれ、ベタ濃度ムラ検知用トナー像の作像を開始した後、書込−検知タイムラグが経過した時点から、反射型フォトセンサーからの出力のサンプリングを開始する。このサンプリングについては、感光体回転一周期に渡って、所定の時間間隔毎に繰り返し行う。その時間間隔は、出力変化処理において用いる現像変動パターンデータにおける個々のデータを読み込む時間間隔と同じ値である。制御部１１０は、各色についてそれぞれ、サンプリングデータに基づいて、トナー付着量（画像濃度）と時間（又は感光体表面位置）との関係を示す濃度ムラグラフを構築し、その濃度ムラグラフから、二つのベタ濃度ムラパターンを抽出する。一つ目は、感光体回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンである。また、二つ目は、現像スリーブ回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンである。

制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、感光体回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンを抽出すると、トナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。このトナー付着量平均値は、感光体回転一周期における現像ギャップの変動の平均値をほぼ反映した値になる。そこで、制御部１１０は、そのトナー付着量平均値を基準にして、感光体回転周期のベタ濃度ムラパターンを相殺するための感光体周期用の現像変動パターンデータを構築する。具体的には、ベタ濃度パターンに含まれる複数のトナー付着量データにそれぞれ個別に対応するバイアス出力差分を算出する。そのバイアス出力差分は、トナー付着量平均値を基準にするものである。トナー付着量平均値と同じ値のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、ゼロとして算出する。

また、トナー付着量平均値よりも大きいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたプラス極性の値として算出する。プラス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも低い値（絶対値の小さい値）に変化させるデータである。

また、トナー付着量平均値よりも小さいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたマイナス極性の値として算出する。マイナス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも高い値（絶対値の大きい値）に変化させるデータである。

このようにして、個々のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分を求め、それらを順に並べたデータを出力パターンデータたる感光体周期用の現像変動パターンデータとして構築する。

また、制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、現像スリーブ回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンを抽出すると、トナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。このトナー付着量平均値は、現像スリーブ回転一周期における現像ギャップの変動の平均値をほぼ反映した値になる。そこで、制御部１１０は、そのトナー付着量平均値を基準にして、現像スリーブ回転周期の濃度ムラパターンを相殺するためのスリーブ周期用の現像変動パターンデータを構築する。その具体的なやり方については、感光体回転周期の濃度ムラパターンを相殺するための感光体周期用の現像変動パターンデータを構築する方法と同様である。

図１３は、ベタ濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量の周期変動と、スリーブ回転センサー出力と、感光体回転センサー出力との関係を示すグラフである。グラフの縦軸はトナー付着量[１０^−３ｍｇ−ｃｍ^２］を示しており、これは、光学センサーユニット１５０の反射型フォトセンサー１５１からの出力電圧を、所定の変換式に基づいてトナー付着量に換算した数値である。ベタ濃度ムラ検知用トナー像には、中間転写ベルト移動方向において周期的な濃度ムラが発生していることがわかる。

スリーブ周期用の現像変動データを構築するにあたっては、まず、スリーブ周期とは異なる周期変動成分を除去するために、トナー付着量の経時変動のデータをスリーブ一回転周期毎に切り出して平均化処理を行う。具体的には、ベタ濃度ムラ検知用トナー像の長さは、現像スリーブ周長の十倍以上の値になっていることから、トナー付着量の経時変動のデータは、現像スリーブ十周期分以上に渡って取得される。そのデータに基づく変動波形を、スリーブ基準姿勢タイミングを先頭にしてスリーブ一周期分毎に切り出していく。これにより、十個分の切り出し波形を得たら、図１４に示されるようにスリーブ基準姿勢タイミングを同期させる状態でそれら切り出し波形を重ねて平均化処理を行って平均波形を解析する。十個分の切り出し波形を平均化した平均波形は、図１４において太線で示されている。個々の切り出し波形はスリーブ回転周期とは異なる周期変動成分を含んで暴れているが、平均波形をその暴れが低減されている。なお、本複写機では、十個分の切り出し波形で平均化処理を行っているが、スリーブ回転周期の変動成分が抽出できれば、他の方法を採用してもよい。

本複写機では、感光体周期用の現像変動データについても、スリーブ周期用のものと同様に、感光体一回転周期で切り出した切り出し波形によって平均化処理を行い、その結果に基づいて構築している。平均波形に基づく現像変動データの構築については、次のようなアルゴリズムを用いてトナー付着量を現像バイアス変動量に変換することで実現することが可能である。即ち、例えば図１５に示されるように、トナー付着量の検出波形に対して逆位相となる変動制御波形を与える現像バイアス変動を発生させることができるアルゴリズムである。

以上のように、各色についてそれぞれ、構築処理において構築した感光体周期用の現像変動パターンデータ、及びスリーブ周期用の現像変動パターンデータを用いて、出力変化処理において現像バイアスＶｂの現像電源から出力を変化させる。具体的には、図１６に示されるように、感光体周期用の現像変動パターンデータによる現像バイアス変動波形と、スリーブ周期用の現像変動パターンデータによる現像バイアス変動波形とを重畳した重畳波形に従って現像バイアスを周期変動させる。これにより、感光体回転周期で発生するベタ画像濃度ムラや、現像スリーブ回転周期で発生するベタ画像濃度ムラの発生を抑えることができる。

ベタ部と中間調部とが混在する画像において、ベタ部の画像濃度は現像バイアスＶｂと静電潜像の電位である潜像電位Ｖｌとの差である現像ポテンシャルに大きな影響を受ける。これに対し、中間調部の画像濃度は現像ポテンシャルよりも、感光体の地肌部電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの差である地肌ポテンシャルに大きな影響を受けることがある。これは次に説明する理由による。即ち、ベタ部では、全てのドットが隣接するドットに周縁部を重ね合わせている。つまり、孤立ドットが存在しない。これに対し、中間調部では、孤立ドットが存在していたり、少数のドットの集合からなる少数ドット群が存在していたりする。それら孤立ドットや少数ドット群は、ベタ部よりもエッジ効果の影響を大きく受けることにより、ベタ部と同じ地肌ポテンシャルの条件下では、ベタ部よりも中間調部の方が感光体上の付着力が強く、ギャップ変動の影響を受けにくい。さらに、ベタ部よりも単位面積あたりのトナー付着量が多くなっており、ベタ時のトナー付着量変動量と比較すると、中間調部でのギャップ変動によるトナー付着量変動量は小さくなる。ベタトナー像からなる濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンに基づいて構築した重畳出力パターンで現像バイアスＶｂを変化させると、ベタ部については画像濃度ムラを抑えることができる代わりに、中間調部では過補正になる。そして、その過補正により、画像濃度ムラを中間調部に発生させてしまう。

エッジ効果は、地肌ポテンシャルの影響を大きく受けることから、地肌ポテンシャルを調整することで、前述の過補正を修正することが可能である。地肌ポテンシャルを変化させるには、帯電バイアスの変化によって地肌部電位Ｖｄを変化させればよい。このように地肌部電位Ｖｄを変化させても、現像ポテンシャルについては、概ね一定に維持することが可能である。例えば、通常の地肌部電位Ｖｄ＝−１１００［Ｖ］、現像バイアスＶｂ＝−７００［Ｖ］、潜像電位Ｖｌ＝−５０［Ｖ］という条件で、必要に応じて地肌部電位Ｖｄを−１０００［Ｖ］や、−１２００［Ｖ］に変化させたとする。このように変化させても、潜像書込強度を、−５０［Ｖ］程度の飽和露光電位が得られる値に設定していれば、地肌部電位Ｖｄにかかわらず、潜像電位Ｖｌを概ね−５０［Ｖ］に維持することが可能である。このため、地肌部電位Ｖｄの変化によって地肌ポテンシャルを変化させても、現像ポテンシャルＶｂについては一定に維持することが可能なので、ベタ部の画像濃度に影響を与えることはない。

そこで、制御部１１０は、上述した構築処理において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて、感光体周期用の現像変動パターンや、スリーブ周期用の現像変動パターンに加えて、感光体周期用の帯電変動パターンや、スリーブ周期用の帯電変動パターンを構築する。具体的には、現像変動パターンを構築したら、Ｙ中間調トナー像からなるＹ中間調濃度ムラ検知用トナー像を感光体２０Ｙ上に作像する。また、Ｃ中間調トナー像，Ｍ中間調トナー像，Ｋ中間調トナー像からなるＣ中間調濃度ムラ検知用トナー像，Ｍ中間調濃度ムラ検知用トナー像，Ｋ中間調濃度ムラ検知用トナー像を、感光体２０Ｃ，感光体２０Ｍ，感光体２０Ｋ上に作像する。それらの濃度ムラ検知用トナー像を作像する際、現像バイアスＶｂを現像バイアス基準値、感光体周期用の現像変動パターン、感光体基準姿勢タイミング、スリーブ周期用の現像変動パターン、及びスリーブ基準姿勢タイミングに基づいて変化させる。この条件では、ベタ部における感光体回転周期やスリーブ回転周期の画像濃度ムラは抑えられるが、前述した４つの濃度ムラ検知用トナー像は中間調トナー像からなるので、現像バイアスＶｂの過補正によって画像濃度ムラが発生する。制御部１１０は、その画像濃度ムラを検知するべく、光学センサーユニット１５０の４つの反射型フォトセンサーからの出力のサンプリングを所定の時間間隔で感光体一周期以上の時間において行う。

その後、制御部１１０は、各色についてそれぞれ得たサンプリングデータに基づいて、感光体回転周期で発生している濃度ムラパターンを抽出する。そして、その濃度ムラパターンに基づいて濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。その後、中間調部について、前述のトナー付着量平均値を基準にして、感光体回転周期の濃度ムラパターンを相殺する帯電バイアスの感光体周期用の出力変化パターンである帯電変動パターンデータを構築する。具体的には、濃度ムラパターンに含まれる複数のトナー付着量データにそれぞれ個別に対応するバイアス出力差分を算出する。そのバイアス出力差分は、トナー付着量平均値を基準にするものである。トナー付着量平均値と同じ値のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、ゼロとして算出する。また、トナー付着量平均値よりも大きいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたプラス極性の値として算出する。プラス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも低い値（絶対値の小さい値）に変化させるデータである。また、トナー付着量平均値よりも小さいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたマイナス極性の値として算出する。マイナス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも高い値（絶対値の大きい値）に変化させるデータである。

このようにして、個々のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分を求め、それらを順に並べたデータを感光体周期用の帯電変動パターンデータとして構築する。

次に、制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、現像スリーブ回転周期で発生している濃度ムラパターンを抽出した後、トナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。そして、そのトナー付着量平均値を基準にして、現像スリーブ回転周期の濃度ムラパターンを相殺するための帯電バイアス用のスリーブ周期出力パターンデータであるスリーブ周期用の帯電変動パターンデータを構築する。その具体的なやり方については、感光体周期用の帯電変動パターンデータを構築する方法と同様である。

以上のようにして、帯電変動パターンデータを構築したら、感光体周期用の帯電変動パターンデータに含まれる個々のデータの順番をそれぞれ所定の番号分だけずらす。具体的には、感光体周期用の現像変動パターンデータにおける先頭データは、感光体の周面における全域のうち、感光体が基準の回転姿勢になったときに現像領域に進入する箇所に対応するものである。その箇所は、現像領域で帯電せしめられるのではなく、帯電ローラ（７１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と感光体（２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）との当接領域で帯電せしめられる。当接領域から現像領域に移動するまでにはタイムラグがあることから、そのタイムラグに相当する番号分だけ個々のデータの位置をずらすのである。例えば、２５０のデータからなるパターンデータである場合に、１番目から２３０番目までのデータの位置をそれぞれ２０番ずつ後にずらすとともに、２３１番目から２５０番目までのデータを１番目から２０番目のデータにする。スリーブ周期用の帯電変動パターンデータも同様にして、各種のデータの位置を所定の番号分だけずらす。

ユーザーの命令に基づく画像を形成する際には、各色についてそれぞれ、構築処理で構築した感光体周期用の現像変動パターンデータやスリーブ周期用の現像変動パターンデータに基づいて、現像電源からの現像バイアスＶｂの出力を変化させる。具体的には、感光体周期用の現像変動パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ周期用の現像変動パターンデータと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて重畳出力パターンデータ（重畳波形を再現するデータ）を構築する。そして、その重畳出力パターンデータと現像バイアス基準値とに基づいて、現像バイアスＶｂの出力値を変化させる。これにより、感光体回転周期やスリーブ回転周期で発生するベタ部の画像濃度ムラを抑えることができる。

このようにして現像バイアスを変動させることと並行して、構築処理で構築した感光体周期用の帯電パターンデータやスリーブ周期用の帯電変動パターンデータに基づいて、帯電電源からの帯電バイアスの出力を変化させる。具体的には、感光体周期用の帯電変動パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ周期用の帯電変動パターンデータと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて重畳出力パターンデータを構築する。そして、その重畳出力パターンデータと、プロセスコントロール処理で決定しておいた基準値たる帯電バイアス基準値とに基づいて、帯電電源からの帯電バイアスの出力を変化させる。これにより、現像バイアスＶｂの過補正に起因して、感光体回転周期やスリーブ回転周期で発生する中間調部の画像濃度ムラを抑えることができる。

帯電変動パターンデータに基づいて帯電バイアスの出力を周期変動させても、中間調部において周期的な濃度変動を引き起こしてしまうことがある。以下、その濃度変動を残留周期変動という。本発明者らは鋭意研究した結果、現像バイアスや帯電バイアスを周期変動させることに加えて、レーザー書込装置２１による潜像書込強度、即ち、書込光量を周期変動させることで、残留周期変動を抑え得ることが解った。

そこで、本複写機においては、ユーザーからの命令に基づく画像を形成する際に、現像バイアス及び帯電バイアスに加えて、潜像の書込光量も周期変動させる制御を実施するように、制御部１１０及び書込制御部１２５の組み合わせを構成している。これにより、残留周期変動を従来よりも抑えることができる。

図１７は、スリーブ回転周期で切り出した切り出し波形の平均波形や、これを再現用に変換した再現波形におけるトナー付着変動量の経時変化を示すグラフである。同図において、平均波形は、スリーブ周期用の現像変動パターンデータを構築するために、濃度ムラパターンデータからスリーブ回転周期で切り出した十個の切り出し波形を平均化したものである。この平均波形については、スリーブ回転周期の２０倍の周期で変動する正弦波を複数重ね合わせることでほぼ完全に再現することが可能である。しかし、現像バイアスの変動に伴う画像濃度変動は、バイアス変動周波数が高くなると追従性が悪くなる。

その理由について説明する。感光体上の静電潜像の現像は、静電潜像が図６に示される現像領域長さＬの範囲内に存在するときに行われる。静電潜像が現像領域に進入してから現像領域を抜け出るまでの時間内において、現像バイアスの出力値を微妙に変化させても、その変化に追従させて静電潜像の画像濃度を微妙に変化させることは非常に困難である。前記時間内の平均的なバイアス値が静電潜像の画像濃度に大きく影響し、瞬時のバイアス変化は画像濃度にそれほど影響しないからである。この現象を避けるために現像領域長さＬを小さくし過ぎると必要な現像能力が得られなくなることから、現像バイアスの変動によって抑えることが可能な画像濃度の周期変動成分の周波数には上限がある。

このような理由から、本複写機では、スリーブ回転周期の３倍の周波数を、抽出する周期変動成分の周波数の上限にしている。即ち、スリーブ回転周期の３倍の周期で変動する正弦波を複数重ね合わせることで平均波形を再現するようになっている。図１６に示される再現波形は、そのような再現によって得られたものである。制御部１１０は、この再現波形に基づいて、感光体周期用の現像変動パターンデータや、スリーブ周期用の現像変動パターンデータを構築する。

構築方法の具体的手順は、次の通りである。まず、制御部１１０は、平均波形に対して周波数解析を行う。周波数解析については、フーリエ変換（ＦＦＴ）によって行ってもよいし、直交検波によって行ってもよい。本複写機では、直交検波によって行うようになっている。

図１４に示される平均波形は、次式で示されるように、スリーブ回転周期の整数倍の周波数で周期変動する正弦波の重ね合わせによって表現される。なお、次式において、ｘは、前記正弦波の変動周波数の上限値である。
ｆ（ｔ）＝Ａ_１×ｓｉｎ（ωｔ＋θ_１）＋Ａ_２×ｓｉｎ（２×ωｔ＋θ_２）＋Ａ_３×ｓｉｎ（３×ωｔ＋θ_３）＋・・・＋Ａ_ｘ×ｓｉｎ（ｘ×ωｔ＋θ_ｘ）

この式は、次の式に変化することが可能である。
ｆ（ｔ）＝ΣＡ_ｉ×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θ_ｉ）
：但し、ｉ＝１〜ｘの自然数

なお、各記号で示されるパラメータは次の通りである。
・ｆ（ｔ）：トナー付着変動量の切り出し波形の平均波形［１０^−３ｍｇ／ｃｍ^２］
・Ａ_ｉ：正弦波の振幅［１０^−３ｍｇ／ｃｍ^２］
・ω：スリーブ又は感光体の角速度［ｒａｄ／ｓ］
・θ_ｉ：正弦波の位相［ｒａｄ］
・ｔ：時間［ｓ］

本複写機では、直交検波にてＡ_ｉおよびθ_ｉを算出して、周波数毎の濃度ムラ成分を算出する。そして、スリーブ周期用の現像変動パターンデータを構築するための再現波形や、感光体周期用の現像変動パターンデータを構築するための再現波形を、次式に基づいて構築する。
ｆ_１／２（ｔ）＝ΣＡ_ｉ×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θ_ｉ）
：但しｉ＝１〜３
ｉ＝１は、スリーブ一回転周期である。

現像変動パターンデータの構築について説明したが、帯電変動パターンデータについても、同様にして構築する。

図１８は、書込光量を変化させるための潜像変動パターンデータを構築する際に参照される平均波形や、これを再現用に変換した再現波形におけるトナー付着変動量の経時変化を示すグラフである。本複写機では、現像変動パターンデータを構築するために作像したベタ濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンに基づいて、潜像変動パターンデータを構築する。現像変動パターンデータや帯電変動パターンデータについては、既に述べたように、スリーブ回転周期の３倍の周波数の周期変動成分までを抽出した再現波形に基づいて構築している。このため、画像濃度ムラとして、高周波数の周期変動成分が残ってしまう。これが、本複写機の画像濃度の残留周期変動である。この残留周期変動のパターンについては、現像変動パターンデータを構築するために作像したベタ濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンに基づいて把握することが可能である。

書込光量の変動による画像濃度変動については、１ドット単位で発生させることが可能であることから、高周波数の周期で発生する周期変動成分を相殺するための有効な手段として用いることが可能である。そこで、制御部１１０は、スリーブ周期用の潜像変動パターンデータを構築するための再現波形や、感光体周期用の潜像変動パターンデータを構築するための再現波形を、次式に基づいて構築する。
ｆ_３（ｔ）＝ΣＡ_ｉ×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θ_ｉ）
：但し、ｉ＝４〜２０の自然数

このようにして構築された再現波形が図１８に示されている。この再現波形に基づいて、スリーブ周期用の潜像変動パターンデータや、感光体周期用の潜像変動パターンデータを構築する。それらのデータは、書込光量（ＬＤパワー［％］）を反映するデータである。書込光量に適宜ゲインを乗じ、狙いの画像濃度における高周波成分を低減できるようにすればよい。本複写機における露光強度：ＬＤパワーは、図１３の太線で示す高周波数成分を打ち消すように周期的に変化させる。

ユーザーの命令に基づく画像を形成する際には、感光体周期用の潜像変動パターンデータと、スリーブ周期用の潜像変動パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて、次のような重畳変動パターンデータを構築する。即ち、感光体回転周期の潜像変動波形（書込光量変動波形）と、スリーブ回転周期の潜像変動波形とを重畳した重畳変動波形を発生させる重畳変動パターンデータである。そして、その重畳変動パターンデータを制御部１１０から書込制御部１２５に逐次送信する。書込制御部１２５は、重畳変動パターンデータに基づいて書込光量を周期変動させる。このような処理をＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色でそれぞれ個別に行う。

かかる構成では、現像バイアスや帯電バイアスを周期変動させてもなお残ってしまう高周波数の残留周期変動を有効に抑えることができる。加えて、次のような効果も奏することができる。即ち、図１９に示されるように、感光体の光減衰特性により、高画像濃度領域では電界変動が小さくなるため、補正できる幅に限界がある。潜像電位が変動し難いことから、トナー付着量の補正幅が狭くなるからである。一般に、スリーブ回転周期や感光体回転周期で発生する画像濃度の周期変動の振幅は、低周波成分ほど大きく、高周波成分になるほど小さくなる。本複写機では、大きな振幅を確保することが可能な低周波数の周期変動成分を現像バイアスや帯電バイアスの周期変動によって低減する。この一方で、比較的振幅の小さい高周波数の周期変動成分を書込光量によって補正する。これにより、高い画像濃度領域でも、書込光量を上限で飽和させることなく、狙い通りの潜像電位の変動幅を確保することができる。

図２０は、本複写機の制御手段（制御部１１０及び書込制御部１２５）によって実施される制御の処理フローを示すフローチャートである。制御手段は、まず、ベタ濃度ムラ検知用トナー像を形成する（ステップ１：以下、ステップをＳと記す）。このとき、現像バイアス、帯電バイアス、書込光量についてはそれぞれ一定の値とする。次に、ベタ濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンを検知した後（Ｓ２）、その濃度ムラパターンなどに基づいて現像変動パターンデータを構築する（Ｓ３）。その後、現像変動パターンデータなどに基づいて現像バイアスを周期変動させながら中間調濃度ムラ検知用トナー像を形成した後（Ｓ４）、その中間調濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンを検知する（Ｓ５）。更に、その濃度ムラパターンなどに基づいて帯電変動パターンデータを構築した後（Ｓ６）、上記Ｓ２で検知しておいたベタ濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンに基づいて潜像変動パターンデータを構築する（Ｓ７）。最後に、この制御を開始する直前まで記憶していた現像変動パターンデータ、帯電変動パターンデータ、潜像変動パターンデータのそれぞれを、この制御によって求めた新たなデータに更新する（Ｓ８）。このような一連の処理フローを、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて個別に実施する。実施については、一色だけの処理を順に行ってもよいし、二色以上の処理を並行して行ってもよい。

初期起動タイミングに実施する構築処理及びプロセスコントロール処理について説明したが、交換検知タイミングにおいても、初期起動タイミングと同様の構築処理及びプロセスコントロール処理を実施する。但し、交換検知タイミングでは、交換を検知した作像ユニットについてだけ、構築処理及びプロセスコントロール処理を実施する。

本複写機では、制御部１１０に対して主電源によって電力を供給するようになっている。制御電源たる主電源がオフされると、制御部１１０やユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋに対する電力の供給が切られる。このため、主電源がオフされた状態で、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋがメンテナンス等のために脱着されると、制御部１１０はその脱着を把握することができない。作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが脱着されると、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの回転姿勢と、感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋのモーター軸の回転姿勢との関係が脱着前とは異なってしまうことが多い。更には、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転姿勢と、スリーブモーター８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋのモーター軸の回転姿勢との関係も脱着前とは異なってしまうことが多い。つまり、感光体周期用の現像変動パターンデータ、帯電変動パターンデータ、潜像変動パターンデータや、スリーブ周期用の現像変動パターンデータ、帯電変動パターンデータ、潜像変動パターンデータが実状にそぐわないものになってしまうことが多い。にもかかわらず、制御部１１０が主電源オフ中の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着を把握することができないと、それらの変動パターンデータとして、脱着前のものを使い続けることになる。すると、画像濃度ムラを却って悪化させてしまうことになりかねない。

次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。図２１は、正回転方向の回転を停止した直後の感光体カップリングの状態を示す拡大模式図である。同図において、図中時計回り方向が正回転方向である。同図の第一カップ９２Ｙは感光体２０Ｙの回転軸部材に固定されたものであり、第二カップ９３Ｙは感光体モーターのモーター軸に固定されたものである。第一カップ９２Ｙと第二カップ９３Ｙとが係合すると、図示のように第一カップ９２Ｙ爪と、第二カップ９３Ｙの爪とが噛み合うが、それぞれの爪の間には間隙ｈが生じる。この間隙ｈは、部品の寸法誤差などを許容するために設けられたクリアランスである。

感光体モーターの回転駆動力は、第二カップ９３Ｙから第一カップ９２Ｙに伝達されて感光体２０Ｙが正回転方向に回転する。感光体２０Ｙを正回転させるときには、図示のように、第二カップ９２Ｙの爪の回転方向下流端と、第一カップ９２Ｙの爪の回転方向上流端とが密着する。そして、間隙ｈは、第一カップ９２Ｙの回転方向下流端と、第二カップ９３Ｙの回転方向上流端との間に形成される。感光体モーターの正回転方向の駆動が停止しても、図示のように、第一カップ９２Ｙの爪の回転方向上流端と、第二カップ９３Ｙの爪の回転方向下流端とは密着したままの状態を維持する。この状態で、感光体モーターが再び正回転方向の駆動を開始すると、その回転駆動力が速やかに第二カップ９３Ｙから第一カップ９２Ｙに伝わって感光体２０Ｙが速やかに回転し始める。

図２２は、複写機本体に脱着された直後の作像ユニット１８Ｙにおける感光体カップリングの状態を示す拡大模式図である。作像ユニット１８Ｙが脱着されると、図示のように、第一カップ９２Ｙの爪の正回転方向上流端と、第二カップ９３Ｙの爪の正回転方向下流端との間に、少なからず間隙ｈが発生する。この状態で感光体モーターの正回転方向の駆動が開始すると、第二カップ９３Ｙから第一カップ９２Ｙへの回転駆動力の伝達開始タイミングが間隙ｈに相当する時間分だけ遅れる。

図２３は、作像ユニット１８Ｙの脱着状態と、感光体モーター９１Ｙの駆動時間と、感光体モーター９１Ｙの駆動トルクとの関係を示すグラフである。同図における原点が感光体モーター９１Ｙの駆動を開始する直前のタイミングである。その駆動開始に先立って、作像ユニット１８Ｙの脱着がなされていない場合には、図中実線のグラフのように、感光体モーター９１Ｙの駆動を開始した直後から感光体モーター９１Ｙの駆動トルクが立ち上がり、やがて飽和値に達する。これに対し、作像ユニット１８Ｙの脱着がなされている場合には、図中点線のグラフのように、感光体モーター９１Ｙの駆動を開始してから、感光体モーター９１Ｙの駆動トルクが所定の基準値Ｔｍに立ち上がるまでに時間差Ｔｓが発生する。この時間差Ｔｓは、図２２に示される間隙ｈに相当するものである。

感光体モーター９１Ｙの駆動開始から、駆動トルクが基準値Ｔｍまで立ち上がるのに要する時間を比較すると、作像ユニット１８Ｙの脱着がなされていない場合の方が圧倒的に短時間であることがわかる。その時間の違いについては、一般的なＣＰＵであれば十分に判別が可能である。また、同図の駆動トルクは感光体モーター９１Ｙに流れる電流を計測してトルク常数を掛け合わせることによって算出したものであるが、駆動トルクの代わりに電流値を参照しても、作像ユニット１８Ｙの脱着の有無を容易に判別することができる。

よって、判定パラメータとしての時間差Ｔｓを計測した結果と、所定の閾値との大小関係に基づけば、主電源オフ中における作像ユニット１８Ｙの着脱の有無を容易に判定することが可能である。作像ユニット１８Ｙに限らず、作像ユニット１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋも同様にして、主電源オフ中の脱着の有無を容易に判定することが可能である。

作像ユニット１８Ｙを脱着する際には、回転体としての感光体２０Ｙも同時に脱着することに加えて、回転体としての現像スリーブ８１Ｙも同時に脱着することになる。そして、既に述べたように、現像スリーブ８１Ｙはその回転軸部材をスリーブカップリングによって装置本体に固定されたスリーブモーター８９Ｙのモーター軸に連結される。スリーブカップリングにおいても、感光体カップリングと同様に、互いに噛み合う爪の間に間隙ｈが生じる。これにより、感光体２０Ｙの場合と同様に、作像ユニット１８Ｙの脱着があった場合における時間差Ｔｓが脱着なしの場合に比べて長くなる。よって、スリーブモーター８９Ｙの駆動を開始してから、スリーブモーター８９Ｙの駆動トルクが所定の基準値に立ち上がるまでの時間差を参照することによっても、主電源オフ中における作像ユニット１８Ｙの脱着の有無を判定することが可能である。

制御部１１０は、主電源がオンされると、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のそれぞれについて、主電源オフ中における脱着の有無を判定するための脱着判定処理を実施する。そして、脱着判定処理において、感光体における時間差Ｔｓと感光体用の閾値との大小関係に基づく判定と、現像スリーブにおける時間差Ｔｓとスリーブ用の閾値との大小関係に基づく判定とを行う。少なくとも何れか一方の判定で脱着ありという判定結果になった場合には、作像ユニットの脱着ありと最終判定して、その色について構築処理及びプロセスコントロールを実施する。これに対し、感光体、スリーブの両方について何れも脱着なしという判定結果になった場合には、作像ユニットの脱着なしと最終判定する。

図２４は、制御部１１０によって実施される脱着判定処理の処理フローを示すフローチャートである。制御部１１０は、まず、現状について、主電源オンによる起動直後の状態であるか否かを判定する（Ｓ１）。そして、起動直後の状態である場合（Ｓ１でＹ）には、Ｓ２からＳ６までの脱着判定処理を実施する。これに対し、起動直後の状態でない場合（Ｓ１でＮ）には、脱着判定処理を実施することなく一連の処理フローを終了する。各色の作像ユニットについて主電源オフ中の脱着の有無を判定する必要があるのは起動直後だけである。起動直後でないときには、ユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋによって作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着を直接的に検知することが可能だからである。起動直後にだけ、脱着判定処理を実施することで、脱着判定処理を不要に実施することによる無駄なダウンタイムの増加を回避することができる。

脱着判定処理では、まず、感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋ、スリーブモーター８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋ、転写モーター１２１の駆動を開始する（Ｓ２）。そして、各色のそれぞれについて、モーターの駆動を開始してから、モーターの消費電流値（トルク）が所定の基準値に到達するまでの時間差Ｔｓを、感光体及び現像スリーブのそれぞれについて計測する（Ｓ３）。感光体モーター９１Ｙ，９１Ｃ，９１Ｍ，９１Ｋの消費電流値については、電流計を具備する感光体ドライバ９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋが計測してその結果をリアルタイムで制御部１１０に送信する。また、スリーブモーター８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋの消費電流値については、電流計を具備するスリーブドライバ８８Ｙ，８８Ｃ，８８Ｍ，８８Ｋが計測してその結果をリアルタイムで制御部１１０に送信する。

制御部１１０は、各色についてそれぞれ、感光体用の閾値と、スリーブ用の閾値とを個別に記憶している。そして、感光体についての時間差Ｔｓの計測結果が感光体用の閾値以上になるか、あるいは現像スリーブについての時間差Ｔｓの計測結果がスリーブ用の閾値以上になった場合に（Ｓ４でＹ）、作像ユニットの脱着ありと判定する（Ｓ５）。これに対し、感光体についての時間差Ｔｓの計測結果が感光体用の閾値未満になり、且つ現像スリーブについての時間差Ｔｓの計測結果がスリーブ用の閾値未満になった場合に（Ｓ４でＮ）、作像ユニットの脱着なしと判定する（Ｓ６）。

このようにして脱着判定処理を終えた後、作像ユニットの脱着ありと判定した色があった場合には、その色について構築処理実行フラグをセットして（Ｓ７）一連の処理フローを終了する。その後、構築処理実行フラグがセットされていることに基づいて、構築処理及びプロセスコントロール処理が実行される。その実行の要否の判断と、実行については、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色について個別に行われる。

制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて、感光体用の閾値、及びスリーブ用の閾値を更新するための閾値更新処理を所定枚数のプリント毎などといった定期的なタイミングで実施する。図２５は、閾値更新処理におけるモーターの回転位置及び回転方向と、時間との関係を示すグラフである。閾値更新処理では、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のそれぞれで、感光体用の閾値を更新するための処理と、スリーブ用の閾値を更新するための処理とを実施するが、同図では何れか一方の処理における前記関係を示している。

閾値更新処理を開始した制御部１１０は、まず、逆転工程ａにおいて駆動源たるモーター（感光体モーター又はスリーブモーター）の逆回転を実施し、これによってモーターを逆転方向側の回転位置まで回転させる。この逆転工程ａの期間は、間隙ｈ以上の距離でカップリングの爪を逆転方向に移動させる長さになっている。このため、逆転工程ａが経過するときには、例えば感光体カップリングであれば、図２２に示される間隙ｈが最大の大きさになっており、第一カップ９２Ｙの爪の正回転方向下流端と、第二カップ９３Ｙの爪の正回転方向上流端とが密着した状態になる。逆転工程ａに続く逆転後停止工程ｂではモーターが停止されるが、それに続く逆転後正転工程ｃではモーターが正回転方向の駆動される。制御部１１０は、逆転後正転工程ｃの開始タイミングＴ１から計時を開始し、モーターのトルクが基準値Ｔｍに立ち上がるまでの時間を時間差Ｔｓとして測定する。その後、モーターの駆動を停止させた後、時間差Ｔｓに基づいて閾値を更新する。このような更新処理を、感光体用の閾値、スリーブ用の閾値のそれぞれについて行う。なお、基準値Ｔｍについては、固定の値であってもよいし、定常時のトルク（飽和トルク）に所定のゲインを乗算することによって定期的に更新する値であってもよい。

図２６は、制御部１１０によって実施される閾値更新処理における処理フローを示すフローチャートである。制御部１１０は、閾値更新処理を開始すると、逆転工程ａによってモーターの逆回転を開始した後（Ｓ１）、逆転後停止工程ｂによってモーターの逆回転を停止させる（Ｓ２）。次いで、逆転後正転工程ｃによってモーターの正回転を開始した後（Ｓ３）、時間差Ｔｓを計測してから（Ｓ４）、モーターを停止させる（Ｓ５）。そして、計測した時間差Ｔｓに基づいて閾値を決定した後（Ｓ６）、閾値を決定後の値に更新する（Ｓ７）。Ｓ４の工程で計測される時間差Ｔｓは、カップリングにおける間隙ｈの最大値に対応する最大時間差であることから、閾値については、その最大時間差よりも小さな値に設定すればよい。

このような閾値更新処理を実施することで、カップリングの爪の磨耗などによって時間差Ｔｓが経時的に変化しても、その変化後の時間差Ｔｓに応じて閾値を適切な値に設定することが可能になる。よって、時間差Ｔｓが経時変動することによる着脱の判定精度の悪化を防止することができる。

これまで、主電源オフ中における作像ユニットの脱着の有無を判定するための判定パラメータとして、時間差Ｔｓを用いる例について説明したが、時間差Ｔｓとは異なる判定パラメータを用いてもよい。例えば、判定パラメータとして、モーターの正転駆動開始から、感光体又は現像スリーブの回転量が所定量に達するまでの時間差を用いてもよい。この際、回転量を検知する手段としては、感光体又は現像スリーブの回転軸に固定された円盤と、その円盤に回転方向の所定ピッチで配設された複数の目印を検知するように本体側に固定された反射型フォトセンサーとの組み合わせを例示することが可能である。反射型フォトセンサーによって検知される目印の数に応じて、回転量を把握することが可能である。

［実施例］
次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。
図２７は、実施例に係る複写機の制御部１１０によって実施される閾値更新処理におけるモーターの回転位置及び回転方向と、時間との関係を示すグラフである。この閾値更新処理は、逆転後正転工程ｃに続いてモーターの正転駆動を停止させる再停止工程ｄの後に、モーターの正転駆動を再開する正転再開工程ｅと、その後のモーターを停止させる再開後停止工程ｆとを具備している点が、実施形態と異なっている。

上述したように、逆転後正転工程ｃの開始に伴って計測される時間差Ｔｓは、現状のカップリングの条件で得られる最大の時間差Ｔｓである。これに対し、正転再開工程ｅや再開後停止工程ｆは、現像のカップリングの条件で得られる最小の時間差Ｔｓを計測するために設けられたものである。最小時間差Ｔｓは、直前に作像ユニットの着脱がなされていない状態でプリントジョブが開始された際の時間差Ｔｓとほぼ同じ値になる。また、再停止工程ｄは、直前にユニットの着脱がなされていない状態であるので、この状態からモーターの正転を再開する正転再開工程ｅにおいても、前記値とほぼ同じ時間差Ｔｓが得られる。この時間差Ｔｓが現状のカップリングの条件で得られる最小の時間差Ｔｓなのである。

図２８は、実施例に係る複写機の制御部１１０によって実施される閾値更新処理における処理フローを示すフローチャートである。同図において、Ｓ１からＳ５までの工程は図２６のフローと同様であるので、説明を省略する。Ｓ５の再停止工程の後、制御部１１０は、正転再開工程によって駆動モーターの正回転を再開させる（Ｓ６）。そして、この再開の時点から、感光体又は現像スリーブが実際に回転し始めるまでの時間差Ｔｓを最小時間差として計測した後（Ｓ７）、モーターの正転を停止させる（Ｓ８）。その後、計測した最大の時間差Ｔｓと、最小の時間差Ｔｓとに基づいて閾値を決定した後（Ｓ９）、閾値を決定後の値に更新する（Ｓ１０）。

このとき、閾値については、最大の時間差Ｔｓと、最小の時間差Ｔｓとの間の値に決定すればよい。例えば、最小の時間差Ｔｓが０．００１秒であり、最大の時間差Ｔｓが０．００３秒であったとすると、閾値を０．００１秒＜Ｔｓ＜０．００３秒とすればよい。中間の０．００２秒あたりが望ましい。

最小の時間差Ｔｓを実際に計測することで、電気的な応答遅れなどを除いた状態における最小の時間差を知ることが可能になる。最小の時間差Ｔｓを計測しない場合、閾値に電気的な応答遅れを含んでしまい、純粋なあそびによる応答遅れを加味できずに着脱の判定精度を低下させてしまうおそれがある。実施例に係る複写機のように、最小の時間差Ｔｓを実際に計測することで、着脱の判定精度をより向上させることができる。

なお、最大の時間差Ｔｓを計測してから最小の時間差Ｔｓを計測する例について説明したが、その逆に、最小の時間差Ｔｓを計測してから最大の時間差Ｔｓを計測してもよい。この場合、まず、モーターを正転駆動する正転工程と、この正転工程に続いてモーターを停止させる正転後停止工程と、この正転後停止工程に続いてモーターの正転駆動を再開する正転再開工程とを実施し、この正転再開工程で最小の時間差Ｔｓを計測する。その後、モーターを停止させてから、実施形態と同余蘊して最大の時間差Ｔｓを計測すればよい。

次に、実施例に係る複写機の一部の構成を他の構成に置き換えた各変形例について説明する。なお、以下に説明しない限り、各変形例に係る複写機の構成は実施例と同様である。
［第一変形例］
第一変形例に係る複写機は、現像変動パターンデータ及び帯電変動パターンデータを構築したら、次のようにして潜像変動パターンデータを構築する。即ち、まず、現像変動パターンデータに基づいて現像バイアスを周期変動させつつ、帯電変動パターンデータに基づいて帯電バイアスを周期変動させながら、中間調濃度ムラ検知用トナー像を作像する。そして、この中間調濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、中間調濃度ムラ検知用トナー像の残留周期変動パターンを把握する。本発明者らは実験により、現像バイアスや帯電バイアスを周期変動させながら中間調画像部を作像しても、中間調画像部において低周波数の残留周期変動が発生してしまうことがわかった。その残留周期変動は、中間調画像部の画像濃度が低くなるほど顕著に出現する。そこで、前述のようにして残留周期変動パターンを把握するのである。

残留周期変動パターンを把握したら、次に、そのパターンから、感光体回転周期の周期変動パターンと、スリーブ回転周期の周期変動パターンとを抽出する。そして、それらの抽出結果に基づいて、感光体周期用の潜像変動パターンデータと、スリーブ周期用の潜像変動パターンデータとを構築する。潜像変動パターンデータの構築方法は第一実施例と同様である。

ユーザーの命令に基づく画像を形成する際には、感光体周期用の潜像変動パターンデータと、スリーブ周期用の潜像変動パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて、次のような重畳変動パターンデータを構築する。即ち、感光体回転周期の潜像変動波形（書込光量変動波形）と、スリーブ回転周期の潜像変動波形とを重畳した重畳変動波形を発生させる重畳変動パターンデータである。そして、その重畳変動パターンデータを制御部１１０から書込制御部１２５に逐次送信する。書込制御部１２５は、重畳変動パターンデータに基づいて書込光量を周期変動させる。このような処理をＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色でそれぞれ個別に行う。

かかる構成では、現像バイアスや帯電バイアスを周期変動させてもなお低画像濃度の中間調部で目立ってしまう残留周期変動を有効に抑えることができる。

図２９は、第一変形例に係る複写機の制御手段によって実施される制御の処理フローの第１例を示すフローチャートである。この処理フローにおいて、Ｓ１からＳ６までのフローは、図２０と同様であるので説明を省略する。制御手段は、Ｓ６の工程の後、現像バイアスを現像変動パターンデータなどに基づいて周期変動させ、且つ帯電バイアスを帯電変動パターンデータなどに基づいて周期変動させながら、中間調濃度ムラ検知用トナー像を再び形成する（Ｓ７）。そして、その中間調濃度ムラ検知用トナー像の濃度ムラパターンを検知した後（Ｓ８）、その濃度ムラパターンなどに基づいて潜像変動パターンデータを構築する（Ｓ９）。最後に、この制御を開始する直前まで記憶していた現像変動パターンデータ、帯電変動パターンデータ、潜像変動パターンデータのそれぞれを、この制御によって求めた新たなデータに更新する（Ｓ１０）。このような一連の処理フローを、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて個別に実施する。実施については、一色だけの処理を順に行ってもよいし、二色以上の処理を並行して行ってもよい。

［第二変形例］
第二変形例に係る複写機は、以下に特筆する点の他が、第一変形例と同様の構成になっている。
第一変形例に係る複写機では、上述したように、潜像変動パターンデータに基づいて書込光量を変化させることで、低画像濃度の中間調部で目立ってしまう残留周期変動を有効に抑えることができる。ところが、本発明者らは実験により、かかる構成では、高画像濃度の中間調部の残留周期変動を却って目立たせてしまうことがわかった。

そこで、第二変形例に係る複写機の制御部１１０は、入力された画像情報に基づいて、出力画像の各部における画像濃度を把握して、その結果を書込制御部１２５に送信する。書込制御部１２５は、画像全体のうち、低画像濃度や中画像濃度の中間調部の潜像書込を行うときだけ、書込光量を周期変動させる。これにより、高画像濃度の中間調部については、書込光量を周期変動させない条件で潜像を書き込むことで、残留周期変動を却って目立たせてしまうことを回避する。よって、画像濃度にかかわらず、中間調部の残留周期変動を有効に抑えることができる。

図３０は、トナー付着変動量と、画像濃度と、周期変動させる制御パラメータとの関係を示すグラフである。実施形態、実施例、第一変形例では、中間調の階調表現法として、面積階調を採用している。このため、同図では、画像濃度の単位を％で示している。画像濃度＝１００％はベタ画像である。図示のように、現像バイアス、帯電バイアス、及び書込光量の３つの条件を何れも周期変動させない構成では、画像濃度の高い画像部ほど、その画像濃度の周期変動が目立ってしまう（トナー付着変動量が大きくなる）。

また、現像バイアス及び帯電バイアスを周期変動させる構成では、図示のように、画像濃度の低い中間調部になるほど、その中間調の周期変動が目立ってしまう。また、第二実施例に係る複写機のように、前記３つの条件を全て周期変動させる構成では、図示のように、現像バイアス及び帯電バイアスの２つだけを周期変動させる構成に比べて、高画像濃度の中間調部の残留周期変動を却って目立たせてしまう。

一方、具体例に係る複写機のように、画像全体のうち、低画像濃度や中画像濃度の中間調部の潜像書込を行うときだけ、書込光量を周期変動させる構成では、残留周期変動を却って目立たせてしまうことを回避することができている。

これまで、光学センサーユニット１５０として、各色におけるトナー像のトナー付着量のそれぞれを個別に検知するための四つの反射型フォトセンサーを設けたものを用いる例について説明したが、反射型フォトセンサーの数は色と同数に限られない。

［第三変形例］
第三変形例に係る複写機は、図３１に示されるように、１つの反射型フォトセンサー１５１によってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナー像のトナー付着量を検知するようになっている。

［第四変形例］
実施形態等では、感光体２０上のトナー像を中間転写ベルト１０に転写してから記録シートに転写する構成になっていた。これに対し、第四変形例に係る複写機では、図３２に示されるように、感光体上のトナー像を記録シートに直接転写する構成になっている。

［第五変形例］
実施形態等では、Ｙトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像のそれぞれに個別に対応するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体を設けた構成になっていた。これに対し、第五変形例に係る複写機では、図３３に示されるように、各色に共通する感光体２０を一つだけ設けた構成になっている。Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋを公転軸を中心にして公転させるリボルバー現像装置１８０を、各色に共通の感光体２０の側方に配設している。感光体２０にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の静電潜像を順次書き込んでいく過程で、リボルバー現像装置１８０を必要に応じて公転させながら、それらの静電潜像を現像する。中間転写ベルト１０を四周以上に渡って周回移動させる過程で、前述の現像によって得られるＹトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像を各周回で重ね合わせて中間転写ベルト１０に一次転写する。そして、その重ね合わせの一次転写によって得られた四色重ね合わせトナー像を記録シートに二次転写する。

実施形態、実施例、各変形例に係る複写機に採用されている構成の他にも、種々の変形や変更が可能である。たとえば、複写機の代わりに、プリンタ、ファクシミリ、複合機などでもよい。また、カラー画像を形成する画像形成装置ではなく、モノクロ画像しか形成することのできないモノクロ画像形成装置でもよい。また、記録シートの片面だけに画像を形成する構成ではなく、必要に応じて両面に画像を形成する構成の画像形成装置でもよい。記録シートとしては、普通紙、ＯＨＰシート、カード、ハガキ、厚紙、封筒などを例示することができる。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
態様Ａは、像担持体（例えば感光体２０）の移動する表面にトナー像を作像する作像手段（例えば作像ユニット１８やレーザー書込装置２１などからなるもの）と、前記作像手段に具備され且つ画像形成装置本体に対して着脱可能な回転体（例えば感光体２０や現像スリーブ８１）と、前記回転体の回転姿勢を検知する回転姿勢検知手段（例えば感光体回転センサー７６やスリーブ回転センサー８３）と、トナー像の作像プロセスに関与する電力を出力するプロセス電源（例えば現像電源１１、帯電電源１２、レーザーパワー電源）と、前記作像手段によって作像した濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、前記プロセス電源から出力される電力を変化させるための出力パターンデータを構築する構築処理、並びに、前記プロセス電源から出力される電圧を前記回転姿勢検知手段による検知結果及び前記出力パターンデータに基づいて変化させながら前記プロセスを実行する出力変化処理を実施する制御手段（例えば制御部１１０や書込制御部１２５などからなるもの）と、前記制御手段に供給する電力を出力する制御電源（例えば主電源）とを備える画像形成装置において、前記制御電源からの出力がオンされたことに基づいて、前記制御電源からの出力がオフされていた期間における前記回転体の脱着の有無を判定する脱着判定処理を実施し、前記脱着判定処理における判定結果が脱着有りになった場合に前記構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。

この画像形成装置のように、画像形成装置本体に対して着脱可能な回転体を備えるものでは、画像形成装置本体に設けた原動回転軸と、着脱可能な回転体とをカップリングなどの連結継手で連結する構成を採用するのが一般的である。このような構成において、回転体の回転振れの周期パターンは、回転体の表面歪み、回転体の偏心、回転体側の連結継手の歪みや偏心、原動側の連結継手の歪みや偏心などが重畳されたものになる。このため、同じ回転体を画像形成装置本体に対して脱着した際に、脱着前とは異なった噛み合いで連結継手を連結すると、回転体の回転振れの周期パターンを脱着前とは異なったものにしてしまう。すると、回転姿勢検知手段を回転体とともに着脱する構成、あるいは回転姿勢検知手段を装置本体に固定して原動回転軸の回転姿勢に基づいて回転体の回転姿勢を間接的に検知させる構成の何れを採用していても、次のようなことが起こる。即ち、回転体の脱着によって回転体の回転振れの周期パターンが脱着前とは異なったものになると、回転姿勢検知手段による回転姿勢の検知結果と、それに応じた適切な電力出力値との関係を示す出力パターンデータも脱着前とは異なったものになる。このため、回転体が新たなものに交換された場合だけでなく、同じ回転体が脱着された場合にも、構築処理を実施して出力パターンデータを更新する必要がある。

ところが、制御電源がオフされた状態で回転体の着脱が行われると、制御手段はその後に制御電源がオンされても、電源オフ中に回転体の着脱があったことを把握することができない。具体的には、電源オフ中に新たな回転体に交換された場合には、制御電源がオンされた時点で回転体ＩＤの不一致などによって電源オフ中の交換を把握することが可能である。しかし、同じ回転体が脱着された場合には、回転体ＩＤは変わらないことから、電源オフ中の脱着を把握することができないのである。このため、構築処理によって出力パターンデータを更新する必要性を認識することができず、それまでと同じ出力パターンデータを使い続けることになる。このことが、同じ回転体を画像形成装置本体に対して脱着した後のプリントジョブで、許容範囲を超える画像濃度ムラを引き起こしてしまう原因になっていた。

そこで、態様Ａでは、制御電源からの出力がオンされた際に、制御電源からの出力がオフされてからオンされる直前までの期間における回転体の脱着の有無を判定し、脱着ありと判定した場合に構築処理を実施する。これにより、回転体の脱着によって実状にそぐわなくなった出力パターンデータを、脱着後の回転姿勢検知手段による回転姿勢の検知結果と、それに応じた適切な電力出力値との関係に見合ったものに更新する。これにより、同じ回転体を画像形成装置本体に対して脱着した後のプリントジョブで発生する許容範囲を超える画像濃度ムラを防止することができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記脱着判定処理にて、前記回転体の駆動源の駆動を開始してから、前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差に基づいて脱着の有無を判定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、前記時間差に基づいて、電源オフの期間中における回転体の脱着の有無を判定することができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ｂにおいて、前記回転体の回転量を検知する回転量検知手段、又は前記駆動源の駆動トルクを検知するトルク検知手段を設け、前記脱着判定処理にて、前記回転量検知手段又は前記トルク検知手段による検知結果に基づいて、前記回転体が実際に回転し始める回転開始タイミングを特定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、回転体の回転開始タイミングを、回転体の回転量又は駆動源の駆動トルクに基づいて特定することができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記脱着判定処理にて、前記時間差が所定の閾値を超えた場合、又は前記閾値以上になった場合に、脱着有りという判定を行うように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、時間差と閾値との比較に基づいて、回転体の脱着の有無を把握することができる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｄにおいて、所定のタイミングで前記閾値を更新する閾値更新処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、部品の摩耗や交換などに起因して閾値が実状にそぐわないものに変化した場合であっても、閾値の実状に見合ったものに更新することができる。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｅにおいて、前記閾値更新処理にて、前記駆動源を逆転駆動する逆転工程と、この逆転工程に続いて前記駆動源を停止させる逆転後停止工程と、この逆転後停止工程に続いて前記駆動源を正転駆動する逆転後正転工程とを実施し、前記逆転後正転工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、前記時間差に基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、発生し得る最大の時間差を実際に計測した結果に基づいて、閾値を実状に見合った値に更新することができる。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記閾値更新処理にて、前記逆転後正転工程に続いて前記駆動源の正転駆動を停止させる再停止工程と、この再停止工程に続いて前記駆動源の正転駆動を再開する正転再開工程とを実施し、前記正転再開工程を開始してから、前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、この時間差と、前記逆転後正転工程を開始した際に計測しておいた時間差とに基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、発生し得る最大の時間差と、最小の時間差との差分に基づいて、閾値をより実状に見合った値に更新することができる。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｆにおいて、前記閾値更新処理にて、駆動源を正転駆動する正転工程と、この正転工程に続いて前記駆動源を停止させる正転後停止工程と、この正転後停止工程に続いて前記駆動源の正転駆動を再開する正転再開工程とを実施し、この正転再開工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、その後、前記逆転工程、前記逆転後停止工程、及び前記逆転後正転工程を実施し、この逆転後正転工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、得られた二つの時間差に基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成においても、態様Ｇと同様に、発生し得る最大の時間差と、最小の時間差との差分に基づいて、閾値をより実状に見合った値に更新することができる。

［態様Ｉ］
態様Ｉは、態様Ｇ又はＨにおいて、所定の定期的なタイミングが到来する毎に、前記閾値決定処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、部品交換などによって閾値が変化した場合であっても、その変化の有無を定期的に監視して、閾値を実状に見合った値に更新することができる。

［態様Ｊ］
態様Ｊは、態様Ａ〜Ｉの何れかであって、前記作像手段が、自らの表面に潜像を担持する潜像担持体（例えば感光体２０）、及び回転する現像剤担持体（例えば現像スリーブ８１）の表面に担持した現像剤によって前記潜像を現像する現像手段を具備するものであり、且つ、前記回転体が前記潜像担持体又は前記現像剤担持体であることを特徴とするものである。かかる構成では、潜像担持体又は現像剤担持体の回転周期で発生する画像濃度ムラを抑えることができる。

１１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：現像電源（プロセス電源）
１２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：帯電電源（プロセス電源）
１８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：作像ユニット（作像手段の一部）
２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体（回転体、潜像担持体）
２１：レーザー書込ユニット（作像手段の一部）
７６Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体回転センサー（回転姿勢検知手段）
８１：現像スリーブ（感光体、現像剤担持体）
８３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：スリーブ回転センサー（回転姿勢検知手段）
８８Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：スリーブドライバ（トルク検知手段）
８９Ｙ，８９Ｃ，８９Ｍ，８９Ｋ：スリーブ回転モーター（駆動源）
９０Ｙ，９０Ｃ，９０Ｍ，９０Ｋ：感光体ドライバ（トルク検知手段）
９１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ：感光体モーター（駆動源）
１１０：制御部（制御手段の一部、トルク検知手段の一部）
１２５：書込制御部（制御手段の一部）
Ｔｓ：時間差

特開２０１２−１６３６４５号公報

Claims (10)

1. 像担持体の移動する表面にトナー像を作像する作像手段と、前記作像手段に具備され且つ画像形成装置本体に対して着脱可能な回転体と、前記回転体の回転姿勢を検知する回転姿勢検知手段と、トナー像の作像プロセスに関与する電力を出力するプロセス電源と、前記作像手段によって作像した濃度ムラ検知用トナー像のトナー付着量を検知した結果に基づいて、前記プロセス電源から出力される電力を変化させるための出力パターンデータを構築する構築処理、並びに、前記プロセス電源から出力される電圧を前記回転姿勢検知手段による検知結果及び前記出力パターンデータに基づいて変化させながら前記プロセスを実行する出力変化処理を実施する制御手段と、前記制御手段に供給する電力を出力する制御電源とを備える画像形成装置において、
   前記制御電源からの出力がオンされたことに基づいて、前記制御電源からの出力がオフされていた期間における前記回転体の脱着の有無を判定する脱着判定処理を実施し、前記脱着判定処理における判定結果が脱着有りになった場合に前記構築処理を実施するように、前記制御手段を構成した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、
   前記脱着判定処理にて、前記回転体の駆動源の駆動を開始してから、前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差に基づいて脱着の有無を判定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   前記回転体の回転量を検知する回転量検知手段、又は前記駆動源の駆動トルクを検知するトルク検知手段を設け、前記脱着判定処理にて、前記回転量検知手段又は前記トルク検知手段による検知結果に基づいて、前記回転体が実際に回転し始める回転開始タイミングを特定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置において、
   前記脱着判定処理にて、前記時間差が所定の閾値を超えた場合、又は前記閾値以上になった場合に、脱着有りという判定を行うように、前記制御手段を構成した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、
   所定のタイミングで前記閾値を更新する閾値更新処理を実施するように、前記制御手段を構成した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、
   前記閾値更新処理にて、前記駆動源を逆転駆動する逆転工程と、この逆転工程に続いて前記駆動源を停止させる逆転後停止工程と、この逆転後停止工程に続いて前記駆動源を正転駆動する逆転後正転工程とを実施し、前記逆転後正転工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、前記時間差に基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置において、
   前記閾値更新処理にて、前記逆転後正転工程に続いて前記駆動源の正転駆動を停止させる再停止工程と、この再停止工程に続いて前記駆動源の正転駆動を再開する正転再開工程とを実施し、前記正転再開工程を開始してから、前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、この時間差と、前記逆転後正転工程を開始した際に計測しておいた時間差とに基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６の画像形成装置において、
   前記閾値更新処理にて、駆動源を正転駆動する正転工程と、この正転工程に続いて前記駆動源を停止させる正転後停止工程と、この正転後停止工程に続いて前記駆動源の正転駆動を再開する正転再開工程とを実施し、この正転再開工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、その後、前記逆転工程、前記逆転後停止工程、及び前記逆転後正転工程を実施し、この逆転後正転工程を開始してから前記回転体が実際に回転し始めるまでの時間差を計測し、得られた二つの時間差に基づいて新たな前記閾値を決定するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７又は８の画像形成装置において、
   所定の定期的なタイミングが到来する毎に、前記閾値更新処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１乃至９の何れかの画像形成装置であって、
    前記作像手段が、自らの表面に潜像を担持する潜像担持体、及び回転する現像剤担持体の表面に担持した現像剤によって前記潜像を現像する現像手段を具備するものであり、
    且つ、前記回転体が前記潜像担持体又は前記現像剤担持体であることを特徴とする画像形成装置。

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