JP2017072759A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】周期ムラ（周期的な濃度ムラ）の補正対象となる回転部品の速度制御に伴い周期ムラが変動した場合でも、周期ムラの補正に関して周期ムラの変動に対応した望ましい補正効果を得ることができるようにする。
【解決手段】補正対象となる回転部品の速度情報を制御部から取得し（ステップＳ１）、回転部品の回転速度に変更があったか否かを判断する（ステップＳ２）。回転部品の回転速度に変更がある場合（Ｓ２のＹＥＳ）、補正値修正パラメータテーブルを参照し（ステップＳ３）、当該補正値修正パラメータテーブルから変更された回転速度に対応する周期ムラ補正値を取得する。そして、取得した周期ムラ補正値を、回転速度に対応する新たな周期ムラ補正値として設定し（ステップＳ４）、この設定した周期ムラ補正値に基づいて、画像データの画像形成パラメータである階調を補正する（ステップＳ５）。
【選択図】図８

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

画像形成装置、例えば、電子写真技術を用いた画像形成装置（電子写真方式の画像形成装置）では、主走査方向に直交する副走査方向（用紙の搬送方向）において画像に周期的な濃度ムラ（以下、「周期ムラ」と記述する）が発生する場合がある。その原因は、作像プロセスで用いられる感光体ドラムや現像スリーブ等の回転部品の回転周期のムラにある。

上記周期ムラを補正する技術として、当該周期ムラの発生原因となっている、回転部品であるサブモジュールの位相を検出し、その位相に合わせて濃度補正を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術では、副走査方向に階調が一様なパターンを測定し、その測定結果から現在発生している周期ムラを検知し、その検知結果から補正値を作成して濃度補正に適用するようにしている。

特開２００７−１５６１９２号公報

ところで、画像形成装置では、装置内の回転部品の速度を変更して印刷（画像形成）を行う場合がある。回転部品の速度制御としては、例えば、用紙の坪量に応じた線速制御、プロセス状態に応じた現像θ制御等を例示することができる。ここで、「現像θ」とは、プロセス線速に対する回転部品の回転速度比である。このような速度制御を行うと、回転部品が原因で発生している周期ムラの出方が変わることになる。

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、回転部品の速度を変更して印刷を行う場合については考慮されていない。したがって、当該従来技術の場合、周期ムラの原因となる回転部品の速度を変更したとき、速度を変更する前の補正値をそのまま濃度補正に適用することになるため、周期ムラの補正に関して望ましい補正効果が得られないことになる。

本発明は、周期ムラ（周期的な濃度ムラ）の補正対象となる回転部品の速度制御に伴い周期ムラが変動した場合でも、周期ムラの補正に関して、周期ムラの変動に対応した望ましい補正効果を得ることができる画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
主走査方向に直交する副走査方向において発生する画像の周期的な濃度ムラを測定する濃度測定部と、
補正対象となる回転部品の基準位置を検知する基準位置検知部と、
濃度測定部の測定結果と基準位置検知部の検知結果とに基づいて周期ムラ補正値を設定する周期ムラ補正値設定部と、
周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータを補正する補正部と、
を備え、補正部によって補正された画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う画像形成装置であって、
回転部品の速度が変更されたとき、その変更された速度に応じて前記周期ムラ補正値を修正する周期ムラ補正値修正部を備え、
周期ムラ補正値修正部で修正後の周期ムラ補正値で決まる画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う
ことを特徴とする。

また、本発明の画像形成方法は、
主走査方向に直交する副走査方向において発生する画像の周期的な濃度ムラを測定する濃度測定部と、
補正対象となる回転部品の基準位置を検知する基準位置検知部と、
濃度測定部の測定結果と基準位置検知部の検知結果とに基づいて周期ムラ補正値を設定する周期ムラ補正値設定部と、
周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータを補正する補正部と、
を備え、補正部によって補正された画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う画像形成装置において、
回転部品の速度が変更されたとき、その変更された速度に応じて周期ムラ補正値を修正し、
その修正後の周期ムラ補正値で決まる画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う
ことを特徴とする。

上記構成の画像形成装置あるいは画像形成方法において、回転部品の速度が変更されたとき、まず、その変更された速度に応じて周期ムラ補正値を修正する。周期ムラ補正値の修正により、当該周期ムラ補正値で決まる画像形成パラメータも修正される。そして、修正後の周期ムラ補正値で決まる画像形成パラメータに基づいて画像形成を行うことで、回転部品の速度制御に対応した周期ムラの補正を実現できる。

本発明によれば、回転部品の速度制御に伴い周期ムラが変動した場合でも、周期ムラの補正に関して、周期ムラの変動に対応した望ましい補正効果を得ることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置のシステム構成の概略を示す全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の各部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 周期ムラ補正に必要な機構の概略図である。 現像θを変更したときに、現像スリーブの周期ムラの周期、振幅が変化する様子を示す波形図である。 周期ムラの補正部分で補正したデータが実際に周期ムラの原因となる現像スリーブに到達するまでに所定の時間を要することの説明に供する図である。 現像θを変更したときに、現像スリーブの周期ムラの位相が変化する様子を示す波形図である。 画像処理部を中心に実行される周期ムラ補正系の構成の概略を示すブロック図である。 周期ムラ補正系における一連の処理の流れを示すフローチャートである。 ＨＰ信号のタイミングに合わせて周期ムラ補正値を適用する例を示す波形図である。 補正値修正パラメータテーブルの一例を示す図である。 現在の現像θに対応する周期ムラ補正値の修正についての説明に供する図である。 線速別の補正値修正パラメータテーブルの一例を示す図である。 現像θの変更とプロセス線速の変更とを組み合わせた場合の補正値修正パラメータテーブルの一例を示す図である。 振幅について、補正値修正パラメータテーブルに未保存のパラメータを、線形補間によって求める様子を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」と記述する）について図面を用いて詳細に説明する。本発明は実施形態に限定されるものではなく、実施形態における種々の数値などは例示である。なお、以下の説明や各図において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

［画像形成装置の構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置のシステム構成の概略を示す全体構成図である。本実施形態では、複写機に適用する場合を例に挙げている。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１は、静電気を用いて用紙Ｓに画像を形成する電子写真方式を採用しており、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせるタンデム形式のカラー画像形成装置である。この画像形成装置１は、原稿搬送部１０と、用紙収納部２０と、画像読取部３０と、画像形成部４０と、中間転写ベルト５０と、２次転写部６０と、定着部７０と、濃度センサ８１と、制御基板９０とを有する構成となっている。

原稿搬送部１０は、原稿Ｇをセットする原稿給紙台１１と、複数のローラ１２と、搬送ドラム１３と、搬送ガイド１４と、原稿排出ローラ１５と、原稿排出トレイ１６とを有している。原稿給紙台１１にセットされた原稿Ｇは、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３によって、画像読取部３０の読取位置に１枚ずつ搬送される。搬送ガイド１４及び原稿排出ローラ１５は、複数のローラ１２及び搬送ドラム１３により搬送された原稿Ｇを原稿排出トレイ１６に排出する。

用紙収納部２０は、装置本体の下部に配置されており、用紙Ｓのサイズや種類に応じて複数設けられている。この用紙Ｓは、給紙部２１により給紙されて搬送部２３に送られ、搬送部２３によって転写位置である２次転写部６０に搬送される。また、用紙収納部２０の近傍には、手差部２２が設けられている。この手差部２２からは、ユーザによってセットされる、用紙収納部２０に収納されていないサイズの用紙やタグを有するタグ紙、ＯＨＰシート等の特殊紙が転写位置へ送られる。

画像読取部３０は、原稿搬送部１０により搬送された原稿Ｇ又は原稿台３１に載置された原稿の画像を読み取って、画像データを生成する。具体的には、原稿Ｇの画像がランプＬによって照射される。このランプＬからの照射光に基づく原稿Ｇからの反射光は、第１ミラーユニット３２、第２ミラーユニット３３、レンズユニット３４の順に導かれて、撮像素子３５の受光面に結像する。撮像素子３５は、入射した光を光電変換して所定の画像信号を出力する。撮像素子３５から出力された画像信号は、Ａ／Ｄ変換されることにより画像データとして作成される。

また、画像読取部３０は、画像読取制御部３６を有している。画像読取制御部３６は、Ａ／Ｄ変換によって作成された画像データに、シェーディング補正やディザ処理、圧縮等の周知の画像処理を施して、制御基板９０に搭載されたＲＡＭ（不図示）に格納する。なお、画像データは、画像読取部３０から出力されるデータに限定されず、画像形成装置１に接続されたパーソナルコンピュータや他の画像形成装置などの外部装置から受信したデータであってもよい。

用紙収納部２０と画像読取部３０との間には、画像形成部４０と像担持体である中間転写ベルト５０とが配置されている。画像形成部４０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成するために、第１〜第４の４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを有する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、イエローのトナー像を形成し、第２の画像形成ユニット４０Ｍは、マゼンダのトナー像を形成する。また、第３の画像形成ユニット４０Ｃは、シアンのトナー像を形成し、第４の画像形成ユニット４０Ｋは、ブラックのトナー像を形成する。これら４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋは、それぞれ同一の構成を有している。したがって、ここでは、第１の画像形成ユニット４０Ｙについて説明する。

第１の画像形成ユニット４０Ｙは、像担持体であるドラム状の感光体（感光体ドラム）４１と、感光体４１の周囲に配置された帯電部４２と、露光部４３と、現像部４４と、クリーニング部４５とを有している。感光体４１は、不図示の駆動モータによる駆動の下に回転する。帯電部４２は、感光体４１に電荷を与えることにより感光体４１の表面を一様に帯電する。露光部４３は、原稿Ｇから読み取られた画像データ又は外部装置から送信された画像データに基づいて、感光体４１の表面に対して例えばレーザビームによって露光を行うことにより、感光体４１上に静電潜像を形成する。

現像部４４は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて、感光体４１上に形成された静電潜像を現像する。トナーは、画像を形成する粒子である。キャリアは、現像部４４内でのトナーとの混合において摩擦帯電によりトナーに適正な電荷を与える機能と、感光体４１と対向する現像領域にトナーを搬送する機能と、感光体４１上の静電潜像にトナーが忠実に現像できるように現像電界を形成する機能とを持っている。現像部４４には、感光体４１に現像剤を供給する現像スリーブ４６を有している。この現像部４４は、感光体４１に形成された静電潜像にイエローのトナーを付着させる。これにより、感光体４１の表面には、イエローのトナー像が形成される。

なお、第２の画像形成ユニット４０Ｍの現像部４４は、感光体４１にマゼンタのトナーを付着させ、第３の画像形成ユニット４０Ｃの現像部４４は、感光体４１にシアンのトナーを付着させる。そして、第４の画像形成ユニット４０Ｋの現像部４４は、感光体４１にブラックのトナーを付着させる。

クリーニング部４５は、感光体４１の表面に残留しているトナーを除去する。

感光体４１上に付着したトナーは、中間転写体である中間転写ベルト５０に転写される。中間転写ベルト５０は、無端状に形成されており、複数のローラに掛け渡されている。この中間転写ベルト５０は、不図示の駆動モータによる駆動の下に、感光体４１の回転（移動）方向とは逆方向に回転する。

中間転写ベルト５０における各画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの感光体４１と対向する位置には、１次転写部５１が設けられている。この１次転写部５１は、中間転写ベルト５０にトナーと逆極性の電圧を印加させることで、感光体４１上に付着したトナーを中間転写ベルト５０に転写する。

そして、中間転写ベルト５０が回転することで、４つの画像形成ユニット４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋで形成されたトナー像が、中間転写ベルト５０の表面に順次転写される。これにより、中間転写ベルト５０上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのトナー像が重なり合うことによってカラー画像が形成される。

また、中間転写ベルト５０に対向した状態でベルトクリーニング装置５３が設けられている。このベルトクリーニング装置５３は、用紙Ｓへのトナー画像の転写を終えた中間転写ベルト５０の表面を清掃する。

中間転写ベルト５０の近傍で、かつ搬送部２３の用紙搬送方向の下流には、２次転写部６０が配置されている。この２次転写部６０は、搬送部２３によって搬送されてきた用紙Ｓを中間転写ベルト５０に接触させることにより、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する。

２次転写部６０は、２次転写ローラ６１を有している。２次転写ローラ６１は、対向ローラに圧接されている。そして、２次転写ローラ６１と中間転写ベルト５０とが接触する部分は、２次転写ニップ部６２となる。この２次転写ニップ部６２の位置は、中間転写ベルト５０の外周面上に形成されたトナー像を用紙Ｓに転写する転写位置である。

２次転写部６０における用紙Ｓの排出側には、定着部７０が設けられている。この定着部７０は、用紙Ｓを加圧及び加熱して、転写されたトナー像を用紙Ｓに定着させる。定着部７０は、例えば、一対の定着部材である定着上ローラ７１及び定着下ローラ７２で構成されている。定着上ローラ７１及び定着下ローラ７２は、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラ７１と定着下ローラ７２との圧接部として定着ニップ部が形成される。

定着上ローラ７１の内部には、加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラ７１のローラ部が温められる。そして、定着上ローラ７１のローラ部の熱が用紙Ｓへ伝達されることにより、用紙Ｓ上のトナー像が定着される。

用紙Ｓは、２次転写部６０によってトナー像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラ７１と向き合うように搬送され、定着ニップ部を通過する。したがって、定着ニップ部を通過する用紙Ｓには、定着上ローラ７１と定着下ローラ７２とによる加圧と、定着上ローラ７１のローラ部の熱による加熱が行われる。

定着部７０の用紙Ｓの搬送方向の下流には、切換ゲート２４が配置されている。切換ゲート２４は、定着部７０を通過した用紙Ｓの搬送路を切り換える。すなわち、切換ゲート２４は、用紙Ｓの片面への画像形成におけるフェースアップ排紙を行う場合に、用紙Ｓを直進させる。これにより、用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。また、切換ゲート２４は、用紙Ｓの片面への画像形成におけるフェースダウン排紙を行う場合、及び用紙Ｓの両面への画像形成を行う場合に、用紙Ｓを下方に案内する。

フェースダウン排紙を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６が
用紙Ｓの表裏を反転して上方に搬送する。これにより、表裏が反転された用紙Ｓは、一対の排紙ローラ２５によって排紙される。用紙Ｓの両面への画像形成を行う場合は、切換ゲート２４によって用紙Ｓを下方に案内した後に、用紙反転搬送部２６によって用紙Ｓの表裏を反転する。そして、表裏が反転された用紙Ｓは、再給紙路２７によって再び転写位置へ送られる。

中間転写ベルト５０のベルト面と対向する状態で濃度センサ８１が設けられている。この濃度センサ８１は、周期ムラ（画像の周期的な濃度ムラ）の検知のために中間転写ベルト５０上に作成されたパターンの濃度を検知する。すなわち、濃度センサ８１は、主走査方向に直交する副走査方向において発生する画像の周期的な濃度ムラを測定する濃度測定部の一例である。ここで、「主走査方向」とは、レーザビームによって感光体４１上に静電潜像を形成する際の走査方向（即ち、感光体４１の軸方向）をいい、「副走査方向」とは感光体４１の回転方向（即ち、用紙Ｓの搬送方向）をいう。

一対の排紙ローラ２５の下流側には、用紙Ｓを折ったり、用紙Ｓに対してステープル処理等を行ったりする後処理装置を配置してもよい。

［画像形成装置の各部のハードウェア構成］
次に、画像形成装置１の各部のハードウェア構成について、図２を参照して説明する。図２は、画像形成装置１の各部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図２に示すように、画像形成装置１は、制御部１００を備えている。この制御部１００は、上述の制御基板９０（図１参照）上に構成されている。

制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＣＰＵ１０１が実行するプログラム等を記憶するためのＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＣＰＵ１０１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）１０３とを有している。なお、ＲＯＭ１０２としては、例えば、通常電気的に消去可能なプログラマブルＲＯＭを用いることができる。

ＣＰＵ１０１は、画像形成装置１の全体を制御する。このＣＰＵ１０１は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０４、操作表示部１０５及び通信部１０６にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。さらに、ＣＰＵ１０１は、画像読取部３０、画像処理部８０、画像形成部４０、給紙部２１、定着部７０、濃度センサ８１及びホームポジションセンサ８２にそれぞれシステムバス１０７を介して接続されている。ホームポジションセンサ８２の詳細については後述する。

ＨＤＤ１０４は、画像読取部３０で読み取って得た原稿画像の画像データを記憶したり、出力済みの画像データ等を記憶したりする。操作表示部１０５は、液晶表示装置（ＬＣＤ）や有機ＥＬＤ（Electro Luminescence Display）等のディスプレイからなるタッチパネルである。この操作表示部１０５は、ユーザに対する指示メニューや取得した画像データに関する情報等を表示する。さらに、操作表示部１０５は、複数のキーを備え、ユーザのキー操作による各種の指示、文字、数字などのデータの入力を受け付けて、入力信号を制御部１００に出力する。

通信部１０６は、外部の情報処理装置であるＰＣ（パーソナルコンピュータ）１２０から送信されるジョブ情報を、通信回線１１０を介して受け取る。そして、受け取ったジョブ情報を、システムバス１０７を介して制御部１００に送る。ジョブ情報には、形成する画像の画像データと、その画像データに対応付けられた使用する用紙の種類及び枚数などの情報が含まれている。

なお、本実施形態では、外部装置としてパーソナルコンピュータを適用した例を説明したが、これに限定されるものではなく、外部装置としては、例えばファクシミリ装置等その他各種の装置を適用することができる。

画像読取部３０は、原稿画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。例えば、カラー原稿を読み取る場合は、一画素当たりＲＧＢ各１０ビットの階調の輝度情報を持つ画像データを生成する。画像読取部３０によって生成された画像データや、画像形成装置１に接続された外部装置の一例であるＰＣ１２０から送信される画像データは、画像処理部８０に送られ、画像処理される。画像処理部８０は、受信した画像データに対してアナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮、周期ムラ（画像の周期的な濃度ムラ）補正等の処理を行う。

例えば、画像形成装置１でカラー画像を形成する場合、画像読取部３０等によって生成されたＲ・Ｇ・Ｂの画像データを画像処理部８０における色変換ＬＵＴ（Look Up Table）に入力する。そして、画像処理部８０は、Ｒ・Ｇ・ＢデータをＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの画像データに色変換する。そして、色変換した画像データに対して、階調再現特性の補正、濃度補正ＬＵＴを参照した網点などのスクリーン処理、あるいは細線を強調するためのエッジ処理などを行う。周期ムラ補正の詳細については後述する。

制御部１００は、ＣＰＵ１０１による制御の下に、画像形成装置１の全体を制御する。具体的には、制御部１００は、画像形成部４０を駆動制御し、画像濃度制御用のトナー像又は画像形成用のトナー像を形成し、中間転写ベルト５０に１次転写する。また、制御部１００は、２次転写部６０を駆動制御し、中間転写ベルト５０が担持するトナー画像を用紙Ｓに２次転写する。さらに、制御部１００は、定着部７０を駆動制御し、用紙Ｓを加圧及び加熱して、トナー画像を用紙Ｓに定着させる。

［周期ムラ補正の機構］
上記構成の電子写真方式の画像形成装置１では、作像プロセスで用いられる感光体（感光体ドラム）４１や現像スリーブ４６などの回転部品の回転周期のムラに起因して、用紙Ｓの搬送方向（副走査方向）に周期ムラ（画像の周期的な濃度ムラ）が発生する場合がある。この周期ムラの補正は、画像処理部８０で行われる。この画像処理部８０で実行される周期ムラ補正の機構について、図３を用いて説明する。図３は、周期ムラ補正に必要な機構の概略図である。ここでは、一例として、補正対象の回転部品を現像スリーブ４６とした場合について説明する。

現像スリーブ４６には、ホームポジションセンサ８２が取り付けられている。ホームポジションセンサ８２は、例えば、現像スリーブ４６が１周する中のどこかで現像スリーブ４６の基準位置を検知する基準位置検知部の一例である。ホームポジションセンサ８２としては、例えば、現像スリーブ４６の回転軸に固定された光反射体と、フォトカプラとの組合せからなる周知の構成のものを用いることができる。ホームポジションセンサ８２が検知したホームポジション信号（以下、「ＨＰ信号」と記述する）は、画像処理部８０に供給される。

周期ムラの補正には、中間転写ベルト５０のベルト面と対向する状態で設けられた濃度（Image Density Controll）センサ８１も用いられる。周期ムラの補正の際には、制御部１００による制御の下に、中間転写ベルト５０上に副走査方向（用紙の搬送方向）に階調が一様なパターンの形成が行われる。濃度センサ８１は、周期ムラ補正のために中間転写ベルト５０上に作成されたパターンの濃度を検知する。濃度センサ８１が検知した濃度信号（以下、「ＩＤＣ信号」と記述する）は、画像処理部８０に供給される。

画像処理部８０は、ホームポジションセンサ８２の検知結果であるＨＰ信号と、濃度センサ８１の検知結果であるＩＤＣ信号とに基づいて、周期ムラの補正を行う。周期ムラ補正の詳細については後述する。

［回転部品の速度制御］
電子写真方式の画像形成装置１では、制御部１００による制御の下に、感光体（感光体ドラム）４１や現像スリーブ４６などの回転部品の速度制御が行われる。回転部品の速度制御としては、例えば、紙の坪量に応じた線速制御、プロセス状態に応じた現像θ（プロセス線速に対する回転部品の回転速度比）制御等を挙げることができる。このような速度制御を行うと、その回転部品が原因で発生している周期ムラ（画像の周期的な濃度ムラ）の出方が変わることになる。

具体的には、回転部品の周期ムラの周期、振幅、位相の３つの点で、濃度センサ８１による濃度測定時の周期ムラの出方が変化する。一例として、現像θをθ１＝１．６、θ２＝１．８、θ３＝２．２と３段階に変更したときに、現像スリーブ４６の周期ムラの周期、振幅、位相が変化する様子について、図４、図５及び図６を用いて説明する。

（１）周期の変化
補正対象となる回転部品の回転が速くなると、図４に示すように、周期（ＨＰ信号の間隔）が短くなる。
（２）振幅の変化
定性的には現像スリーブ４６の回転が速くなると現像性が上がるため、周期ムラは安定する方向になり、図４に示すように、ムラの強度、即ち振幅は小さくなる。
（３）位相の変化
周期ムラ補正の機構（図３参照）から、画像処理部８０で周期ムラを補正したデータが実際に周期ムラの原因となる現像スリーブ４６に到達するまでに所定の時間を要する。つまり、実際には、図５に示すように、画像処理部８０で受けたＨＰ信号のタイミングから、ある時間内に回転によって移動した円周上の位置の補正値を適用していることになる。そして、現像スリーブ４６の回転速度が変わると、ある時間内に回転する量が変わるために、図６に示すように、位相はズレることになる。

以上のことから明らかなように、周期ムラの原因となる回転部品の速度制御を行ったとき、速度が変化する前の補正値をそのまま適用すると、周期ムラの補正に関して望ましい補正効果が得られなくなってしまう。

そこで、本実施形態に係る画像形成装置１では、周期ムラの補正に関して、以下の手法を採ることを特徴とする。周期ムラの補正は、画像処理部８０（図２、図３参照）において実行される。図７に、画像処理部８０を中心に実行される周期ムラ補正系の構成の概略を示す。

図７に示すように、画像処理部８０を中心に実行される周期ムラ補正系は、画像処理部８０に加えて、濃度測定部の一例である濃度センサ８１、基準位置検知部の一例であるホームポジションセンサ８２及び制御部１００からなる構成となっている。図２でも説明したように、画像処理部８０と濃度センサ８１とホームポジションセンサ８２と、制御部１００とは、システムバス１０７を介して接続されている。

ここでは、速度制御による現像θの変更に伴う周期ムラの変動を例に挙げて説明する。速度制御は、上述したように、制御部１００による制御の下に実行される。したがって、制御部１００は、現像θの情報や現像θに変更があった旨の情報を画像処理部８０に与えることができる。換言すれば、画像処理部８０は、現像θの情報や現像θに変更があった旨の情報を制御部１００から取得することができる。

周期ムラの補正にあたって、まず、制御部１００による制御の下に、周期ムラ補正の補正値（以下、「周期ムラ補正値」と記述する）が予め設定される。具体的には、制御部１００は予め、ホームポジションセンサ８２の検知結果であるＨＰ信号と、濃度センサ８１の検知結果であるＩＤＣ信号とに基づいて、現像θの変更後のそれぞれのθのときの周期ムラの出方に対応した補正値修正のためのパラメータを設定し、テーブル（以下、「補正値修正パラメータテーブル」と記述する）として保持しておく。すなわち、制御部１００は、濃度センサ８１の測定結果と、ホームポジションセンサ８２の検知結果とに基づいて周期ムラ補正値を設定する周期ムラ補正値設定部としての機能を持っている。補正値修正パラメータテーブルを保持する記憶部としては、限定されるものではないが、制御部１００のＲＯＭ１０２を用いることができる。

画像処理部８０は、周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータを補正する補正部８０１と、現像θが変更されたときに、周期ムラ補正値を修正する周期ムラ補正値修正部８０２とを有している。補正部８０１は、制御部１００から与えられる現像θの情報に基づいて、当該現像θに対応する周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータ、具体的には階調を補正する。このときの現像θに対応する周期ムラ補正値は予め設定されて、例えばＲＯＭ１０２の補正値修正パラメータテーブルの記憶領域とは異なる記憶領域（あるいは、ＲＯＭ１０２とは別の記憶部）に保持されていることとする。そして、補正部８０１で階調が補正された画像データが画像形成部４０に供給されることで、当該画像データに基づく画像形成が行われる。

ここで、制御部１００による制御の下に、速度制御、例えばプロセス状態に応じた現像θの制御があると、現像スリーブ４６の速度の変更に応じて周期ムラの出方が変わる。そこで、画像処理部８０において、周期ムラ補正値修正部８０２は、現像θが変更されたときに、その変更された速度に応じて周期ムラ補正値を修正する。より具体的には、周期ムラ補正値修正部８０２は、変更された現像θに対応する周期ムラ補正値を、ＲＯＭ１０２に保持されている補正値修正パラメータテーブルから取得し、当該周期ムラ補正値を新たな補正値として設定する。

補正部８０１は、周期ムラ補正値修正部８０２で修正後の周期ムラ補正値に基づいて階調を補正する。そして、補正部８０１で階調が補正された画像データが画像形成部４０に供給されることで、周期ムラ補正値修正部８０２で修正後の周期ムラ補正値で決まる階調（画像形成パラメータ）に基づく画像形成（印刷）が行われる。このように、現像スリーブ４６の速度が変更されたときに、その変更された速度に応じて周期ムラ補正値を修正し、その修正後の周期ムラ補正値で決まる階調に基づいて画像形成を行うことにより、回転部品の速度制御に対応可能となる。すなわち、回転部品（本例では、現像スリーブ４６）の速度制御に伴い周期ムラが変動した場合でも、周期ムラの補正に関して、周期ムラの変動に対応した望ましい補正効果を得ることができる。

上記構成の周期ムラ補正系における一連の処理の流れについて、図８のフローチャートに沿って説明する。なお、周期ムラ補正系における一連の処理方法は、本発明の画像形成方法として捉えることもできる。

なお、本処理に先だって、回転部品の速度に対応した周期ムラ補正値と、回転部品の速度が変更されたときのそれぞれの速度に対応した周期ムラ補正値を含む補正値修正パラメータテーブルとが予めＲＯＭ１０２に保持されているものとする。

画像処理部８０は、補正対象となる回転部品の速度情報を制御部１００から取得し（ステップＳ１）、同様に制御部１００から得られる回転速度に変更があった旨の情報から、回転部品の回転速度に変更があったか否かを判断する（ステップＳ２）。回転部品の回転速度に変更があると判定した場合（Ｓ２のＹＥＳ）、画像処理部８０において、周期ムラ補正値修正部８０２は、ＲＯＭ１０２に保持されている補正値修正パラメータテーブルを参照し（ステップＳ３）、当該補正値修正パラメータテーブルから、変更後の回転速度に対応する周期ムラ補正値を取得する。

そして、周期ムラ補正値修正部８０２は、補正値修正パラメータテーブルから取得した周期ムラ補正値を、回転速度に対応する新たな周期ムラ補正値として設定する（ステップＳ４）。次に、補正部８０１は、周期ムラ補正値修正部８０２で修正（設定）された周期ムラ補正値に基づいて、画像データの画像形成パラメータである階調を補正し（ステップＳ５）、この補正後の画像データを画像形成部４０に供給する。これにより、画像形成部４０において、プリント動作（画像形成動作）が実行される（ステップＳ６）。なお、画像処理部８０は、ステップＳ２において、回転部品の回転速度に変更がないと判定した場合（Ｓ２のＮＯ）、ステップＳ５に移行し、周期ムラ補正値を修正することなく、それまでの周期ムラ補正値に基づいて周期ムラの補正を実行する。

以下に、本実施形態に係る画像形成装置１の画像処理部８０において実行される周期ムラ補正の具体的な実施例について説明する。

［実施例１］
実施例１では、現像θの変更に伴う周期ムラの変動に対応するために、現像θの変更後のそれぞれのθのときの周期ムラの出方に対応したパラメータを予め補正値修正パラメータテーブルとして、例えばＲＯＭ１０２（図７参照）に保持しておく。そして、現像θの変更時には、変更後の現像θに対応するパラメータを補正値修正パラメータテーブルから取得し、現像θに対応した周期ムラ補正値として設定（修正）するようにする。

具体的には、図９に示すように、周期ムラの１周期分の周期ムラ補正値を補正値修正パラメータテーブルとして保持しておき、ホームポジションセンサ８２の検知結果であるＨＰ信号のタイミングに合わせて周期ムラ補正値を適用するようにする。前述したように、現像θを変更すると、周期ムラの出方が周期、振幅、位相の点で変わるため、予めある現像θの場合の補正値修正のためのパラメータを補正値修正パラメータテーブルとして保持しておく。

図１０は、補正値修正パラメータテーブルの一例を示す図である。図１０の補正値修正パラメータテーブルは、制御部１００による速度制御によって変更したときの現像θ（θ１、θ２、θ３）と、変更後の現像θに対応する補正値修正のためのパラメータ（周期、振幅、位相）との対応関係となっている。この例では、θ１からθ３になるにつれて現像θが大きくなる、即ち現像スリーブ４６の回転速度が上がる。

テーブルの各パラメータの値の作成は、実測によって求めても良いし、計算によって求めても良い。例えば、周期Ｔは、現像スリーブ４６の直径Φが分かれば、次式（１）から求めることができる。
Ｔ＝πΦ／θ ・・・・・・（１）
ここで、Ｔは周期［ｍｍ］であり、πは円周率であり、Φは現像スリーブ４６の直径［ｍｍ］であり、θはプロセス線速に対する現像スリーブ４６の回転速度比である。

また、位相の変化についても計算で求めることができる。ＨＰ信号を画像処理部８０で受信した時点から、レーザビームで感光体４１上に描画して形成した潜像が現像スリーブ４６に到達するまでの時間が分かれば、その時間内にあるθで現像スリーブ４６が回転する量を計算することができる。そのとき、あるθと別のθ’で回転する量の差を求めることで、位相の変化を算出することができる。

感光体４１上に形成した潜像が現像スリーブ４６に到達するまでの時間をt［ｓｅｃ］とし、位相の変化をＸ［ｍｍ］とすると、位相の変化Ｘは、次式（２）から求めることができる。
Ｘ＝{（Ｖθｔ）−（Ｖθ’ｔ）}ｍｏｄＣ ・・・・・・（２）
ここで、Ｖはプロセス線速［ｍｍ／ｓｅｃ］であり、Ｃは現像スリーブ４６の円周の長さ［ｍｍ］であり、ｍｏｄは剰余の計算を表す記号である。

それぞれのθの場合の補正値修正パラメータテーブル（図１０参照）を作成したら、適用時には現在の現像θに対応する周期ムラ補正値を修正する。現在の現像θに対応する周期ムラ補正値の修正について、図１１を用いて説明する。図１１Ａは周期の修正の場合を示し、図１１Ｂは振幅の修正の場合を示し、図１１Ｃは位相の修正の場合を示している。図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃにおいて、修正された補正値曲線を、θ１の場合を実線で示し、θ２の場合を破線で示し、θ３の場合を一点鎖線で示している。

図１１Ａ（周期）の場合、補正値修正パラメータテーブル（図１０参照）に従い、ＨＰ信号のある立ち上がりから次の立ち上がりまでにどの周期ムラ補正値を適用するかを決める。

図１１Ｂ（振幅）の場合、補正値修正パラメータテーブル（図１０参照）に従い、周期ムラ補正値の強度を修正する。例えば、現像スリーブ４６の回転速度が速くなる（θが大きくなる）と周期ムラの強度は小さくなるので、それに合わせて周期ムラ補正値の強度も小さくする。定性的には、感光体４１に対して現像スリーブ４６の回転速度が速くなると、感光体４１の表面に接触させるトナー量が多くなるために、現像性が上がり、安定性が向上する。その結果、周期ムラの強度が小さくなる。

図１１Ｃ（位相）の場合、補正値修正パラメータテーブル（図１０参照）に保存した位相のずらし量に従って、周期ムラ補正値の位相を全体にずらすようにパラメータを適用する。例えば、ＨＰ信号の立ち上がり時に適用する周期ムラ補正値に注目する。図１１Ｃにおいて、横軸（Ｘ軸）、縦軸（Ｙ軸）がクロスしている点が、ＨＰ信号の立ち上がり時に適用する周期ムラ補正値を表しているとする。

θ１の場合には、ずらし量Ｘ１の分だけ位相をずらし、ずれた先の周期ムラ補正値を適用する。θ３の場合には、ずらし量Ｘ３の分だけ位相をずらし、ずれた先の周期ムラ補正値を適用する。なお、ここでは、ＨＰ信号の立ち上がり時に注目したが、他の位置の周期ムラ補正値においても同様である。

以上では、回転部品の速度が変更されたときに、周期、振幅、位相それぞれのパラメータを修正する様子を示したが、実際には、これらのパラメータ修正の組合せにより、適用する周期ムラ補正値が決まることになる。

［実施例２］
実施例１では、現像θの変更時の周期ムラ補正値の修正の例を示したが、プロセス線速の変更時も実施例１と同様の手法を適用することにより、周期ムラ補正値を修正することができる。図１２に、線速別の補正値修正パラメータテーブルの一例を示す。図１２の補正値修正パラメータテーブルは、制御部１００による速度制御によって変更したときのプロセス線速（Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３）と、変更後のプロセス線速に対応する補正値修正のためのパラメータ（周期、振幅、位相）との対応関係となっている。

また、現像θの変更とプロセス線速の変更とを組み合わせた場合でも、それぞれの場合のパラメータをテーブルとして持つことで周期ムラ補正値を修正することができる。図１３に、現像θの変更とプロセス線速の変更とを組み合わせた場合の補正値修正パラメータテーブルの一例を示す。

また、補正対象が感光体４１または中間転写体である中間転写ベルト５０等の回転部品であっても、プロセス線速の変更に伴う周期ムラの出方に対して同様の手法を適用することができる。補正対象が感光体４１の場合には、プロセス線速の変更に応じて感光体４１に起因する周期ムラ補正値を修正する処理となる。補正対象が中間転写ベルト５０の場合には、プロセス線速の変更に応じて中間転写ベルト５０に起因する周期ムラ補正値を修正する処理となる。

［実施例３］
実施例１及び実施例２では、回転速度を変更した場合に予め修正後のパラメータをテーブルとして保存しておく例を示したが、修正後のパラメータを予め保存してあるパラメータから、線形補間によって求めることもできる。図１４に、振幅について、補正値修正パラメータテーブルに未保存のパラメータを、線形補間によって求める様子を示す。ここでは、θ＝１．６、θ＝１．８、θ＝２．２の場合について実測し、補正値修正パラメータテーブルを作成済の場合において、未保存の例えばθ＝２．０の場合の振幅のパラメータを、その前後（θ＝１．８，θ＝２．２）の振幅から線形補間によって求める例を示している。

上述した処理、即ち記憶部の一例であるＲＯＭ１０２に保存されている、変更速度に対応する周期ムラ補正値から、線形補間により、ＲＯＭ１０２に未保存の変更速度に対応する周期ムラ補正値を求める処理は、画像処理部８０の周期ムラ補正値修正部８０２によって実行される。ただし、周期ムラ補正値修正部８０２による処理は一例であって、例えば制御部１００の処理とすることも可能である。

［実施例４］
周期ムラの振幅は、経時的に変化する可能性がある。原因としては、帯電量の変動や、現像剤の搬送量の変動などが挙げられる。周期ムラの振幅が経時的に変化した場合には、周期ムラ補正値を新たに作成した方が適切な補正を行うことができる。そのとき、予め保存してある、ある回転速度時の周期ムラ補正値の変動から、別の回転速度の周期ムラ補正値の変動を予測によって求めて変更しても良い。例えば、θ１のときの振幅Ａ１が、以前の値から１．５倍大きくなった（ムラが悪くなった）とする。このとき、現像θを変更してもムラの原因となる現像スリーブ４６は同一なため、他のθ２のときにもムラは大きくなっていることが予想される。したがって、θ２のときの振幅Ａ２もムラ悪化の割合としては同程度であると予想できるため、同じく１．５倍大きな値に変更して保存する。

上述した処理、即ち記憶部の一例であるＲＯＭ１０２に保存されている、変更速度に対応する周期ムラ補正値の経時変化に応じて、ＲＯＭ１０２に保存されている、他の変更速度に対応する周期ムラ補正値を修正する処理は、画像処理部８０の周期ムラ補正値修正部８０２によって実行される。ただし、周期ムラ補正値修正部８０２による処理は一例であって、例えば制御部１００の処理とすることも可能である。

［変形例］
以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、本発明は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で上記実施形態に多様な変更または改良を加えることができ、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、上記実施形態では、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１として複写機を例に挙げたが、この適用例に限られるものではない。すなわち、本発明は、複写機の他、プリンタ装置、ファクシミリ装置、印刷機、複合機など、電子写真方式の画像形成装置全般に対して適用可能である。

１…画像形成装置、 １０…原稿搬送部、 ２０…用紙収納部、 ３０…画像読取部、 ４０…画像形成部、 ４１…感光体、 ４４…現像部、 ４６…現像スリーブ、 ５０…中間転写ベルト、 ５１…１次転写部、 ６０…２次転写部、 ７０…定着部、 ８０…画像処理部、 ８１…濃度センサ（濃度測定部）、 ８２…ホームポジションセンサ（基準位置検知部）、 １００…制御部、 ８０１…補正部、 ８０２…周期ムラ補正値修正部

Claims (11)

1. 主走査方向に直交する副走査方向において発生する画像の周期的な濃度ムラを測定する濃度測定部と、
   補正対象となる回転部品の基準位置を検知する基準位置検知部と、
   前記濃度測定部の測定結果と前記基準位置検知部の検知結果とに基づいて周期ムラ補正値を設定する周期ムラ補正値設定部と、
   前記周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータを補正する補正部と、
   を備え、前記補正部によって補正された画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う画像形成装置であって、
   前記回転部品の速度が変更されたとき、その変更された速度に応じて前記周期ムラ補正値を修正する周期ムラ補正値修正部を備え、
   前記周期ムラ補正値修正部で修正後の周期ムラ補正値で決まる前記画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転部品は、現像スリーブであり
   前記周期ムラ補正値修正部は、プロセス線速に対する前記現像スリーブの回転速度比率の変更に応じて前記現像スリーブに起因する前記周期ムラ補正値を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記周期ムラ補正値修正部は、前記プロセス線速に対する前記現像スリーブの回転速度比率が大きくなる方向に変更されたとき、前記周期ムラ補正値をその振幅が小さくなる方向に修正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記周期ムラ補正値修正部は、前記プロセス線速に対する前記現像スリーブの回転速度比率が小さくなる方向に変更されたとき、前記周期ムラ補正値をその振幅が大きくなる方向に修正する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記回転部品は、現像スリーブであり
   前記周期ムラ補正値修正部は、プロセス線速の変更に応じて前記現像スリーブに起因する前記周期ムラ補正値を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記回転部品は、感光体であり
   前記周期ムラ補正値修正部は、プロセス線速の変更に応じて前記感光体に起因する前記周期ムラ補正値を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記回転部品は、中間転写体であり
   前記周期ムラ補正値修正部は、プロセス線速の変更に応じて前記中間転写体に起因する前記周期ムラ補正値を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記回転部品の速度変更に対応した補正値を予め保存する記憶部を有し、
   前記周期ムラ補正値修正部は、前記回転部品の速度が変更されたとき、前記記憶部に保存されている、変更速度に対応する補正値を用いて前記周期ムラ補正値を修正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記周期ムラ補正値修正部は、前記記憶部に保存されている、変更速度に対応する周期ムラ補正値から、線形補間により、前記記憶部に未保存の変更速度に対応する周期ムラ補正値を求める
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記周期ムラ補正値修正部は、前記記憶部に保存されている、変更速度に対応する周期ムラ補正値の経時変化に応じて、前記記憶部に保存されている、他の変更速度に対応する周期ムラ補正値を修正する
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
11. 主走査方向に直交する副走査方向において発生する画像の周期的な濃度ムラを測定する濃度測定部と、
    補正対象となる回転部品の基準位置を検知する基準位置検知部と、
    前記濃度測定部の測定結果と前記基準位置検知部の検知結果とに基づいて周期ムラ補正値を設定する周期ムラ補正値設定部と、
    前記周期ムラ補正値に基づいて画像形成パラメータを補正する補正部と、
    を備え、前記補正部によって補正された画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う画像形成装置において、
    前記回転部品の速度が変更されたとき、その変更された速度に応じて前記周期ムラ補正値を修正し、
    その修正後の周期ムラ補正値で決まる前記画像形成パラメータに基づいて画像形成を行う
    ことを特徴とする画像形成方法。

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