JP2018113636A

JP2018113636A - 画像形成装置及び画像形成プログラム

Info

Publication number: JP2018113636A
Application number: JP2017004069A
Authority: JP
Inventors: 善太郎根本; Zentaro Nemoto
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-07-19

Abstract

【課題】回転体の予め定めた回転位置を基準とした、画像品質に影響を与える変動量を特定する。【解決手段】画像形成装置１０は、調整画像が形成された記録媒体２８を用いて、調整画像の先頭位置を基準とした回転体の速度変動量、又は画像の濃度変動量の周波数特性を取得し、取得した変動量の周波数特性を、回転体におけるＺ相信号を基準とした周波数特性に変換し、変換した周波数特性を用いて、回転体の速度変動量又は画像の濃度変動量を打ち消す補正量を生成する。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置及び画像形成プログラムに関する。

特許文献１には、人間の視覚系の閾値のコントラスト感度特性を用いる画像評価方法であって、人間の視覚系の閾値のコントラスト感度特性として、平均明度または濃度のいずれか一方及び空間周波数を変数とする関数を用いることを特徴とする画像評価方法が開示されている。

特許文献２には、搬送経路に沿って搬送される写真感光材料に対して光を走査することにより、二次元画像を露光形成する画像露光手段を備え、前記画像露光手段により写真プリントが得られるように構成された写真処理機において、前記写真プリントの画像に発生したバンディングの原因を検出することのできる写真処理機のためのバンディング検出装置であって、前記画像露光手段により前記バンディング原因検出用の写真プリントを作成し、この写真プリントの画像を読み取るスキャナーと、前記画像のうちの指定されたエリアを検出するエリア検出手段と、前記指定されたエリア内の画像が露光されている間に駆動されていた部品を特定可能にするため、所定の表示を表示手段に行わせる制御手段とを備えたことを特徴とする写真処理機のためのバンディング検出装置が開示されている。

特許文献３には、１画素に相当する発光素子をｎ個アレイ状に並べて感光体に潜像画像を形成する露光用発光素子アレイヘッドと、前記発光素子アレイヘッドにより照射された光によって静電潜像を形成する感光体と、前記感光体上に形成された静電潜像にトナーを付着することにより可視画像に現像する現像機と、前記現像機により感光体上に付着したトナー画像を記録媒体へ転写する転写手段と、記録媒体に転写されたトナーを記録媒体に密着されるための定着手段と、画像の反射濃度を読み取り電気信号に変換するスキャナー部を有する電子写真装置において、発光素子アレイヘッドにあらかじめ決められた複数の階調表現するための画像データを入力し、記録媒体上にトナーによる複数の諧調を表す濃度パッチを形成する手段と、前記記録媒体上のトナーによる濃度パッチを前記スキャナー部で読み取る手段と、前記発光素子アレイヘッドに入力した画像データに対する出力画像の濃度特性を計算する手段と、前記濃度特性を電子写真装置内にある濃度特性記憶手段に記憶させる手段と、前記プリンタ部において発光素子アレイヘッドにあらかじめ決められた中間諧調濃度表現するための画像データを入力し、記録媒体上にトナーによる中間調を表す濃度パッチを形成する手段と、前記記録媒体上のトナーによる濃度パッチを前記スキャナー部で読み取る手段により、前記発光素子アレイの光量ばらつきによる濃度ムラを検出する手段と、電子写真装置内にある発光素子アレイ光量ムラ記憶手段に記憶させる手段と、前記濃度特性記憶手段にある濃度特性と、前記発光素子アレイ光量ムラにより、各濃度領域における光量ムラを補正するための補正量を計算する手段と、前記補正量に従い発光素子アレイヘッドに入力する画像データに補正する手段と、を有し、発光素子アレイの光量ムラによる濃度ムラを補正することを特徴とした画像形成装置が開示されている。

特開２０００−１９４８５２号公報特開２００３−５２９８号公報特開２００３−１２７４５９号公報

画像形成装置には、例えば感光体に代表される数多くの回転体が含まれ、画像形成の際、回転体がモータによって駆動される。

しかしながら、回転体の回転方向に沿った周囲を真円にすることは困難であるため、上述した回転体の周囲は真円に対する幾何学公差を有することがある。また、回転体を予め定めた速度で回転させる場合、回転体を回転させるモータの回転速度ができるだけ変動しないようにモータの駆動制御が行われるが、例えばモータの応答特性又はモータの駆動力を回転体に伝達するギアの噛み合わせ状態等によっては、回転体の回転速度が予め定めた速度から乖離してしまう場合がある。

したがって、回転体の形状及び回転体の速度変動に伴い、記録媒体に形成された画像の位置ずれ及び濃度ムラが発生することがある。

しかしながら、回転体の速度変動特性又は画像の濃度変動特性が予め特定されていれば、回転体の速度変動特性又は画像の濃度変動特性を補正することで、記録媒体に形成される画像の劣化が抑制される。

本発明は、上記内容を鑑みてなされたものであり、回転体の予め定めた回転位置を基準とした、画像品質に影響を与える変動量を特定することができる画像形成装置及び画像形成プログラム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、請求項１記載の画像形成装置は、画像形成に関する予め定めた値からの変動量を示す調整画像が形成された記録媒体を用いて、前記記録媒体に形成された前記調整画像の先頭位置を基準とした前記変動量の周波数特性を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得した前記変動量の周波数特性によって表される前記変動量の第１の位相を、画像形成の際に駆動される回転体の予め定めた回転位置を基準とした第２の位相に変換する変換手段と、前記変換手段で変換した前記第２の位相、及び前記変動量の周波数特性で表される前記変動量の振幅を用いて、前記変動量を打ち消すように画像形成に用いられる装置を駆動するための補正量を生成する生成手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記回転体の回転周期より短い時間を計測する計測手段を備え、前記変換手段は、前記記録媒体に前記調整画像を形成し始めるまでに設けられた、前記記録媒体の搬送方向に沿った余白の長さと、前記記録媒体に前記調整画像を形成する際に前記計測手段で計測された、前記回転体が１回転する毎に出力される基準信号を検知してから前記記録媒体に前記余白を形成し始めるまでの時間と、を用いて、前記第１の位相を前記第２の位相に変換する。

請求項３記載の発明は、前記記録媒体は、前記記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に沿って形成された基準線を含み、前記取得手段は、前記記録媒体に形成された画像を読み取る画像読み取り装置で読み取られた前記基準線が予め定めた方向に配置されるように前記調整画像の位置を移動した上で、前記調整画像の先頭位置を取得し、前記調整画像の先頭位置を基準とした前記変動量の周波数特性を取得する。

請求項４記載の発明は、前記装置の駆動量を前記生成手段で生成された前記補正量で補正する補正手段を備える。

請求項５記載の発明は、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って複数の線分が形成された第１の画像、及び前記記録媒体の予め定めた領域を予め定めた範囲内の濃度で塗りつぶした第２の画像の少なくとも１つを前記調整画像として用いることで、前記変動量の周波数特性を取得する。

請求項６記載の発明は、前記装置は前記回転体であり、且つ、前記調整画像として前記第１の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体に形成された隣接する各々の線分の線間距離と、予め定めた線間距離との差分から得られる前記回転体の速度変動量の周波数特性を取得し、前記生成手段は、前記回転体の速度変動量を打ち消すように前記回転体の回転速度を補正する補正量を生成する。

請求項７記載の発明は、前記装置は前記回転体であり、且つ、前記調整画像として前記第２の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、前記生成手段は、予め定めた前記濃度変動量と前記回転体の速度変動量との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される前記回転体の速度変動量を打ち消すように前記回転体の回転速度を補正する補正量を生成する。

請求項８記載の発明は、前記装置は感光体に光を照射して画像に対応した静電潜像を形成する露光装置であり、且つ、前記調整画像として前記第２の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、前記生成手段は、予め定めた前記濃度変動量と前記露光装置から照射した光量との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される濃度変動量を打ち消すように前記露光装置から前記感光体に照射する光量を補正する補正量を生成する

請求項９記載の発明は、前記装置が感光体を帯電させる際に印加する帯電電圧、又は前記感光体に形成された静電潜像を現像剤で現像する際に印加する現像電圧を供給する電源装置の場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、前記生成手段は、前記電源装置が帯電電圧を供給する場合、予め定めた前記濃度変動量と帯電電圧との対応関係を参照し、前記電源装置が現像電圧を供給する場合、予め定めた前記濃度変動量と現像電圧との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される濃度変動量を打ち消すように前記電源装置から供給する電圧を補正する補正量を生成する。

請求項１０記載の画像形成プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の各手段として機能させる。

請求項１、１０記載の発明によれば、回転体の予め定めた回転位置を基準とした、画像品質に影響を与える変動量を特定することができる、という効果を有する。

請求項２記載の発明によれば、調整画像を用いることで、回転体の予め定めた回転位置を基準とした、画像品質に影響を与える変動量を特定することができる、という効果を有する。

請求項３記載の発明によれば、画像読み取り装置で読み取った調整画像の向きに関わらず、調整画像から調整画像の副走査方向に沿った変動量の周波数特性を取得することができる、という効果を有する。

請求項４記載の発明によれば、画像品質に影響を与える変動量を補正することができる、という効果を有する。

請求項５記載の発明によれば、回転体の速度変動量及び画像の濃度変動量の少なくとも１つを調整画像から取得することができる、という効果を有する。

請求項６記載の発明によれば、隣接する線分の線間距離から回転体の速度変動量を補正する補正量を生成することができる、という効果を有する。

請求項７記載の発明によれば、画像の濃度変動量から回転体の速度変動量を補正する補正量を生成することができる、という効果を有する。

請求項８記載の発明によれば、画像の濃度変動量から露光装置の光量を補正する補正量を生成することができる、という効果を有する。

請求項９記載の発明によれば、画像の濃度変動量から帯電電圧又は現像電圧を供給する電源装置の電圧を補正する補正量を生成することができる、という効果を有する。

画像形成装置の要部斜視図の一例である。画像形成ユニットの構成例を示す図である。画像形成装置の電気系統の要部構成例を示す図である。ラダー画像の一例を示す図である。調整画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。調整画像形成処理におけるＺ相信号、クロック信号、及び時間差カウンタの関係例を示す図である。ラダー画像を用いた補正量生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。原稿読取ユニットにおける調整画像の読み取り例を示す図である。ラダー画像における基準線の一例を示す図である。調整画像から取得した濃度グラフの一例を示す図である。速度変動特性の一例を示す図である。ラダー画像の先頭位置を基準とした速度変動特性をＺ相信号を基準とした速度変動特性に変換する過程の一例を説明する模式図である。ユーザ画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。フィードフォワード補正テーブルによる感光体駆動モータの速度制御の一例を説明する模式図である。ハーフトーン画像の一例を示す図である。ハーフトーン画像を用いた補正量生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。ハーフトーン画像における基準線の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、同じ機能を担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。

＜第１実施形態＞
まず、開示の技術に係る画像形成装置１０の全体構成について、図１を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の要部斜視図を示す。

画像形成装置１０の装置上部には原稿読取ユニット１２が設けられ、原稿読取ユニット１２の下方には画像形成ユニット１４が配置されている。原稿読取ユニット１２は、たとえばＣＣＤ（Charge Coupled Device）を用いた図示しない光学読取部と原稿カバー１６内の原稿搬送部１８を含んで構成される。

原稿搬送部１８は、原稿カバー１６に設けられている原稿台１６Ａに載せられた原稿２０を引き込んで、図示しない搬送原稿読取ガラス（いわゆる、プラテンガラス）上に原稿２０を搬送する。そして、原稿読取ユニット１２は、図示しない光学読取部により、図示しない搬送原稿読取ガラス上に搬送された原稿２０の内容をＣＣＤで読み取る。

原稿読取ユニット１２で読み取りが完了した原稿２０は、原稿搬送部１８によって原稿カバー１６に設けられている排出台１６Ｂに排出される。

こうした原稿読取ユニット１２における各装置の動作は、後述する制御部３０によって処理される。なお、原稿読取ユニット１２は画像読み取り装置の一例である。

また、画像形成装置１０には、利用者からの操作を受け付けると共に、画像形成装置１０に関する各種情報を表示する操作表示ユニット１１が設けられている。操作表示ユニット１１には、例えばソフトウェアプログラムによって操作の受け付けを実現する表示ボタンや各種情報が表示されるタッチパネル式のディスプレイ１３、及びテンキーやスタートボタンなどのハードウェアキー１５等が設けられている。

操作表示ユニット１１で受け付けた操作内容、及び操作表示ユニット１１に表示する情報内容は、後述する制御部３０によって処理される。

一方、画像形成ユニット１４は、記録媒体の種別やサイズ毎に分類されて各用紙収容部１７に収容された記録媒体に、例えば電子写真方式によって利用者が指定した画像（ユーザ画像）を形成する。

図２は、画像形成ユニット１４で実行される画像形成の一例を示す図である。なお、ここでは記録媒体に白黒画像を形成する例について説明する。

図２に示すように、画像形成ユニット１４は、帯電後に光が照射されることにより、表面に静電潜像が形成される感光体２１を備える。

感光体２１の周囲には、図示しないモータによって回転駆動しながら、帯電バイアス電源３３から印加される電圧によって感光体２１の表面を帯電する帯電ロール２２と、感光体２１に光を照射して、感光体２１の表面にユーザ画像に対応した静電潜像を形成する書き込みヘッド２３と、感光体２１に形成された静電潜像にトナーを付着し、静電潜像を現像する現像装置２４が配置される。

また、画像形成ユニット１４は、感光体２１と対向する位置に、記録媒体２８を挟んで感光体２１との間に電界を印加し、感光体２１の表面に形成されたトナー画像を記録媒体２８に転写する転写ロール２６と、トナー画像の転写後に感光体２１に残留するトナーを除去するクリーニング装置２９とを備えている。

感光体２１と転写ロール２６との間隙（ニップ部）を通過した記録媒体２８の搬送方向下流側には記録媒体２８上に転写されたトナー画像を加熱し、記録媒体２８に定着させる定着装置５０が設けられている。

ここで、感光体２１には、矢印Ａ方向に回転する金属製ドラムの表面に有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等を含む感光体層を形成したものが用いられる。また、帯電ロール２２には、例えばコロナ放電を発生するスコロトロンが用いられる。

更に、書き込みヘッド２３は、記録媒体２８の搬送方向（「副走査方向」とも言う）と直交する方向、すなわち感光体２１の回転軸方向（「主走査方向」とも言う）の最大画素数に対応する数の発光素子(Light Emitting Diode:LED)を有するＬＥＤプリントヘッド（ＬＥＤアレイ）を備え、ユーザ画像に対応した画像信号に基づいて点滅する光を照射し、これにより感光体２１の表面に静電潜像を形成する。すなわち書き込みヘッド２３は、露光装置の一例である。なお、静電潜像とは、例えば光の当たった部分の感光体２１の表面電位が低下することで、光の当たっていない部分の表面電位との電位差によって表される画像のことである。

また、現像装置２４は、着色粒子であるトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤をハウジング３１内に収容し、現像ロール３２に二成分現像剤を付着させ、図示しないモータによって回転駆動する現像ロール３２に現像バイアス電源２５からの現像バイアスを印加することで、例えば負極に帯電したトナーで静電潜像を現像し、感光体２１にトナー画像を生成する。

更に、転写ロール２６は、例えば感光体２１に接触して配置され、転写バイアス電源２７で感光体２１上のトナー画像が記録媒体２８に引き付けられる方向の転写バイアスを転写ロール２６に印加することで、感光体２１上のトナー画像を記録媒体２８に転写する。

一方、記録媒体２８に転写されずに感光体２１に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって感光体２１から除去される。更に、定着装置５０は、加熱ロール５１及び加圧ロール５２を含み、加熱ロール５１と加圧ロール５２とのニップ部に記録媒体２８を挟みこみながら搬送することにより、転写ロール２６によって転写されたトナー画像を記録媒体２８に定着させる。

図１では、感光体２１から記録媒体２８に画像を直接転写する画像形成ユニット１４の例を示した。しかし、画像の転写方式はこれに限られず、例えば感光体２１に形成されたトナー画像を中間転写ベルトに転写した後、中間転写ベルトに転写されたトナー画像を記録媒体２８に転写する、いわゆる中間転写方式を用いてもよい。

また、画像形成ユニット１４は、プロセスカラーと呼ばれるイエロー、マゼンダ、シアン、及びブラック毎に、感光体２１、帯電ロール２２、書き込みヘッド２３、現像装置２４、現像バイアス電源２５、転写ロール２６、転写バイアス電源２７、及びクリーニング装置２９を備え、感光体２１の各々に、対応する色のトナー画像を生成し、各色のトナー画像を記録媒体２８に順次重ね合わせることによって、記録媒体２８にカラー画像を形成するものであってもよい。更に、画像形成ユニット１４は、プロセスカラーの他、ユーザ画像の下地又は被覆、或いは、プロセスカラーでは実現が困難な色合い（例えば金属光沢感）の表現に用いられる特色に対応したトナー画像を記録媒体２８に形成するものであってもよい。

こうした画像形成ユニット１４における各装置の動作は、制御部３０によって処理される。

図３は、画像形成装置１０における電気系統の要部構成例を示す図である。

画像形成装置１０は、画像形成装置１０を制御する制御部３０にＣＰＵ(Central Processing Unit)３４を備える。また、画像形成装置１０の制御部３０は、各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ(Read Only Memory)３６、及びＣＰＵ３４による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)３５を備える。

ＣＰＵ３４、ＲＡＭ３５、及びＲＯＭ３６は、画像形成装置１０の内部バス３８で互いに接続される。また、内部バス３８には、制御部３０と外部装置とのインターフェースであるＩ／Ｏ３７を介して操作表示ユニット１１、原稿読取ユニット１２、画像形成ユニット１４、及び通信装置１９が接続される。

通信装置１９は、画像形成装置１０をＬＡＮ（Local Area Network）、インターネット、又は専用回線等の通信回線に接続し、通信回線に接続されたコンピュータ、デジタルカメラ、スマートフォン、又はタブレット端末といった他の電子機器との間で、例えば画像データ等のデータの送受信を行う。

このように、画像形成装置１０の制御部３０は、ＣＰＵ３４、ＲＡＭ３５、ＲＯＭ３６、及びＩ／Ｏ３７を備えるコンピュータによって実現される。

次に、画像形成装置１０の作用について説明する。画像形成装置１０は、例えば図示しないモータによって回転駆動される感光体２１の速度変動量を示す調整画像を形成する調整画像形成モードを備える。

制御部３０は、操作表示ユニット１１を介して利用者から調整画像形成モードの開始指示を受け付けると、例えば図４に示すような調整画像を記録媒体２８に形成する。

記録媒体２８に形成される調整画像の内容は、画像形成に関わる回転体（この場合、感光体２１）の速度変動量が画像から検出されるようなものであればどのような画像であってもよい。ここでは一例として、主走査方向に沿った線分を副走査方向に予め定めた間隔で複数形成した、いわゆるラダー画像４０を調整画像として用いる場合について説明する。

なお、ラダー画像４０が形成された記録媒体２８の副走査方向に沿った搬送方向下流側の辺２８Ａから見て、最初に位置するラダー画像４０の線分４０Ａ（ラダー画像４０の先頭位置）までの距離、すなわち余白の長さＬ_Aは予め定められている。

そして、調整画像形成モードでは、ラダー画像４０の後端の線分４０Ｂから記録媒体２８の副走査方向に沿った搬送方向上流側の辺２８Ｂまでの余白の長さＬ_Bと、余白の長さＬ_Aとが異なるラダー画像４０を記録媒体２８に形成することで、ラダー画像４０が形成された記録媒体２８を利用者が見た場合に、記録媒体２８の搬送方向下流側の辺２８Ａ、すなわち、ラダー画像４０を記録媒体２８に形成し始めた側の端部がわかるようになっている。

なお、記録媒体２８におけるラダー画像４０の形成方向を示すため、ラダー画像４０を記録媒体２８に形成し始めた側の記録媒体２８の端部に、予め定めた記号又は文字を付してもよい。以降では、長さＬ_Aによって表される、画像形成装置１０がラダー画像４０を形成し始めるまでに設けられた記録媒体２８の余白を「第１余白」、長さＬ_Bによって表される、画像形成装置１０がラダー画像４０を形成し終わった後に設けられた記録媒体２８の余白を「第２余白」という場合がある。

次に、制御部３０で調整画像形成モードの開始指示を受け付けた場合にＣＰＵ３４によって実行される調整画像形成処理について説明する。図５は、調整画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

調整画像形成処理を規定する調整画像形成プログラムは、例えばＲＯＭ３６に予め記憶されており、ＣＰＵ３４は、調整画像形成プログラムをＲＯＭ３６から読み出して、調整画像形成処理を実行する。

まず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ３４は、感光体２１の回転状況を検知する受光センサからＺ相信号を検出したか否かを判定する。

ここでＺ相信号とは、感光体２１のような回転体が１回転する毎に受光センサから出力されるパルスであり、基準信号の一例である。例えば回転体と共に回転する遮光板を間に挟むように発光素子と受光センサが配置され、当該遮光板には、回転体が１回転する毎に発光素子から照射される光が受光センサで受光できるようなスリットが設けられている。したがって、回転体が１回転する毎に受光センサからＺ相信号がＣＰＵ３４に通知される。

ＣＰＵ３４は、Ｚ相信号が検出されるまでＳ１０を繰り返してＺ相信号を監視し、Ｚ相信号を検出した場合、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、ＣＰＵ３４は、例えばＲＡＭ３５の予め定めた領域に設けた時間差カウンタを“０”にリセットする。

ここで、時間差カウンタとは、Ｚ相信号を検出してから、ラダー画像４０に対応する画像データ（ラダー画像データ）を用いて、記録媒体２８にラダー画像４０を形成し始めるまでの時間差を計測するカウンタである。

ステップＳ３０において、ＣＰＵ３４は、感光体２１が１回転して、受光センサから再びＺ相信号を検出したか否かを判定する。ステップＳ３０の判定処理が肯定判定の場合にはステップＳ２０に移行し、時間差カウンタを“０”にリセットする。すなわち、ＣＰＵ３４は、Ｚ相信号を検出する度に、時間差カウンタを“０”にリセットする。

一方、ステップＳ３０の判定処理が否定判定の場合にはステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０において、ＣＰＵ３４は、クロック信号を検出したか否かを判定する。ここで、クロック信号とは、隣り合うＺ相信号の間隔によって表される感光体２１の回転周期より短い予め定めた間隔でオンオフを繰り返すパルス信号である。クロック信号としては、例えばＣＰＵ３４に内蔵され、ＣＰＵ３４の処理の基準となる同期信号を形成するクロック信号を用いればよいが、これに限らず、感光体２１の回転周期より短い予め定めた間隔でオンオフを繰り返す専用のパルス信号を用いてもよい。

ステップＳ４０の判定処理が肯定判定の場合にはステップＳ５０に移行し、ステップＳ５０において、ＣＰＵ３４は、時間差カウンタに“１”を加算する。

一方、ステップＳ４０の判定処理が否定判定の場合には、ステップＳ５０の処理を実行せずにステップＳ６０に移行する。

ステップＳ６０において、ＣＰＵ３４は、画像形成ユニット１４で画像形成準備が終了したか否かを判定する。具体的には、例えばＣＰＵ３４は、画像形成準備が終了した場合に画像形成ユニット１４が通知する準備完了信号を検出した際に、画像形成ユニット１４で画像形成準備が終了したと判定する。

ステップＳ６０の判定処理が否定判定の場合にはステップＳ３０に移行し、画像形成ユニット１４で画像形成準備が終了するまで、ステップＳ３０〜Ｓ６０の処理を繰り返しながらＺ相信号、クロック信号、及び準備完了信号を監視する。

一方、ステップＳ６０の判定処理が肯定判定の場合にはステップＳ７０に移行する。

ステップＳ７０において、ＣＰＵ３４は、例えばＲＯＭ３６に予め記憶されたラダー画像データを読み込み、時間差カウンタの値をＲＡＭ３５に記憶する。なお、ラダー画像データは、例えば感光体２１の予め定めた回転速度に対して、隣接する線分の間隔が予め定めた間隔となるラダー画像４０を記録媒体２８に形成するように予め作成された画像データである。

Ｓ８０において、ＣＰＵ３４は、画像形成ユニット１４を制御して、記録媒体２８にラダー画像４０を形成し、図５に示した調整画像形成処理を終了する。ステップＳ８０の処理の間もＺ相信号及びクロック信号は検出されるため、ＣＰＵ３４は、クロック信号を検出する度に時間差カウンタを１つずつ増加させ、Ｚ相信号を検出した場合には時間差カウンタを“０”にリセットする処理を継続する。ただし、ステップＳ８０でのラダー画像４０の形成中には時間差カウンタの値はＲＡＭ３５に記録されずに、単に増減を繰り返すだけである。

調整画像形成処理によってＲＡＭ３５には、Ｚ相信号を検出してからラダー画像４０を記録媒体２８に形成し始めるまでの時間差Ｔ_Aを表す時間差カウンタが記録されることになる。具体的には、時間差Ｔ_Aは、時間差カウンタに記録された値と予め定められたクロック信号の周期の積によって表される。

上述したように、ラダー画像データには、記録媒体２８に長さＬ_Aの第１余白を形成するためのデータも含まれる。

したがって、ＣＰＵ３４は、クロック信号を検出する度に時間差カウンタを１つずつ増加させ、Ｚ相信号を検出した場合に時間差カウンタを“０”にリセットすることで、Ｚ相信号を検出してから第１余白を形成し始めるまでの時間を計測していることになる。

このようにラダー画像データにおいて、記録媒体２８に第１余白の形成を指示するためにラダー画像データの先頭に記述されたデータを「ラダー画像データ先頭」という。

図６は、図５に示した調整画像形成処理を実行した場合の、Ｚ相信号、クロック信号、及び時間差カウンタの関係例を示す図である。図６に示すように、時間差カウンタはＺ相信号を検出する度に“０”にリセットされる。そして、Ｚ相信号を検出してから第１余白を形成し始めるまでの時間Ｔ_Aに対応した時間差カウンタの値がＲＡＭ３５に記録される。

このようにして記録媒体２８に形成されたラダー画像４０は、例えば感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に対して変動すると、隣接する線分の間隔も予め定めた間隔からずれることになる。具体的には、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度より速くなると、ラダー画像４０の隣接する線分の間隔が予め定めた間隔より長くなり、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度より遅くなると、ラダー画像４０の隣接する線分の間隔が予め定めた間隔より短くなって記録媒体２８に記録される。

すなわち、図５に示した調整画像形成処理によって形成されたラダー画像４０には、感光体２１の予め定めた回転速度に対する速度変動量（以降、「感光体２１の速度変動量」という）が記録されていることになる。

したがって、調整画像形成処理によって形成されたラダー画像４０を原稿読取ユニット１２で読み込み、読み込んだラダー画像４０の副走査方向に沿って隣接する線分の間隔を解析することで、感光体２１の速度変動量が得られることになる。感光体２１の速度変動量が得られると、感光体２１の速度変動量を打ち消すように感光体２１の回転速度を補正する補正量が生成される。以降、画像形成装置１０でユーザ画像を形成する場合、生成した補正量を用いて感光体２１の回転速度を補正すれば、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に近づくことになる。

図７は、図５に示した調整画像形成処理によって形成されたラダー画像４０を原稿読取ユニット１２で読み込み、感光体２１の回転速度を補正する補正量を生成する補正量生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。図７の補正量生成処理は、操作表示ユニット１１を介して利用者から補正量生成処理の開始指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ３４によって実行される。具体的には、補正量生成処理の開始指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、例えばＲＯＭ３６に予め記憶された補正量生成処理を規定する補正量生成プログラムを読み出し、読み出した補正量生成プログラムを実行することで、補正量生成処理が実行される。

なお、補正量生成処理を開始するにあたり、原稿台１６Ａには、調整画像形成処理によってラダー画像４０が形成された記録媒体２８が載せられているものとする。この場合、原稿読取ユニット１２の図示しない光学読取部の主走査方向がラダー画像４０の線分の方向に沿うように、且つ、図示しない光学読取部が線分４０Ａから線分４０Ｂに向かって順にラダー画像４０を読み取るように、記録媒体２８を原稿台１６Ａに配置する。

まず、ステップＳ１００において、ＣＰＵ３４は、原稿読取ユニット１２を制御して、原稿台１６Ａに載せられた記録媒体２８を図示しない搬送原稿読取ガラス上に搬送し、図示しない光学読取部で、記録媒体２８に形成されたラダー画像４０を読み取る。

この際、記録媒体２８の搬送状況によっては、図８に示すように、記録媒体２８の各辺が、例えば矩形に設定された図示しない光学読取部による読み取り画像領域４１の各辺と交差して搬送原稿読取ガラス上に配置される場合がある。

図示しない光学読取部による読み取り画像領域４１での主走査方向と、ラダー画像４０の線分の方向とが異なる状態でラダー画像４０を読み取った場合、感光体２１の回転方向とは異なる方向に沿った速度変動量を取得することになる。したがって、ＣＰＵ３４は、図示しない光学読取部で読み取ったラダー画像４０の先頭に位置する線分４０Ａの方向が、図示しない光学読取部の主走査方向に近づくように、読み取ったラダー画像４０の画像を回転移動させる。

そして、ＣＰＵ３４は、図示しない光学読取部の主走査方向に沿ったラダー画像４０の中央部を、副走査方向に向かってラダー画像４０の先頭位置を示す線分４０Ａから後端の線分４０Ｂを含むように設定した矩形４２で切り出す。その後、ＣＰＵ３４は、切り出したラダー画像４０の両端に位置する線分のうち、何れの線分が線分４０Ａであるかをラダー画像４０に対応付けて、切り出したラダー画像４０をＲＡＭ３５に記憶する。ラダー画像４０の両端に位置する線分のうち、何れの線分が線分４０Ａであるかは、第１余白の長さ等から判別される。

このように図示しない光学読取部で読み取ったラダー画像４０から矩形状のラダー画像４０を切り出すことにより、ラダー画像４０のデータ量が削減され、以降に説明する処理の高速化が期待される。

なお、ラダー画像４０の線分の長さが、図示しない光学読取部の主走査方向に沿っているか判定しづらい程度に短い場合には、図５に示した調整画像形成処理において、ラダー画像４０の線分４０Ａと隣接するように、又は予め定めた間隔だけ離れた位置に、ラダー画像４０の線分の方向に沿って予め定めた長さ及び幅を有する基準線４４を記録媒体２８に形成してもよい。

基準線４４の長さ及び幅は、図示しない光学読取部で基準線４４が検出され、検出された基準線４４が図示しない光学読取部の主走査方向に沿っているか判定される程度のものあればよい。

図９は、基準線４４の一例を示す図である。図９に示すように、基準線４４は、ラダー画像４０と重ならないように第１余白に形成される。

読み取ったラダー画像４０に基準線４４が形成されている場合、線分４０Ａより基準線４４の方が図示しない光学読取部によって鮮明に検出されやすいため、ラダー画像４０の先頭位置が取得しやすくなる。また、ラダー画像４０の線分４０Ａを用いて線分４０Ａが図示しない光学読取部の主走査方向に沿うようにラダー画像４０を回転させるよりも、基準線４４が図示しない光学読取部の主走査方向に沿うようにラダー画像４０を回転させた方が、線分４０Ａを図示しない光学読取部の主走査方向にあわせやすくなる。

なお、図示しない光学読取部で読み取ったラダー画像４０と切り出したラダー画像４０を区別して説明する必要がある場合には、切り出したラダー画像４０を特に「ラダー画像４０Ｃ」という場合がある。図示しない光学読取部で読み取ったラダー画像４０と切り出したラダー画像４０を区別する必要のない場合には、これまで通り「ラダー画像４０」と記載する。

ステップＳ１１０において、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１００で取得したラダー画像４０Ｃを主走査方向に沿って予め定めた幅の領域に分割し、分割した領域に含まれる画素の濃度の平均値を算出する。ここで、濃度の平均値の算出は一例であり、例えば分割した領域に含まれる画素の濃度の最頻値等、他の要約統計量を算出するようにしてもよい。

ＣＰＵ３４は、算出した領域毎の濃度の平均値から、図１０に示すようなラダー画像４０Ｃの副走査方向に沿った濃度の変化を示す濃度グラフ４５を取得する。ここで、図１０の濃度グラフ４５の横軸はラダー画像４０Ｃの副走査方向の距離を示し、縦軸は濃度を示す。

濃度グラフ４５において、ラダー画像４０Ｃの線分が存在する位置の濃度は、他の位置の濃度に比べて高くなる。

したがって、ＣＰＵ３４は、濃度グラフ４５において濃度が極大値となる位置をラダー画像４０Ｃの線分がある位置とみなし、隣接する各々の極大値間の距離を、ラダー画像４０Ｃの隣接する各々の線分の線間距離として算出する。

既に説明したように、感光体２１の回転速度が変動しなければ、ラダー画像４０Ｃの線分は副走査方向に予め定めた間隔で形成されることになる。一方、感光体２１の回転速度が変動すれば、ラダー画像４０Ｃの隣接する各々の線分の線間距離は、感光体２１の速度変動量に応じて予め定めた間隔からずれることになる。

したがって、感光体２１の速度変動量は、予め定めた間隔（「線間距離Ｌ」とする）と、濃度グラフ４５におけるラダー画像４０Ｃの隣接する各々の線分の線間距離との差分によって表されることになる。

図１０に示すように、例えばラダー画像４０Ｃに含まれる線分４０Ｄと線分４０Ｅの距離が線間距離Ｌ_Nの場合、記録媒体２８に線分４０Ｄが形成された位置から線分４０Ｅが形成された位置まで感光体２１が回転した場合の感光体２１の速度変動量は、（Ｌ_N−Ｌ）で表される。同様に、例えばラダー画像４０Ｃに含まれる線分４０Ｅと線分４０Ｆの距離が線間距離Ｌ_N+1の場合、記録媒体２８に線分４０Ｅが形成された位置から線分４０Ｆが形成された位置まで感光体２１が回転した場合の感光体２１の速度変動量は、（Ｌ_N+1−Ｌ）で表される。

このようにしてＣＰＵ３４は、ラダー画像４０Ｃの先頭位置を示す線分４０Ａから後端を示す線分４０Ｂまでの各々の線分の線間距離を算出して、ラダー画像４０Ｃの先頭位置を基準とした感光体２１の速度変動量を算出する。

なお、ラダー画像４０Ｃを分割する領域の幅をできるだけ短くした方が、濃度グラフ４５において濃度が極大値となる位置がより正確に現れるため、感光体２１の速度変動量の算出精度が向上することになる。

ステップＳ１２０において、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１１０で算出した感光体２１の速度変動量に対して公知の周波数解析を実行し、感光体２１の速度変動量に対応した周波数特性（以降、「速度変動特性」という）を取得する。

ステップＳ１１０で算出した感光体２１の速度変動量には、様々な雑音成分が含まれるため、公知の周波数解析を実行することで、実際の感光体２１における速度変動量の変化に近い速度変動特性が取得される。

図１１は、感光体２１の速度変動量と、当該感光体２１の速度変動量に対応する速度変動特性の例を示した図である。図１１に示すように、周波数解析を行った後の速度変動特性は、周波数解析を行う前の感光体２１の速度変動量に比べて雑音成分が除去され、感光体２１の回転周期にあわせて繰り返して変動する速度変動特性の振幅及び位相が明確になっていることがわかる。

ステップＳ１２０で取得した速度変動特性は、ラダー画像４０の先頭位置を基準とした感光体２１の速度変動量を示しているが、画像形成ユニット１４でラダー画像４０の先頭位置を記録媒体２８に形成した際に感光体２１がどのような回転位置にあったかは、ラダー画像４０からはわからない。

したがって、ステップＳ１３０において、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１２０で取得した速度変動特性を、Ｚ相信号を基準とした速度変動特性に変換し、Ｚ相信号を基準として表される感光体２１の各回転位置と、ステップＳ１２０で取得した速度変動特性とを対応付け、感光体２１の各回転位置における速度変動量を取得する。

図１２は、ステップＳ１２０で取得した速度変動特性を、Ｚ相信号を基準とした速度変動特性に変換する過程の一例を示す模式図である。

図１２に示すように、ラダー画像データ先頭からラダー画像４０の先頭位置までは、第１余白の長さＬ_Aによって表される。一方、ラダー画像データ先頭からＺ相信号までの位相差は、図５のステップＳ７０でＲＡＭ３５に記憶された時間差カウンタによって表される。

すなわち、ラダー画像データ先頭を形成し始める直前に検出されたＺ相信号からラダー画像４０の先頭位置までの位相差は、時間差カウンタによって表される時間差Ｔ_Aと、第１余白の長さＬ_Aを感光体２１の予め定めた回転速度Ｖで除した時間差Ｔ_Bの和として表される。

したがって、ＣＰＵ３４は、時間差Ｔ_Aと時間差Ｔ_Bとを用いて、ステップＳ１２０で取得した速度変動特性を、Ｚ相信号を基準とした位相に変換する。ステップＳ１３０の処理によって、ラダー画像４０の先頭位置と、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の回転位置とが対応付けられ、ステップＳ１２０で取得した速度変動特性によって、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置における速度変動量が得られることになる。

ステップＳ１４０において、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１３０で取得したＺ相信号を基準とした速度変動特性を用いて、フィードフォワード補正テーブル４７（以降、「ＦＦ補正テーブル４７」という）を生成する。

ＦＦ補正テーブル４７は、感光体２１を駆動するモータの応答特性、及びモータの駆動力を感光体２１に伝達するギア等を含む駆動系統の応答特性を考慮して、感光体２１の速度変動量を打ち消し、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に近づくように作成された、Ｚ相信号を基準とした速度変動特性の位相及び振幅を補正するためのテーブルである。

モータの応答特性及び駆動系統の応答特性からＦＦ補正テーブル４７を作成する場合、例えばモータ及び駆動系統の伝達関数を用いる等の公知の手法が適用される。

なお、モータの応答特性及び駆動系統の応答特性は、例えば画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

そして、ＣＰＵ３４は、生成したＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５に記憶する。

以上によって図７に示した補正量生成処理を終了する。

次に、画像形成装置１０でユーザ画像を記録媒体２８に形成する指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ３４によって実行されるユーザ画像形成処理について説明する。図１３は、ユーザ画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ユーザ画像形成処理を規定するユーザ画像形成プログラムは、例えばＲＯＭ３６に予め記憶されており、ＣＰＵ３４は、ユーザ画像形成プログラムをＲＯＭ３６から読み出して、ユーザ画像形成処理を実行する。

ステップＳ２００において、ＣＰＵ３４は、図７に示した補正量生成処理のステップＳ１４０で生成されたＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５から読み込む。

ステップＳ２１０において、ＣＰＵ３４は、画像形成ユニット１４を制御して、指示されたユーザ画像を記録媒体２８に形成する。この際、ＣＰＵ３４は、図１４に示すように、ステップＳ２００で取得したＦＦ補正テーブル４７を用いて、Ｚ相信号を基準とした速度変動特性４６の位相及び振幅を調整した調整信号を生成する。そして、ＣＰＵ３４は、感光体２１を回転させる回転信号に調整信号を重畳して生成した入力信号４８を、感光体２１を駆動するモータに入力する。

したがって、感光体２１の速度変動量が打ち消され、図１４に示す速度変動量４９のように、感光体２１の速度変動量が“０”に近づくことになる。

以上によって図１３に示したユーザ画像形成処理を終了する。

なお、図５に示した調整画像形成プログラム、図７に示した補正量生成プログラム、及び図１３に示したユーザ画像形成プログラムは、画像形成プログラムの一例である。

このように第１実施形態に係る画像形成装置１０では、ラダー画像４０の線間距離のずれから算出した、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置における速度変動量を用いて、感光体２１の速度変動量を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。そして、画像形成装置１０は、ユーザ画像を記録媒体２８に形成する場合、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に近づくように、ＦＦ補正テーブル４７を用いて感光体２１を駆動するモータの回転速度を補正する。

したがって、ＦＦ補正テーブル４７を用いずに感光体２１を駆動するモータの回転を制御した場合に比べて、モータの速度変動量が小さくなり、記録媒体２８に形成されるユーザ画像の品質の劣化が抑制される。

なお、第１実施形態では、画像形成の際に駆動される回転体の例として感光体２１を用いて説明を行ったが、感光体２１以外の画像形成の際に駆動される回転体、例えば帯電ロール２２を駆動するモータ及び現像ロール３２を駆動するモータの少なくとも一方に第１実施形態に係る回転速度の補正手法を適用してもよい。更に、画像形成装置１０の画像形成ユニット１４に中間転写方式が用いられている場合、中間転写ベルトを搬送する搬送ロールを駆動するモータに対して、第１実施形態に係る回転速度の補正手法を適用してもよい。

帯電ロール２２、現像ロール３２、及び搬送ロールを駆動する各々のモータの回転速度が予め定めた回転速度から変動する場合にも、速度変動量に応じてラダー画像４０の線間距離が変動する。したがって、ラダー画像４０の線間距離から帯電ロール２２等の回転体の速度変動量が得られることになる。

したがって、図７のステップＳ１４０で、Ｚ相信号を基準とした速度変動特性を用いて、制御対象となる回転体に対するＦＦ補正テーブル４７を生成し、ユーザ画像を形成する場合に、生成したＦＦ補正テーブル４７を参照して、制御対象となる回転体を駆動するモータの回転を制御すればよい。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、調整画像の一例としてラダー画像４０を用いて回転体の速度変動量を補正したが、第２実施形態では調整画像の一例としてハーフトーン画像６０を用いることで、回転体の速度変動量を補正する画像形成装置１０Ａについて説明する。

画像形成装置１０Ａも図１に示した第１実施形態に係る画像形成装置１０と同じく、操作表示ユニット１１、原稿読取ユニット１２、画像形成ユニット１４、及び用紙収容部１７を含む。したがって、画像形成装置１０Ａにおける電気系統の要部構成例も画像形成装置１０と同じく、図３によって表される。

制御部３０は、操作表示ユニット１１を介して利用者から調整画像形成モードの開始指示を受け付けると、例えば図５に示した調整画像形成処理を実行する。

ただし、制御部３０は、図５のステップＳ８０において、図４に示したラダー画像４０の代わりに、図１５に示すハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成する。

図１５に示すように、ハーフトーン画像６０は、予め定めた濃度（例えば５０％濃度）の単色で塗りつぶされた画像である。

ラダー画像４０と同様に、ハーフトーン画像６０が形成された記録媒体２８の副走査方向に沿った搬送方向下流側の辺２８Ａから見て、最初に位置するハーフトーン画像６０の前端６０Ａ（ハーフトーン画像６０の先頭位置）までの距離、すなわち第１余白の長さＬ_Aは予め定められている。

そして、調整画像形成モードでは、ハーフトーン画像６０の後端６０Ｂから見て、記録媒体２８の副走査方向に沿った搬送方向上流側の辺２８Ｂまでの第２余白の長さＬ_Bと、第１余白の長さＬ_Aとが異なるハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成することで、ハーフトーン画像６０が形成された記録媒体２８を利用者が見た場合に、記録媒体２８の搬送方向下流側の辺２８Ａ、すなわち、ハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成し始めた側の端部がわかるようになっている。

なお、記録媒体２８におけるハーフトーン画像６０の形成方向を示すため、第１余白に予め定めた記号又は文字を付してもよい。

記録媒体２８に形成されたハーフトーン画像６０の濃度は、例えば感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に対して変動すると、予め定めた濃度からずれることになる。具体的には、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度より速くなると、ハーフトーン画像６０の濃度が予め定めた濃度より薄くなり、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度より遅くなると、ハーフトーン画像６０の濃度が予め定めた濃度より濃くなる傾向が見られる。

すなわち、図５に示した調整画像形成処理によって形成されたハーフトーン画像６０には、感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量が記録されていることになる。

したがって、調整画像形成処理によって形成されたハーフトーン画像６０を原稿読取ユニット１２で読み込み、読み込んだハーフトーン画像６０の副走査方向に沿った濃度変動量を解析することで、感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量が得られることになる。感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量が得られると、濃度変動量から感光体２１の速度変動量を対応付けることができるため、感光体２１の速度変動量を打ち消すように感光体２１の回転速度を補正する補正量が生成される。以降、画像形成装置１０Ａでユーザ画像を形成する場合、生成した補正量を用いて感光体２１の回転速度を補正すれば、感光体２１の回転速度が予め定めた回転速度に近づくことになる。

ここでは一例として、濃度が５０％のハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成したが、ハーフトーン画像６０の濃度は、ハーフトーン画像６０に感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量が記録されるような濃度であれば、特に制約はない。ハーフトーン画像６０の濃度が濃くなり過ぎても、薄くなり過ぎても感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量が記録されにくくなるため、具体的には、おおよそ４０％以上６０％以下の濃度を有するハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成することが好ましい。

図１６は、図５に示した調整画像形成処理によって形成されたハーフトーン画像６０を原稿読取ユニット１２で読み込み、感光体２１の回転速度を補正する補正量を生成する補正量生成処理の流れの一例を示すフローチャートである。図１６の補正量生成処理は、操作表示ユニット１１を介して利用者から補正量生成処理の開始指示を受け付けた場合に、ＣＰＵ３４によって実行される。具体的には、補正量生成処理の開始指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、例えばＲＯＭ３６に予め記憶された補正量生成処理を規定する補正量生成プログラムを読み出し、読み出した補正量生成プログラムを実行することで、補正量生成処理が実行される。

まず、ステップＳ１００Ａにおいて、ＣＰＵ３４は、図７のステップＳ１００と同様に、原稿読取ユニット１２を制御して、第１余白から読み込まれるように原稿台１６Ａに載せられた、ハーフトーン画像６０が形成された記録媒体２８を、図示しない搬送原稿読取ガラス上に搬送し、図示しない光学読取部でハーフトーン画像６０を読み取る。

ＣＰＵ３４は、図示しない光学読取部で読み取られたハーフトーン画像６０の前端６０Ａが図示しない光学読取部の主走査方向に近づくように、読み取ったハーフトーン画像６０の画像を回転移動させる。

そして、ＣＰＵ３４は、図示しない光学読取部の主走査方向に沿ったハーフトーン画像６０の中央部を、前端６０Ａから後端６０Ｂを含むように設定した矩形４２で切り出し、切り出したハーフトーン画像６０をＲＡＭ３５に記憶する。

この際、ＣＰＵ３４は、切り出したハーフトーン画像６０の副走査方向に沿った両端のうち、何れの端部が前端６０Ａであるかを示す情報をハーフトーン画像６０と対応付けてＲＡＭ３５に記憶する。切り出したハーフトーン画像６０の副走査方向に沿った両端のうち、何れの端部が前端６０Ａであるかは、第１余白の長さ等から判別される。

なお、ハーフトーン画像６０の先頭位置である前端６０Ａが判定しづらい場合、及びハーフトーン画像６０の主走査方向に沿った長さが短く、ハーフトーン画像６０を回転移動させた際に、ハーフトーン画像６０の前端６０Ａが図示しない光学読取部の主走査方向に近づいているか判定しづらい場合には、図１７に示すように、ハーフトーン画像６０の前端６０Ａと隣接するように、又は前端６０Ａから副走査方向に沿って予め定めた間隔だけ離れた位置に、ハーフトーン画像６０の前端６０Ａに沿って予め定めた長さ及び幅を有する基準線４４を記録媒体２８の第１余白に形成してもよい。

ステップＳ１１０Ａにおいて、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１００Ａで取得したハーフトーン画像６０を、原稿読取ユニット１２の図示しない光学読取部の主走査方向に沿って予め定めた幅の領域に分割し、分割した領域に含まれる画素の濃度の平均値を算出する。ここで、濃度の平均値の算出は一例であり、例えば分割した領域に含まれる画素の濃度の最頻値等、他の要約統計量を算出するようにしてもよい。

そして、ＣＰＵ３４は、ハーフトーン画像６０の予め定めた濃度と、分割した領域における濃度の平均値との差分を、感光体２１の速度変動に伴う濃度変動量として算出する。

ステップＳ１２０Ａにおいて、ＣＰＵ３４は、図７のステップＳ１２０と同様に、ステップＳ１１０Ａで算出した濃度変動量に対して公知の周波数解析を実行し、濃度変動量に対応した周波数特性（以降、「濃度変動特性」という）を取得する。

ステップＳ１３０Ａにおいて、ＣＰＵ３４は、図７のステップＳ１３０と同様に、ハーフトーン画像６０を記録媒体２８に形成する際に図５のステップＳ７０でＲＡＭ３５に記憶された時間差カウンタの値と第１余白の長さＬ_Aを用いて、ステップＳ１２０Ａで取得した濃度変動特性を、Ｚ相信号を基準とした濃度変動特性に変換し、Ｚ相信号を基準として表される感光体２１の各回転位置と、ステップＳ１２０Ａで取得した濃度変動特性とを対応付け、感光体２１の各回転位置における濃度変動量を取得する。

ステップＳ１４０Ａにおいて、ＣＰＵ３４は、ステップＳ１３０Ａで取得したＺ相信号を基準とした濃度変動特性を用いて、感光体２１の速度変動量を打ち消すように感光体２１の回転速度を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。

具体的には、ＣＰＵ３４は、画像の濃度変動量と感光体２１の速度変動量との対応関係を示す予め定めた変換テーブルを参照して、Ｚ相信号を基準とした濃度変動特性からＺ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置における速度変動量を算出する。そして、ＣＰＵ３４は、感光体２１を駆動するモータの応答特性、及びモータの駆動力を感光体２１に伝達するギア等を含む駆動系統の応答特性を考慮して、感光体２１の速度変動量を打ち消すように、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置における回転速度の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７を生成する。

なお、画像の濃度変動量と感光体２１の速度変動量との対応関係を示す変換テーブル、並びに、モータの応答特性及び駆動系統の応答特性は、例えば画像形成装置１０Ａの実機による実験や画像形成装置１０Ａの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

そして、ＣＰＵ３４は、生成したＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５に記憶し、図１６に示した補正量生成処理を終了する。

なお、図１６に示した補正量生成プログラムは、画像形成プログラムの一例である。

画像形成装置１０Ａでユーザ画像を記録媒体２８に形成する指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、図１３に示したユーザ画像形成処理を実行して、感光体２１の速度変動量を打ち消す。この場合、図１３のステップＳ２００では、図７のステップＳ１４０で生成したＦＦ補正テーブル４７の代わりに、図１６のステップＳ１４０Ａで生成したＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５から読み込むことになる。

このように第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａでは、ハーフトーン画像６０の濃度変動量から算出した、Ｚ相信号を基準とする感光体２１の各回転位置における速度変動量を用いて、感光体２１の速度変動量を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。そして、画像形成装置１０Ａは、ユーザ画像を記録媒体２８に形成する場合、生成したＦＦ補正テーブル４７を参照して感光体２１を駆動するモータの回転を制御する。

なお、第２実施形態では、画像形成の際に駆動される回転体の例として感光体２１を用いて説明を行ったが、感光体２１以外の画像形成の際に駆動される回転体、例えば帯電ロール２２を駆動するモータ及び現像ロール３２を駆動するモータの少なくとも一方に第２実施形態に係る回転速度の補正手法を適用してもよい。更に、画像形成装置１０Ａの画像形成ユニット１４に中間転写方式が用いられている場合、中間転写ベルトを搬送する搬送ロールを駆動するモータに対して、第２実施形態に係る回転速度の補正手法を適用してもよい。

＜第２実施形態の変形例１＞
上述した第２実施形態に係る画像形成装置１０Ａでは、ハーフトーン画像６０に現れる濃度変動が、画像形成の際に駆動される回転体の速度変動に起因するものであるとみなし、ハーフトーン画像６０の濃度変動量から回転体の速度変動量を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成した。

しかし、ハーフトーン画像６０に現れる濃度変動は、書き込みヘッド２３から感光体２１に照射される光の光量の変動によっても生じる場合がある。書き込みヘッド２３から照射される光の光量の変動は、例えばＬＥＤプリントヘッドの劣化、或いはＬＥＤプリントヘッドに供給される電圧の変動等の要因によって生じる。

したがって、画像形成装置１０ＡのＣＰＵ３４は、図１６に示した補正量生成処理のステップＳ１４０Ａにおいて、ステップＳ１３０Ａで取得したＺ相信号を基準とした濃度変動特性を用いて、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すように書き込みヘッド２３から照射される光の光量を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成してもよい。

具体的には、ＣＰＵ３４は、画像の濃度変動量と、当該濃度変動量を生じさせる書き込みヘッド２３の光量との対応関係を示す予め定めた変換テーブルを参照して、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すように、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において書き込みヘッド２３から照射する光の光量の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７を生成する。

なお、画像の濃度変動量と書き込みヘッド２３の光量との対応関係を示す変換テーブルは、例えば画像形成装置１０Ａの実機による実験や画像形成装置１０Ａの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

画像形成装置１０Ａでユーザ画像を記録媒体２８に形成する指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、図１３に示したユーザ画像形成処理を実行し、書き込みヘッド２３の光量を補正するＦＦ補正テーブル４７を用いて、書き込みヘッド２３から感光体２１に照射する光の光量を補正する。すなわち、本来のユーザ画像の濃度と、記録媒体２８に形成されたユーザ画像の濃度との差が小さくなるように書き込みヘッド２３の光量が制御される。

この場合、図１３のステップＳ２００では、図７のステップＳ１４０で生成した、回転体の回転速度の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７の代わりに、書き込みヘッド２３から照射する光の光量の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５から読み込むことになる。

このように第２実施形態の変形例１に係る画像形成装置１０Ａでは、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を用いて、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において書き込みヘッド２３から照射される光量を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。そして、画像形成装置１０Ａは、ユーザ画像を記録媒体２８に形成する場合、生成したＦＦ補正テーブル４７を参照して書き込みヘッド２３の光量を制御する。

したがって、ＦＦ補正テーブル４７を用いずに書き込みヘッド２３の光量を制御した場合に比べて、本来のユーザ画像の濃度と記録媒体２８に形成されるユーザ画像の濃度との差が小さくなり、記録媒体２８に形成されるユーザ画像の品質の劣化が抑制される。

＜第２実施形態の変形例２＞
ハーフトーン画像６０に現れる濃度変動は、書き込みヘッド２３から感光体２１に照射される光の光量の変動だけでなく、例えば現像バイアス電源２５の電圧変動によっても生じる場合がある。

これは、現像バイアス電源２５の電圧が予め定めた電圧の大きさから変動すると、回転しながら現像ロール３２に接触する感光体２１に形成されたハーフトーン画像６０に対応する静電潜像に付着するトナーの量が変動するためである。

したがって、画像形成装置１０ＡのＣＰＵ３４は、図１６に示した補正量生成処理のステップＳ１４０Ａにおいて、ステップＳ１３０Ａで取得したＺ相信号を基準とした濃度変動特性を用いて、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すように現像バイアス電源２５から供給する電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成してもよい。

具体的には、ＣＰＵ３４は、画像の濃度変動量と、当該濃度変動量を生じさせる現像バイアス電源２５の電圧との対応関係を示す予め定めた変換テーブルを参照して、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すような、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において現像バイアス電源２５から現像ロール３２に供給する電圧の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７を生成する。

なお、画像の濃度変動量と現像バイアス電源２５の電圧との対応関係を示す変換テーブルは、例えば画像形成装置１０Ａの実機による実験や画像形成装置１０Ａの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

画像形成装置１０Ａでユーザ画像を記録媒体２８に形成する指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、図１３に示したユーザ画像形成処理を実行し、現像バイアス電源２５の電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を用いて現像バイアス電源２５から現像ロール３２に供給する電圧を補正する。すなわち、本来のユーザ画像の濃度と、記録媒体２８に形成されたユーザ画像の濃度との差が小さくなるように、現像バイアス電源２５の電圧が制御される。

この場合、図１３のステップＳ２００では、図７のステップＳ１４０で生成した、回転体の回転速度の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７の代わりに、現像バイアス電源２５から現像ロール３２に供給する電圧の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７をＲＡＭ３５から読み込むことになる。

このように第２実施形態の変形例２に係る画像形成装置１０Ａでは、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を用いて、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において現像バイアス電源２５から現像ロール３２に供給される電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。そして、画像形成装置１０Ａは、ユーザ画像を記録媒体２８に形成する場合、生成したＦＦ補正テーブル４７を参照して現像バイアス電源２５の電圧を制御する。

したがって、ＦＦ補正テーブル４７を用いずに現像バイアス電源２５の電圧を制御した場合に比べて、本来のユーザ画像の濃度と記録媒体２８に形成されるユーザ画像の濃度との差が小さくなり、記録媒体２８に形成されるユーザ画像の品質の劣化が抑制される。

＜第２実施形態の変形例３＞
ハーフトーン画像６０に現れる濃度変動は、感光体２１の表面を帯電する帯電ロール２２に電圧を印加する帯電バイアス電源３３の電圧変動によっても生じる場合がある。

これは、帯電バイアス電源３３の電圧が予め定めた電圧の大きさから変動すると、回転しながら帯電ロール２２に接触する感光体２１表面の帯電量が位置毎に異なるため、ハーフトーン画像６０に対応する静電潜像に付着するトナー量も変動するためである。

したがって、画像形成装置１０ＡのＣＰＵ３４は、図１６に示した補正量生成処理のステップＳ１４０Ａにおいて、ステップＳ１３０Ａで取得したＺ相信号を基準とした濃度変動特性を用いて、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すように帯電バイアス電源３３から供給する電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成してもよい。

具体的には、ＣＰＵ３４は、画像の濃度変動量と、当該濃度変動量を生じさせる帯電バイアス電源３３の電圧との対応関係を示す予め定めた変換テーブルを参照して、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を打ち消すような、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において帯電バイアス電源３３から帯電ロール２２に供給する電圧の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７を生成する。

なお、画像の濃度変動量と帯電バイアス電源３３の電圧との対応関係を示す変換テーブルは、例えば画像形成装置１０Ａの実機による実験や画像形成装置１０Ａの設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により予め求められる。

画像形成装置１０Ａでユーザ画像を記録媒体２８に形成する指示を受け付けた場合、ＣＰＵ３４は、図１３に示したユーザ画像形成処理を実行し、帯電バイアス電源３３の電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を用いて、帯電バイアス電源３３から帯電ロール２２に供給する電圧を補正する。すなわち、本来のユーザ画像の濃度と、記録媒体２８に形成されたユーザ画像の濃度との差が小さくなるように、帯電バイアス電源３３の電圧が制御される。

この場合、図１３のステップＳ２００では、図７のステップＳ１４０で生成した、回転体の回転速度の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７の代わりに、帯電バイアス電源３３から帯電ロール２２に供給する電圧の補正量を規定したＦＦ補正テーブル４７を、ＲＡＭ３５から読み込むことになる。

このように第２実施形態の変形例３に係る画像形成装置１０Ａでは、ハーフトーン画像６０の濃度変動量を用いて、Ｚ相信号を基準とした感光体２１の各回転位置において帯電バイアス電源３３から帯電ロール２２に供給される電圧を補正するＦＦ補正テーブル４７を生成する。そして、画像形成装置１０Ａは、ユーザ画像を記録媒体２８に形成する場合、生成したＦＦ補正テーブル４７を参照して帯電バイアス電源３３の電圧を制御する。

したがって、ＦＦ補正テーブル４７を用いずに帯電バイアス電源３３の電圧を制御した場合に比べて、本来のユーザ画像の濃度と記録媒体２８に形成されるユーザ画像の濃度との差が小さくなり、記録媒体２８に形成されるユーザ画像の品質の劣化が抑制される。

以上、各実施形態を用いて開示の技術について説明したが、開示の技術は各実施形態に記載の範囲には限定されない。開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で各実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も開示の技術の技術的範囲に含まれる。例えば、開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で処理の順序を変更してもよい。

例えば、開示の技術では、原稿読取ユニット１２でラダー画像４０及びハーフトーン画像６０を読み込むようにしたが、一眼レフカメラ、スマートフォン付属のカメラ、又は携帯用スキャナー等で読み込み、通信回線を介して画像形成装置に送信するようにしても良い。

また、各実施形態では、図５に示した調整画像形成処理、図７に示したラダー画像４０を用いた補正量生成処理、図１３に示したユーザ画像形成処理、及び図１６に示したハーフトーン画像６０を用いた補正量生成処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、例えば図５、図７、図１３、及び図１６に示した各処理をハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、各処理をソフトウエアで実現する場合に比べて、処理の高速化が図られる。

また、実施の形態では、画像形成プログラムがＲＯＭ３６にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。開示の技術に係る画像形成プログラムを、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録された形態で提供してもよい。例えば、開示の技術に係る画像形成プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、及びＤＶＤ(Digital Versatile)−ＲＯＭ等の光ディスクに記録された形態、又はＵＳＢメモリ及びメモリカード等の可搬型記憶媒体に記録された形態で提供してもよい。また、開示の技術に係る画像形成プログラムを、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等に記録された形態で提供してもよい。また、画像形成装置が通信装置によって通信回線に接続されている場合、開示の技術に係る画像形成プログラムを、通信回線を介して取得するようにしてもよい。

１０（１０Ａ）・・・画像形成装置、１１・・・操作表示ユニット、１２・・・原稿読取ユニット、１４・・・画像形成ユニット、１７・・・用紙収容部、１８・・・原稿搬送部、１９・・・通信装置、２０・・・原稿、２１・・・感光体、２２・・・帯電ロール、２３・・・書き込みヘッド、２４・・・現像装置、２５・・・現像バイアス電源、２６・・・転写ロール、２７・・・転写バイアス電源、２８・・・記録媒体、２９・・・クリーニング装置、３０・・・制御部、３２・・・現像ロール、３３・・・帯電バイアス電源、３４・・・ＣＰＵ、３５・・・ＲＡＭ、３６・・・ＲＯＭ、４０（４０Ｃ）・・・ラダー画像、４１・・・読み取り画像領域、４４・・・基準線、４５・・・濃度グラフ、４６・・・速度変動特性、４７・・・フィードフォワード（ＦＦ）補正テーブル、４８・・・入力信号、４９・・・速度変動量、５０・・・定着装置、６０・・・ハーフトーン画像

Claims

画像形成に関する予め定めた値からの変動量を示す調整画像が形成された記録媒体を用いて、前記記録媒体に形成された前記調整画像の先頭位置を基準とした前記変動量の周波数特性を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得した前記変動量の周波数特性によって表される前記変動量の第１の位相を、画像形成の際に駆動される回転体の予め定めた回転位置を基準とした第２の位相に変換する変換手段と、
前記変換手段で変換した前記第２の位相、及び前記変動量の周波数特性で表される前記変動量の振幅を用いて、前記変動量を打ち消すように画像形成に用いられる装置を駆動するための補正量を生成する生成手段と、
を備えた画像形成装置。
前記回転体の回転周期より短い時間を計測する計測手段を備え、
前記変換手段は、前記記録媒体に前記調整画像を形成し始めるまでに設けられた、前記記録媒体の搬送方向に沿った余白の長さと、前記記録媒体に前記調整画像を形成する際に前記計測手段で計測された、前記回転体が１回転する毎に出力される基準信号を検知してから前記記録媒体に前記余白を形成し始めるまでの時間と、を用いて、前記第１の位相を前記第２の位相に変換する
請求項１記載の画像形成装置。
前記記録媒体は、前記記録媒体の搬送方向と交差する主走査方向に沿って形成された基準線を含み、
前記取得手段は、前記記録媒体に形成された画像を読み取る画像読み取り装置で読み取られた前記基準線が予め定めた方向に配置されるように前記調整画像の位置を移動した上で、前記調整画像の先頭位置を取得し、前記調整画像の先頭位置を基準とした前記変動量の周波数特性を取得する
請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
前記装置の駆動量を前記生成手段で生成された前記補正量で補正する補正手段を備えた
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿って複数の線分が形成された第１の画像、及び前記記録媒体の予め定めた領域を予め定めた範囲内の濃度で塗りつぶした第２の画像の少なくとも１つを前記調整画像として用いることで、前記変動量の周波数特性を取得する
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
前記装置は前記回転体であり、且つ、前記調整画像として前記第１の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体に形成された隣接する各々の線分の線間距離と、予め定めた線間距離との差分から得られる前記回転体の速度変動量の周波数特性を取得し、
前記生成手段は、前記回転体の速度変動量を打ち消すように前記回転体の回転速度を補正する補正量を生成する
請求項５記載の画像形成装置。
前記装置は前記回転体であり、且つ、前記調整画像として前記第２の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、
前記生成手段は、予め定めた前記濃度変動量と前記回転体の速度変動量との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される前記回転体の速度変動量を打ち消すように前記回転体の回転速度を補正する補正量を生成する
請求項５記載の画像形成装置。
前記装置は感光体に光を照射して画像に対応した静電潜像を形成する露光装置であり、且つ、前記調整画像として前記第２の画像を用いる場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、
前記生成手段は、予め定めた前記濃度変動量と前記露光装置から照射した光量との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される濃度変動量を打ち消すように前記露光装置から前記感光体に照射する光量を補正する補正量を生成する
請求項５記載の画像形成装置。
前記装置が感光体を帯電させる際に印加する帯電電圧、又は前記感光体に形成された静電潜像を現像剤で現像する際に印加する現像電圧を供給する電源装置の場合、前記取得手段は、前記記録媒体の搬送方向に沿った前記第２の画像の濃度変動量に対する周波数特性を取得し、
前記生成手段は、前記電源装置が帯電電圧を供給する場合、予め定めた前記濃度変動量と帯電電圧との対応関係を参照し、前記電源装置が現像電圧を供給する場合、予め定めた前記濃度変動量と現像電圧との対応関係を参照して、前記第２の画像によって表される濃度変動量を打ち消すように前記電源装置から供給する電圧を補正する補正量を生成する
請求項５記載の画像形成装置。
コンピュータを、請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の各手段として機能させるための画像形成プログラム。