JP2019035841A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】濃度補正の精度を向上させて画像欠陥を抑制することが可能な現像装置等を提供する。【解決手段】現像装置は、静電潜像を形成する像担持体と、各々が像担持体にトナーを供給して像担持体上の静電潜像をトナー像に現像する複数の現像ローラーと、複数の現像ローラーから像担持体にトナーが供給される際の濃度変動を示す値を、複数の現像ローラーの各々について解析する解析部と、解析部による解析結果に基づいて、濃度変動が無くなるように、複数の現像ローラーのうち少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する濃度補正部と、を備える。濃度補正部は、像担持体の回転方向における上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正が下流側の現像ローラーで生じる影響を考慮し、少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する。【選択図】図１４

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる現像装置としては、トナーとキャリアーとを含有する２成分現像剤を用いて現像を行うものが広く用いられている。また、近年では、複数の現像ローラーによりトナーを像担持体に供給して現像する多段現像方式の現像装置があり、この現像装置では、像担持体上に形成された潜像に対して複数回現像を行うことで、良質な画像を形成することができる。

ところで、現像装置および画像形成装置では、画像の濃度を忠実に再現する濃度再現性が求められる。この濃度再現性に関し、従来の現像装置では、像担持体と現像ローラーとにより形成される現像ニップ部のギャップ変動によって電界が変動し、像担持体に現像されるトナー像の画像濃度が変動する濃度変動が生じ、かかる濃度変動により印刷画像に欠陥が発生する問題があった。

この濃度変動の問題に対応するための従来技術として、像担持体との現像ニップ部において現像ローラーに印加される現像バイアスを変更する方策（特許文献１参照）、または、現像θすなわち像担持体に対する現像ローラーの速度比を変更する方策により、濃度補正を行う技術が知られている。

特開２０１２−２１１９３７号公報

しかしながら、複数の現像ローラーを備えた多段現像方式の現像装置では、現像バイアスを変更する方策および現像θを変更する方策のいずれの場合も、濃度補正を精度良く行うことが困難であった。本発明者らは、鋭意研究の末、多段現像方式の現像装置における濃度補正の精度が向上しない原因を突き止め、本発明を提案するに至った。

本発明の目的は、濃度補正の精度を向上させて画像欠陥を抑制することが可能な現像装置および画像形成装置を提供することである。

本発明に係る現像装置は、
静電潜像を形成する像担持体と、
各々が前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体上の静電潜像をトナー像に現像する複数の現像ローラーと、
前記複数の現像ローラーから前記像担持体にトナーが供給される際の濃度変動を示す値を、前記複数の現像ローラーの各々について解析する解析部と、
前記解析部による解析結果に基づいて、前記濃度変動が無くなるように、前記複数の現像ローラーのうち少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する濃度補正部と、を備え、
前記濃度補正部は、前記像担持体の回転方向における上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正が下流側の現像ローラーで生じる影響を考慮し、前記少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する。

本発明に係る画像形成装置は、
上記現像装置と、
前記像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
前記用紙に転写されたトナー像を定着する定着部と、
を備える。

本発明によれば、濃度補正の精度を向上させて画像欠陥を抑制することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における現像装置を概略的に示す図である。 本実施の形態におけるパッチ画像の濃度ムラを検出した結果の一例を説明する図である。 ２つの現像ローラーの各々の濃度ムラ等を説明する特性グラフである。 本実施の形態において選択できる補正対象の組み合わせを示す図である。 上流側の第１現像ローラーの濃度むらおよび補正量の概要を説明する特性グラフである。 下流側の第２現像ローラーの濃度むらおよび補正量の概要を説明する特性グラフである。 一方の現像ローラーへの補正量に対する他方の現像ローラーに与える影響を説明する図である。 各現像ローラーに対する一次補正の補正量を説明する表である。 各現像ローラーに対する最終的な補正量等を説明する表である。 本実施の形態におけるパッチ画像の濃度ムラ等を解析した結果を示す特性グラフである。 本実施の形態による濃度補正の結果等を説明する特性グラフである。 本実施の形態において制御部が行う濃度補正処理を説明するフローチャートである。 濃度補正処理の他の例を説明する表である。 濃度補正処理のさらに他の例を説明する表である。 濃度補正処理のさらにまた他の例を説明する表である。

以下、図面を参照して本実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す。

図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態における画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー像を中間転写ベルト４２１に一次転写し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー像を重ね合わせた後、用紙Ｓに二次転写することにより、トナー像を形成する。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、濃度検出センサー８０および制御部１００等を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓにトナー像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１および原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿またはコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１および操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定またはユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、記憶部７２内の濃度補正データ（濃度補正テーブルＬＵＴ）に基づいて濃度補正を行う。かかる濃度補正の処理の詳細については後述する。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、濃度補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示す。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、およびドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。一例では、感光体ドラム４１３の直径は、８０ｍｍである。感光体ドラム４１３の電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００は、感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３を一定の周速度で回転させる。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成される。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、像担持体としての中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は、無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも１つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるバックアップローラー４２３Ｂに対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用してもよい。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップで加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニット６０Ｄが配置されている。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２および搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類ごとに収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

濃度検出部８０は、像担持体としての用紙Ｓ上に形成された画像の濃度を検出するものである。本実施の形態では、濃度検出部８０は、光を射出する発光部としての複数の発光素子（例えば、赤外光を射出する赤外ＬＥＤアレイ）と、かかる光の反射光を受光する受光部としての受光素子（例えば、フォトダイオード）と、を備えた光学式のセンサーである。以下は、濃度検出部を濃度検出センサーと呼ぶ。

濃度検出センサー８０は、制御部１００の制御信号に基づいて動作し、用紙Ｓ上に形成された画像の濃度の値を濃度データとして制御部１００に出力する。

本実施の形態では、濃度検出センサー８０は、定着部６０の下流かつ排紙部５２の上流側に配置されている。濃度検出センサー８０は、上記複数の赤外ＬＥＤアレイが用紙Ｓの幅方向（搬送方向と直交する方向）に位置するように配置されている。

濃度検出センサー８０は、画像形成された用紙Ｓ上に各々の赤外ＬＥＤアレイから赤外光を照射し、その反射光をフォトダイオードにて受光し、かかる受光量（用紙Ｓ上の画像の濃度）に応じた電気信号をトナー濃度の検出信号（濃度データ）として制御部１００に出力する。

次に、図３を参照して、現像装置４１２の構成について説明する。本実施の形態の現像装置４１２は、複数（２つ）の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂを備えた多段現像方式の装置である。

現像装置４１２は、トナーと磁性キャリアーとを含む現像剤を用いて、像担持体である感光体ドラム４１３上に形成された静電潜像を現像することにより、感光体ドラム４１３上にトナー像を形成する。現像装置４１２では、感光体ドラム４１３の回転方向における上流側に現像ローラー２１０Ａが、下流側に現像ローラー２１０Ｂが、各々配置されている。これら現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂは、各々が感光体ドラム４１３に現像剤（トナー）を供給して、感光体ドラム４１３上の静電潜像をトナー像に現像する。

また、図３に示さないが、現像装置４１２は、補給された現像剤が溜められる現像槽、現像槽中の現像剤を攪拌する攪拌スクリュー、該攪拌された現像剤を現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに供給し、余剰の現像剤を回収するための供給ローラーなどを備える。

現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂは、各々、回転可能な現像スリーブ２１１と、現像スリーブ２１１の内部に配置された現像マグネットロール２１２と、を備える。現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂは、各々、感光体ドラム４１３に近接して配置され、感光体ドラム４１３に近接する現像領域へ現像剤を搬送する。一例では、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの現像スリーブ２１１，２１１は、各々、感光体ドラム４１３に対して０．３０ｍｍの隙間を有し、２２０ｇの現像剤を搬送する。

各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける現像スリーブ２１１，２１１は、各々、同一の直径（例えば２５ｍｍ）であり、制御部１００の制御の下、各々の駆動モーター２６０Ａ，２６０Ｂの動力が伝達されることによって、図３中の時計方向に所定の表面速度（周速度）で回転する。一例では、現像スリーブ２１１の周速度の初期設定値につき、現像ローラー２１０Ａの現像スリーブ２１１は６００ｍｍ／秒に設定され、現像ローラー２１０Ｂの現像スリーブ２１１は４８０ｍｍ／秒に設定される。したがって、この例では、現像ローラー２１０Ａの現像θ（θ１）と現像ローラー２１０Ｂの現像θ（θ２）の初期値は、互いに異なる値となっている。

各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける現像マグネットロール２１２，２１２内には、各々、磁界を発生させる複数の磁極が配置されている。現像マグネットロール２１２，２１２は、制御部１００の制御の下、各々の現像ＡＣバイアス電源２７０Ａ，２７０Ｂのバイアス電流が印加されることによって、現像剤中に所定の濃度（例えば質量濃度７％）で含まれるトナーを感光体ドラム４１３に供給する。

現像ＡＣバイアス電源２７０Ａ，２７０Ｂから出力されるバイアス電流は、各々、直流（ＤＣ）成分および交流（ＡＣ）成分を有する電流である。一例では、現像ＡＣバイアス電源２７０Ａ，２７０Ｂのバイアス電流の初期値は、各々、ＤＣ成分電圧が４００Ｖで、そのＡＣ成分は、ピーク間電圧（Ｖｐｐ）が１ｋＶ、周波数が５ｋＨｚである。したがって、この例では、現像ＡＣバイアス電源２７０Ａ，２７０Ｂのバイアス電流の初期値は同一である。

この現像装置４１２では、現像剤が上記の供給ローラーから現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに供給されると、各々の現像マグネットロール２１２，２１２が発生する磁界によって、現像スリーブ２１１，２１１の外周面上に磁気ブラシが発生して、現像剤の層が現像スリーブ２１１，２１１の外周面上に形成される。そして、各々の現像スリーブ２１１，２１１は、図中時計方向に回転することにより、現像剤を磁界によって現像スリーブ２１１，２１１の外周面に担持しながら、感光体ドラム４１３に最も接近する現像領域（以下、現像ニップ部という）まで搬送する。かかる現像ニップ部において、現像剤の層は感光体ドラム４１３の表面に接触する。このとき現像剤に含まれるトナーは、現像スリーブ２１１から感光体ドラム４１３の表面に形成された静電潜像へ静電的に移行する。このようにして、現像装置４１２は、感光体ドラム４１３上の静電潜像を、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂから供給されるトナーによって、多段階に顕像化する。すなわち、この現像装置４１２では、感光体ドラム４１３に形成された静電潜像を現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂによって２回現像することから、１つの現像ローラーを備える現像装置と比較して、より良質な画像を形成することができる。

他方、例えば耐久等により現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの真円度が低くなった等の場合、感光体ドラム４１３と現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂとの間の各々の現像ニップ部の隙間（ギャップ）が不均一になるギャップ変動が生じる。かかるギャップ変動は、現像ニップ部における電界の変動を発生させることから、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂから感光体ドラム４１３に供給されるトナー量が不安定となり、感光体ドラム４１３上のトナー像の画像濃度が変動する濃度変動を引き起こす原因となる。この濃度変動は用紙Ｓ上に印刷される画像に欠陥を生じさせることから、上記ギャップ変動に対応した濃度補正を行う必要がある。

このような問題に対応するための従来の濃度補正の技術では、現像ローラーの画像濃度の制御を司る制御値（現像バイアスまたは現像θ）を補正していた。すなわち、制御値を補正する方策としては、現像ニップ部において現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）に印加される現像バイアスを変更する方策と、現像θすなわち感光体ドラム４１３と現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）との速度比を変更する方策と、に大別される。

しかしながら、本実施の形態のように複数の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂを備える多段現像方式の現像装置４１２では、いずれの方策を用いた場合も、濃度補正を精度良く行うことが困難であった。これに関し、本発明者らが種々の実験を行った結果、現像ローラー２１０Ａおよび２１０Ｂから感光体ドラム４１３に現像剤が受け渡される際、実際には、上流側の現像ローラー２１０Ａから下流側の現像ローラー２１０Ｂにも現像剤の受け渡しが発生していることが分かった。そして、かかる現像ローラー２１０Ａから現像ローラー２１０Ｂへの現像剤の受け渡し現象に基づいて、変更される現像バイアスや現像θの値（補正値）に誤差が生じる、との知見を得た。

上記知見に基づき、本実施の形態では、制御部１００は、複数の現像ローラー（２１０Ａ，２１０Ｂ）毎に発生する濃度変動に対する補正量を各々独立的に算出し、上流側の現像ローラー２１０Ａの補正値が下流側の現像ローラー２１０Ｂに与える影響を考慮して、最終的な補正値を設定する。

総じて、制御部１００は、複数の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂから感光体ドラム４１３にトナーが供給される際の濃度変動（以下、濃度ムラともいう）を示す値を濃度検出センサー８０から取得して、濃度変動を示す値を現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの各々について解析する解析部としての役割を担う。また、制御部１００は、当該解析結果に基づいて、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂのうち少なくとも一方の現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する濃度補正部としての役割をも担う。

かかる構成の本実施の形態によれば、高精度な濃度補正を実現し、印刷されるトナー像の画像欠陥を有効に防止することができる。

本実施の形態において、制御部１００は、以下のような手順で濃度補正の処理を行う。
（１）画像濃度の変動量の測定（画像パッチの作成および検知）
（２）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂでの濃度ムラの振幅Ａ，Ｂと位相差αの解析
（３）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの濃度に関する補正対象（補正する制御値）の選択
（４）選択された補正対象の補正量の算出
（５）一方の現像ローラーの補正量によって影響を受ける他方の現像ローラーの影響量の算出
（６）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する最終的な補正量の決定

以下、上記の手順（１）から手順（６）の処理を、図を参照しながら順に説明する。以下の説明では、適宜、上流側の現像ローラー２１０Ａを第１現像ローラー２１０Ａ、下流側の現像ローラー２１０Ｂを第２現像ローラー２１０Ｂと称する。

（１）画像濃度の変動量の測定（画像パッチの作成および検知）
図４は、本実施の形態で作成されるパッチ画像ＰＩの濃度ムラを検出した結果の一例を説明する図である。本実施の形態では、単一色、単一濃度による矩形のトナー像（いわゆるベタ画像）をパッチ画像ＰＩとして用紙Ｓ上に印刷し、該印刷されたパッチ画像ＰＩの濃度を濃度検出センサー８０を用いて検出する。

このパッチ画像ＰＩの作成の際、例えば耐久等により現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの真円度が低いような場合、感光体ドラム４１３と現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂとの間の各々の現像ニップ部のギャップが一定せず、かかるギャップ変動により、印刷されるパッチ画像ＰＩに濃度ムラが発生する。この例では、図３で上述したように、第１現像ローラー２１０Ａの周速度が第２現像ローラー２１０Ｂの周速度よりも速いことから、図４に示すように、パッチ画像ＰＩに表れた濃度ムラにおいて、第１現像ローラー２１０Ａから生じる濃度ムラの方が、ムラ周期がより短くなる。

本実施の形態では、パッチ画像ＰＩを用紙Ｓ上に形成し、用紙Ｓの搬送方向における定着部６０の下流側に配置された濃度検出センサー８０によって、トナー定着後のパッチ画像ＰＩの濃度を検出する構成とした。他の例として、濃度検出センサー８０を感光体ドラム４１３または中間転写ベルト４２１の近傍に配置し、定着前のパッチ画像ＰＩの濃度を濃度検出センサー８０で検出する構成としてもよい。

（２）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂでの濃度ムラの振幅Ａ，Ｂと位相差αの解析
制御部１００は、上記パッチ画像ＰＩの２次元平面上の濃度を検出した濃度検出センサー８０の検出結果（濃度データ）から、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂでの濃度ムラの振幅Ａ，Ｂと、現像ローラー２１０Ａおよび２１０Ｂ間の位相差αと、を解析する。すなわち、制御部１００は、濃度検出センサー８０により検出されたパッチ画像ＰＩの濃度の値を、空間周波数により周波数解析することで、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂで発生した濃度ムラの振幅値Ａ，Ｂを算出する。また、制御部１００は、現像ローラー２１０Ａから生じる濃度ムラのムラ周期と、現像ローラー２１０Ｂから生じる濃度ムラのムラ周期との差分を、第１現像ローラー２１０Ａに対する第２現像ローラー２１０Ｂの位相差αとして算出する。

このようにして制御部１００で解析した結果を図５に示す。図５の特性グラフにおいて、横軸に空間周波数（Ｈｚ）を、縦軸に変動する濃度（輝度）の値を各々示す。この例では、輝度の平均値（Ａｖｅ）に対する濃度ムラの振幅（Ａ，Ｂ）は、第１の現像ローラー２１０Ａの方が大きい。

（３）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの濃度に関する補正対象（補正する制御値）の選択
図６に、本実施の形態において濃度補正の際に選択できる補正対象の組み合わせを示す。図６中、「現像θ」は現像ローラー（２１０Ａまたは２１０Ｂ）の周速度と感光体ドラム４１３の周速度との比である。また、「ＡＣ」は、現像ＡＣバイアス電源（２７０Ａまたは２７０Ｂ）から対応する現像ローラー（２１０Ａまたは２１０Ｂ）に印加される現像バイアスのＡＣ成分の値であり、以下は「現像ＡＣバイアス」とも称する。

図６に示すように、本実施の形態では、現像ローラー２１０Ａまたは２１０Ｂに対して現像θまたは現像ＡＣのいずれかを補正すればよいので、４種類の組み合わせがあり得る。なお、この補正対象の選択は、不図示のユーザー選択画面等を通じて予めユーザーが手動で設定できるようにしてもよく、あるいは制御部１００が自動で選択してもよい。

他方、補正対象値として、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の使用状態が初期の場合すなわち耐久が進んでいない場合、当該現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の現像θ（すなわち回転速度）を選択し、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の耐久がある程度進んでいる場合、当該現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の現像ＡＣバイアスを選択するとよい。これは、耐久初期時には、現像θの値を補正する方が、ＡＣバイアス値の補正よりも平易に濃度補正できることによる。

より具体的には、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）のＡＣバイアス値を補正すると、感光体ドラム４１３にキャリアーが付着しやすくなる、または感光体ドラム４１３へのトナー付着量の変化が多くなるため、現像θの値を補正する場合に比べ、耐久初期時での微妙な調整が相対的に難しい。また、耐久初期時には現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の表面がさほど劣化していないことから、補正対象値として現像θすなわち単位時間当たりの回転数（現像剤の搬送量）を補正することで、当該現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の表面形状（凹凸等）を活かしつつ濃度補正を容易に行うことができる。反面、耐久がある程度進むと、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の表面形状（凹凸等）の劣化が進んでいることから、現像θの補正が活きにくくなる。したがって、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の耐久がある程度進んでいる場合、補正対象値として現像ＡＣバイアスを選択するとよい。

したがって、補正対象値の選択を制御部１００が自動で行う設定の場合、制御部１００は、濃度補正の実行の際に、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の耐久を示す値（例えば、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の交換後のプリント枚数など）を参照して、補正対象値を選択する。

（４）選択された補正対象の補正量の算出
続いて、制御部１００は、選択された補正対象値（すなわち現像θまたは現像ＡＣバイアス）についての補正量を算出する。ここで、図７は、補正される前の現像ローラー２１０Ａによる濃度変動の値および選択された補正対象値に対する補正量を概略的に示す特性グラフである。同様に、図８は、補正される前の現像ローラー２１０Ｂによる濃度変動の値および選択された補正対象値に対する補正量を概略的に示す特性グラフである。

図７および図８のグラフでは、横軸に時間を示し、縦軸には、パッチ画像ＰＩの印刷時に一の現像ローラー（２１０Ａまたは２１０Ｂ）から感光体ドラム４１３に供給されるトナーの濃度の値を示す。これら各グラフにおいて、補正前の濃度特性（濃度変動曲線）を実線で示しており、制御部１００が算出する補正量を点線で示している。

図７および図８中の実線で示すように、パッチ画像ＰＩの印刷時には、感光体ドラム４１３に供給されるトナーの濃度が時間とともに上下し、この結果、感光体ドラム４１３に形成され用紙Ｓに印刷されるパッチ画像ＰＩには、図４で説明したような濃度ムラが生じる。これに対して、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂから感光体ドラム４１３に供給されるトナーの濃度値を一定にする、すなわち濃度特性を水平に延びる直線状にして、パッチ画像ＰＩの濃度ムラを無くすためには、図７および図８中に点線の曲線で示すように、出力濃度の逆関数となる曲線を補正量として加える。

より詳しくは、「ｔ」を時間（時刻）とし、現像ローラー２１０Ａの濃度変動の振幅を「Ａ」とし、現像ローラー２１０Ａの回転速度（角周波数）を「ω_Ａ」とすると、補正前の第１現像ローラー２１０Ａの濃度特性を示す関数（濃度変動曲線）は、Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）となる。したがって、この濃度変動曲線に対する補正量の関数（すなわち出力濃度の逆関数となる曲線）は、−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）となる。

同様に、現像ローラー２１０Ｂの濃度変動の振幅を「Ｂ」とし、現像ローラー２１０Ｂの回転速度（角周波数）を「ω_Ｂ」とすると、第２現像ローラー２１０Ｂの濃度変動曲線は、Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ）となる。また、下流側の第２現像ローラー２１０Ｂは、上流側の第１現像ローラー２１０Ａに対してαの位相差を有していることから、補正前の第２現像ローラー２１０Ｂの濃度特性を示す関数（濃度変動曲線）は、Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）となる。したがって、この濃度変動曲線に対する補正量の関数（出力濃度の逆関数）は、−Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）となる。

したがって、制御部１００は、選択された補正対象の補正量を、上流側の現像ローラー２１０Ａに対しては関数−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）を用いて算出し、下流側の現像ローラー２１０Ｂに対しては関数−Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）を用いて算出する。このとき、必要に応じて、制御部１００は、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の角周波数ω_Ａ（ω_Ｂ）等の値について、他のプロセッサーなどから通知を受けてもよい。

（５）補正により下流側の現像ローラー２１０Ｂに及ぶ影響量の算出
まず、本発明者らの行った実験および実験により得られた知見について説明する。本発明者らは、上述した現像ローラー２１０Ａに対する補正量「−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）」を現像θまたは現像ＡＣバイアスに適用し、かつ、現像ローラー２１０Ｂに対する補正量「−Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）」を現像θまたは現像ＡＣバイアスに適用してパッチ画像ＰＩを印刷する実験を繰り返し行った。すなわち、現像θを補正する場合、上述した補正量の関数を適用して現像ローラー２１０Ａ（または２１０Ｂ）を回転させるように、制御部１００により駆動モーター２６０Ａ（または２６０Ｂ）を制御してパッチ画像ＰＩを印刷した。他方、現像ＡＣバイアスを補正する場合、上述した補正量の関数（補正関数）を適用して現像ローラー２１０Ａ（または２１０Ｂ）に電流を印加するように、制御部１００により現像ＡＣバイアス電源２７０Ａ（または２７０Ｂ）を制御してパッチ画像ＰＩを印刷した。このとき、図６で説明した４通りの補正対象の組み合わせにより、パッチ画像ＰＩを用紙Ｓに繰り返し印刷し、用紙Ｓ上のパッチ画像ＰＩの濃度ムラを、濃度検出センサー８０を通じて測定した。

しかしながら、上記実験により印刷されたパッチ画像ＰＩはいずれも濃度ムラが生じており、満足の得られる結果にならなかった。かかる実験に基づいて本発明者らが鋭意研究を行った結果、上述のように、現像ローラー２１０Ａから現像ローラー２１０Ｂへの現像剤の受け渡しによって、変更される現像ＡＣバイアスや現像θの値（補正値）に誤差が生じる、という知見を得た。以下、かかる知見について、図９を参照しながらより詳しく説明する。

図９は、濃度ムラの補正の際に、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの現像ＡＣバイアスを補正する場合を想定しており、現像ローラー２１０Ａおよび２１０Ｂは、上述した角周波数ω_Ａおよびω_Ｂで各々回転している様子を示している。また、図９中、現像ローラー２１０Ａから現像剤が受け渡される領域を、太線の矩形で示している。

図９に示すように、現像ローラー２１０Ａおよび２１０Ｂは、互いに近接して配置されている。ここで、現像ローラー２１０Ａおよび２１０Ｂから感光体ドラム４１３に現像剤が受け渡されてトナー供給が行われる際、上流側の現像ローラー２１０Ａから下流側の現像ローラー２１０Ｂにも、矩形で囲った近接領域において現像剤の受け渡しが発生していることが分かった。そして、上流側の現像ローラー２１０Ａの現像ＡＣバイアスや現像θの値を補正（すなわち変更）した場合、現像ローラー２１０Ａから感光体ドラム４１３に受け渡される現像剤の量や態様が変更されるが、同時に、現像ローラー２１０Ａから現像ローラー２１０Ｂに受け渡される現像剤の量（態様）も変動することが判明した。なお、この逆の影響、すなわち、下流側の現像ローラー２１０Ｂの現像ＡＣバイアスや現像θの値を補正（変更）した場合に、上流側の現像ローラー２１０Ａに与える影響は、考慮する必要がないことも判明した。

より詳細には、第１現像ローラー２１０Ａへの補正によって生じる第２現像ローラー２１０Ｂへの影響は、当該補正した時刻と同時刻に発生する。また、第２現像ローラー２１０Ｂへの影響は、第１現像ローラー２１０Ａへの補正時刻を起点とし、第２現像ローラー２１０Ｂの回転速度に応じた周期において変動する。すなわち、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂ間での現像剤の受け渡し部で受け渡された現像剤が現像ローラー２１０Ｂから感光体ドラム４１３に供給されるまでは、当該受け渡し部と、現像ローラー２１０Ｂおよび感光体ドラム４１３間の現像ニップ部（図中の点線参照）と、のなす角βに基づく遅延がある。

総じて、第１現像ローラー２１０Ａへの上述した補正量「−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）」によって生じる第２現像ローラー２１０Ｂへの影響量（すなわち濃度変動の変化量）は、以下の式（１）で表される。
−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ−β／ω_Ｂ） ・・・・式（１）

式（１）における右項「β／ω_Ｂ」は、第１現像ローラー２１０Ａから第２現像ローラー２１０Ｂに受け渡された現像剤が、角度β分の回転を経て感光体ドラム４１３に供給されるまでの遅延時間ないし位相差に相当する。

したがって、制御部１００は、第１現像ローラー２１０Ａへの補正により第２現像ローラー２１０Ｂに生じる影響量を、式（１）に基づいて算出する。このとき、必要に応じて、制御部１００は、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）の角周波数ω_Ａ（ω_Ｂ）や角度βの値について、他のプロセッサーなどから通知を受けてもよい。

（６）各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する最終的な補正量の決定
かくして、制御部１００は、上述した補正による影響量を第２現像ローラー２１０Ｂに対する補正量に加えることで、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する最終的な補正量を決定する。ここで、補正による影響量を算出する前の各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する補正量すなわち一次補正の値を図１０に表で示し、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する最終的な補正量を図１１に表で示す。

図１０および図１１の各表から分かるように、第１現像ローラー２１０Ａに対する最終的な補正量は、一次補正における補正量と同一となる。これは、下流側の第２現像ローラー２１０Ｂから上流側の第１現像ローラー２１０Ａには現像剤の受け渡しが行われず、したがって、下流側の第２現像ローラー２１０Ｂに対する一次補正量の影響が第１現像ローラー２１０Ａに及ばない（影響量がゼロである）ことによる。

これに対して、第２現像ローラー２１０Ｂに対する最終的な補正量は、一次補正の補正量「−Ｂ ｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）」に上述の影響量「−Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ−β／ω_Ｂ）」を適用（減算）した値となる。

このようにして、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂに対する最終的な補正量が制御部１００によって算出され、かかる補正量が選択された補正対象（現像θまたは現像ＡＣバイアス）に適用されることにより、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける各々の濃度ムラが精度良く解消される。したがって、上述したパッチ画像ＰＩの濃度ムラが無くなり、さらには通常の印刷時における印刷画像の濃度ムラひいては画像欠陥を有効に抑制することが可能となる。

次に、図１２から図１４を参照して、制御部１００が行う濃度補正に関する処理を説明する。ここで、図１２は、上述した手順（２）においてパッチ画像ＰＩを制御部１００で解析した結果を示す特性図である。また、図１３は、上述した手順（６）において最終的な補正量を適用した結果を示す特性図であり、図１４は、上述した手順（１）〜（６）の処理を示すフローチャートである。

図１４を参照すると、ステップＳ１０において、制御部１００は、図４等で上述したパッチ画像ＰＩを用紙Ｓ上に形成するように、用紙搬送部５０、現像装置４１２を含む画像形成部４０、定着部６０などを制御する。かかる制御により、画像形成部４０によって用紙Ｓの上面にパッチ画像ＰＩが形成され、かかる用紙Ｓは、定着部６０を通過することでパッチ画像ＰＩが熱定着され、さらに濃度検出センサー８０によってパッチ画像ＰＩの濃度が読み取られる。

ステップＳ２０において、制御部１００は、濃度検出センサー８０の出力信号から、パッチ画像ＰＩの濃度の分布（濃度データ）を検出する。続くステップＳ３０において、制御部１００は、検出されたパッチ画像の濃度データから、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける振幅Ａ，Ｂおよび位相差αを解析する。

ここで、図１２を参照すると、制御部１００は、濃度検出センサー８０の出力信号から、パッチ画像ＰＩの濃度変動量をリアルタイムで検出する。この検出結果を図１２中に太線で示す。図１２中に太線で示す曲線は、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける濃度特性の関数（すなわち「Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）」と「Ｂｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）」）が合成されたものである。

制御部１００は、かかる曲線（合成関数）に対して周波数解析を行って、図１２中に細線で示す第１現像ローラー２１０Ａの濃度特性「Ａ ｓｉｎ（ω_Ａ・ｔ）」の曲線と、同図中に点線で示す第２現像ローラー２１０Ｂの濃度特性「Ｂｓｉｎ（ω_Ｂ・ｔ−α）」の曲線と、に分解する。

ステップＳ４０において、制御部１００は、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおける補正対象となる制御値を、図６で上述した４種の内のいずれかに決定する。

ステップＳ５０において、制御部１００は、決定された各々の補正対象の補正量（一次補正となる補正関数）を、ステップＳ３０での解析結果に基づいて算出する。図１３中、第１現像ローラー２１０Ａへの補正値（補正曲線）を実線で示し、第２現像ローラー２１０Ｂへの補正値（補正曲線）を点線で示す。図１２中の各々の濃度変動曲線と比較して分かるように、これら補正曲線は、濃度変動曲線の逆関数となる。

ステップＳ６０において、制御部１００は、算出された補正量による第２現像ローラー２１０Ｂへの影響量を算出する。図１３中、第２現像ローラー２１０Ｂへの影響量の関数（曲線）を一点鎖線で示す。なお、ステップＳ６０の処理は、現像ローラー２１０Ａに対する補正量がゼロの場合には省略することができ、この場合については後述する。

ステップＳ７０において、制御部１００は、算出された第２現像ローラー２１０Ｂへの影響量に基づいて、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂについての最終的な補正量を算出する。

ステップＳ８０において、制御部１００は、算出された最終的な補正量（補正関数）を記憶部７２のＬＵＴに保存して、ＬＵＴを更新する。

ステップＳ９０において、制御部１００は、更新されたＬＵＴを用いて画像形成部４０を制御することにより、印刷される画像の濃度補正を実行する。

このような濃度補正の制御を行うことにより、図１３中に太線で示すように、出力画像の特性を水平な直線状に維持して、感光体ドラム４１３ひいては用紙Ｓに出力されるトナー像の濃度ムラを無くして、印刷画像の画像欠陥を有効に抑制することができる。

ステップＳ４０〜ステップＳ７０における他の処理例を、図１５から図１７を参照して説明する。

上述した例では、制御部１００は、ステップＳ５０において、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂでの濃度変動が解消し画像濃度ムラがゼロになるように、現像θまたは現像ＡＣバイアスに補正値を適用する処理を行った。

これに対して、図１５，図１６および図１７の「補正による各現像ローラーの画像濃度ムラ」欄に示すように、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂでの濃度変動（画像濃度ムラ）がゼロでなく、互いに逆関数になるように、補正値を適用する処理を行ってもよい。この場合、現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂにおいて、各々の画像濃度ムラを残しながら、かかるムラを互いに打ち消し合うことによって、感光体ドラム４１３に形成される画像濃度ムラが解消される（図１５〜図１７の再下段の欄参照）。

図１５に示す例は、第２現像ローラー２１０Ｂでは一次補正を行わずに第１現像ローラー２１０Ａでのみ一次補正を行って、かかる一次補正による影響量を第２現像ローラー２１０Ｂの二次補正に反映させるようにして最終的な補正量を算出した場合である。

また、図１６に示す例は、本来第１現像ローラー２１０Ａで補正すべき量の半分を第２現像ローラー２１０Ｂに分担（負担）させるように、各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂの一次補正量を算出した場合である。

さらに他の例として、図１７に示すように、図１５の場合とは逆に、第１現像ローラー２１０Ａでは補正を行わずに第２現像ローラー２１０Ｂでのみ補正を行ってもよい。この場合、制御部１００は、一次補正による第２現像ローラー２１０Ｂへの影響量をゼロとみなして、ステップＳ６０の算出処理を省略することができる。すなわち、制御部１００は、ステップＳ３０で取得された濃度変動の振幅（Ａ ｓｉｎ（ωＡ・ｔ）＋Ｂ ｓｉｎ（ωＢ・ｔ））および位相差（−α）を、第２現像ローラー２１０Ｂの補正量として適用する（ステップＳ５０およびＳ７０）。

上述した実施の形態では、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂで生じる濃度ムラの振幅Ａ，Ｂおよび位相差αを解析（算出）するために、パッチ画像ＰＩを生成し、かかるパッチ画像ＰＩの濃度を濃度検出センサー８０で検出する方法を用いた。

他の例として、レーザー変位計などの光学的手段を備えた変位センサーを用いて、感光体ドラム４１３と現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂとの間の各々の現像ニップ部のギャップ量（隙間の物理的な変動量）を直接測定してもよい。この場合、制御部１００は、感光体ドラム４１３および現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂを回転させながら、各々の現像ニップ部の隙間の変動量を変位センサーで測定する。そして、制御部１００は、変位センサーの検出結果（出力信号）により得られる各々の現像ニップ部の隙間の変動量から、各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂで生じる濃度変動量（振幅等）を解析（算出）する。

さらに他の例として、現像ローラー２１０Ａ（２１０Ｂ）を駆動する駆動モーター２６０Ａ，２６０Ｂに印加される電流や生じるトルクを制御部１００でモニタリングし、かかるモニタリング結果から各々の現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂで生じる濃度変動量を算出してもよい。この場合、制御部１００は、上記のモニタリング結果から感光体ドラム４１３と現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂとの間の各々の現像ニップ部の隙間の変動量を算出し、かかる算出値から各現像ローラー２１０Ａ，２１０Ｂで生じる濃度変動量（振幅等）を解析（算出）する。

上述した実施の形態では、制御部１００で解析部および濃度補正部としての役割を担う構成とした。他の例として、解析部および濃度補正部の一部ないし全ての機能を専用のプロセッサーで行うようにしてもよい。ここで、専用のプロセッサーは、画像形成装置１の内部のプロセッサーのみならず、画像形成装置１と通信可能な外部装置のプロセッサーをも含む。

上記実施の形態および変形例は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
８０ 濃度検出部
１００ 制御部（解析部、濃度補正部）
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
２１０Ａ，２１０Ｂ 現像ローラー
２６０Ａ，２６０Ｂ 駆動モーター
２７０Ａ，２７０Ｂ 現像ＡＣバイアス電源
４１２ 現像装置
４１３ 感光体ドラム（像担持体）
Ｓ 用紙
ＰＩ パッチ画像

Claims (12)

1. 静電潜像を形成する像担持体と、
   各々が前記像担持体にトナーを供給して前記像担持体上の静電潜像をトナー像に現像する複数の現像ローラーと、
   前記複数の現像ローラーから前記像担持体にトナーが供給される際の濃度変動を示す値を、前記複数の現像ローラーの各々について解析する解析部と、
   前記解析部による解析結果に基づいて、前記濃度変動が無くなるように、前記複数の現像ローラーのうち少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する濃度補正部と、を備え、
   前記濃度補正部は、前記像担持体の回転方向における上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正が下流側の現像ローラーで生じる影響を考慮し、前記少なくとも一つの現像ローラーの画像濃度の制御値を補正する、
   現像装置。
2. 前記解析部は、前記濃度変動を示す値から、各々の前記現像ローラーでの濃度変動の振幅と、各々の前記現像ローラー間の位相差と、を求め、
   前記濃度補正部は、前記像担持体上のトナー像の濃度変動が無くなるように、前記画像濃度の制御値を補正する、
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記濃度補正部は、各々の前記現像ローラーでの濃度変動が無くなるように、前記濃度変動の振幅と前記位相差とを用いた補正関数を、前記画像濃度の制御値に適用する、
   請求項２に記載の現像装置。
4. 前記解析部は、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を検出する濃度検出部の検出結果から、各々の前記現像ローラーでの濃度変動の振幅と、前記位相差と、を求める、
   請求項２または３に記載の現像装置。
5. 前記濃度補正部は、下流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正を行う場合、
   前記上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値を補正したと仮定した場合に前記下流側の現像ローラーで生じる前記濃度変動の変化量を、該下流側の現像ローラーの補正量へ加えるように、前記画像濃度の制御値を補正する、
   請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
6. 前記濃度補正部は、上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正を行う場合、
   前記上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値を補正したと仮定した場合に前記下流側の現像ローラーで生じる前記濃度変動の変化量を、前記上流側の現像ローラーの補正量へ加えるように、前記画像濃度の制御値を補正する、
   請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記濃度補正部は、上流側および下流側の現像ローラーの画像濃度の制御値の補正を行う場合、
   前記上流側の現像ローラーの画像濃度の制御値を補正したと仮定した場合に前記下流側の現像ローラーで生じる前記濃度変動の変化量を、上流側および下流側の前記現像ローラーの補正量へ加えるように、前記画像濃度の制御値を補正する、
   請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
8. 前記画像濃度の制御値は、前記像担持体に対する前記現像ローラーの速度比、または、前記現像ローラーに印加される現像バイアス電流のＡＣバイアス値である、
   請求項１から７のいずれかに記載の現像装置。
9. 前記濃度補正部は、補正する前記現像ローラーの耐久が進んでいない場合、当該現像ローラーの前記速度比を補正し、補正する前記現像ローラーの耐久が進んでいる場合、当該現像ローラーに印加される現像バイアス電流のＡＣバイアス値を補正する、
   請求項８に記載の現像装置。
10. 前記解析部は、前記像担持体上に形成されたトナー像の濃度を周波数解析して、各々の前記現像ローラーでの濃度変動の振幅を求める、
    請求項２から４のいずれかに記載の現像装置。
11. 前記解析部は、各々の前記現像ローラーと前記像担持体との隙間を検出する変位センサーの検出結果から、各々の前記現像ローラーでの濃度変動の振幅を求める、
    請求項２から４のいずれかに記載の現像装置。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の現像装置と、
    前記像担持体に形成されたトナー像を用紙に転写する転写部と、
    前記用紙に転写されたトナー像を定着する定着部と、
    を備える画像形成装置。

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