JP2022071704A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 低コストな構成でも周期的な濃度ムラを低減させることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】 副走査ムラを検知するテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンの濃度を読み取る濃度検知手段と、前記濃度検知手段により読み取られたテストパターンの副走査方向の濃度ムラの周期および振幅を算出する算出手段と、算出手段により算出した周期及び振幅でプロセス制御を行う制御部と、を有する画像形成装置において、時間を計測する時間計測手段と、前記時間計測手段と、前記テストパターンの読み取り結果により画像形成時の副走査ムラ位相を予測する位相予測手段と、前記位相予測手段の結果に応じて前記プロセス制御タイミングを決定する。
【選択図】 図８

Description

本発明は転写媒体上にトナー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、近年、印刷業界にも普及し始めており、高速出力かつ高画質化への要求が急速に高まっている。高画質化に関する要求項目のなかでは、ページ内濃度均一性すなわち用紙等の記録媒体の１枚に形成される画像の濃度の均一性への要望が強く、ページ内の濃度ムラを極力抑制することが重要である。

この濃度ムラは、様々な要因によって発生することが知られている。たとえば、帯電の不均一性による帯電ムラ、露光装置の露光ムラ、感光体等の像担持体の回転振れや感度ムラ、現像ローラ等の現像剤担持体の抵抗ムラ、トナーの帯電ムラ、転写ローラの転写ムラなどである。この中でもとくに像担持体の回転振れや感度ムラに起因する濃度ムラは周期が短いため、ページ内に周期的に発生し、視認が容易であることから、クレーム対象となる場合が多い。したがって、像担持体の回転振れや感度ムラに起因する濃度ムラを抑制することがとくに重要である。

特許文献１は像担持体の回転周期に合わせて現像バイアスを変調させる方法が示されている。具体的には、像担持体の回転位置を検知する回転位置検出センサと、画像の濃度を検知する濃度検知センサとを用いる方法である。この方法では、濃度検知センサで検知した濃度ムラを像担持体周期で切り分け、検知された濃度ムラを抑制すべく、回転振れなどによる電界変動を打ち消して電界を一定にするように、回転位置検出センサの信号をトリガとして現像バイアスを周期的に変化させる。

また、この方法として、たとえば、現像バイアスのみならず、帯電バイアスを変調させる方法が考えられる。

特開２０００－９８６７５号公報

しかしながら、周期ムラが発生する要因は像担持体のみではなく様々であるが、上記にあげた方法では、位相検知手段がない周期のムラに対して対応することができない。かりに周期ムラ発生要因部材に位相検知手段を取り付けると、装置が大型化・複雑化され、またコストも大幅にかかってしまう。

本発明の目的は、回転周期に対応した濃度ムラを打ち消す制御波形を正確なタイミングで適用することを可能とし、濃度ムラを高精度で補正することができる画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、回転体の回転方向（副走査方向）に周期的に変化する濃度変動である副走査ムラを検知するテストパターンを形成するテストパターン形成手段と、前記テストパターンの濃度を読み取る濃度検知手段と、前記濃度検知手段により読み取られたテストパターンの副走査方向の濃度ムラの周期および振幅を算出する算出手段と、前記テストパターン形成手段によりテストパターンを形成し、前記濃度検知手段によりテストパターンを読み取り、読み取り結果から前記算出手段を用いて濃度ムラの算出を行う濃度ムラ検出モードと、前記濃度ムラ検出モードにより検出された周期および振幅を記憶する記憶手段と、前記記憶手段により記憶された周期及び振幅に基づいて画像形成条件を制御する制御部と、テストパターンの濃度検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する位相を決定する位相決定手段と、を有する画像形成装置において、前記テストパターン形成手段によりテストパターンを形成し、前記濃度検知手段によりテストパターンを読み取り、読み取り結果から位相決定手段を用いて画像形成条件を制御する位相を決定させる位相決定シーケンスと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、回転周期に対応した濃度ムラを打ち消す制御波形を正確なタイミングで適用することを可能とし、濃度ムラの補正を高精度で行うことを可能とする画像形成装置を提供することができる。

本実施形態に係る画像形成装置の概略図である。 実施例１に係る濃度検出センサの概略図である。 実施例１に係る機能ブロック図である。 実施例１に係る濃度ムラ補正に用いるテストパターンの概略図である。 実施例１に係る濃度センサの出力値、および出力値をもとに作成される画像形成条件の関係を表した図である。 実施例１に係る位相検知シーケンスに用いるテストパターンの概略図である。 実施例１に係る濃度ムラ補正フローを説明した図である。 実施例１に係る位相検知方法を説明した表した図である。 実施例１に係る位相検知フローを説明した図である。 実施例１に係る画像形成フローを説明した図である。 実施例１に係る副走査方向の濃度変動を示した図である。 実施例２に係る電位センサの概略図である。

本発明を図面に基づいて説明する。

以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例の構成のみに限定されるものではない。

[画像形成装置]
図１は、画像形成装置の構成図である。画像形成装置２００は、電子写真方式によりカラー画像を形成するプリンタ、複写機、複合機、ファクシミリ等により実現可能である。画像形成装置２００は、４つの画像形成部Ｐａ～Ｐｄを中間転写ベルト７上に並べて配置した、いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置である。

画像が形成されるシート等の記録材Ｓは、記録材収納庫６０内に積載されており、画像形成部Ｐａ～Ｐｄによる画像形成のタイミングに応じて、摩擦分離方式を採用した給紙ローラ対６１により給紙される。給紙ローラ対６１は、記録材Ｓを搬送パスを介してレジストローラ６２に搬送する。レジストローラ６２は、記録材Ｓの斜行を補正し、タイミングを調整して二次転写部Ｔ２に記録材Ｓを搬送する。

画像形成装置２００は、画像形成部Ｐａ～Ｐｄにより画像形成を行う。画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、感光体１ａ～１ｄ、帯電器２ａ～２ｄ、露光器３ａ～３ｄ、現像器１００ａ～１００ｄ、一次転写部Ｔ１ａ～Ｔ１ｄ、及び感光体クリーナ６ａ～６ｄを備える。帯電器２ａ～２ｄは、感光体１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。感光体１ａ～１ｄは、回転駆動されており、露光器３ａ～３ｄにより光が照射される。露光器３ａ～３ｄは、形成する画像の画像情報に応じて変調された光を感光体１ａ～１ｄに照射する。これにより感光体１ａ～１ｄには、画像に応じた静電潜像が形成される。

現像器１００ａ～１００ｄは、感光体１ａ～１ｄに形成された静電潜像を現像剤により現像する。本実施形態では、現像剤にトナーを用いる。現像器１００ａ～１００ｄは、静電潜像が形成された感光体１ａ～１ｄにトナーを付着させることで現像してトナー像を形成する。一次転写部Ｔ１ａ～Ｔ１ｄは、所定の加圧量及び静電的負荷バイアスが与えられ、感光体１ａ～１ｄから中間転写ベルト７にトナー像を転写する。この際、感光体１ａ～１ｄの各々に形成されたトナー像は、中間転写ベルト７に重畳するように転写される。

画像形成部Ｐａは、イエローのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｂは、マゼンタのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｃは、シアンのトナー像を生成する。画像形成部Ｐｄは、ブラックのトナー像を生成する。但し、形成されるトナー像の色数は、４色に限定されるものではない。本実施形態の現像器１００ａ～１００ｄは、非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤を収容するが、磁性トナー又は非磁性トナーのみの一成分現像剤であってもよい。

中間転写ベルト７には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が重畳して転写されることで、フルカラーのトナー像が形成される。転写後に感光体１ａ～１ｄに残留するトナーは、感光体クリーナ６ａ～６ｄにより回収される。現像器１００ａ～１００ｄは、内部に収容するトナーの量が所定量よりも低下すると、現像剤の補給容器であるトナーボトルＴａ～Ｔｄからトナーが不図示の補給経路を通り補給される。

中間転写ベルト７は、不図示の中間転写ベルトフレームに設けられ、二次転写内ローラ８、テンションローラ１７、及び二次転写上流ローラ１８によって張架される無端ベルトである。中間転写ベルト７は、二次転写内ローラ８、テンションローラ１７、及び二次転写上流ローラ１８により矢印Ｒ７方向に回転駆動される。フルカラーのトナー像が形成された中間転写ベルト７は、回転することで二次転写部Ｔ２にトナー像を搬送する。

中間転写ベルト７に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２で記録材Ｓと合致するタイミングで搬送される。二次転写部Ｔ２は、対向して配置される二次転写内ローラ８及び二次転写外ローラ９により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力及び静電的負荷バイアスを与えることで記録材Ｓ上にトナー像を吸着させる。このように二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト７上のトナー像を記録材Ｓに転写する。転写後に中間転写ベルト７に残留するトナーは、転写クリーナ１１により回収される。

トナー像が転写された記録材Ｓは、二次転写外ローラ９により二次転写部Ｔ２から定着器１３に搬送される。定着器１３は、対向するローラにより形成される定着ニップ内で記録材Ｓに所定の圧力及び熱量を与えて、記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させる。定着器１３は、熱源となるヒータを備え、常に最適な温度が維持されるように制御される。トナー像が定着された記録材Ｓは、排紙トレイ６３上に排出される。両面画像形成の場合、記録材Ｓは、反転搬送機構により反転してレジストローラ６２に搬送される。

中間転写ベルト７の近傍にはトナー濃度を検出するための濃度検出センサ７０が設けられている。濃度検出センサ７０は中間転写ベルト７上に形成された各色のトナーパターンを検出するため、感光体１ｄと二次転写外ローラ９の間に配置される。

操作部Ｕはユーザーが表示部と操作キーを用いて、画像形成開始指令を出すだけでなく、画像の画質設定や給紙カセット６０にセットする記録材Ｓの情報入力を行うことができる。ＣＰＵ３０１は入力された情報により、画像形成条件を決定し画像形成時に所定の条件で画像形成を行う。

[パッチ検]
図２は、濃度検出センサ７０の概略構成図である。濃度検出センサ７０は中間転写ベルト７の対向に配置されており、中間転写ベルト７上に形成されたトナーパターンを検出する。濃度検出センサ７０は赤外線を発光する発光ダイオードＬＥＤ７１と、赤外線を受光するフォトダイオードＰＤ７２およびＰＤ７３、そしてそれらが実装される電気基板（不図示）からなる。ＬＥＤ７１は中間転写ベルト７に対して赤外線を入射角度２０°で照射するように配置され、ＰＤ７２は中間転写ベルト７及びトナーパターンに照射された光の正反射光を反射角度-２０°の位置で受光するように配置される。また、ＰＤ７３は、ＬＥＤ７１が中間転写ベルト７及びトナーパターンに照射した光の拡散反射光を反射角度５０°の位置で受光するように配置される。これらの光学素子は、ＬＥＤ７１に電流を供給する駆動回路と、ＰＤ７２およびＰＤ７３の受光量に応じて流れる電流を電圧変換するＩＶ変換機能を有する受光回路からなる電気基板（不図示）に実装されている。

[ブロック図]
図３は、画像形成装置２００の概略の機能ブロック図である。ＣＰＵ３０１は、画像形成装置２００の各種センサやモータなどを電子写真プロセスに沿って動作させるために各種命令信号の生成や演算処理を実行する機能を有する。また、ＣＰＵ３０１内部には、データを記憶するメモリが内蔵されている。画像データ生成部３０２は、各種画像データをレーザ制御用の信号に変換して、レーザ駆動部３０３ａ～３０３ｄに制御信号を送る機能を有する。画像データ生成部３０２には、トナー濃度検出用のトナーパターンを生成する機能も含まれている。

レーザ駆動部３０３ａ～３０３ｄは、画像データ生成部３０２から送られてきた信号に基づいて、レーザスキャナ３ａ～３ｄのレーザ素子を駆動し、レーザの点灯や光量を制御する機能を有する。センサ駆動回路３０５は、ＣＰＵ３０１の命令信号に従い、濃度検出センサ７０内部のＬＥＤ７１のＯＮ／ＯＦＦや駆動電流を制御する機能を有している。濃度検出センサ検出回路３０５は、濃度検出センサ７０からの受光電圧信号を電圧増幅してＣＰＵ３０１へ送る。

モータ制御部９１は、不図示の各駆動モータと電気的に接続されており、駆動タイミングや駆動速度を制御する機能を有する。高圧制御部９２は帯電バイアス、現像バイアス、転写バイアスといった画像形成プロセスに必要となるバイアスの出力を制御する機能を有する。

また、ＣＰＵ３０１は、給紙カセット６０と、Ｉ／Ｆ部８５およびタイマー９０と電気的に接続され、さらにＩ／Ｆ部８５を通じて操作部Ｕと接続されている。ＣＰＵ３０１は給紙カセット６０内に格納されている記録材Ｓを用いて画像形成を行うことができる。また、操作部Ｕは、ユーザーによる操作を受け付けるものであり、例えば液晶タッチパネルなどによって構成されている。なお、操作部Ｕは、画像形成装置に接続されるパーソナルコンピュータなどの外部端末であっても良い。

また、ＣＰＵ３０１は、コントローラ８７と、画像処理部８４とも電気的に接続されている。画像情報８８はコントローラ８７を通じてＣＰＵ３０１へ送られる。ＣＰＵ３０１は受け取った画像情報８８を画像処理部８４で処理することで画像を形成することができる。

[副走査ムラ補正方法]
次に本実施形態にかかる副走査方向の周期的濃度ムラの補正方法について説明する。

本実施例では、副走査ムラを検出する濃度ムラ検出モードと、前記濃度ムラを打ち消す制御位相を検知し制御タイミングを決める位相検知シーケンスの２種類を有している。副走査ムラは像担持体などの画像形成プロセスに関わるキーパーツの回転振れや感度ムラに起因しており、本体ごとにその強弱は異なる。前記濃度ムラ検出モードでは、本体が固有にもつ副走査ムラの強度とその要因を事前に検出する目的で実行される。詳細は後述するが、このモードにより事前にプロセス条件が決定する。

前記濃度ムラ検出モードで決定したプロセス条件はＪＯＢごとに行われる位相検知シーケンスにより検知された位相に基づいて制御される。位相検知シーケンスはＪＯＢ画像に発生してしまう副走査ムラの位相をＪＯＢ開始時に予測し、制御タイミングを決めるものである。

[濃度ムラ検出モード]
次に、濃度ムラ検出モードについて説明する。濃度ムラ検出モードは事前に副走査方向に周期的に変化する濃度を検知し、検知した副走査ムラが低減するよう各プロセス条件を周期的に変化させる制御波形Ｅ（ｔ）（式１）を決めるモードである。
Ｅ（ｔ）＝Ａｃｏｓ（Ｗｔ＋θ） ・・・・（式１）
ここでＡは波形の振幅、Ｗは周期、θは位相である。

副走査ムラを検知するために、図４のようなテストパターンＦを用いる。テストパターンＦは前述した濃度検知センサ７０により濃度測定を行うため、感光体の回転方向と直交する方向（主走査方向）位置は濃度センサ７０測定位置上に配置した。また、４色同時に制御が行えるよう、各色並列して配置している。テストパターンＦの長さは濃度ムラ発生要因の最大周長を基準にその２倍の長さとした。これは、周期的な濃度ムラ以外に、突発で発生する濃度スジやその他ノイズ、パターンの下地である中間転写ベルト７のムラなどの影響を低減させるためである。なお、本実施例のテストパターンの画像濃度は各色５０％とした。

テストパターンＦは濃度検知センサ７０により濃度測定が行われる。本モードではシアン、マゼンタ、イエローパターンにおいては、乱反射光を受光するＰＤ７３で中間転写ベルト７上のパターンの濃度を測定する。一方、ブラックパターンは、正反射光を受光するＰＤ７２で中間転写ベルト上のパターンの濃度を測定する。ＰＤ７２では正反射光成分と乱反射光成分の両方を検知するので、ＰＤ７３で検出された乱反射光成分をＰＤ７２で検出された反射光成分から除去し、補正演算することにより正反射光成分を算出する。中間転写ベルトからは反射光が大きく、トナーからの反射光はほとんどないため、トナー画像濃度が高くなるとＰＤ７２で検出される正反射光成分は低下する。このようにして検知した結果により、トナー画像濃度と各色の乱反射光および正反射光との関係をあらかじめ記憶しておくことで、検出された乱反射光および正反射光からトナー画像濃度を算出している。

図５は本実施形態の濃度ムラ補正モードにおけるパッチパターンＦ（Ｃ）を濃度検知センサ７０が検知した結果の一例である。図５に示すように、副走査ムラは、一定の周期、振幅をもつ波形となる。前記検知結果からプロセス条件を決めるため、ＣＰＵ３０１は前記波形をフーリエ変換し、副走査ムラの周期、振幅を抽出する。本実施例のフーリエ変換結果は、周期は６３ｍｍ、振幅は０．２Ｖであった。なお、このとき、複数のムラが発生している場合は、複数の波形結果をそれぞれ抽出する。

次にＣＰＵ３０１はこれらフーリエ変換の結果から、変更させるプロセス条件と制御波形Ｅ（ｔ）内のＡおよびＷの値を決定する。プロセス条件については前期フーリエ変換結果の周期が感光体１ｃと一致するため、プロセス条件を感光体１ｃの表面電位とした。感光体１ｃの表面電位は帯電器２ｃのバイアスを制御して変更させる。また、制御波形Ｅ（ｔ）内の周期Ｗは同様にＷ＝２π／６３とした。

振幅Ａについては、本実施例ではあらかじめ保存されてる振幅変換テーブルを用いて決定する。なお、本実施例では振幅０．２Ｖの場合、Ａ＝２０（Ｖ）であった。これら決められたプロセス条件を記憶する。

なお、本モードで決められたプロセス条件を、後述する位相決定手段にて副走査ムラに対して半波ずれた位相θを決定し、制御を実行することにより、副走査ムラを打ち消すことができる。

次に濃度ムラ検出モードの動作フローについて図７のフローチャートにそって説明する。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ３０１の内部に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。

まずステップＳ１でＣＰＵ３０１は画像形成装置にテストパターンＦを出力するよう指示を出し、テストパターンＦを形成させる。

次にＣＰＵ３０１は形成されたテストパターンＦを中間転写ベルト上に配置された濃度検知センサに検知させる（Ｓ２）。検知信号を受信すると、ＣＰＵは記憶された濃度変換テーブルを用い、濃度波形へと変換する（Ｓ３）。

変換された濃度波形はフーリエ変換することで周期と振幅へと切り分けられ、所定値以上の振幅がある周期のみを抽出し（Ｓ４）、フィードバックするプロセス制御を判定する（Ｓ５）。同時に制御波形Ｅ（ｔ）内の周期Ｗも決定する。

最後に、判定されたプロセス制御への波形Ｅ（ｔ）内の振幅Ａを決定するため、事前に記憶された濃度振幅を制御値へと変換するテーブルを用いて、制御波形Ｅ（ｔ）を決定し（Ｓ６）、濃度ムラ検出モードを終了させる。

[位相検知シーケンス]
次に、位相検知シーケンスについて説明する。位相検知シーケンスはＪＯＢ開始時に副走査方向に周期的に変化する濃度を検知し、検知した濃度ムラが低減するよう各プロセス条件を周期的に変化させる制御波形Ｅ（ｔ）の制御位相θを決めるモードである。

副走査ムラを検知するために、図６のようなテストパターンＧを用いる。本件はテストパターンＧの副走査長さを濃度ムラ発生要因の最大周長である感光体周長と同じとしたが、前述したテストパターンＦと同じでも良い。また、主走査方向における配置は前述のテストパターンＦ同様、濃度検知センサ配置上に設定している。

また、濃度検知手法においては、前述の濃度ムラ補正モードと同様のため、割愛する。

次に、位相θの決定方法について説明する。図８は本実施形態の位相検知モードにおけるパッチパターンとユーザーが入力したＪＯＢ画像の関係を模式的に示したものである。また、図８は例として感光体１ｃを対象とした副走査ムラを補正するケースについて説明したものである。

位相検知シーケンスはユーザーが入力したＪＯＢに対して行うため、図８に示すようにＪＯＢの前回転時に行っている。そのため、ＪＯＢ先頭よりも先にテストパターンＧ（Ｃ）は出力される。同時に駆動開始タイミングからタイマー９０を用い、時間ｔの計測を行っている。

濃度検知センサ７０がテストパターンＧの測定を行うと、記憶された感光体１ｃに対する波形Ｅ（ｔ）によりフィッティングを行い、副走査ムラのピーク時刻ｔｐを抽出する。時刻ｔ＝ｔｐのときに、制御波形Ｅ（ｔ）が副走査ムラを打ち消すようθを決めるので、濃度検知センサの検知時刻と制御時刻の差分（Δｔｓ）を考慮し、θ＝π－Ｗ×ｔｐ－Δｔｓと設定できる。ここで、ΔｔｓはプロセススピードＳｐと帯電器２から濃度検知センサ７０までの距離ｄｓからΔｔｓ＝ｄｓ／Ｓｐとなる。

次に、位相検知シーケンスのフローを図９のフローチャートにそって説明する。このフローチャートの処理は、ＣＰＵ３０１の内部に格納された制御プログラムを実行することにより実現される。

位相検知シーケンスが開始されると、ＣＰＵ３０１は各モータを駆動させ（Ｓ１１）、同時にタイマーを起動し時刻の計測を開始させる（Ｓ１２）。

次に位相検知用テストパターンＧを形成させるよう画像形成装置を動作させ（Ｓ１３）、画像形成装置が画像書き出しを行う時刻を記憶する（Ｓ１４）。

濃度検知センサ７０がテストパターンＧの濃度信号を検知すると（Ｓ１５）、ＣＰＵ３０１は信号を濃度波形へ変換を行い、あらかじめ記憶されたカーブＥ（ｔ）にてフィッティングを行う（Ｓ１６）。さらにＣＰＵ３０１はフィッティング結果からカーブＥ（ｔ）の濃度ピーク時刻ｔｐを抽出する（Ｓ１７）。

その後、ＣＰＵ３０１はピーク時刻から制御波形Ｅ（ｔ）の位相θを決定させ、（Ｓ１８）位相検知シーケンスを終了させる（Ｓ１９）。

[画像形成動作]
次に本実施例における画像形成動作について図１０に示すフローチャートに沿って説明する。

なお、本実施例では位相検知シーケンスはフローチャートに示すように、ＪＯＢ開始からＪＯＢ画像の画像形成開始までの前回転期間に行っている。これは、駆動が停止した際、各部材のオーバーランや部品の着脱による位相ずれが発生するため、検知した位相は駆動が停止するまで有効としているからである。しかし、たとえばブレーキ機構などを用いたオーバーランの低減や、着脱しないをもつなど、駆動停止後の位相がある程度制御できる構成においては、毎回行う必要はない。たとえば、駆動停止回数などをカウントし、所定以上で位相検知を起動させるようにしてもよい。

まずＪＯＢが開始されると、ＣＰＵ３０１は前述した位相検知シーケンスを開始させる（Ｓ２１）。

位相検知が終了すると、所定のタイミングで濃度ムラ補正制御を開始し（Ｓ２２、２３）、ＪＯＢが終了するまで制御を続ける（Ｓ２４）。

ＪＯＢが終了すると、先ほど記憶した位相をクリアし（Ｓ２５）、画像形成動作を終える。

[発明の効果]
次に、本実施例にかかる副走査ムラ補正方法を用いた効果を説明する。また、比較例として副走査ムラ補正を行わない場合を示す。

図１１は本実施例および比較例における画像形成装置を用いて、ＧＦＣ０８１、Ａ４サイズに全面ベタ画像を出力し、ある所定位置の副走査方向の濃度プロファイルを示したグラフである。

図１１に示すように、比較例では大きく濃度ムラが発生しているのに対し、実施例においては濃度ムラの発生を大きく低減されていることがわかる。

また、このときのチャートの面内ムラは比較例における最大ΔＥ００＝２．０に対し、実施例における最大ΔＥ００＝０．５となっている。

以上説明したように、濃度ムラ補正モードから決めたプロセス制御波形をＪＯＢ前の回転中に位相検知シーケンスを用いて決めた位相タイミングにより制御を行うことで、副走査方向に変化する周期的な濃度変動を低減させることができる。

なお、濃度ムラ補正モードのパターン読み取り関して、実施例１で示したように、中間転写ベルト上の濃度検出センサを用いた構成を示したが、濃度ムラを補正するとき、より高精度に測定するため、紙上にテストパターンを出力し、定着後のセンサやスキャナにより紙上のテストパターンの読み込み、振幅および周期を求める構成でもよい。

実施例１では位相検知はテストパターンを形成し、濃度検知センサの信号を用いた制御位相を決定したが、本実施例では感光体上に電位センサを配置し、テストパターンを出力せず感光体上の電位変動を直接測定した結果から位相検知する方法について説明する。なお、実施例１と同様の構成については同符号をつけて、説明を割愛する。

図１２は、感光体１の表面電位を測定する電位センサ１１０の概略構成図である。これにより帯電ローラ２により一様に帯電された感光ドラム１の表面にレーザスキャナ３によりレーザ光３ａを照射した露光後に、該感光ドラム１の表面電位を測定する。これにより感光ドラム１の表面上の帯電電位及び露光電位が実際に所定の電位になっているか否かを確認できる。

図１２に示すように、電位センサ１１０電位センサは、測定対象物となる感光体１と、測定電極８０１との間に導電性の振動物体となる音叉型振動子８０２が配置されている。

音叉型振動子８０２により感光体１の表面から測定電極８０１へ入射される電気力線の入射量を増減させて、測定対象物となる感光体１の表面の電界強度を測定する。

尚、図１２に示すチョッパー方式の電位センサ以外の電位測定手段を用いて感光体１の表面電位を測定することも可能である。例えば、容量変動方式の電位センサを用いて測定電極８０１自体を物理的に振動させ、該測定電極８０１と測定対象物となる感光体１との間の電界分布を変化させて、前記感光体１の表面の電界強度を測定することが出来る。

次に、本実施形態にかかる位相検知モードについて説明する。実施形態１では副走査方向に周期的に変化する濃度を検知していたが、本実施形態は電位センサを用い感光体上の電位を測定して波形を決定する。

そのため、テストパターンはある所定の電位になるよう、帯電ローラ２およびレーザスキャナ３を制御させているのみで、現像器はトナーを現像させないようバイアス制御させている。本件のテストパターンの副走査長さを濃度ムラ発生要因のとなる電位ムラの発生要因、感光体１および帯電ローラ２の周長以上であればよい。本実施例では、感光体１の周長の長さとした。また、スラスト位置は、電位センサにあわせた設定している。

位相検知フローについては、テストパターンを現像しない以外は同じフローとなるため、割愛する。

７ 中間転写ベルト
１３ 定着装置
７０ 濃度検知センサ（光センサ）
７１ 発光素子（ＬＥＤ）
７２、７３ 受光素子（フォトダイオード）
８４ プリンタ画像処理部
１１０ 電位センサ
２００ 画像形成装置
３０１ ＣＰＵ

Claims (4)

1. テストパターンを形成するテストパターン形成手段と、
   前記テストパターンの濃度を読み取る濃度検知手段と、
   前記濃度検知手段により検知した副走査方向に変化する濃度ムラの周期および振幅を算出する算出手段と、
   前記テストパターン形成手段によりテストパターンを形成し、前記濃度検知手段によりテストパターンを読み取り、読み取り結果から前記算出手段を用いて濃度ムラの算出を行う濃度ムラ検出モードと、
   前記濃度ムラ検出モードにより検出された周期および振幅を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段により記憶された周期及び振幅に基づいて画像形成条件を制御する制御部と、
   テストパターンの濃度検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する位相を決定する位相決定手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記テストパターン形成手段によりテストパターンを形成し、前記濃度検知手段によりテストパターンを読み取り、読み取り結果から位相決定手段を用いて画像形成条件を制御する位相を決定させる位相決定シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１記載の画像形成装置において、
   第１のテストパターンと、第２のテストパターンを有し、
   前記濃度ムラ検出モードは前記テストパターン形成手段を用いて第１のテストパターン形成し、
   前記位相決定シーケンス位相は前記テストパターン形成手段を用いて第２のテストパターン形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 像担持体上に電位を与える電位付与手段と、
   副走査方向における像担持体上の電位ムラを検知する電位検知手段と、
   前記電位検知手段により検知した副走査方向に変化する電位ムラの周期および振幅を算出する算出手段と、
   前記電位付与手段により電位パターンを形成し、前記電位検知手段により電位パターンを読み取り、読み取り結果から前記算出手段を用いて電位ムラの算出を行う電位ムラ検出モードと、
   前記電位ムラ検出モードにより検出された周期および振幅を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段により記憶された周期及び振幅に基づいて画像形成条件を制御する制御部と、
   電位パターンの電位検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する位相を決定する位相決定手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記電位付与手段により電位パターンを形成し、前記電位検知手段により電位パターンを読み取り、読み取り結果から位相決定手段を用いて画像形成条件を制御する位相を決定させる位相決定シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。
4. テストパターンを形成するテストパターン形成手段と、
   前記テストパターンの濃度を読み取る濃度検知手段と、
   前記濃度検知手段により検知した副走査方向に変化する濃度ムラの周期および振幅を算出する算出手段と、
   前記テストパターン形成手段によりテストパターンを形成し、前記濃度検知手段によりテストパターンを読み取り、読み取り結果から前記算出手段を用いて濃度ムラの算出を行う濃度ムラ検出モードと、
   前記濃度ムラ検出モードにより検出された周期および振幅を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段により記憶された周期及び振幅に基づいて画像形成条件を制御する制御部と、
   を有する画像形成装置において、
   像担持体上に電位を与える電位付与手段と、
   副走査方向における像担持体上の電位ムラを検知する電位検知手段と、
   電位パターンの電位検知結果に基づいて前記画像形成条件を制御する位相を決定する位相決定手段と、
   前記電位付与手段により電位パターンを形成し、前記電位検知手段により電位パターンを読み取り、読み取り結果から位相決定手段を用いて画像形成条件を制御する位相を決定させる位相決定シーケンスと、を有することを特徴とする画像形成装置。
   
   

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