JP2018081237A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダウンタイムを短くできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、主走査方向における複数の区間それぞれの露光強度を示す露光プロファイルを保持する保持手段と、露光プロファイルに従い、感光体の露光強度を制御する露光強度制御手段と、露光プロファイルの更新を行う処理手段と、感光体の主走査方向における第１位置に形成され、被転写体に転写された現像剤像を検出する第１検出手段と、露光プロファイルに従う露光強度で感光体の第１位置に形成され、被転写体に転写された現像剤像である階調補正画像の第１検出手段による検出結果に基づき階調補正制御を行う階調補正手段と、を備えており、処理手段は、露光プロファイルの更新による、感光体の第１位置の露光強度の変動が所定値以内となる様に、露光プロファイルを更新する。【選択図】図１０

Description

本発明は、現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、感光体を主走査方向に走査・露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤で現像することで画像を形成する。この様な、画像形成装置においては、様々な理由により感光体の主走査方向における濃度ムラが生じる。この様な濃度ムラを抑えるために、主走査方向の位置に応じて露光強度を制御することが提案されている。特許文献１は、主走査方向を複数の区間に分割し、区間毎の最大の露光強度を示す露光プロファイルを作成しておき、これにより濃度ムラを抑える構成を開示している。

特開２００９−９８６２６号公報

画像形成装置においては、入力される画素値と、当該画素値により形成される画像の濃度との線形性を確保するため階調補正が行われる。ここで、露光プロファイルを更新すると、感光体の主走査方向の各位置における露光強度が変化し、よって、画像形成装置の階調特性に影響を与える。このため、露光プロファイルを更新すると階調補正を行う必要がある。これは、画像形成が行えないダウンタイムを増大させる。

本発明は、ダウンタイムを短くできる画像形成装置を提供するものである。

本発明の一側面によると、画像形成装置は、感光体と、回転駆動される前記感光体を光で主走査方向に走査して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像を現像して現像剤像を前記感光体に形成する現像手段と、前記感光体に形成された現像剤像を被転写体に転写する転写手段と、前記主走査方向における複数の区間それぞれの露光強度を示す露光プロファイルを保持する保持手段と、前記露光プロファイルに従い、前記露光手段による前記感光体の露光強度を制御する露光強度制御手段と、前記露光プロファイルの更新を行う処理手段と、前記感光体の前記主走査方向における第１位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像を検出する第１検出手段と、前記露光プロファイルに従う露光強度で前記感光体の前記第１位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像である階調補正画像の前記第１検出手段による検出結果に基づき階調補正制御を行う階調補正手段と、を備えており、前記処理手段は、前記露光プロファイルの更新による、前記感光体の前記第１位置の露光強度の変動が所定値以内となる様に、前記露光プロファイルを更新することを特徴とする。

本発明によると、ダウンタイムを短くすることができる。

一実施形態による画像形成装置の構成図。 一実施形態による露光部の構成図。 一実施形態によるセンサの構成図。 一実施形態による現像装置の構成図。 一実施形態による感光体の主走査方向位置と濃度の関係を示す図。 一実施形態による露光強度の制御構成図。 一実施形態による露光プロファイルによる露光強度の制御の説明図。 一実施形態による露光プロファイル更新処理のフローチャート。 一実施形態によるテスト画像を示す図。 一実施形態による露光プロファイル更新処理の説明図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

＜第一実施形態＞
図１は、本実施形態による画像形成装置１００の構成図である。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄを有する。なお、画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄは、使用する現像剤の色が異なるがその構成は同様であり、以下では、代表して画像形成ステーション１０ａの構成について説明する。帯電ローラ１２は、回転駆動される感光体１１の表面を一様な電位に帯電させる。露光部１３は、画像信号に応じて変調された光で感光体１１を露光し感光体１１に静電潜像を形成する。

図２は、露光部１３の構成図である。光源１２０は、図示しないビデオコントローラからの駆動信号で駆動されて光を照射する。光源１２０が照射した光は、ポリゴンミラー１２１の反射面で反射される。ポリゴンミラー１２１を回転させることで、その反射面での反射光は、レンズ１２２を介して感光体１１において、図中の矢印の方向に移動し、これにより、感光体１１を露光する。なお、図中の矢印に示す感光体１１の長手方向が主走査方向である。

図１に戻り、現像装置２０は、感光体１１に形成された静電潜像を、現像剤により現像して感光体１１に現像剤像を形成する。一次転写ローラ１５は、感光体１１の現像剤像を、被転写体であり、かつ、画像形成時には回転駆動される中間転写ベルト１に転写する。クリーナ１６は、中間転写ベルト１に転写されず、感光体１１に残留した現像剤を除去する。中間転写ベルト１には、各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄの現像剤像が転写される。なお、各画像形成ステーション１０ａ〜１０ｄの現像剤像を重ねて中間転写ベルト１に転写することでフルカラーの現像剤像を形成することができる。中間転写ベルト１に転写された現像剤像は、中間転写ベルト１の回転により、二次転写ローラ２の対向位置へと搬送される。一方、カセット５の記録材は、中間転写ベルト１の現像剤像が二次転写ローラ２の対向位置へと搬送されるタイミングに合わせて、搬送路上の各ローラにより二次転写ローラ２の対向位置へと搬送される。そして、二次転写ローラ２は、中間転写ベルト１の現像剤像を記録材に転写する。ベルトクリーナ４は、記録材に転写されず中間転写ベルト１に残留した現像剤を除去する。定着部３は、記録材を加熱・加圧して現像剤像を記録材に定着させる。現像剤像の定着後、記録材は、排出トレイ８に排出される。

本実施形態では、中間転写ベルト１に形成された現像剤像を検出するセンサ３１１、３１２、３１３を中間転写ベルト１の対向位置に設ける。なお、センサ３１３は、中間転写ベルト１の幅方向の中心部付近に設けられ、センサ３１１及び３１２は、中間転写ベルト１の画像形成領域内において、幅方向の端部付近にそれぞれ設けられる。なお、中間転写ベルト１の幅方向は、感光体１１の主走査方向に対応する。

図３は、センサ３１１、３１２及び３１３の構成図である。発光部３００は、中間転写ベルト１の表面に向けて光を照射し、受光部３０１及び３０２は、その反射光を受光して、受光強度に応じた信号を出力する。なお、受光部３０１は、正反射光を主に受光する様に配置され、受光素子３０２は、正反射光を受光しない様に、つまり、乱反射光を受光する様に配置される。なお、本実施形態において、センサ３１１、３１２及び３１３は、色ずれ補正制御、階調補正制御、及び、露光強度制御等において使用される。なお、色ずれ補正制御については、本実施形態の説明には必要ないため、その説明については省略する。

ＣＰＵ１４１（図６）は、階調補正制御においては、中間転写ベルト１のセンサ３１３の検出位置を含む領域に階調補正用の現像剤像である各色の階調補正画像を形成し、センサ３１３によりその濃度を検出する。そして、画像形成装置の入出力特性（γ特性）を補正するルックアップテーブルを生成する。例えば、階調補正画像は、各色それぞれについて、濃度の異なる２０個の現像剤像を含んでいる。なお、現像剤像からの反射光は、中間転写ベルト１の表面性の影響を受ける。このため、階調補正制御においては、まず、中間転写ベルト１の表面からの反射光を測定し、その後、現像剤像からの反射光を検出することで現像剤像の濃度を検出する。

図４は、現像装置２０の構成図である。現像装置２０は、現像容器２１０と現像剤ホッパー２２０とを備えている。なお、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、現像装置２０の短手方向及び長手方向における断面図である。現像剤ホッパー２２０は、補給口２１９を介して現像容器２１０に現像剤を供給する。現像容器２１０は、仕切り壁２１６によって分けられた現像部２１１と、攪拌部２１２を含む。なお、現像部２１１と撹拌部２１２は、現像ローラ２１３の長手方向における両端部に設けられた第一開口及び第二開口によって繋がっている。撹拌部２１２は、現像剤ホッパー２２０から補給された現像剤を一時的に収納すると共に、現像剤を現像部２１１に供給する。現像部２１１内のスクリュー２１７は、現像部２１１内の現像剤を、長手方向沿って図４（Ｂ）の左側から右側に向けて搬送する。つまり、スクリュー２１７は、第一開口から落ちてきた現像剤を第二開口に向けて送り出す。その過程で、現像剤の一部は供給ローラ２１４の作用により現像ローラ２１３に供給される。現像ローラ２１３に供給された現像剤は、現像ローラ２１３に所定圧で当接されている現像ブレード２１５によって一定の層厚にコートされる。その際、現像剤は摩擦帯電により負電荷を付与される。現像ローラ２１３の周面に形成された現像剤の薄層が、現像ローラ２１３と感光体１１が接触する現像領域へと供給され、これによって、感光体１１に形成された静電潜像が現像される。

また、現像ローラ２１３に供されなかった現像剤及び供給ローラ２１４の作用で現像ローラ２１３から回収された現像剤は、スクリュー２１７によって第二開口まで搬送され、撹拌部２１２に押し上げて送り出される。撹拌部２１２内の撹拌部材２１８は、複数の羽根を有する部材であり、羽根が回転する事によって交互に現像剤を掻き揚げて撹拌する。スクリュー２１７と撹拌部材２１８の機能により、現像剤は現像容器２１０内で十分に撹拌されながら、図４Ｂの矢印にそって循環する。

現像容器２１０内では、現像ローラ２１３への現像剤の供給と現像ローラ２１３からの現像剤の除去が繰り返されることで、現像剤が現像容器２１０内を何度も循環する。その際に、帯電特性が劣化した現像剤と、現像剤ホッパー２２０から補給されたばかりの新しい現像剤とが混在することになる。劣化した現像剤と、新しい現像剤とでは帯電特性が異なる。具体的には、現像ローラ２１３上へ供給される際の摩擦帯電により付与される電荷量（絶対値）は、劣化した現像剤ほど小さくなる。また、現像剤が現像ローラ２１３上に供給される過程においては、電荷量が大きい現像剤による層形成が優先的に行われる傾向がある。その結果、現像ローラ２１３上に形成される現像剤の層は、第一開口に近い程、負の電荷量が大きくなる。この帯電電荷量の違いは、感光体１１の静電潜像に付着する現像剤量の違いとなり、感光体１１における長手方向の濃度の違いとなる。具体的には、図５に示す様に、同じ露光強度で１つの走査線を走査しても、形成される現像剤像の濃度は、第二開口側に向かうほど高くなる。つまり、主走査方向における濃度ムラが生じる。この濃度ムラを抑えるため、本実施形態では露光プロファイルに基づき露光強度を制御する。

図６は、露光部１３による露光強度の制御構成を示す図である。エンジンコントローラ１４０は、ＣＰＵ１４１を有し、センサ３１１、３１２及び３１３の発光部３００の発光を制御すると共に、受光部３０１及び３０２による反射光の検出結果を示す信号を取り込む。駆動回路１３０は、露光部１３内の回路であり、エンジンコントローラ１４０からの発光信号及びコントロール信号により制御される。レーザドライバＩＣ１３６は、電流制御部１３７を有し、電流制御部１３７は、発光信号に応じてスイッチを切り替えることで電流ＩＬを、光源であるレーザダイオード１２０に流すか、ダミー抵抗１３８に流すかを切り替える。露光強度制御回路１３１は、ＮＶＲＡＭ１３３を有し、露光プロファイルを保持している。露光プロファイルは、主走査方向を複数に分割した区間それぞれについての電流制御値を示すものである。制御部１３２は、露光位置に応じた区間の電流制御値をＮＶＲＡＭ１３３から読み出してデジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）１３４に出力する。ＤＡＣ１３４は、この電流制御値に応じたアナログ電圧を出力する。ＶＩ変換回路１３５は、ＤＡＣ１３４が出力するアナログ電圧を制御電流ＩＤに変換する。よって、制御電流ＩＤの値は電流制御値に応じたものとなる。定電流回路１３９は、定電流Ｉｓｕｍを出力するものであり、よって、光源１２０に流れる電流ＩＬの値は、Ｉｓｕｍと制御電流ＩＤとの差となる。一例として、電流制御値が８０ｈのときの電流ＩＬを基準電流値とする。この場合、例えば、電流制御値がＦＦｈのときに電流ＩＬが基準電流値の１２５％になり、電流制御値が００ｈのときに電流ＩＬが基準電流値の７５％になる様に駆動回路１３０は調整される。

図７は、ＮＶＲＡＭ１３３が記憶する露光プロファイルと、ＤＡＣ１３４の出力電圧と、電流ＩＬとの関係を示している。なお、露光プロファイルの各値は電流制御値である。図の例では、電流制御値ＦＦｈのときに電流ＩＬが基準電流値ＩＬｒの１２５％になり、電流制御値が００ｈのときに電流ＩＬが基準電流値の７５％になる様に駆動回路１３０は調整されている。電流制御値は、主走査方向を分割した区間毎に設定され、当該区間における電流ＩＬの値を決定、つまり、当該区間を走査する際の露光強度を決定する値である。図７の例では、電流制御値を６６ｈから９９ｈに線形的に増加させ、これにより、１走査線において露光強度を基準電流の１０５％から９５％に線形的に減少させている。なお、図７の例では、２２区間を設けているが、実際には、１走査線内において２００個程度の区間を設ける。例えば、図５に示す様に、現像装置２０の第一開口側から第二開口側に向けて濃度が増加する場合、その濃度の変化を相殺する様に露光プロファイルを設定しておくことで、主走査方向の濃度ムラを抑えることができる。なお、画像の濃度をＰＷＭ信号により制御する場合、露光部１３は、露光プロファイルが示す露光強度で各区間を露光し、その濃度は、露光のオン・オフのみで制御される。一方、露光強度により濃度を制御する場合には、露光プロファイルが示す露光強度は、例えば、当該区間の最大の露光強度を示すものとすることができる。

主走査方向の濃度ムラは、感光体１１の摩耗や、温湿度環境等によっても変化する。このため、本実施形態では、露光プロファイルの更新処理を行う。露光プロファイルの更新タイミングは、例えば、階調補正制御の実行後とすることができる。また、現像ローラ２１３の回転時間が所定時間に達したときとすることもできる。さらに、記録材への画像の形成枚数等の他の条件に基づき露光プロファイルの更新処理を行う構成とすることもできる。図８は、露光プロファイルの更新処理のフローチャートである。なお、図８の処理において、ＣＰＵ１４１は、センサ３１１〜３１３の正反射光の強度に基づき色度を求める。より具体的には、以下の説明において、センサ３１１〜３１３の検出結果とは、人間の視覚感度と相関の高いＣＩＥ２０００のΔＥ００に従う色差値とする。しかながら、濃度等の他の値を使用しても良い。ＣＰＵ１４１は、Ｓ１０で、中間転写ベルト１にテスト画像を形成する。この様に、ＣＰＵ１４１は、テスト画像形成部として動作する。図９は、Ｓ１０で形成するテスト画像の例を示している。本実施形態では、図９に示す様に、センサ３１１〜３１３それぞれの検出位置において、４つの露光強度（第１光強度〜第４光強度）で同じテスト画像を形成する。１つのテスト画像は、各色それぞれについて５階調の濃度の現像剤像を含んでいる。一例として、５つの階調の現像剤像は、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％の濃度の現像剤像とすることができる。また、露光強度は、例えば、第１光強度を基準光強度とし、第２光強度、第３光強度、第４光強度を、それぞれ、基準光強度の９５％、１０５％、１１０％とすることができる。なお、基準光強度は、露光プロファイルが示す、センサ３１３の検出位置に対応する感光体１１の区間の光強度であり、本実施形態では、電流ＩＬが基準電流値ＩＬｒであるときの光強度である。なお、３０％〜７０％の濃度の現像剤像を使用するのは、光強度変化に対する色差の変化が中間調付近で高くなるからである。

ＣＰＵ１４１は、Ｓ１１でテスト画像のセンサ３１１〜３１３の検出結果に基づき、各現像剤像の色度を検出する。なお、本例において、センサ３１１は、現像装置２０の第一開口側に対応し、センサ３１２が現像装置２０の第二開口側に対応するものとする。続いて、Ｓ１２で、テスト画像の検出結果に基づき、各色それぞれについて、更新後の電流制御値を決定する。なお、各色における処理は同じであるため、以下では、１つの色の露光プロファイルの各電流制御値をどの様に決定するかを説明する。まず、本実施形態では、５つの階調それぞれで現像剤像を形成しているが、この５つの階調を第ｐ階調（ｐは１から５の整数）と呼ぶものとする。また、第１光強度、つまり、基準光強度で形成した第ｐ階調のテスト画像のセンサ３１３による検出結果を目標値Ｔ（ｐ）とする。さらに、第ｉ光強度（ｉは１から４の整数）で形成した第ｐ階調の現像剤像のセンサ３１１による検出結果をＲ_３１１（ｉ，ｐ）とする。同様に、第ｊ光強度（ｊは１から４の整数）で形成した第ｐ階調の現像剤像のセンサ３１２による検出結果をＲ_３１２（ｊ，ｐ）とする。

ＣＰＵ１４１は、まず、Ｄ_３１１（ｉ）及びＤ_３１２（ｊ）を以下の式により求める。
Ｄ_３１１（ｉ）＝Σ｜Ｒ_３１１（ｉ，ｐ）−Ｔ（ｐ）｜ （１）
Ｄ_３１２（ｊ）＝Σ｜Ｒ_３１２（ｊ，ｐ）−Ｔ（ｐ）｜ （２）
なお、式（１）及び式（２）において、積算はｐ＝１から５に対して行う。

ＣＰＵ１４１は、Ｄ_３１１（ｉ）（ｉは１から４の整数）の内、その値が最も小さいものと、Ｄ_３１２（ｊ）（ｊは１から４の整数）の内、その値が最も小さいものを判定する。ここで、例えば、Ｄ_３１１（ｉ）はｉ＝２で最小になり、Ｄ_３１２（ｊ）はｊ＝４で最小になったものとする。つまり、第一開口部側では第２光強度、つまり、基準光強度の９５％の光強度で色差が最小になり、第二開口部側では第４光強度、つまり、基準光強度の１１０％の光強度で色差が最小になったものとする。

ＣＰＵ１４１は、センサ３１３の検出位置を基準に、第一開口側及び第二開口側それぞれについて更新後の電流制御値を決定する。ＣＰＵ１４１は、例えば、センサ３１３の位置で基準光強度となり、センサ３１１の検出位置では基準光強度の９５％の光強度となる直線により、感光体１１の主走査方向位置と光強度との関係を求める。この直線により、ＣＰＵ１４１は、センサ３１３の検出位置よりセンサ３１１の検出位置側における各区間の露光強度を求め、求めた露光強度を電流制御値に換算することで、更新後の電流制御値を決定する。なお、各区間の露光強度は、例えば、区間の中央位置における露光強度とすることができる。同様に、ＣＰＵ１４１は、例えば、センサ３１３の位置で基準光強度となり、センサ３１２の検出位置では基準光強度の１１０％の光強度となる直線により、感光体１１の主走査方向位置と光強度との関係を求める。この直線により、ＣＰＵ１４１は、センサ３１３の検出位置よりセンサ３１２の検出位置側における各区間の露光強度を求め、求めた露光強度を電流制御値に換算することで、更新後の電流制御値を決定する。

なお、テスト画像の検出結果に基づき、更新前の電流制御値の補正値を決定し、決定した補正値を更新前の電流制御値に加算することで露光プロファイルを更新する構成とすることもできる。例えば、本例では、第一開口部側では基準光強度を５％だけ減少させた光強度で色差が最小になり、第二開口部側では基準光強度を１０％だけ増加させた光強度で色差が最小になっている。この場合、ＣＰＵ１４１は、センサ３１３の検出位置を基準に、第一開口側及び第二開口側それぞれについて、直線的に、その絶対値が増加する様に、電流制御値の補正値を決定する。なお、センサ３１１では、基準光強度を５％だけ減少させた光強度で色差が最小となるため、センサ３１３の検出位置から第一開口側の区間の電流制御値の補正値の符号は正である。一方、センサ３１２では、基準光強度を１０％だけ減少させた光強度で色差が最小となるため、センサ３１２の検出位置から第二開口側の電流制御値の補正値の符号は負である。以下、センサ３１３の検出位置から第一開口側の区間を例にして説明する。なお、以下の説明において、センサ３１３の検出位置が図７の中央、つまり、電流制御値"７Ｅ"と"８１"の境界であり、センサ３１１の検出位置が図７の電流制御値"６６"の左端であるものとする。また、センサ３１３の検出位置とセンサ３１１の検出位置の距離がＸであるものとする。さらに、電流制御値"７Ｅ"の区間を第１区間とし、電流制御値"６６"の区間を第１１区間とする。この場合、ＣＰＵ１４１は、第ｋ区間（ｋは１から１１の整数）の補正値Ｃｋ（％）を、
Ｃｋ＝５×（Ｄ／Ｘ）
として算出する。なお、Ｄは、第ｋ区間の中央位置とセンサ３１３の検出位置との距離であり、
Ｄ＝（Ｘ／１１）（ｋ−１）＋Ｘ／２２
である。そして、ＣＰＵ１４１は、各区間の補正値（％）を、電流制御値に換算して、対応する区間の現在の電流制御値に加算することで、露光プロファイルの更新を行う。

以上、本実施形態では、階調補正制御に使用するセンサ３１３の検出位置に対応する感光体１１の位置である第１位置の露光部１３による露光強度を基準に、露光プロファイルを更新する。上述した様に、本実施形態では、露光プロファイルの更新前後において感光体１１の第１位置の露光強度は変化しない。したがって、露光プロファイルの変更に伴う階調補正制御は不要になる。なお、本実施形態では、説明の簡略化のため、図１０に示す様に、センサ３１３の検出位置においてもテスト画像を第１光強度から第４光強度で形成した。しかしながら、センサ３１３による検出結果としては、第１光強度で形成したテスト画像によるものだけを使用するので、センサ３１３の検出位置においては、総て第１光強度でテスト画像を形成する構成であっても良い。また、センサ３１３の検出位置においては、第１光強度で１つのテスト画像のみを形成する構成であっても良い。なお、基準とするセンサ３１３の検出位置を主走査方向の中心としたが、他の位置であっても良い。さらに、テスト画像は、各色について５つの階調の現像剤像を含むものであったが、階調数は、１を含む他の数であっても良い。

また、現像装置２０の構成に起因する主走査方向の濃度ムラに基づき説明を行ったが、主走査方向における濃度ムラの発生原因がその他のものであっても本発明を適用することができる。さらに、本発明は、中間転写ベルト１を用いず、感光体１１に形成した現像剤像を、直接、記録材に転写する画像形成装置に対しても適用可能である。

＜第二実施形態＞
続いて、第二実施形態について第一実施形態との相違点を中心に説明する。本実施形態の画像形成装置は、第一実施形態の画像形成装置におけるセンサ３１１及び３１２を有するが、センサ３１３は有さないものとする。このため、本実施形態の画像形成装置では、センサ３１２を使用して階調補正制御を行う。また、センサ３１２を使用して階調補正制御を行うため、本実施形態では、センサ３１２の検出位置に対応する感光体１１の位置での露光プロファイルが示す露光強度を基準光強度とする。しかしながら、本実施形態では、第一実施形態とは異なり、センサ３１２が検出するテスト画像も異なる光強度で、複数、形成する。但し、センサ３１２が検出するテスト画像の形成に使用する光強度は、基準光強度との差が所定値以内の光強度とする。なお、当該所定値は、例えば、視覚的な感度が高い中間調における色差が所定範囲内、例えば、ΔＥ００で３未満となる値とする。これは、例えば、当該所定値を５％とすることで達成できる。よって、本例では、所定値を５％とし、センサ３１２の検出位置においては、例えば、基準光強度に対して０％、−４％、＋２％及び＋５％の４つの光強度でテスト画像をそれぞれ形成する。一方、センサ３１１の検出位置においては、基準光強度との差が当該所定値より大きい光強度を含む複数の光強度それぞれでテスト画像を形成する。一例として、本実施形態では、図９と同様に、センサ３１１の検出位置においては、基準光強度に対して０％、−５％、＋５％及び＋１０％の４つの光強度でテスト画像をそれぞれ形成する。

第一実施形態と同様に、第ｉ光強度（ｉは１から４の整数）で形成した第ｐ階調の現像剤像のセンサ３１１による検出結果をＲ_３１１（ｉ，ｐ）とする。また、第ｊ光強度（ｊは１から４の整数）で形成した第ｐ階調の現像剤像のセンサ３１２による検出結果をＲ_３１２（ｊ，ｐ）とする。ＣＰＵ１４１は、Ｃ（ｉ，ｊ）を以下の式により求める。
Ｃ（ｉ，ｊ）＝Σ｜Ｒ_３１１（ｉ，ｐ）−Ｒ_３１２（ｊ，ｐ）｜ （３）
なお、式（３）において、積算はｐ＝１から５に対して行う。

本例では、ｉが１〜４であり、かつ、ｊが１〜４であるので、計１６個のＣ（ｉ，ｊ）が求められる。ＣＰＵ１４１は、１６個のＣ（ｉ，ｊ）の内の最小値を判定し、最小値を与えるインデックスに対応する光強度となる様にセンサ３１１及び３１２の検出位置における光強度を決定する。例えば、最小値が、センサ３１２の検出位置での光強度が基準光強度に対して＋２％であり、センサ３１１の検出位置での光強度が＋１０％とする。この場合、ＣＰＵ１４１は、テスト画像の検出結果に基づき感光体１１の位置と露光強度との関係を示す直線を求める。なお、求めた直線は、センサ３１２の検出位置に対応する感光体１１の位置の露光強度が基準光強度の＋２％であることを示し、センサ３１１の検出位置に対応する感光体１１の位置の露光強度が基準光強度の＋１０％であることを示すものである。そして、求めた関係に基づき補正後の露光プロファイルを決定する。

この様に、本実施形態では、基準とするセンサ３１２の検出位置に対応する区間の電流制御値も変更、つまり、センサ３１２の検出位置に対応する区間の露光強度も変更され得る。しかしながら、変更される値の上限値は、所定値以内（本例では５％以内）であり、色差が所定範囲より小さいため、露光プロファイル補正後の階調補正制御を不要とすることができる。なお、本実施形態では、センサ３１２の検出位置に対応する感光体１１の位置での露光プロファイルが示す露光強度を基準光強度とした。したがって、露光プロファイルの更新処理を繰り返すと、センサ３１２の検出位置に対応する感光体１１の位置での露光強度が徐々に変更され得る。しかしながら、階調補正制御の実行後、次の階調補正制御が行われるまでに、複数回の露光プロファイルの更新処理が行われなければ問題にはならない。また、基準光強度として、露光プロファイルが示す露光強度ではなく、常に、電流ＩＬが基準電流値であるときの露光強度を使用する構成であっても良い。なお、第一実施形態と同様に、本実施形態でもセンサ３１２の検出位置においては基準光強度のみでテスト画像を形成する構成とすることもできる。さらに、センサ３１２の検出位置においては基準光強度との差が所定値（本例では５％）以内の１つ光強度で１つのテスト画像を形成する構成であっても良い。

＜第三実施形態＞
続いて、第三実施形態について説明する。本実施形態では、図４により説明した現像装置２０の構成に起因する濃度ムラに焦点を当て、露光プロファイルを現像剤の使用状態に基づき更新する。図５により説明した様に、現像装置２０の構成に起因して、第二開口側に向かう程、濃度が高くなる。したがって、この濃度変動を補正するため、露光プロファイルが示す露光強度は、図１０に示す様に、第二開口側に向う程小さくする。本実施形態では、感光体１１の位置と露光強度との関係を示す直線の傾きを現像剤の使用状態に基づき更新する。但し、傾きの上限と下限を設ける。図１０において、露光プロファイル５０は、傾きが最小のときを示し、露光プロファイル５１は、傾きが最大のときを示し、本実施形態では、この範囲内の傾きの露光プルファイルを使用する。

現像装置２０の構成に起因する濃度ムラは、上述した様に、新現像剤と劣化現像剤が混在するからである。ここで、印刷率、つまり、記録材の画像形成領域の面積に対する、画像形成において感光体１１に付着させた面積の比が大きい画像形成が連続すると、新現像剤の量が増加し主走査方向の濃度変動は小さくなる。印刷率の低い画像形成が連続すると劣化現像剤の量が増加し、主走査方向の濃度変動を大きくなる。このため、一例として、現像剤の使用状態として印刷率を使用することができる。この場合、所定枚数の記録材に画像を形成すると、当該所定枚数の記録材の印刷率の平均値を求める。そして、平均値が第１閾値未満であると、図１０の露光プロファイルの傾斜を所定量だけ大きくする。また、平均値が第１閾値以上、かつ、第２閾値未満であると、露光プロファイルの更新は行わず、そのままとする。さらに、平均値が第２閾値以上であると、露光プロファイルの傾斜を所定量だけ小さくする。また、現像装置２０が所定期間以上、その動作を行わなかった場合にも露光プロファイルの傾斜を所定量だけ小さくする。なお、図１０に示す様に、基準位置における制御電流値は同じ、つまり、露光強度は変更しない。なお、基準位置とは、階調補正制御で使用するセンサの検出位置に対応する感光体１１の位置である。なお、基準位置と、階調補正制御で使用するセンサの検出位置は一致する必要はなく、その距離が所定値以内であれば良い。また、一例として、所定の単位時間当たりに現像装置２０が使用した現像剤の量を現像剤の使用状態を示す値として使用することもできる。

本実施形態では、第一実施形態及び第二実施形態より露光プロファイルの精度は劣るが、露光プロファイルの更新においてテスト画像の形成及び測定を行う必要がなく、ダウンタイムを大きく削減できる。なお、主走査方向における濃度の変動特性と、その変動特性が変化する要因が既知であれば、現像装置２０の構成に起因する濃度ムラ以外にも本実施形態を適用可能である。

［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１１：感光体、１３：露光部、２０：現像装置、１５：一次転写ローラ、１３３：ＮＶＲＡＭ、１３１：露光強度制御回路、１４１：ＣＰＵ、３１３：センサ

Claims (18)

1. 感光体と、
   回転駆動される前記感光体を光で主走査方向に走査して前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、
   前記感光体に形成された静電潜像を現像して現像剤像を前記感光体に形成する現像手段と、
   前記感光体に形成された現像剤像を被転写体に転写する転写手段と、
   前記主走査方向における複数の区間それぞれの露光強度を示す露光プロファイルを保持する保持手段と、
   前記露光プロファイルに従い、前記露光手段による前記感光体の露光強度を制御する露光強度制御手段と、
   前記露光プロファイルの更新を行う処理手段と、
   前記感光体の前記主走査方向における第１位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像を検出する第１検出手段と、
   前記露光プロファイルに従う露光強度で前記感光体の前記第１位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像である階調補正画像の前記第１検出手段による検出結果に基づき階調補正制御を行う階調補正手段と、
   を備えており、
   前記処理手段は、前記露光プロファイルの更新による、前記感光体の前記第１位置の露光強度の変動が所定値以内となる様に、前記露光プロファイルを更新することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記露光プロファイルは、同じ露光強度で前記感光体を走査したときに生じる濃度ムラを抑える様に前記感光体を露光するための、前記複数の区間それぞれの露光強度を示していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記露光プロファイルは、前記複数の区間それぞれの最大の露光強度を示していることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記感光体の前記第１位置とは前記主走査方向において異なる第２位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像を検出する第２検出手段をさらに備えており、
   前記処理手段は、
   前記感光体の前記第１位置を、前記露光プロファイルが示す露光強度との差が前記所定値以内である第１光強度で前記露光手段に露光させることで現像剤像である第１テスト画像を前記被転写体に形成し、前記感光体の前記第２位置を、複数の光強度それぞれで前記露光手段に露光させることで現像剤像である複数の第２テスト画像を前記被転写体に形成するテスト画像形成手段と、
   前記第１検出手段による前記第１テスト画像の検出結果である第１検出結果と、前記第２検出手段による前記複数の第２テスト画像それぞれの検出結果である複数の第２検出結果と、に基づき前記露光プロファイルを更新する更新手段と、
   を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記更新手段は、前記複数の第２検出結果のうち、前記第１検出結果との色差が最も小さい第２検出結果を判定し、前記判定した第２検出結果を得た第２テスト画像の形成に使用した光強度である第２光強度と、前記第１光強度に基づき前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記更新手段は、前記第１位置での露光強度が前記第１光強度となり、前記第２位置での露光強度が前記第２光強度となる直線により、前記主走査方向の位置と露光強度との関係を求め、前記求めた関係に基づき前記複数の区間それぞれの露光強度を決定することで前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記感光体の前記第１位置及び前記第２位置とは前記主走査方向において異なる第３位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像を検出する第３検出手段をさらに備えており、
   前記テスト画像形成手段は、前記感光体の前記第３位置を、複数の光強度それぞれで前記露光手段に露光させることで現像剤像である複数の第３テスト画像を前記被転写体に形成し、
   前記更新手段は、前記第３検出手段による前記複数の第３テスト画像それぞれの検出結果である複数の第３検出結果を更に使用して前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
8. 前記感光体の前記第１位置は、前記主走査方向において、前記第２位置と前記第３位置との間にあることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記更新手段は、前記複数の第２検出結果のうち、前記第１検出結果との色差が最も小さい第２検出結果を判定し、前記複数の第３検出結果のうち、前記第１検出結果との色差が最も小さい第３検出結果を判定し、前記判定した第２検出結果を得た第２テスト画像の形成に使用した光強度である第２光強度と、前記判定した第３検出結果を得た第３テスト画像の形成に使用した光強度である第３光強度と、前記第１光強度と、に基づき前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記更新手段は、前記第１位置での露光強度が前記第１光強度となり、前記第２位置での露光強度が前記第２光強度となる第１直線により、前記第１位置から前記第２位置に向かう側における前記主走査方向の位置と露光強度との関係を求め、前記第１位置での露光強度が前記第１光強度となり、前記第３位置での露光強度が前記第３光強度となる第２直線により、前記第１位置から前記第３位置に向かう側における前記主走査方向の位置と露光強度との関係を求め、前記求めた関係に基づき前記複数の区間それぞれの露光強度を決定することで前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記感光体の前記第１位置とは前記主走査方向において異なる第２位置に形成され、前記被転写体に転写された現像剤像を検出する第２検出手段をさらに備えており、
    前記処理手段は、
    前記感光体の前記第１位置を、前記露光プロファイルが示す第１光強度との差が前記所定値以内である複数の光強度それぞれで前記露光手段に露光させることで現像剤像である複数の第１テスト画像を前記被転写体に形成し、前記感光体の前記第２位置を、前記第１光強度との差が前記所定値より大きい光強度を含む複数の光強度それぞれで前記露光手段に露光させることで現像剤像である複数の第２テスト画像を前記被転写体に形成するテスト画像形成手段と、
    前記第１検出手段による前記複数の第１テスト画像それぞれの検出結果である複数の第１検出結果と、前記第２検出手段による前記複数の第２テスト画像それぞれの検出結果である複数の第２検出結果と、に基づき前記露光プロファイルを更新する更新手段と、
    を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記更新手段は、前記複数の第１検出結果それぞれと前記複数の第２検出結果それぞれとの色差のうち、その値が最も小さくなる第１検出結果及び第２検出結果を判定し、前記判定した第１検出結果を得た第１テスト画像の形成に使用した光強度である第２光強度と、前記判定した第２検出結果を得た第２テスト画像の形成に使用した光強度である第３光強度と、に基づき前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記更新手段は、前記第１位置での露光強度が前記第２光強度となり、前記第２位置での露光強度が前記第３光強度となる直線により、前記主走査方向の位置と露光強度との関係を求め、前記求めた関係に基づき前記複数の区間それぞれの露光強度を決定することで前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記処理手段は、前記現像手段による現像剤の使用状態に基づき、前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記処理手段は、前記主走査方向の位置と露光強度との関係を示す直線であって、前記第１位置では第１光強度となる前記直線の傾きを、前記現像手段による現像剤の使用状態に基づき更新し、傾き更新後の前記主走査方向の位置と露光強度との関係を示す直線に基づき前記複数の区間それぞれの露光強度を決定することで前記露光プロファイルを更新することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記現像剤の使用状態は、所定の単位時間当たりに前記現像手段が使用した現像剤の量に基づく値であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
17. 前記現像剤の使用状態は、画像を形成した記録材の画像形成領域の面積に対する当該記録材への当該画像の形成のために前記現像手段が前記感光体に付着させた現像剤の面積の比に基づく値であることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の画像形成装置。
18. 前記所定値は、露光強度の変動による色差を所定範囲内とする値であることを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。