JP6997960B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材、及び現像剤によって潜像を現像する現像部材を備え、帯電バイアス、現像バイアス、潜像の書込強度のそれぞれを変動させる画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１に記載の画像形成装置は、潜像担持体たる感光体の表面を帯電部材たる帯電ローラによって帯電させながら、帯電後の感光体に対して潜像書込部材たるレーザー書込装置によって光走査を施して静電潜像を書き込む。この静電潜像に対し、現像部材たる現像スリーブによってトナーを転移させることで、静電潜像を現像してトナー像を得る。このような一連のプロセスにおいて、帯電ローラに供給する帯電バイアス、現像スリーブに供給する現像バイアス、レーザー書込装置によるレーザー書込強度のそれぞれを専用の変動パターンデータに基づいて個別に周期内毎に変動させる。これらの周期変動により、感光体の回転周期で発生する画像の濃度ムラや、現像スリーブの回転周期で発生する濃度ムラを抑えることができるとされている。

しかしながら、帯電バイアス、現像バイアス、及びレーザー書込強度について、感光体等の各種回転体の振動ムラなどの影響により、濃度ムラに対応する適切な変動パターンデータを構築することができなかったとする。このような場合、バイアスやレーザー書込強度の周期変動を適切に行えなくなって、画像の濃度ムラを十分に抑えることができなくなるおそれがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、潜潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材、及び現像剤によって前記潜像を現像する現像部材を備え、前記帯電部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための帯電用パターンデータに基づいて変動させる帯電変動電圧とからなる帯電バイアスが供給され、前記現像部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための現像用パターンデータに基づいて変動させる現像変動電圧とからなる現像バイアスが供給され、前記潜像書込部材により前記潜像担持体に所定書込強度と濃度ムラの周期変動を相殺するための書込用パターンデータに基づいて変動させる変動書込強度とからなる書込強度で書き込んで画像形成を行うことができる画像形成装置であって、前記現像変動電圧により前記現像バイアスを変動させつつ、前記帯電変動電圧により前記帯電バイアスを変動させて形成した前記書込用パターンデータを構築するための書込用テスト画像を検知して得られた濃度ムラから適正な書込用パターンデータが構築できるか否かを、前記書込用テスト画像の濃度ムラの検知結果に基づいて判定し、構築できると判定したときは、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うように設定し、構築できないと判定したときは、前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用い作像処理を行うように設定する設定処理を行い、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧と、前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とを異ならせることを特徴とするものである。

本発明によれば、帯電バイアス、現像バイアス、及び潜像の書込強度のうち、少なくとも何れか一つを適切に周期変動させることができなくなることによる濃度ムラの悪化を抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機の画像形成部を拡大して示す拡大構成図。 同画像形成部におけるＹ用の感光体及び帯電装置を拡大して示す拡大構成図。 同感光体を拡大して示す拡大斜視図。 同画像形成部におけるＹ用の感光体回転センサーからの出力電圧の経時変化を示すグラフ。 同画像形成部におけるＹ用の現像装置を同感光体の一部とともに示す構成図。 同複写機の電気回路の要部を示すブロック図。 同複写機の光学センサーユニットに搭載されたＹ用の反射型光学センサーを示す拡大構成図。 同光学センサーユニットに搭載されたＫ用の反射型光学センサーを示す拡大構成図。 同画像形成部の中間転写ベルトに転写された各色のパッチパターン像を示す平面模式図。 プロセスコントロール処理で構築されるトナー付着量と現像バイアスとの関係の近似直線式を示すグラフ。 同画像形成部の中間転写ベルトに転写された各色の第一テストトナー像を示す平面模式図。 第一テストトナー像のトナー付着量の周期変動と、スリーブ回転センサー出力と、感光体回転センサー出力との関係を示すグラフ。 平均波形を説明するためのグラフ。 現像変動パターンデータを構築する際に用いるアルゴリズムの原理を説明するためのグラフ。 作像時における各出力のタイミングを示すタイミングチャート。 トナー付着量の測定誤差を説明するためのグラフ。 感光体の全域のうち、帯電装置で一様に帯電させたままの地肌部の電位や、地肌部に対する光書込を実施した静電潜像の電位と、光書込の際におけるＬＤパワー［％］との関係を示すグラフ。 同複写機の制御部によって実施される定期調整制御の処理フローを示すフローチャート。 入力画像濃度（画像データによって示される画像濃度）と、出力画像濃度の入力画像濃度からのずれ量と、各種変動処理の実施の有無との関係を示すグラフ。 同制御部によって実施される印刷ジョブ用制御の処理フローを示すフローチャート。 入力画像濃度と、出力画像濃度の入力画像濃度からのずれ量と、変動処理の実施条件との関係を示すグラフ。 変形形態Ａに係る複写機の制御部によって実施される定期調整制御の処理フローを示すフローチャート。 同複写機の制御部によって実施される印刷ジョブ用制御の処理フローを示すフローチャート。 変形形態Ｂに係る複写機の画像形成部の中間転写ベルトに転写された各色の第一テストトナー像を示す平面模式図。 変形形態Ｃに係る複写機を示す概略構成図。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のフルカラー複写機（以下、単に複写機という）の実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、複写機は、記録シートに画像を形成する画像形成部１００、画像形成部１００に対して記録シート５を供給する給紙装置２００、原稿の画像を読み取るスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上部に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００なども備えている。画像形成部１００には、記録シート５を手差しでセットするための手差しトレイ６や、画像形成済みの記録シート５をスタックするためのスタックトレイ７などが設けられている。

図２は、画像形成部１００を拡大して示す拡大構成図である。画像形成部１００には、転写体たる無端状の中間転写ベルト１０を具備する転写ユニットが設けられている。転写ユニットの中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、それら支持ローラの何れか１つの回転駆動により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。支持ローラ１４，１５，１６のうちの第２支持ローラ１５と第１支持ローラ１４との間で移動するベルト部分のおもて面には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニットが対向している。また第１支持ローラ１４と第３支持ローラ１６との間で移動するベルト部分のおもて面には、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像の画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知するための光学センサーユニット１５０が対向している。

図１において、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、潜像書込部材としてのレーザー書込装置２１が設けられている。このレーザー書込装置２１は、スキャナ３００で読み取られた原稿の画像情報、あるいは外部のパーソナルコンピューターから送られてくる画像情報に基づいて、書込光を出射する。具体的には、画像情報に基づいて、レーザー制御部によって半導体レーザーを駆動して書込光を出射する。そして、その書込光により、各作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに設けられた潜像担持体たるドラム状の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを露光走査して感光体に静電潜像を形成する。なお、書込光の光源としては、レーザーダイオードに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。

図３は、Ｙ用の感光体２０Ｙ及び帯電装置７０Ｙを拡大して示す拡大構成図である。帯電装置７０Ｙは、感光体２０Ｙに当接して連れ回る帯電部材たる帯電ローラ７１Ｙと、帯電ローラ７１Ｙに当接して連れ回る帯電クリーニングローラ７５Ｙと、後述する回転姿勢検知センサーとを有している。

図４は、Ｙ用の感光体２０Ｙを拡大して示す拡大斜視図である。感光体２０Ｙは、円柱状の本体部２０ａＹ、本体部２０ａＹの回転軸線方向の両端側にそれぞれ配設された大径のフランジ部２０ｂＹ、軸受けに回転自在に支持される回転軸部材２０ｃＹなどを有している。

２つのフランジ部２０ｂＹの端面からそれぞれ突出している回転軸部材２０ｃＹの一方は、感光体回転センサー７６Ｙを貫いており、感光体回転センサー７６Ｙから突出している部分が軸受けによって受けられている。感光体回転センサー７６Ｙは、回転軸部材２０ｃＹに固定されて回転軸部材２０ｃＹと一体的に回転する遮光部材７７Ｙや、透過型フォトセンサー７８Ｙなどを具備している。遮光部材７７Ｙは、回転軸部材２０ｃＹの周面における所定の箇所において法線方向に突出する形状になっており、感光体２０Ｙが所定の回転姿勢になったときに、透過型フォトセンサー７８Ｙの発光素子と受光素子との間に介在する。これにより、受光素子が受光しなくなることで、透過型フォトセンサー７８Ｙからの出力電圧値が大きく低下する。つまり、透過型フォトセンサー７８Ｙは、感光体２０Ｙが所定の回転姿勢になると、そのことを検知して出力電圧値を大きく低下させる。

図５は、Ｙ用の感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧の経時変化を示すグラフである。なお、感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧は、具体的には、透過型フォトセンサー７８Ｙからの出力電圧のことである。図示のように、感光体２０Ｙが回転しているとき、大半の時間は、感光体回転センサー７６Ｙから６［Ｖ］の電圧が出力される。但し、感光体２０Ｙが一周する毎に、感光体回転センサー７６Ｙからの出力電圧が一瞬だけ０［Ｖ］付近まで大きく低下する。これは、感光体２０Ｙが一周する毎に、遮光部材７７Ｙが感光体回転センサー７６Ｙの発光素子と受光素子との間に介在して、受光素子が光を受光しなくなるからである。このように出力電圧が大きく低下するタイミングは、感光体２０Ｙが所定の回転姿勢になったタイミングである。以下、このタイミングを基準姿勢タイミングという。

図３において、帯電装置７０Ｙの帯電クリーニングローラ７５Ｙは、導電性の芯金、これの周面に被覆された弾性層などを具備している。弾性層は、メラミン樹脂を微細発泡させたスポンジ状の部材からなり、帯電ローラ７１Ｙに当接しながら回転する。そして、回転に伴って、帯電ローラ７１Ｙに付着している残トナーなどのゴミを本体部から除去することで、異常画像の発生を抑えている。

図２において、４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋは、使用するトナーの色が異なる点の他が、互いにほぼ同様の構成になっている。Ｙトナー像を作像するＹ用の作像ユニット１８Ｙを例にすると、これは、感光体２０Ｙ、帯電装置７０Ｙ、現像装置８０Ｙなどを有している。

感光体２０Ｙの表面は、帯電装置７０Ｙによって負極性に一様帯電せしめられる。このようにして一様に帯電した感光体２０Ｙの表面のうち、レーザー書込装置２１によってレーザー光が照射された部分は、電位を減衰させて静電潜像となる。

図６は、Ｙ用の現像装置８０ＹをＹ用の感光体２０Ｙの一部とともに示す構成図である。現像装置８０Ｙは、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものであるが、磁性キャリアを含有しない一成分現像剤を用いる一成分現像方式のものを採用してもよい。この現像装置８０Ｙは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とを具備している。攪拌部においては、二成分現像剤（以下、単に現像剤という）が三本のスクリュー部材によって攪拌搬送されて現像部に供給される。

現像部では、自らの周面の一部を、現像装置本体ケースの開口を通じて感光体２０Ｙに対して所定の現像ギャップＧを介して対向させながら回転駆動する現像部材としての現像スリーブ８１Ｙが配設されている。現像剤担持体たる現像スリーブ８１Ｙは、マグネットローラを自らに連れ回らせないように内包している。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙ、回収スクリュー８５Ｙ、及び現像部の現像スリーブ８１Ｙは、互いに水平方向に延在する姿勢で平行配設されている。これに対し、攪拌部の撹拌スクリュー８６Ｙは、同図の紙面に直交する方向における手前側から奥側に向けて上り勾配となる傾斜姿勢になるように配設されている。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙは、自らの回転に伴って、現像剤を図の紙面の直交する方向における奥側から手前側に向けて搬送しながら現像部の現像スリーブ８１Ｙに供給する。現像スリーブ８１Ｙに供給されずに現像装置内における前記方向の手前側の端部まで搬送されてきた現像剤は、供給スクリュー８４Ｙの直下に配設された回収スクリュー８５Ｙ上に落とされる。

攪拌部の供給スクリュー８４Ｙによって現像スリーブ８１Ｙに供給された現像剤は、スリーブに内包されるマグネットローラの発する磁力の作用によって現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられる。現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられた現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって穂立ち状態となって磁気ブラシを形成する。そして、現像スリーブ８１Ｙの回転に伴って、規制ブレード８７Ｙの先端と現像スリーブ８１Ｙとの間に形成された規制ギャップを通過して層厚が規制された後に、感光体２０Ｙに対向する現像領域まで搬送される。

現像領域では、現像スリーブ８１Ｙに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の静電潜像に対向するトナーに対し、静電潜像に向かう静電気力を付与する現像ポテンシャルが作用する。また、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の地肌部に対向するトナーに対し、スリーブ表面に向かう静電気力を付与する地肌ポテンシャルが作用する。これらの結果、トナーが感光体２０上の静電潜像に転移して静電潜像を現像する。このようにして、感光体２０Ｙ上にＹトナー像が形成される。このＹトナー像は、感光体２０Ｙの回転に伴って、後述するＹ用の一次転写ニップに進入する。

現像スリーブ８１Ｙの回転に伴って現像領域を通過した現像剤は、マグネットローラの磁力の弱まる領域まで搬送されることで、現像スリーブ８１Ｙの表面から離れて攪拌部の回収スクリュー８５Ｙ上に戻される。回収スクリュー８５Ｙは、現像スリーブ８１Ｙから回収した現像剤を、自らの回転に伴って同図の紙面に直交する方向の奥側から手前側に向けて搬送する。そして、現像装置内の同方向における手前側の端部まで搬送した現像剤を、撹拌スクリュー８６Ｙに受け渡す。

回収スクリュー８５Ｙから撹拌スクリュー８６Ｙに受け渡された現像剤は、撹拌スクリュー８６Ｙの回転に伴って、前記方向の手前側から奥側に向けて搬送される。その過程で、透磁率センサーからなるトナー濃度センサー（後述する図７における８２Ｙ）によってトナー濃度が検知され、その検知結果に応じて適量のトナーが補給される。この補給は、後述する制御部がトナー濃度センサーによる検知結果に応じてトナー補給装置を駆動させることによって行われる。適量のトナーが補給された現像剤は、前記方向における奥側の端部まで搬送されて供給スクリュー８４に受け渡される。

Ｙ用の作像ユニット１８ＹにおけるＹトナー像の作像について説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の作像ユニット１８Ｃ，Ｍ，Ｋにおいては、Ｙと同様のプロセスにより、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの表面にＣトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が形成される。

図２において、中間転写ベルト１０のループ内側には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋが配設されており、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面と、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。そして、一次転写バイアスが印加されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間には、それぞれ一次転写電界が形成されている。

中間転写ベルト１０のおもて面は、ベルトの無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく。その過程で、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上のＹトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が中間転写ベルト１０のおもて面に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。

中間転写ベルト１０の下方には、第１張架ローラ２２と第２張架ローラ２３とによって張架される無端状の搬送ベルト２４が配設されており、何れか一本の張架ローラの回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、そのおもて面を、中間転写ベルト１０の全域のうち、第３支持ローラ１６に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。この二次転写ニップの周辺においては、接地された第２張架ローラ２３と、二次転写バイアスが印加される第３支持ローラ１６との間に二次転写電界が形成されている。

図１において、画像形成部１００には、給紙装置２００や手差しトレイ６から給送されてくる記録シート５を、二次転写ニップ、後述する定着装置２５、排出ローラ対５６に順次搬送するための搬送路４８が設けられている。また、給紙装置２００から画像形成部１００に給送された記録シート５を、搬送路４８の入口まで搬送するための給送路４９も設けられている。なお、搬送路４８の入口には、レジストローラ対４７が配設されている。

プリントジョブが開始されると、給紙装置２００又は手差しトレイ６から繰り出された記録シート５が搬送路４８に向けて搬送されて、レジストローラ対４７に突き当たる。そして、レジストローラ対４７は、適切なタイミングで回転駆動を開始することで、記録シート５を二次転写ニップに向けて送り込む。二次転写ニップでは、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が記録シート５に密着する。そして、二次転写電界やニップ圧の作用により、４色重ね合わせトナー像が記録シート５の表面に二次転写されてフルカラートナー像になる。

二次転写ニップを通過した記録シート５は、搬送ベルト２４によって定着装置２５に向けて搬送される。そして、定着装置２５内で加圧及び加熱されることで、その表面にフルカラートナー像が定着せしめられる。その後、記録シート５は、定着装置２５から排出された後、排出ローラ対５６を経由してスタックトレイ７上にスタックされる。

図７は、実施形態に係る複写機の電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御手段としての制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発性メモリーなどを有している。この制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋのトナー濃度センサー８２Ｙ，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｋが電気的に接続されている。これにより、制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋに収容されているＹ現像剤，Ｃ現像剤，Ｍ現像剤，Ｋ現像剤のトナー濃度を把握することができる。

制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋも電気的に接続されている。脱着検知手段としてのユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋは、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが画像形成部１００から取り外されたことを検知したり、画像形成部１００に装着されたことを検知したりすることができる。これにより、制御部１１０は、画像形成部１００に対する作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着があったことを把握することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋに制御信号をそれぞれ個別に出力することで、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力される現像バイアスの値を個別に調整することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの値をそれぞれ個別に調整することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに対して制御信号をそれぞれ個別に出力することで、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力される帯電バイアスにおける直流電圧の値を個別に制御することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋに印加する帯電バイアスの直流電圧の値をそれぞれ個別に調整することができる。

また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に検知するための感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋからの出力に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に把握することができる。

また、制御部１１０には、現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋのスリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋも電気的に接続されている。回転姿勢検知手段たるスリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋは、感光体回転センサー７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋと同様の構成により、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋについて所定の回転姿勢になったことを検知するものである。つまり、制御部１１０は、スリーブ回転センサー８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋからの出力に基づいて、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋについて所定の回転姿勢になったタイミングを個別に把握することができる。

また、制御部１１０には、書込制御部１２５、環境センサー１２４、光学センサーユニット１５０、プロセスモーター１２０、転写モーター１２１、レジストモーター１２２、給紙モーター１２３なども電気的に接続されている。環境センサー１２４は、機内の温度や湿度を検知するものである。また、プロセスモーター１２０は、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの駆動源になっているモーターである。また、転写モーター１２１は、中間転写ベルト１０の駆動源になっているモーターである。また、レジストモーター１２２は、レジストローラ対４７の駆動源になっているモーターである。また、給紙モーター１２３は、給紙装置２００の給紙カセット２０１から記録シート５を送り出すためのピックアップローラ２０２の駆動源になっているモーターである。また、書込制御部１２５は、画像情報に基づいてレーザー書込装置２１の駆動を制御するものである。なお、光学センサーユニット１５０の役割については後述する。

実施形態に係る複写機においては、環境変動などにかかわらず画像濃度を長期間に渡って安定化させるために、所定のタイミングでプロセスコントロール処理と呼ばれる制御を定期的に実施する。プロセスコントロール処理では、Ｙ用の感光体２０Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を作像し、それを中間転写ベルト１０に転写する。複数のパッチ状Ｙトナー像のそれぞれは、Ｙトナー付着量を検知するためのトナー付着量検知用トナー像である。制御部１１０は、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像してそれらを重ね合わさないように中間転写ベルト１０に転写する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサーユニット１５０によって検知する。次いで、それらの検出結果に基づいて、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋについてそれぞれ現像バイアスＶｂの基準値である現像バイアス基準値などの作像条件を個別に調整する。

光学センサーユニット１５０は、中間転写ベルト１０のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ４つの反射型光学センサーを有している。それぞれの反射型光学センサーは、中間転写ベルト１０や中間転写ベルト１０上のパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力する。４つの反射型光学センサーのうち、３つは、Ｙトナー付着量，Ｃトナー付着量，Ｍトナー付着量に応じた出力をするように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。

図８は、光学センサーユニット１５０に搭載されたＹ用の反射型光学センサー１５１Ｙを示す拡大構成図である。Ｙ用の反射型光学センサー１５１Ｙは、光源としてのＬＥＤ１５２Ｙと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｙと、拡散反射光を受光する拡散反射型受光素子１５４Ｙとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。また、拡散反射型受光素子１５４Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる拡散反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、それらの電圧に基づいて、Ｙパッチ状トナー像のＹトナー付着量を算出することができる。Ｙ用の反射型光学センサー１５１Ｙについて説明したが、Ｃ，Ｍ用の反射型光学センサー１５１Ｃ，１５１Ｍも、Ｙ用と同様の構成になっている。

図９は、光学センサーユニット１５０に搭載されたＫ用の反射型光学センサー１５１Ｋを示す拡大構成図である。Ｋ用の反射型光学センサー１５１Ｋは、光源たるＬＥＤ１５２Ｋと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｋとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｋは、Ｋパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、その電圧に基づいて、Ｋパッチ状トナー像のＫトナー付着量を算出することができる。

ＬＥＤ（１５２Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）としては、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いている。また、正反射受光素子（１５３Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）や拡散反射受光素子（１５４Ｙ，Ｃ，Ｍ）としては，ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いている。但し、ピーク波長やピーク受光感度は前述した値に限られるものではない。

４つの反射型光学センサーと、中間転写ベルト１０のおもて面との間には、５［ｍｍ］程度のギャップが設けられている。

制御部１１０は、主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上のプリントを出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。そして、プロセスコントロール処理を開始すると、まず、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得した後、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像γと現像開始電圧を算出する。より詳しくは、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力する帯電バイアスとして、通常のプリント時とは異なるものを出力する。詳しくは、重畳バイアスからなる帯電バイアスの直流電圧及び交流電圧のうち、直流電圧の絶対値を一様な値ではなく、徐々に大きくしていく。このような条件で帯電させた感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋに対し、レーザー書込装置２１によるレーザー光の走査を施して、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を複数形成する。それらを現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋによって現像することで、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像する。なお、現像の際に、制御部１１０は、各色の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの絶対値もそれぞれ徐々に大きくしていく。このとき、各パッチ状トナー像における静電潜像電位と、現像バイアスとの差分を現像ポテンシャルとしてＲＡＭに記憶する。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、図１０に示されるように、中間転写ベルト１０上で重なり合わないように、ベルト幅方向に並んでいる。具体的には、Ｙパッチパターン像ＹＰＰは、中間転写ベルト１０の幅方向における一端部に転写される。また、Ｃパッチパターン像ＣＰＰは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。また、Ｍパッチパターン像ＭＰＰは、中間転写ベルト１０の幅方向における他端部に転写される。また、Ｋパッチパターン像ＫＰＰは、ベルト幅方向において、Ｋパッチパターン像よりも少し中央側にずれた位置に転写される。

光学センサーユニット１５０は、互いにベルト幅方向（主走査方向）の異なる位置でベルトの光反射特性を検知するＹ用の反射型光学センサー１５１Ｙを有している。また、Ｃ用の反射型光学センサー１５１Ｃ、Ｋ用の反射型光学センサー１５１Ｋ、Ｍ用の反射型光学センサー１５１Ｍも有している。

Ｙ用の反射型光学センサー１５１Ｙは、中間転写ベルト１０の幅方向の一端部に形成されたＹパッチパターン像ＹＰＰのＹパッチ状トナー像のＹトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、第Ｃ用の反射型光学センサー１５１Ｃは、ベルト幅方向において、Ｙパッチパターン像ＹＰＰの近くに位置するＣパッチパターン像ＣＰＰのＣパッチ状トナー像のＣトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、Ｍ用の反射型光学センサー１５１Ｍは、中間転写ベルト１０の幅方向の他端部に形成されたＭパッチパターン像ＭＰＰのＭパッチ状トナー像のＭトナー付着量を検知する位置に配設されている。また、Ｋ用の反射型光学センサー１５０ｃは、ベルト幅方向において、Ｍパッチパターン像ＭＰＰの近くに位置するＫパッチパターン像ＫＰＰのＫパッチ状トナー像のＫトナー付着量を検知する位置に配設されている。

制御部１１０は、光学センサーユニット１５０の４つの反射型光学センサーから順次送られてくる出力信号に基づいて、各色のパッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭに格納していく。なお、中間転写ベルト１０の走行に伴って光学センサーユニット１５０との対向位置を通過した各色のパッチパターン像は、クリーニング装置によってベルトおもて面からクリーニングされる。

制御部１１０は、次に、ＲＡＭに格納したトナー付着量と、それとは別にＲＡＭに格納した各パッチトナー像における潜像電位のデータと現像バイアスＶｂのデータとに基づいて、直線近似式（Ｙ＝ａ×Ｖｐ＋ｂ）を算出する。具体的には、図１１に示されるように、ｙ軸をトナー付着量とし、且つｘ軸を現像ポテンシャルとする２次元座標における両者の関係を示す近似直線式である。そして、近似直線式に基づいて、目標のトナー付着量を実現する現像ポテンシャルＶｐを求め、その現像ポテンシャルＶｐを実現する現像バイアスＶｂである現像バイアス基準値および帯電バイアス基準値、（およびＬＤパワー）を求める。それらの結果については、不揮発メモリーに記憶する。このような現像バイアス基準値、並びに帯電バイアス基準値（及びＬＤパワー）の算出及び記憶を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ行ってプロセスコントロール処理を終了する。その後、プリントジョブにおいては、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、不揮発性メモリーに記憶している現像バイアス基準値に基づいた値の現像バイアスＶｂを、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力させる。また、不揮発性メモリーに記憶している帯電バイアス基準値に基づいた値の帯電バイアスを、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力させたり、ＬＤパワーをレーザー書込装置２１から出力させたりする。

このようなプロセスコントロール処理を実施して目標のトナー付着量を実現する現像バイアス基準値（基準電圧）、帯電バイアス基準値（及び光書込強度（後述するＬＤＰ））を決定する。これにより、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、画像全体の画像濃度を長期間に渡って安定化させることができる。しかしながら、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間の現像ギャップの変動（以下、ギャップ変動という）に起因する頁内での周期的な画像濃度ムラを引き起こしてしまう。

この画像濃度ムラは、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの回転周期（感光体表面の周回周期）で発生するものと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転周期（スリーブ表面の周回周期）で発生するものとが重畳されたものになる。具体的には、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの回転軸が偏心していると、それに起因して、感光体一周毎に同様のパターンの変動曲線となるギャップ変動が生ずる。これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間に形成される現像電界にも、感光体一周毎に同様のパターンの変動曲線となる電界強度変動が生ずる。そして、この電界強度変動により、感光体一周毎に同様のパターンの変動曲線となる画像濃度ムラが発生する。また、感光体表面の外形には、少なからず歪みがある。この歪みに応じた感光体一周あたりで同じパターンとなる特性の周期的なギャップ変動に起因する画像濃度ムラも発生する。更には、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによるスリーブ回転周期のギャップ変動に起因する周期的な画像濃度ムラも発生する。特に、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋよりも小径な現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによる画像濃度ムラは感光体の回転周期よりも短い周期で発生することから、目立ってしまう。

そこで、制御部１１０は、プリントジョブ時において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、以下のような第一変動処理を実施する。即ち、制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ、感光体回転周期で発生する画像濃度ムラを相殺することが可能な現像電界強度変動を生じせしめる現像バイアスの出力変動を発生させる第一パターンデータを不揮発性メモリーに記憶している。また、現像スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラを相殺することが可能な現像電界強度変動を生じせしめる現像バイアスの出力変動を発生させる第一パターンデータも不揮発性メモリーに記憶している。以下、前者の第一パターンデータを感光体周期用の第一パターンデータという。また、後者の第一パターンデータをスリーブ周期用の第一パターンデータという。それらの第一パターンデータに基づいて、現像バイアスは所定の電圧変動パターンで変動する。

Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つの感光体周期用の第一パターンデータは、感光体一回転周期分のパターンであって、且つ感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの基準姿勢タイミングを基準にしたパターンを表している。それらの第一パターンデータは、プロセスコントロール処理で決定されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像バイアス基準値を基準にして現像電源（１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ）からの現像バイアスの出力を変化させるためのものである。例えば、データテーブル方式のデータである場合には、基準姿勢タイミングから一周期分の期間内において、所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示すデータ群を格納したものになっている。そのデータ群の先頭のデータが基準姿勢タイミングにおける現像バイアス出力差分を示しており、二番目、三番目、四番目・・・のデータが以降における所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示している。０、－５、－７、－９・・・というデータ群からなる出力パターンは、基準姿勢タイミングから所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を０［Ｖ］、－５［Ｖ］、－７［Ｖ］、－９［Ｖ］・・・にすることを表している。

感光体回転周期で発生する画像濃度ムラを抑えるために、それらの値（現像変動電圧）を現像バイアス基準値に重畳した値の現像バイアスを現像電源から出力させる。加えて、実施形態に係る複写機では、現像スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラも抑えるので、感光体回転周期の画像濃度ムラを抑えるための現像バイアス出力差分と、現像スリーブ回転周期の画像濃度ムラを抑えるための現像バイアス出力差分とを重畳している。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つのスリーブ周期用の第一パターンデータは、現像スリーブ一回転周期分のパターンであって、且つ現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの基準姿勢タイミングを基準にしたパターンを表している。それらの第一パターンデータは、基準値決定処理としてのプロセスコントロール処理で決定されたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像バイアス基準値を基準にして現像電源（１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ）からの現像バイアスの出力を変化させるためのものである。データテーブル方式のデータの場合には、そのデータ群の先頭のデータが基準姿勢タイミングにおける現像バイアス出力差分を示しており、二番目、三番目、四番目・・・のデータが以降における所定の時間間隔毎の現像バイアス出力差分を示している。その時間間隔は、感光体周期用の現像変動パターンデータのデータ群が反映している時間間隔と同じにしている。

図７の制御部１１０は、作像処理のときには、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する感光体周期用の第一パターンデータからのデータの読み込みを所定の時間間隔毎で行う。同時に、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応するスリーブ周期用の第一パターンデータからのデータの読み込みも同じ時間間隔毎で行う。それぞれの読み込みについては、データ群の最後まで読み込んでも基準姿勢タイミングが到来しない場合には、到来するまで読み込み値を最後のデータと同じ値にする。また、データ群の最後まで読み込む前に基準姿勢タイミングが到来した場合には、データの読み込み位置を最初のデータに戻す。なお、感光体周期用の第一パターンデータからのデータ読み込みについては、感光体回転センサー（７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋ）（図４参照）から基準姿勢タイミング信号が送られてきたタイミングを基準姿勢タイミングとする。また、スリーブ周期用の第一パターンデータからのデータ読み込みについては、スリーブ回転センサー（８３Ｙ，８３Ｃ，８３Ｍ，８３Ｋ）から基準姿勢タイミング信号が送られてきたタイミングを基準姿勢タイミングとする。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、このようなデータの読み込みを行う過程で、感光体周期用の第一パターンデータから読み込んだデータと、スリーブ周期用の第一パターンデータから読み込んだデータとを加算して重畳値を求める。例えば、感光体周期用の第一動パターンデータから読み込んだデータが－５［Ｖ］であり、スリーブ周期用の第一パターンデータから読み込んだデータが２［Ｖ］であった場合には、－５［Ｖ］と２［Ｖ］とを加算して重畳値を－３［Ｖ］として求める。そして、例えば現像バイアス基準値が－５５０［Ｖ］である場合には、重畳値の加算によって求められる－５５３［Ｖ］を現像電源から出力させる。このような処理を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、所定の時間間隔毎に行う。

これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋと、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋとの間の現像電界に、次の２つの電界強度変動を重畳した電界強度変動を相殺し得る電界強度変動を発生させる。即ち、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの偏心や外形歪みによる感光体回転周期で発生するギャップ変動に起因する電界強度変動、及び現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの偏心や外形歪みによるスリーブ回転周期で発生する電界強度変動である。このようにすることで、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋや、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋの回転姿勢にかかわらず、ほぼ一定の現像電界を感光体と現像スリーブとの間に形成する。これにより、感光体回転周期で発生する画像濃度ムラと、スリーブ回転周期で発生する画像濃度ムラとの両方を抑えることができる。以上の処理が、第一変動処理である。

Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つの感光体周期用の第一パターンデータや、４つのスリーブ周期用の第一パターンデータについては、後述する第一検知処理や第一構築処理を所定のタイミングで実施することによって構築する。第一検知処理を実施する前述の所定のタイミングは、例えば次のようなタイミングである。即ち、工場出荷後の初めのプリントジョブに先立つタイミング（以下、初期起動タイミングという）である。また、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換を検知したタイミング（以下、交換検知タイミングという）でも第一検知処理を実施する。更に、前回の第一検知処理を実施したときの環境と現状の環境との差である環境変動量が閾値を超えたタイミングにも第一検知処理を実施する。

初期起動タイミングや、環境変動量が閾値を超えたタイミングでは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの全色についてそれぞれ、必要に応じて感光体周期用の第一変動パターンデータと、スリーブ周期用の第一パターンデータを構築する。これに対し、交換検知タイミングでは、交換が検知された作像ユニットについてだけ、感光体周期用の第一変動パターンデータと、スリーブ周期用の第一パターンデータとを必要に応じて構築する。このような構築が可能になるように、図７に示されるように、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換をそれぞれ個別に検知するためのユニット着脱センサー１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋが設けられている。

なお、制御部１１０は、上記環境変動量たる環境の変動量として、環境たる絶対湿度の変動量を用いる。そして、絶対湿度については、環境センサー１２４による温度の検知結果と、環境センサー１２４による相対湿度の検知結果とに基づいて算出する。前回の構築処理の際に、絶対湿度を算出して記憶しておく。そして、以降、環境センサー１２４による温湿度の検知結果に基づく絶対湿度の算出を定期的に実施し、その値と、絶対湿度の記憶値との差（＝環境変動量）が所定の閾値を超えた場合に、新たな第一検知処理や第一構築処理を実施する。

初期起動タイミングにおける第一検知処理では、まず、Ｙベタトナー像からなるＹ第一テストトナー像（テスト画像）を感光体２０Ｙ上に作像する。また、Ｃベタトナー像，Ｍベタトナー像，Ｋベタトナー像からなるＣ第一テストトナー像，Ｍ第一テストトナー像，Ｋ第一テストトナー像を、感光体２０Ｃ，感光体２０Ｍ，感光体２０Ｋ上に作像する。そして、それらの第一テストトナー像を、図１２に示されるように、中間転写ベルト１０に一次転写する。同図において、Ｙ第一テストトナー像ＹＩＴは、感光体２０Ｙの回転周期で発生する画像濃度の周期ムラを検知するためのものであるので、ベルト移動方向（副走査方向）において、感光体２０Ｙの周長（周回方向の長さ）よりも大きな長さで形成される。同様に、Ｃ第一テストトナー像ＣＩＴ，Ｍ第一テストトナー像ＭＩＴ，Ｋ第一テストトナー像ＫＩＴも、ベルト移動方向の長さが感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの周長よりも大きくなっている。

なお、図１２では、便宜上、４つの第一テストトナー像（ＹＩＴ，ＣＩＴ，ＭＩＴ，ＫＩＴ）をベルト幅方向に一直線上に並べて形成した例を示している。しかし、実際には、個々の第一テストトナー像のベルト上における形成位置は、ベルト移動方向において最大で感光体周長と同じ値ほどずれる場合がある。これは、例えば、各色についてそれぞれ、第一テストトナー像の先端位置と、感光体の周方向における基準位置（基準姿勢タイミングで現像領域に進入する感光体表面位置）とを一致させるように、第一テストトナー像の作像を開始するからである。つまり、各色の第一テストトナー像は、その先端を感光体の周方向における基準位置に一致させるように作像される。なお、各色の第一テストトナー像のベルト移動方向における長さを異ならせてもよい。

第一テストトナー像として、ベタトナー像に代えて、中間調トナー像を形成してもよい。例えばドット面積率が７０［％］である中間調トナー像を形成してもよい。

制御部１１０は、第一検知処理をプロセスコントロール処理とセットで行うようになっている。具体的には、第一検知処理を実施する直前でプロセスコントロール処理を実施して各色についてそれぞれ現像バイアス基準値を決定しておく。そして、プロセスコントロール処理の直後に実施する第一検知処理において、各色についてそれぞれ、プロセスコントロール処理で決定しておいた現像バイアス基準値の条件で第一テストトナー像を現像する。このため、理論的には、第一テストトナー像は目標トナー付着量になるように作像されるが、実際には現像ギャップ変動によって微妙な濃度ムラが出現してしまう。

第一テストトナー像の作像を開始してから（静電潜像の書き込みを開始してから）、第一テストトナー像の先端を光学センサーユニット１５０の反射型光学センサーによる検知位置に進入させるまでのタイムラグは、各色毎に異なった値である。但し、同じ色であれば、経時的に一定の値である（以下、この値を書込－検知タイムラグという）。

制御部１１０は、各色についてそれぞれ書込－検知タイムラグを不揮発性メモリーに予め記憶している。そして、各色についてそれぞれ、第一テストトナー像の作像を開始した後、書込－検知タイムラグが経過した時点から、反射型光学センサーからの出力のサンプリングを開始する。このサンプリングについては、感光体回転一周期に渡って、所定の時間間隔毎に繰り返し行う。その時間間隔は、第一変動処理において用いる第一パターンデータにおける個々のデータを読み込む時間間隔と同じ値である。制御部１１０は、各色についてそれぞれ、サンプリングデータに基づいて、トナー付着量（画像濃度）と時間（又は感光体表面位置）との関係を示す濃度ムラグラフを構築し、その濃度ムラグラフから、二つのベタ濃度ムラパターンを抽出する。一つ目は、感光体回転周期で発生しているベタ濃度ムラ（周期ムラ）パターンである。また、二つ目は、現像スリーブ回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンである。

制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、感光体回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンと、現像スリーブ回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンとを抽出すると、次に、第一構築処理を実施する。この第一構築処理では、まず、第一テストトナー像のトナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。このトナー付着量平均値は、感光体回転一周期における現像ギャップの変動の平均値をほぼ反映した値になる。そこで、制御部１１０は、そのトナー付着量平均値を基準にして、感光体回転周期のベタ濃度ムラパターンを相殺するための感光体周期用の第一パターンデータを構築する。具体的には、ベタ濃度パターンに含まれる複数のトナー付着量データにそれぞれ個別に対応するバイアス出力差分を算出する。そのバイアス出力差分は、トナー付着量平均値を基準にするものである。トナー付着量平均値と同じ値のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、ゼロとして算出する。

また、トナー付着量平均値よりも大きいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたプラス極性の値として算出する。プラス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも低い値（絶対値の小さい値）に変化させるデータである。

また、トナー付着量平均値よりも小さいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたマイナス極性の値として算出する。マイナス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の現像バイアスを現像バイアス基準値よりも高い値（絶対値の大きい値）に変化させるデータである。このようにして、個々のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分を求め、それらを順に並べたデータを出力パターンデータたる感光体周期用の第一パターンデータとして構築する。

また、制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、現像スリーブ回転周期で発生しているベタ濃度ムラパターンを抽出すると、トナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。このトナー付着量平均値は、現像スリーブ回転一周期における現像ギャップの変動の平均値をほぼ反映した値になる。そこで、制御部１１０は、そのトナー付着量平均値を基準にして、現像スリーブ回転周期の濃度ムラパターンを相殺するためのスリーブ周期用の第一パターンデータを構築する。その具体的なやり方については、感光体回転周期の濃度ムラパターンを相殺するための感光体周期用の第一パターンデータを構築する方法と同様である。

図１３は、第一テストトナー像のトナー付着量の周期変動と、スリーブ回転センサー出力と、感光体回転センサー出力との関係を示すグラフである。グラフの縦軸はトナー付着量［１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２］を示しており、これは、光学センサーユニット１５０の反射型光学センサー１５１からの出力電圧を、所定の変換式に基づいてトナー付着量に換算した数値である。第一テストトナー像には、中間転写ベルト移動方向において画像濃度の周期ムラが発生していることがわかる。

スリーブ周期用の現像変動データを構築するにあたっては、まず、スリーブ周期とは異なる周期変動成分を除去するために、トナー付着量の経時変動のデータをスリーブ一回転周期毎に切り出して平均化処理を行う。具体的には、第一テストトナー像の長さは、現像スリーブ周長の十倍以上の値になっていることから、トナー付着量の経時変動のデータは、現像スリーブ十周期分以上に渡って取得される。そのデータに基づく変動波形を、スリーブ基準姿勢タイミングを先頭にしてスリーブ一周期分毎に切り出していく。これにより、十個分の切り出し波形を得たら、図１４に示されるようにスリーブ基準姿勢タイミングを同期させる状態でそれら切り出し波形を重ねて平均化処理を行って平均波形を解析する。

十個分の切り出し波形を平均化した平均波形は、図１４において太線で示されている。個々の切り出し波形はスリーブ回転周期とは異なる周期変動成分を含んで暴れているが、平均波形をその暴れが低減されている。なお、実施形態に係る複写機では、十個分の切り出し波形で平均化処理を行っているが、スリーブ回転周期の変動成分が抽出できれば、他の方法を採用してもよい。

制御部１１０は、感光体周期用の現像変動データについても、スリーブ周期用のものと同様に、感光体一回転周期で切り出した切り出し波形によって平均化処理を行い、その結果に基づいて構築している。平均波形に基づく現像変動データの構築については、次のようなアルゴリズムを用いてトナー付着量を現像バイアス変動量に変換することで実現することが可能である。即ち、例えば図１５に示されるように、図１４のトナー付着量の検出波形に対して逆位相となる変動制御波形を与える現像バイアス変動を発生させることができるアルゴリズムである。なお、図１５の検出波形は模式的に表示したものである。

以上のように、各色についてそれぞれ、第一構築処理において変動制御波形として構築した感光体周期用の第一パターンデータ、及びスリーブ周期用の第一パターンデータを用いる。即ち、それら二つの第一パターンデータ（現像変動電圧の変動パターンのデータ）を用いて、第一変動処理において現像バイアスＶｂの現像電源（１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋ）から出力を変動させる。具体的には、図１６に示されるように、感光体周期用の第一パターンデータによる現像バイアス変動波形と、スリーブ周期用の第一パターンデータによる現像バイアス変動波形とを重畳した重畳波形に従って現像バイアスを周期変動させる。これにより、感光体回転周期で発生するベタ画像濃度ムラや、現像スリーブ回転周期で発生するベタ画像濃度ムラの発生を抑えることができる。

感光体回転周期のベタ濃度ムラパターンには、図１７に示されるように、様々な要因に基づく測定誤差が含まれることがある。同図において、各周期のムラにおける位相や振幅は一致していない。また、スリーブ回転周期のベタ濃度ムラパターンにも、同様の測定誤差が含まれることがある。このような測定誤差が含まれるベタ濃度ムラパターンに基づいて構築した感光体周期用の第一パターンデータやスリーブ周期用の第一パターンデータに従って第一変動処理を実施すると、ベタ画像濃度ムラを却って悪化させるおそれがある。そこで、制御部１１０は、上述した第一検知処理を実施すると、次に第一構築処理を実施するのに先立って、第一変動処理を実施するか否かを決定する決定処理を実施する。

決定処理を開始した制御部１１０は、まず、感光体周期ごとに切り出した波形（濃度ムラ波形）について、それぞれの位相θ１，θ２，θ３・・・や、各位相における振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３を算出する。これらの算出は、例えば、直交検波処理や高速フーリエ変換（ＦＦＴ）処理などを利用して実行すればよい。

制御部１１０は、このようにして算出される複数周期分の振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・及び位相θ１，θ２，θ３，・・・の情報を記憶する。そして、これら複数周期分の振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・間のばらつきσ１、及び、これら複数周期分の位相θ１，θ２，θ３，・・・間のばらつきσ２を、それぞれ算出する。図１７に示される例では、感光体一周期分の濃度ムラパターンを一測定単位とし、３回測定した濃度ムラパターン（振幅及び位相の情報）のばらつきσ１，σ２を算出することになるが、複数周期分の濃度ムラパターンを一測定単位とし、複数回測定した濃度ムラパターンのばらつきを算出するようにしてもよい。例えば、感光体１周目～３周目のトナー付着量検出結果から直行検波処理によって１組目の振幅Ａ１及び位相θ１を算出し、感光体４周目～６周目のトナー付着量検出結果から同様にして２組目の振幅Ａ２及び位相θ２を算出するといった処理を繰り返して、複数個の画像濃度ムラ情報（Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・、θ１，θ２，θ３，・・・）を取得しても良い。この場合、より高精度な濃度ムラパターンを得ることが可能である。ただし、トナーパターンの副走査方向長さを長くする必要があり、処理時間の増大やトナー消費量の増大などの面で不利になる。

なお、濃度ムラパターンとしては、反射型光学センサーの出力信号をそのまま用いてもよいし、これをトナー付着量に変換した後の情報を用いてもよい。

複数周期分の振幅Ａ１，Ａ２，Ａ３，・・・間のばらつきσ１は、例えば、各振幅の差（｜Ａ１－Ａ２｜，｜Ａ１－Ａ３｜，｜Ａ２－Ａ３｜，・・・）を計算し、その最大値をばらつきσ１と定義することができる。このほかにも、例えば、各振幅の平均値からのズレや、分散又は標準偏差などを、ばらつきσ１として用いることができる。複数周期分の位相θ１，θ２，θ３，・・・間のばらつきσ２についても同様である。

制御部１１０は、決定処理において、このようにして求めたばらつきσ１，σ２を、予め設定されていた閾値と比較する。そして、振幅のばらつきσ１、位相のばらつきσ２の両方ともそれぞれに対応する閾値以下であれば、次に、スリーブ回転周期の濃度ムラパターンについて、同様にしてばらつきσ１，σ２を求める。そして、スリーブ回転周期の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２の両方ともそれぞれに対応する閾値以下であれば、第一変動処理について実施するという決定をする。

一方、感光体回転周期の濃度ムラパターンについてのばらつきσ１，σ２と、スリーブ回転周期の濃度ムラパターンについてのばらつきσ１，σ２とのうち、何れか一つでも閾値を超えている場合には、第一変動処理について実施しないという決定をする。

かかる構成によれば、不適切な第一パターンデータを用いて第一変動処理を実施することによる画像濃度の周期ムラの悪化を回避することができる。なお、ばらつきσ１，σ２について、閾値未満である場合には、第一変動処理を実施するという決定をする一方で、閾値以上である場合には、第一変動処理を実施しないという決定をするようにしてもよい。

なお、周回毎の濃度ムラパターンのばらつきに基づいて第一変動処理について実施するか否かを決定することに代えて、次のようにして決定してもよい。即ち、濃度ムラパターンに基づいて第一構築処理を実施して第一パターンデータを構築する。そして、その第一パターンデータに基づいて第一テストトナー像をもう一度作像し、その濃度ムラパターンを検知した結果における濃度のバラツキに基づいて第一構築処理について実施するか否かを決定してもよい。以下、感光体回転周期、及びスリーブ回転周期におけるばらつきσ１，σ２が何れも閾値以下又は閾値未満であった場合を、ばらつきが小さい場合という。また、その逆を、ばらつきが大きい場合という。

実施形態に係る複写機は、作像処理を実施するときに、必要に応じて第一変動処理を実施することに加えて、必要に応じて第二変動処理や第三変動処理を実施する。第二変動処理、第三変動処理について以降に詳述する。第二変動処理は、感光体周期用の第二パターンデータと、スリーブ周期用の第二パターンデータとに基づいて、帯電バイアスを周期変動させる処理である。つまり、帯電バイアスは、それらの第二パターンデータ（帯電変動電圧の変動パターンのデータ）に基づいて、所定の電圧変動パターンで変動する。また、第三変動処理は、感光体周期用の第三パターンデータと、スリーブ周期用の第三パターンデータとに基づいて、レーザー書込装置２１のＬＤパワー（書込強度）を周期変動させる処理である。つまり、ＬＤパワーは、第三パターンデータ（変動書込強度の変動パターンのデータ）に基づいて、所定の強度変動パターンで変動する。

第二変動処理を実施する理由は、次の通りである。即ち、ベタ部と中間調部とが混在する画像においては、ベタ部の画像濃度は現像バイアスＶｂと静電潜像の電位である潜像電位Ｖｌとの差である現像ポテンシャルに大きな影響を受ける。これに対し、中間調部の画像濃度は現像ポテンシャルよりも、感光体の地肌部電位Ｖｄと現像バイアスＶｂとの差である地肌ポテンシャルに大きな影響を受けることがある。

具体的には、ベタ部では、全てのドットが隣接するドットに周縁部を重ね合わせている。つまり、孤立ドットが存在しない。これに対し、中間調部では、孤立ドットが存在していたり、少数のドットの集合からなる少数ドット群が存在していたりする。それら孤立ドットや少数ドット群は、ベタ部よりもエッジ効果の影響を大きく受けることにより、ベタ部と同じ地肌ポテンシャルの条件下では、ベタ部よりも中間調部の方が感光体上の付着力が強く、ギャップ変動の影響を受けにくい。

さらに、ベタ部よりも単位面積あたりのトナー付着量が多くなっており、ベタ時のトナー付着量変動量と比較すると、中間調部でのギャップ変動によるトナー付着量変動量は小さくなる。ベタトナー像からなる第一テストトナー像の濃度ムラパターンに基づいて構築した重畳出力パターンで現像バイアスＶｂを変化させると、ベタ部については画像濃度ムラを抑えることができる代わりに、中間調部では過補正になる。そして、その過補正により、画像濃度ムラを中間調部に発生させてしまう。

エッジ効果は、地肌ポテンシャルの影響を大きく受けることから、地肌ポテンシャルを調整することで、前述の過補正を修正することが可能である。地肌ポテンシャルを変化させるには、帯電バイアスの変化によって地肌部電位Ｖｄを変化させればよい。

そこで、制御部１１０は、上述した第一構築処理において、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれについて、感光体周期用の第一パターンデータや、スリーブ周期用の第一パターンデータを構築したら、次に、第二検知処理を実施する。

第二検知処理では、まず、Ｙ中間調トナー像からなるＹ第二テストトナー像（テスト画像）を感光体２０Ｙ上に作像する。また、Ｃ中間調トナー像，Ｍ中間調トナー像，Ｋ中間調トナー像からなるＣ第二テストトナー像，Ｍ第二テストトナー像，Ｋ第二テストトナー像を、感光体２０Ｃ，感光体２０Ｍ，感光体２０Ｋ上に作像する。それらの第二テストトナー像を作像するときには、現像バイアスＶｂを現像バイアス基準値、感光体周期用の第一パターンデータ、感光体基準姿勢タイミング、スリーブ周期用の第一パターンデータ、及びスリーブ基準姿勢タイミングに基づいて変化させる。

この条件では、ベタ部における感光体回転周期やスリーブ回転周期の画像濃度ムラは抑えられるが、前述した４つの第二テストトナー像は中間調トナー像からなるので、現像バイアスＶｂの過補正によって画像濃度ムラが発生する。制御部１１０は、その画像濃度ムラを検知するべく、光学センサーユニット１５０の４つの反射型光学センサーからの出力のサンプリングを所定の時間間隔で感光体一周期以上の時間において行う。その後、制御部１１０は、各色についてそれぞれ得たサンプリングデータに基づいて、感光体回転周期で発生している濃度ムラパターンを抽出する。

なお、上述した第二テストトナー像の面積階調率については、ベタ画像の１００［％］に対し、５０［％］にしている。つまり、第二テストトナー像の全面積のうち、トナーによるドットが付着している面積の割合を５０［％］にしている。この割合については変更してもよく、極端に濃いベタ画像の１００［％］と、極端に薄い画像とを避けて、１０［％］～９０［％］の範囲であれば適用でき、好ましくは、１０［％］～５０［％］の薄めの範囲で定めるのが良い。

次に、制御部１１０は、各色についてそれぞれ、上述したサンプリングデータに基づいて、現像スリーブ回転周期で発生している濃度ムラパターンを抽出する。

このようにして第二検知処理を実施したら、必要に応じて第二構築処理を実施する。第二構築処理では、感光体回転周期の濃度ムラパターンに基づいて、トナー付着量平均値（画像濃度平均値）を算出する。そして、中間調部について、前述のトナー付着量平均値を基準にして、感光体回転周期の濃度ムラパターンを相殺するための帯電バイアスの感光体周期用の出力変化パターンである第二パターンデータを構築する。

具体的には、濃度ムラパターンに含まれる複数のトナー付着量データにそれぞれ個別に対応するバイアス出力差分を算出する。そのバイアス出力差分は、トナー付着量平均値を基準にするものである。トナー付着量平均値と同じ値のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、ゼロとして算出する。また、トナー付着量平均値よりも大きいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたマイナス極性の値として算出する。マイナス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の帯電バイアスを帯電バイアス基準値よりも高い値（絶対値の大きい値）に変化させるデータである。

また、トナー付着量平均値よりも小さいトナー付着量データに対応するバイアス出力差分については、そのトナー付着量とトナー付着量平均値との差分に応じたプラス極性の値として算出する。プラス極性のバイアス出力差分であるので、マイナス極性の帯電バイアスを帯電バイアス基準値よりも低い値（絶対値の小さい値）に変化させるデータである。このようにして、個々のトナー付着量データに対応するバイアス出力差分を求め、それらを順に並べたデータを感光体周期用の第二パターンデータとして構築する。

次に、スリーブ回転周期の濃度ムラパターンを相殺するためのスリーブ周期用の第二パターンデータを構築する。その具体的なやり方については、感光体周期用のぢあにパターンデータを構築する方法と同様である。

その後、感光体周期用の第二パターンデータに含まれる個々のデータの順番をそれぞれ所定の番号分だけずらす。具体的には、感光体周期用の第一パターンデータにおける先頭データは、感光体の周面における全域のうち、感光体が基準の回転姿勢になったときに現像領域に進入する箇所に対応するものである。その箇所は、現像領域で帯電せしめられるのではなく、帯電ローラ（７１Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と感光体（２０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）との当接領域で帯電せしめられる。当接領域から現像領域に移動するまでにはタイムラグがあることから、そのタイムラグに相当する番号分だけ個々のデータの位置をずらすのである。

例えば、２５０のデータからなるパターンデータである場合に、１番目から２３０番目までのデータの位置をそれぞれ２０番ずつ後にずらすとともに、２３１番目から２５０番目までのデータを１番目から２０番目のデータにする。スリーブ周期用の帯電変動パターンデータも同様にして、各種のデータの位置を所定の番号分だけずらす。

ユーザーの命令に基づく画像を形成するときには、各色についてそれぞれ、第一構築処理で構築した感光体周期用の第一パターンデータやスリーブ周期用の第一変動パターンデータに基づいて、現像電源からの現像バイアスＶｂの出力を変化させる。具体的には、感光体周期用の第一パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ周期用の第一パターンデータと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて重畳出力パターンデータ（重畳波形を再現するデータ）を構築する。そして、その重畳出力パターンデータと現像バイアス基準値とに基づいて、現像バイアスＶｂの出力値を変化させる。これにより、感光体回転周期やスリーブ回転周期で発生するベタ部の画像濃度ムラを抑えることができる。

以上のようにして、現像バイアスを変動させることと並行して、第二構築処理で構築した感光体周期用の第二パターンデータやスリーブ周期用の第二パターンデータに基づいて、帯電電源からの帯電バイアスの出力を変化させる。具体的には、感光体周期用の第二パターンデータと、感光体基準姿勢タイミングと、スリーブ周期用の第二パターンデータと、スリーブ基準姿勢タイミングとに基づいて重畳出力パターンデータを構築する。そして、その重畳出力パターンデータを、プロセスコントロール処理で決定しておいた基準値たる帯電バイアス基準値（基準電圧）に重畳することで、帯電電源からの帯電バイアスの出力を変化させる。これにより、現像バイアスＶｂの過補正に起因して、感光体回転周期やスリーブ回転周期で発生する中間調部の画像濃度ムラを抑えることができる。

しかしながら、現像バイアスと帯電バイアスとを周期変動させても、画像に周期的な濃度変動を引き起こしてしまう。以下、その周期的な濃度変動を残留周期変動という。この残留周期変動は、帯電変動パターンデータに基づいて帯電バイアスを周期変動させることに起因している。

図１８は、感光体の全域のうち、帯電装置で一様に帯電させたままの地肌部の電位や、地肌部に対する光書込を実施した静電潜像の電位と、光書込の際におけるＬＤパワー［％］との関係を示すグラフである。同図において、ＬＤパワー＝０［％］に対応する感光体表面電位が地肌部の電位であり、ＬＤパワー＞０［％］に対応する感光体表面電位が静電潜像の電位である。地肌部に対して光書込が行われると、そのＬＤパワーに応じて感光体表面電位が減衰して減衰した感光体領域が静電潜像になる。

そのときの光減衰特性は、図示のように、感光体の地肌部の電位（ＬＤパワー＝０％に対応する値）に応じて変化する。このため、第二パターンデータに基づいて帯電バイアスを周期変動させると、それに応じて感光体の地肌部の電位を周期変動させることになり、この周期変動に応じて、感光体の静電潜像の電位を周期変動させてしまう。そして、このように静電潜像の電位を周期変動させることによって生ずる画像濃度の周期ムラが、帯電バイアス周期変動に起因する残留周期変動である。

そこで、実施形態に係る複写機は、残留周期変動の幅を所定の幅に留めるために、後述するＬＤパワーＬｄ_ｉ’を求める式において、帯電バイアスＶｃ_ｉが閾値電圧Ｖ_ｍａｘを超える場合だけ、元のＬＤパワーＬｄ_ｉに対して次の値を加算している。即ち、閾値電圧Ｖ_ｍａｘと帯電バイアスＶｃ_ｉとの差分に応じた値である。その内容については、後に詳述する。

制御部１１０は、ＬＤパワーを周期変動させるための第三パターンデータを構築する第三構築処理を実施するのに先立って、第三検知処理を実施する。この第三検知処理では、まず、先行して構築しておいた第一パターンデータに基づいて現像バイアスＶｂを周期変動させつつ、先行して構築しておいた第二パターンデータに基づいて帯電バイアスＶｃを周期変動させながら、中間調トナー像からなる第三テストトナー像（テスト画像）を作像する。そして、その第三テストトナー像の濃度ムラ（残留周期変動）を検知した結果に対して周波数解析を行うことで、同結果から、感光体回転周期で発生している残留周期変動と、スリーブ回転周期で発生している残留周期変動とを抽出する。

第三テストトナー像の面積階調率は、ベタ画像の１００［％］に対し、７０［％］である。つまり、第三テストトナー像の全面積のうち、トナーによるドットが付着している面積の割合は７０［％］である。

第三検知処理によって残留周期変動を検知した制御部１１０は、必要に応じて第三構築処理を実施して、感光体周期用の第三パターンデータと、スリーブ周期用の第三パターンデータとを構築する。具体的には、制御部１１０は、第三パターンデータとして、残留周期変動の波形における振幅Ａ_ｉに基づいて算出したＬＤパワーＬｄ_ｉ’の値を代入したΣＬｄ_ｉ’×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θ_ｉ）という式にしたものを構築する。以下、この式を第三パターン式という。

第三構築処理では、感光体回転周期、スリーブ回転周期の残留周期変動のそれぞれについて、各データを所定の変換アルゴリズムに代入して、感光体回転周期用の仮第三パターンデータと、スリーブ回転周期用の仮第三パターンデータとを構築する。その変換アルゴリズムは、所定の帯電バイアス及び所定のＬＤパワー（所定の基準強度）を用いる条件で行われた実験に基づいて、残留周期変動に含まれる複数の画像濃度データのそれぞれを所望の画像濃度が得られるＬＤパワーのデータに変換するものである。残留周期変動に含まれる複数の画像濃度のそれぞれを変換アルゴリズムに基づいてＬＤパワーのデータに変換することで、複数のＬＤパワーのデータからなる第三パターンデータを構築することができる。その第三パターンデータ（強度変動パターンのデータ）は、中間調濃度ムラについての残留周期変動の振幅Ａ_ｉに基づいて算出したＬＤパワーＬｄ_ｉの値を代入したΣＬｄ_ｉ×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θｉ）という式にしたものである。

第三変動処理では、この第三パターンデータ（第三パターン式）に基づいて、ｉ＝１～ｘの各ＬＤパワーＬｄ_ｉ’を算出する。そして、それらの算出結果を所定の基準値で正規化したデータ群を構築する。継いで、そのデータ群に基づいて、ＬＤパワーを周期変動させる。このようにＬＤパワーを周期変動させることで、残留周期変動を抑えることができる。

以上のように、実施形態に係る複写機は、次のような基本構成を備えている。即ち、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの表面を帯電させる帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋを有している。また、帯電後の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの面に静電潜像を書き込むレーザー書込装置２１を有している。また、現像剤によって静電潜像を現像する現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋを有している。また、帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋに供給（印加）する帯電バイアスとして、基準電圧（直流電圧）と、画像の周期的な濃度ムラを低減するために変動する帯電変動電圧とを重畳したものを用いる。また、現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに供給（印加）する現像バイアスとして、基準電圧（直流電圧）と、画像の周期的な濃度ムラを低減するために変動する現像変動電圧とを重畳したものを用いる。また、レーザー書込装置２１による静電潜像の書込強度として、レーザー書込の所定書込強度（基準強度）と、画像の周期的な濃度ムラを低減するために変動する変動書込強度とを重畳したものを用いる。

このようにして画像の周期的な濃度ムラを低減する一方で、第一検知処理で検知した濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が大きく、且つ第二検知処理で検知した濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が小さい場合に、次のような決定をしたとする。即ち、決定処理で、第一変動処理を作像処理と並行して実施しない一方で、第二変動処理を作像処理と並行して実施するという決定である。すると、第一変動処理及び第二変動処理の両方を実施しない場合に比べて、中間調部の画像濃度の周期ムラを却って悪化させてしまうことを本発明者らは見出した。

具体的には、第二変動処理は、第一変動処理によって現像バイアスを周期変動させることで地肌ポテンシャルを変動させてしまうことに起因する中間調部の画像濃度の周期ムラを抑えるために実施するものである。第一変動処理を実施しない場合、即ち、現像バイアスを周期変動させない場合には、現像バイアスの周期変動に起因する地肌ポテンシャルの周期変動を起こさない。このため、帯電バイアスも周期変動させずに一定にすれば、地肌ポテンシャルも一定の値に維持することが可能である。にもかかわらず、第二変動処理を実施してしまうと、帯電バイアスの周期変動に起因する地肌ポテンシャルの周期変動を発生させて、その周期変動に起因する中間調部の画像濃度の周期ムラを発生させてしまう。このため、中間調部の画像濃度の周期ムラを却って悪化させてしまうのである。

また、第一検知処理で検知した濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が小さく、且つ第二検知処理で検知した濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が大きかった場合に、決定処理で次のような決定をしたとする。即ち、第一変動処理を作像処理と並行して実施する一方で、第二変動処理を作像処理と並行して実施しないという決定である。すると、第一変動処理だけの実施によって地肌ポテンシャルを周期変動させることにより、中間調部の画像濃度に周期ムラを発生させてしまう。つまり、ベタ部を含まずに中間調部だけを含む画像や、ベタ部と中間調部とが混在する画像において（以下、それらの画像を中間調再現画像という）、中間調部の周期ムラを発生させてしまう。中間調部の画像濃度の周期ムラは、ベタ部の画像濃度の周期ムラよりも目立つことから、第一変動処理及び第二変動処理のうち、第一変動処理だけを実施する場合には、両方を実施しない場合に比べて、画質劣化となる。

そこで、制御部１１０は、決定処理において、第一変動処理及び第二変動処理の二つを必ずセットにして、それらの実施の可否を決定するようになっている。かかる構成では、二つのうち、第二変動処理だけを実施することに起因する中間調部の周期ムラの発生を回避しつつ、第一変動処理だけを実施することによる中間調再現画像の画質の悪化を回避することができる。

図１９は、制御部１１０によって定期的に実施される作像条件の調整処理（以下、定期調整制御という）の処理フローを示すフローチャートである。制御部１１０は、この定期調整制御の実施条件が満足されると（ステップ１でＹ：以下、ステップをＳと記す）、プロセスコントロール処理を実施した後（Ｓ２）、第一検知処理を実施する（Ｓ２）。この第一検知処理は、既に説明したように、第一パターンデータ（現像変動電圧の変動パターンのデータ）を構築するための濃度ムラ検知処理である。制御部１１０は、第一検知処理で得られた濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２について、小さいか否かを判定する（Ｓ３）。ばらつきが大きい場合（Ｓ４でＮ）には、その濃度ムラパターンに基づいて構築した第一パターンデータに従って第一変動処理を実施すると、ベタ部の画像濃度の周期ムラを却って悪化させるおそれがある。そこで、フラグＡ及びフラグＢのそれぞれを解除した後（Ｓ７、Ｓ８）、一連の処理フローを終了する。

フラグＡは、定期調整制御の後に実施される作像処理において、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理と、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理とを並行して実施するか否かを示すパラメータである。フラグＡがセットされた場合には、第一変動処理及び第二変動処理の二つを実施するという決定がなされたことになる。これに対し、フラグＡが解除された場合には、第一変動処理及び第二変動処理を実施しないという決定がなされたことになる。

フラグＢは、定期調整制御の後に実施される作像処理において、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理を並行して実施するか否かを示すパラメータであり、フラグＢがセットされた場合には、第三変動処理を実施するという決定がなされたことになる。これに対し、フラグＢが解除された場合には、第三変動処理を実施しないという決定がなされたことになる。

第一パターンデータ（現像変動電圧の変動パターンのデータ）を構築するための濃度ムラ検知処理である第一検知処理で得られた濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が大きかったとする（Ｓ４でＮ）。この場合には、フラグＡを解除して（Ｓ７）現像バイアスを周期変動させる第一変動処理と、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理とを不実施にする。これにより、第一変動処理及び第二変動処理のうち、第二変動処理だけを実施することに起因する中間調部の周期ムラの発生を回避することができる。

Ｓ７の工程でフラグＡを解除した場合には、その後の作像処理において上述した残留周期変動を発生させないことから、残留周期変動を低減するための第三変動処理（ＬＤパワーを周期変動させる処理）が不要になる。このため、フラグＢも解除してから（Ｓ８）、一連の処理フローを終了するのである。

一方、第一パターンデータ（現像変動電圧の変動パターンのデータ）を構築するための濃度ムラ検知処理である第一検知処理で得られた濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が小さかったとする（Ｓ４でＹ）。この場合には、その濃度ムラパターンに基づいて適正な第一パターンデータを構築することが可能である。そこで、制御部１１０は、第一構築処理を実施して（Ｓ５）、感光体周期用の第一パターンデータと、スリーブ周期用の第一パターンデータとを構築する。その後、第二パターンデータ（帯電変動電圧の変動パターンのデータ）を構築するための濃度ムラ検知処理である第二検知処理の実施（Ｓ６）によって第二テストトナー像の濃度ムラパターンを得る。次いで、その濃度ムラパターンのはらつきσ１，σ２について小さいか否かを判定する（Ｓ９）。

第二テストトナー像の濃度ムラパターンのはらつきσ１，σ２が大きい場合（Ｓ９でＮ）に、その濃度ムラパターンに基づいて構築した第二パターンデータに従って、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理を実施したとする。すると、中間調部の画像濃度の周期ムラを却って悪化させるおそれがある。そこで、フラグＡ及びフラグＢのそれぞれを解除した後（Ｓ７、Ｓ８）、一連の処理フローを終了する。これにより、不適切な第二パターンデータに従って第二変動処理を実施することによる中間調部の周期ムラの悪化を回避することができる。更には、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理も不実施にすることで、第一変動処理及び第二変動処理のうち、第一変動処理だけを実施することによる中間調再現画像の画質の悪化を回避することもできる。

また一方、第二テストトナー像の濃度ムラパターンのはらつきσ１，σ２が小さい場合（Ｓ９でＹ）には、その濃度ムラパターンに基づいて適正な第二パターンデータを構築することが可能である。そこで、制御部１１０は、フラグＡをセットして、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理の実施と、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理の実施とを決定する（Ｓ１０）した後、前述の濃度ムラパターンに基づいて第二構築処理を実施する。この実施により、帯電変動電圧の変動パターンのデータとして、感光体周期用の第二パターンデータと、スリーブ周期用の第二パターンデータとを構築する（Ｓ１１）。

このようにして第二パターンデータを構築した制御部１１０は、次に、変動書込強度の変動パターンのデータである第三パターンデータを構築するための濃度ムラ検知処理として、第三検知処理を実施する（Ｓ１１）。そして、その実施によって得られた第三テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２について小さいか否かを判定する（Ｓ１３）。そのばらつきσ１，σ２が大きい場合（Ｓ１３でＮ）に、前述の濃度ムラパターンに基づいて構築した第三パターンデータに従って、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理を実施したとする。すると、残留周期変動を却って悪化させるおそれがある。そこで、フラグＢを解除した後（Ｓ８）、一連の処理フローを終了する。この場合、後の作像処理において、三つの変動処理のうち、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理、及び帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理の二つだけを実施することになる。第三変動処理を不実施にすることで、不適切な第三パターンデータに従って第三変動処理を実施することによる残留周期変動の悪化を回避することができる。

一方、第三テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が小さい場合（Ｓ１３でＹ）には、その濃度ムラパターンに基づいて適正な第三パターンデータを構築することが可能である。つまり、その第三パターンデータに従ってＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理を実施することで残留周期変動の発生を確実に抑えることが可能である。そこで、制御部１１０は、フラグＢをセットして第三変動処理の実施を決定した後（Ｓ１４）、変更書込強度の変動パターンのデータである第三パターンデータを構築する第三構築処理を実施する（Ｓ１５）。これにより、感光体周期用の第三パターンデータと、スリーブ周期用の第三パターンデータとを構築した後、一連の処理フローを終了する。

以上の定期調整制御においては、Ｓ４、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０、Ｓ１３、及びＳ１４の組み合わせが、決定処理として機能している。そして、この決定処理で、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理について実施しないという決定をした場合（Ｓ４でＮ）には、次のようにして一連の処理フローを終了する。即ち、図示のように、第一構築処理（Ｓ５）、第一変動処理を実施することによって新たに生ずる濃度ムラを検知する第二検知処理（Ｓ６）、及び帯電変動電圧の変動パターンのデータである第二パターンデータを構築する第二構築処理（Ｓ１１）の実施を省略する。更には、残留濃度ムラを検知するための第三検知処理（Ｓ１２）や、変動書込強度の変動パターンのデータである第三パターンデータを構築する第三構築処理（Ｓ１５）の実施も省略して、一連の処理フローを終了する。これは、それらの処理を実施することなく、その後の作像処理を実施することを意味している。

前述のように省略して一連の処理フローを終了するのは、次に説明する理由による。即ち、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理を実施しない場合には、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理や、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理も実施しないことから、第一、第二、第三のパターンデータを構築する必要がなくなる。そこで、第一変動処理について実施しないという決定をした場合（Ｓ４でＮ）には、第一変動処理の実施に必要となる第一パターンデータを構築する第一構築処理（Ｓ５）を省略するだけでなく、第二検知処理（Ｓ６）、第二構築処理（Ｓ１１）、第三検知処理（Ｓ１２）、及び第三構築処理（Ｓ１５）も省略するのである。第一変動処理を実施しない場合には、第一変動処理の実施によって新たに生じてしまう濃度ムラを検知する第二検知処理は、不要である。加えて、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理の実施に必要となる第二パターンデータを構築する第二構築処理も不要である。それらの処理を実施することなく、一連の処理フローを終了することで、それらの処理を不要に実施することによる無駄な時間消費、エネルギー消費、及びトナー消費の発生を回避することができる。

また、制御部１１０は、定期調整制御において、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理について実施しないという決定をした場合（Ｓ９でＮ）には、第二構築処理（Ｓ１１）、第三検知処理（Ｓ１２）及び第三構築処理（Ｓ１５）の実施を省略する。これにより、第二変動処理の実施に必要となる第二パターンデータを構築する第二構築処理を不要に実施することによる無駄な時間消費、エネルギー消費、及びトナー消費の発生を回避することができる。

また、制御部１１０は、定期調整処理において、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理について実施しないという決定をした場合（Ｓ１３でＮ）には、第三構築処理（Ｓ１５）を実施することなく、一連の処理フローを終了する。これにより、第三変動処理の実施に必要となる第三パターンデータを構築する第三構築処理を不要に実施することによる無駄な時間消費及びエネルギー消費の発生を回避することができる。

次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
なお、以下、第一パターンデータ、第二パターンデータ、第三パターンデータの構築について、これまで説明してきた方法とは異なる方法で構築する例を説明するが、これまで説明してきた方法でそれらパターンデータを構築してもよい。

実施形態係る複写機は、図１４に示される各周回の波形を平均化した平均波形（太線の波形）に対して、周波数解析を行う。周波数解析方法としては、ＦＦＴ法を用いてもよいし、直交検波法を用いても良いが、同複写機では、直交検波法を用いて、平均波形を次式の正弦波の重ね合わせにて表現する。
ｆ（ｔ）＝Ａ_１×ｓｉｎ（ωｔ＋θ_１）＋Ａ_２×ｓｉｎ（２＊ωｔ＋θ_２）＋Ａ_３×ｓｉｎ（３＊ωｔ＋θ_３）＋・・・＋Ａ_２０×ｓｉｎ（ｉ＊ωｔ＋θ_２０）

この式において、ｉは１～２０の自然数である。また、ｆ（ｔ）は、濃度ムラ平均波形［１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２］である。また、Ａ_ｉは、濃度ムラ波形のｔにおける振幅［１０^－３ｍｇ／ｃｍ^２］である。また、ωは、回転体（感光体又は現像スリーブ）の角速度［ｒａｄ／ｓ］である。また、θ_ｉは、波形の位相［ｒａｄ］である。

前述した式の代わりに、次の式を用いてもよい。
ｆ（ｔ）＝ΣＡ_ｉ×ｓｉｎ（ｉ×ωｔ＋θ_ｉ）

感光体の回転周期についても同様の平均波形の式（波形を示す式）を求め、その式に基づいて位相θ_ｉにおける振幅Ａ_ｉを求めたら、その振幅Ａ_ｉを現像バイアス出力差分に変換して、感光体周期用の第一パターンデータを構築する。このとき、予め構築しておいた、振幅から現像バイアス出力差分への変換式を用いる。その後、次の式によって感光体周期用の第一パターンデータを補正する。
ｆ（ｔ）＝Σ補正振幅×ｓｉｎ（ｉ×ω（ｔ－ｔｌ）＋θ_ｉ）

この式において、ｔｌはテストトナー像の検出位置と制御部１１０のレイアウト距離による遅延時間であり、レイアウト距離とプロセス線速とに基づいて算出される。この遅延時間ｔ１を考慮することで、検出位置と制御点とのレイアウト差を補償することができる。ｔは０～感光体回転周期までを演算する。

現像スリーブの回転周期についても、その回転周期の平均波形の式に基づいて、位相θ_ｉにおける現像バイアス出力差分を求めて、スリーブ周期用の第一パターンデータを構築した後、前記式によって補正する。この補正は、上述した第一構築処理で行われる。

また、感光体周期用の第二パターンデータ、スリーブ周期用の第二パターンデータ、感光体周期用の第三パターンデータ、スリーブ周期用の第三パターンデータも、同様の方法によって構築する。第二パターンデータについては前記式によって補正するが、この補正については上述した第二構築処理で実施する。また、第三パターンデータについて前記式によって補正するが、この補正については上述した第三構築処理で実施する。

図２０は、入力画像濃度（画像データによって示される画像濃度）と、出力画像濃度の入力画像濃度からのずれ量と、各種変動処理の実施の有無との関係を示すグラフである。同図において、第一条件は、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理、及びＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理の全てを実施する条件である。また、第二条件は、第一変動処理及び第二変動処理だけを実施する条件である。

図中に示される四つのグラフの何れにおいても、入力画像濃度が高くなるにつれて、画像濃度ずれ量が大きくなる傾向にある。即ち、画像濃度が最大になるベタ画像部において画像濃度ずれ量が最も大きくなる（以下、ベタ画像部における画像濃度ずれ量をベタ部濃度ずれ量という）。そのベタ部濃度ずれ量と、各種変動処理の実施の有無とに着目すると、次のようになることがわかる。即ち、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理、及びＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理の全てを実施しない（全ての変動処理を実施しない）場合におけるベタ部濃度ずれ量が最も大きくなる。また、第一変動処理、第二変動処理及び第三変動処理の全てを実施する第一条件におけるベタ部濃度ずれ量が最も小さくなる。

現像バイアスを周期変動させるための第一パターンデータについては、高画像濃度のベタ部の周期ムラを有効に抑えるために、大きな振幅のバイアス周期変動を発生させるように構築している。すると、現像バイアスを周期変動させることによる地肌ポテンシャルの周期変動の振幅も大きくなることから、帯電バイアスを周期変動させるための第二パターンデータも、大きな振幅のバイアス変動を発生させるように構築することになる。よって、第三パターンデータに基づく第三変動処理を実施しない場合には、帯電バイアスを周期変動させることによる現像ポテンシャルの周期変動の振幅が大きくなることから、高画像濃度部のベタ部の画像濃度ずれ量が大きくなってしまう。

つまり、第一～第三の全ての変動処理を実施する第一条件を前提にして構築した第一パターンデータ及び第二パターンデータの組み合わせで第一変動処理及び第二変動処理の二つだけを実施する第二条件を採用すると、ベタ部の画像濃度ずれ量が比較的大きくなる。このことを示しているのが、同図において「第一条件用のデータで第二条件を実施」と記載されたグラフである。以下、第一条件を前提にして構築した第一パターンデータや第二パターンデータを、第一条件用の第一パターンデータ、第二条件用の第二パターンデータという。

本発明者らは、第一パターンデータ及び第二パターンデータの組み合わせとして、次のような第二条件用のものを用いることで、第二条件におけるベタ部の画像濃度ずれ量を小さくし得ることを見出した。即ち、第一条件用のものよりも小さな振幅のバイアス周期変動を発生させる第一パターンデータや第二パターンデータである。このような第二条件用の第一パターンデータ及び第二パターンデータの組み合わせを用いた第二条件における画像濃度ずれ量と入力画像濃度との関係を示したグラフが、同図において「第二条件用のデータで第二条件を実施」と記載されたグラフである。第一条件用のデータを用いる場合に比べて、高画像濃度部における画像濃度ずれ量を小さくしていることがわかる。

そこで、実施形態に係る複写機の制御部１１０は、第一構築処理において、第一条件用の第一パターンデータを構築したら、その各データのそれぞれに一定のゲイン（１未満の係数）を乗じて得られる第二条件用の第一パターンデータを構築する（図１９のＳ３）。これは、第一パターンデータによって示される一周期分のバイアス変動波形における各位相の振幅を一定の比率で縮小したデータに相当する。また、第二構築処理において、第一条件用の第二御パターンデータを構築したら、その各データに一定のゲインを乗じた第二条件用の第二パターンデータを構築する（図１９のＳ１１）。そして、第一条件を採用した場合には、第一変動処理で第一条件用の第一パターンデータを用いて現像バイアスを周期変動させるとともに、第二変動処理で第一条件用の第二パターンデータを用いて帯電バイアスを周期変動させる（後述する図２１のＳ４ａ、Ｓ４ｂ）。これに対し、第二条件を採用した場合には、第一変動処理で第二条件用の第一パターンデータを用いて現像バイアスを周期変動させるとともに、第二変動処理で第二条件用の第二パターンデータを用いて帯電バイアスを周期変動させる（図２１のＳ５ａ、Ｓ５ｂ）。

図１９の処理フローにおけるＳ３、Ｓ１１、Ｓ１５の工程で構築された第一、第二、第三パターンデータ、フラグＡの状態を示すデータ（Ｓ７、Ｓ１０）、及びフラグＢの状態を示すデータは、制御部１１０の不揮発メモリーに記憶される。そして、それらのデータは、後述する図２１の処理フローにおいて参照される。図２１は、制御部１１０によって実施される印刷ジョブ用制御の処理フローを示すフローチャートである。この処理フローにおいて、制御部１１０は、プリントジョブ命令を受信すると（Ｓ１でＹ）、フラグＡについてセット中であるか否かを判定する（Ｓ２）。そして、セット中でない場合（Ｓ２でＮ）には、第一変動処理、第二変動処理及び第三変動処理を開始することなく作像処理を開始して（Ｓ６）、プリントジョブ命令に関連するプリントジョブを実施する。その後、全てのページをプリントしたら（Ｓ７でＹ）、作像処理を終了する（Ｓ９）。同図では、このＳ９に先立って、全ての変動処理（第一～第三）を終了する工程（Ｓ８）が記載されているが、フラグＡがセット中でない場合（Ｓ２）には、全ての変動処理が実施されないで作像処理が行われることから、その工程は実質的に行われない。

一方、フラグＡがセット中である場合（Ｓ２でＹ）、制御部１１０は、フラグＢについてセット中であるか否かを判定する（Ｓ３）。そして、セット中である場合（Ｓ３でＹ）には、第一条件用の第一パターンデータ及び第二パターンデータを選択してから（Ｓ４ａ）、第一変動処理、第二変動処理、及び第三変動処理（第一条件）を開始した後（Ｓ４ｂ）、作像処理を開始する（Ｓ６）。これにより、現像バイアス、帯電バイアス及びＬＤパワーのそれぞれを周期変動させながら、ユーザーの命令に基づく画像を形成する。

また一方、フラグＢがセット中でない場合（Ｓ３でＮ）には、第二条件用の第一パターンデータ及び第二パターンデータを選択してから（Ｓ５ａ）、三つの変動処理のうち、第一変動処理及び第二変動処理だけを開始した後（Ｓ５ｂ）、作像処理を開始する（Ｓ６）。これにより、三つの作像条件のうち、現像バイアス及び帯電バイアスだけを周期変動させながら、ユーザーの命令に基づく画像を形成する。

かかる構成においては、第一条件用の第一パターンデータ及び第二パターンデータを用いて第二条件を実施する場合に比べて、ベタ部の画像濃度ずれ量を小さくすることができる。つまり、帯電バイアス、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーのうち、ＬＤパワーを周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることができる。

なお、図１９を用いて、第一テストトナー像の濃度ムラパターン（図１９のＳ３の検知結果）のばらつきσ１，σ２に基づいて第一変動処理について実施するか否かを決定する例（図１９のＳ４）について説明したが、次のようにして決定してもよい。即ち、例えば、ばらつきσ１，σ２の大きな濃度ムラパターンに基づいて構築した第一パターンデータに従って第二検知処理（図１９のＳ６）を実施すると、第二検知処理で検知される濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２も大きくなることが一般的である。そこで、第一検知処理（図１９のＳ３）を実施したら、検知結果のばらつきの大きさを判定する処理（図１９のＳ４）を省略して、第二検知処理（図１９のＳ５）を実施する。そして、その実施によって取得した濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２に基づいて、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理の両方について実施するか否かを決定してもよい。ばらつきσ１，σ２が大きい場合には、第三検知処理（図１９のＳ１２）及び第三構築処理（図１９のＳ１５）を実施することなく、定期調整処理を終了するようにする。これにより、それら処理を不要に実施することによる無駄な時間消費、エネルギー消費及びトナー消費の発生を回避することができる。

また、第二テストトナー像の濃度ムラパターン（図１９のＳ６の検知結果）のばらつきσ１，σ２に基づいて第二変動処理について実施するか否かを決定する例（図１０のＳ９）について説明したが、次のようにして決定してもよい。即ち、図１９のＳ４の工程で、第一テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２を小さいと判定した場合に（Ｓ４でＹ）、第一構築処理（Ｓ５）と第二検知処理（Ｓ６）とを実施した後、Ｓ６の判定処理と、Ｓ１０のフラグセット処理とを省略する。そして、第二構築処理（Ｓ１１）と、第三検知処理（Ｓ１２）とを実施する。このＳ１２に先立って、第二検知処理（Ｓ６）で検知された第二テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が大きかったとする。この場合には、Ｓ１２で検知される第三テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２も大きいと判定されるのが一般的である。そこで、前記ばらつきσ１，σ２に基づいて、第二変動処理について実施するか否か（フラグＡをセットするか解除するか）を決定してもよい。そして、前記ばらつきσ１，σ２が大きい場合には、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理を実施しないことに加えて、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理も実施しないという決定をする（フラグＡ、フラグＢの両方を解除する）。その後、第三構築処理（Ｓ１５）を実施することなく、定期調整処理を終了するようにする。これにより、第三構築処理を不要に実施することによる無駄な時間消費及びエネルギー消費の発生を回避することができる。

また、第三検知処理（図１９のＳ１２）による検知結果に基づいて第三変動処理について実施するか否かを決定する例（図１９のＳ１３）について説明したが、次のようにして決定してもよい。即ち、図１９のＳ１２の第三検知処理を実施したら、Ｓ１３の判定処理と、Ｓ１４のフラグＢのセット処理とを省略した後、Ｓ１５の第三構築処理を実施する。その後、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理と、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理と、ＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理とを実施しながら、上述した第三テストトナー像を作像する。そして、その第三テストトナー像の濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２が大きい場合には、第三変動処理を実施しないという決定をする（フラグＢを解除する）ようにしてもよい。

また、帯電ローラ（例えば７１Ｙ）に周方向の電気抵抗ムラがあると、帯電ローラに一定の帯電バイアスを印加する条件で感光体を帯電させても、その抵抗ムラに起因する帯電ムラが感光体に発生する。そうすると、その帯電ムラに起因する中間調部の画像濃度の周期ムラが発生する。そこで、帯電バイアスを第二パターンデータ（感光体周期用、スリーブ周期用）だけでなく、電気抵抗ムラに対応する第四パターンデータ（帯電ローラ周期用）にも基づいて周期変動させるようにしてもよい。

具体的には、帯電ローラには、所定の回転姿勢になったことを検知する帯電回転検知センサーを設けておく。帯電ローラに一定の帯電バイアスを印加しながら形成した第四テストトナー像に基づいて、帯電ローラの抵抗ムラに起因する周期ムラを検知する。そして、その検知結果に基づいて、その周期ムラを相殺し得る帯電バイアスの変動パターンを第四パターンデータとして構築する。第二変動処理においては、次の三つの帯電バイアス出力差分を重畳して帯電バイアス出力値を調整する。即ち、一つ目は、感光体の基準姿勢タイミング、及び感光体周期用の第二パターンデータに基づいて求めた帯電バイアス出力差分である。また、二つ目は、現像スリーブの基準姿勢タイミング、及びスリーブ周期用の第二パターンデータに基づいて求めた帯電バイアス出力差分である。また、三つ目は、帯電ローラの基準姿勢タイミング、及び第四パターンデータに基づいて求めた帯電バイアス出力差分である。

このように、帯電ローラにおける周方向の電気抵抗ムラに起因して、帯電ローラの回転周期に同期する濃度ムラが発生する場合に、帯電ローラの回転周期で発生する濃度ムラを解析し、この結果に基づいて第四パターンデータを構築する。そして、感光体周期用の第二パターンデータ及びスリーブ周期用の第二パターンデータだけでなく、第四パターンデータにも基づいて帯電バイアスを周期変動させるのである。また、上述した第一テストトナー像において帯電ローラの回転周期で発生する濃度ムラを解析し、この結果に基づいて構築した帯電ローラ周期用の第一パターンデータに基づいて現像バイアスを周期変動させてもよい。また、上述した第三テストトナー像において帯電ローラの回転周期で発生する濃度ムラを解析し、この結果に基づいて構築した帯電ローラ周期用の第三パターンデータに基づいてＬＤパワーを周期変動させてもよい。

また、図１９の第一構築処理（Ｓ５）で第一条件用、第二条件用の二つの第一パターンデータを構築し、且つ第二構築処理（Ｓ１１）で第一条件用、第二条件用の二つの第二パターンデータを構築する態様について説明したが、次のようにしてもよい。即ち、第一構築処理（Ｓ５）では、第一条件用の第一パターンデータだけを構築し、且つ第二構築処理（Ｓ１１）では、第一条件用の第二パターンデータだけを構築する。その後、第二条件を採用することになった場合に（Ｓ１３でＮ→Ｓ８）、予め構築しておいた第一条件用の第一パターンデータ、第二パターンデータのそれぞれを補正して、第二条件用の第一パターンデータ、第二パターンデータを構築してもよい。

次に、実施形態に係る複写機における一部の構成を、他の構成に変形した各変形形態について説明する。なお、以下に説明しない限り、各変形形態に係る複写機の構成は、実施形態と同様である。

［変形形態Ａ］
変形形態Ａは、図１の画像形成装置としての複写機に適用が可能である。この変形形態Ａは、現像変動パターンデータや帯電変動パターンデータの適切な構築などができずに、現像バイアスや帯電バイアスを周期変動させない場合に、ＬＤパワーだけを周期変動させて周期的な濃度ムラを抑えることができる。

図１のレーザー書込装置２１のＬＤパワー（書込強度）について、例えばベタ画像（面積階調率１００％）でベタ画像の濃度が目標濃度よりも低くなった場合に、ＬＤパワーを所定の基準値を補正して高めてベタ画像の濃度を高めて目標濃度に近づけたとする。ところが、この状態の基準値で、面積階調率５０［％］の中間調画像を形成すると、その中間調画像の濃度が高くなって目標濃度から遠ざかってしまうことがある。これは、画像の濃度（面積階調率）に応じてＬＤパワーの適正な基準値が異なるからである。このため、互いに異なる濃度の画像部が混在している画像領域では、個々の画像部のそれぞれを適切な濃度にすることができなかった。

一方、本発明者らは、感光体や現像スリーブの偏心や表面湾曲等による現像ギャップの変動に伴って生じる画像の周期的な濃度ムラは、３０［％］～７０［％］の面積階調率の範囲で目立ち易くなることを見出した。よって、周期的な濃度ムラを抑えるために、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーのうち、ＬＤパワーだけを周期変動させる場合には、次のようにすることが望ましい。即ち、ベタ画像（面積階調率１００％）や面積階調率の低い画像部に着目するよりも、面積階調率が３０［％］～７０［％］、好ましくは４０［％］～６０［％］の画像部に着目して第三パターンデータを構築するのである。より好ましくは、面積階調率が５０［％］程度の画像部に着目して第三パターンデータを構築することが望ましい。

図２２は、入力画像濃度（画像データによって示される画像濃度）と、出力画像濃度の入力画像濃度からのずれ量と、変動処理の実施条件との関係を示すグラフである。同図において、第一条件は、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーの三つ全てを周期変動させる条件である。より詳しくは、現像バイアスを周期変動させる第一変動処理、帯電バイアスを周期変動させる第二変動処理、及びＬＤパワーを周期変動させる第三変動処理の全てを実施する条件である。また、第三条件は、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーのうち、ＬＤパワーだけを周期変動させる条件である。つまり、第一変動処理、第二変動処理、及び第三変動処理のうち、第三変動処理だけを実施する条件である。

第一条件用の第三パターンデータ（ＬＤパワーの変動パターンのデータ）は、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーの全てを周期変動させることを前提にして構築されるＬＤパワーの周期変動パターンである。これは、実施形態での記述と同様に、残留周期変動を抑えるために、面積階調率＝７０［％］の第三テストトナー像の濃度ムラを検知した結果に基づいて構築される。第三条件を実施する場合、即ち、ＬＤパワーだけを周期変動させる場合に、第一条件用のＬＤ変動パターンを採用すると、図示のように、面積階調率＝７０［％］の画像のときの濃度ずれ量が最も低減される。しかし、濃度ムラが目立って視認される面積階調率は３０［％］～７０［％］の範囲なので、ユーザーに視認される濃度ムラを低減する上では効果的ではない。

同図において、第三条件用の第三パターンデータ（ＬＤパワーを周期変動させるためのデータ）は、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーのうち、ＬＤパワーだけを周期変動させるために構築したＬＤパワーの変動パターンのデータである。第三条件用の第三パターンデータは、画像面積率が７０［％］の第三テストトナー像（第一条件用の第三パターンデータと同様）の濃度ムラを検知した結果に基づいて構築されるが、この第三テストトナー像の作像条件が第一条件用の場合とは異なっている。また、第三パターンデータを構築する方法も、第一条件用の場合とは異なっている。

具体的には、第三条件用の第三パターンデータ（ＬＤパワーを周期変動させるためのデータ）を構築する場合に作像される第三テストトナー像は、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーを何れも周期変動させない条件で作像される。よって、第三条件用の第三パターンデータを構築する場合に作像される第三テストトナー像において発生する周期的な濃度ムラは、残留周期変動の濃度ムラの影響はなく、現像ギャップの変動による濃度ムラである。その濃度ムラを検知した結果に基づいて、面積階調率＝７０［％］のトナー像の濃度ムラを効果的に抑えるための第三パターンデータを構築する。この第三パターンデータを、各データに対するゲイン（１未満の係数）の乗算によって補正する。これにより、第三パターンデータが、７０［％］の画像面積率ではなく、５０［％］の画像面積率のトナー像の濃度ムラを効果的に抑えるもの（一周期分のＬＤパワー変動波形の各位相の振幅を一定の比率で縮小したもの）に補正される。この第三パターンデータが、同図に示される第三条件用のデータである。

第三条件用の第三パターンデータ（ＬＤパワーを周期変動させるためのデータ）を用いて第三条件（ＬＤパワーだけを周期変動）を実施すると、図示のように、面積階調率が３０［％］～７０［％］の範囲の画像濃度ずれ量を効果的に抑えることが可能になる。よって、第一条件用のＬＤ変動パターンを用いて第三条件を実施する場合に比べて、ユーザーに視認される濃度ムラを抑えることができる。

図２３は、変形形態Ａに係る複写機の制御部１１０によって定期的に実施される作像条件調整用の制御としての定期調整制御の処理フローを示すフローチャートである。同図において、Ｓ１からＳ３までのフローは、図１９におけるＳ１からＳ３までのフローと同様である。制御部１１０は、第一検知処理を実施した後（Ｓ３）、フラグＡをセットしてから（Ｓ４）、第一検知処理で得られた濃度ムラパターンのばらつきσ１，σ２について、小さいか否かを判定する（Ｓ５）。そして、ばらつきが小さい場合には（Ｓ５でＹ）、第一構築処理を実施してから（Ｓ６）、第二検知処理を実施する（Ｓ８）。これに対し、ばらつきが大きい場合には（Ｓ５でＮ）、フラグＡを解除してから（Ｓ７）、第二検知処理を実施する（Ｓ８）。このとき、現像バイアスを周期変動させるための第一パターンデータが存在しないことから、現像バイアスを現像バイアス基準値のまま一定にした条件で第二テストトナー像を作像する。

その後、第二検知処理で得られた検知結果のばらつきが小さい場合には（Ｓ９でＹ）、第二構築処理Ｓ１０によって帯電バイアスを周期変動させるための第二パターンデータを構築してから（Ｓ１０）、第三検知処理を実施する（Ｓ１２）。これに対し、ばらつきが大きい場合には（Ｓ９でＮ）、フラグＡを解除してから（Ｓ１１）、第三検知処理を実施する（Ｓ１２）。

第三検知処理においては、フラグＡがセットされている場合には、第一パターンデータに基づいて現像バイアスを周期変動させ、且つ第二パターンデータに基づいて帯電バイアスを周期変動させながら、第三テストトナー像を形成する。これに対し、フラグＡが解除されている場合には、現像バイアスを周期変動させずに一定の現像バイアス基準値にし、且つ帯電バイアスを周期変動させずに一定の帯電バイアス基準値にした条件で、第三テストトナー像を形成する。

その後、第三検知処理で得られた検知結果のばらつきが大きい場合には（Ｓ１３でＮ）、フラグＢを解除してから（Ｓ１８）、一連の処理フローを終了する。

これに対し、ばらつきが小さい場合には（Ｓ１３でＹ）、フラグＢをセットしてから（Ｓ１４）、フラグＡについてセット中であるか否かを判定する（Ｓ１５）。そして、フラグＡがセット中である場合には（Ｓ１５でＹ）、第一条件用の第三構築処理を実施するのに対し（Ｓ１６）、フラグＡがセット中でない場合には（Ｓ１５でＮ）、第三条件用の第三構築処理を実施する（Ｓ１７）。

第一条件用の第三構築処理（Ｓ１６）は、実施形態における第三構築処理と同様に、残留周期変動を抑えるための第三パターンデータ（ＬＤ変動パターンデータ）を構築する処理である。この第三パターンデータは、所定のＬＤパワー（所定の書込強度）に対して重畳する変動ＬＤパワー（変動書込強度）の変動パターンを示すものである。一方、第三条件（ＬＤパワーだけを周期変動させる）用の第三構築処理（Ｓ１７）は、現像バイアス及び帯電バイアスを周期変動させずに、現像ギャップの周期変動に起因する濃度ムラを抑えるための第三パターンデータを構築する処理である。濃度ムラをＬＤ変動パターンに変換するためのゲインを、第一条件用の第三構築処理に比べて小さくする。これにより、面積階調率＝５０［％］の画像濃度に特化したＬＤ変動パターンを構築することで、面積階調率＝３０［％］～７０［％］の画像濃度の濃度ムラを効率的に抑えることができる。よって、現像バイアス、帯電バイアス、及びＬＤパワーのうち、現像バイアス及び帯電バイアスを周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることが可能な第三パターンデータに基づいて、ＬＤパワーを周期変動させることができる。

なお、被検部の画像濃度（トナー付着量）が高くなるほど、画像濃度の検知結果のばらつきが大きくなる傾向にある。このため、次のような現象は一般的に起こり得る。即ち、ベタの第一テストトナー像の濃度ムラを検知する第一検知処理による検知結果のばらつきが大きくなった一方で、面積階調率＝５０［％］の第二テストトナー像の濃度ムラを検知する第二検知処理による検知結果のばらつきが小さくなったという現象である。また、第一検知処理による検知結果のばらつきが大きくなった一方で、面積階調率＝７０［％］の第三テストトナー像の濃度ムラを検知する第三検知処理による検知結果のばらつきが小さくなったという現象も一般的に起こり得る。

図２５は、変形形態Ａに係る複写機の制御部１１０によって実施される印刷ジョブ用制御の処理フローを示すフローチャートである。この処理フローにおいて、制御部１１０は、プリントジョブ命令を受信すると（Ｓ１でＹ）、フラグＡについてセット中であるか否かを判定する（Ｓ２）。そして、セット中である場合（Ｓ２でＹ）、フラグＢについてセット中であるか否かを判定し（Ｓ３）、これもセット中である場合（Ｓ３でＹ）には、第一条件用の第一パターンデータ、第二パターンデータ、及び第三パターンデータを選択する（Ｓ４）。次いで、第一変動処理、第二変動処理、及び第三変動処理（第一条件）を開始してから（Ｓ５）、作像処理を開始する（Ｓ６）。これにより、現像バイアス、帯電バイアス及びＬＤパワーのそれぞれを周期変動させながら、ユーザーの命令に基づく画像を形成する。その後、全てのページをプリントしたら（Ｓ７でＹ）、全ての変動処理を終了してから（Ｓ８）、作像処理を終了した後（Ｓ９）、一連の処理フローを終える。

一方、上記Ｓ３の工程でフラグＢがセット中でない場合（Ｓ３でＮ）、制御部１１０は、第二条件用の第一パターンデータ及び第二パターンデータを選択してから（Ｓ１０ａ）、三つの変動処理のうち、第一変動処理及び第二変動処理だけを開始する（第二条件）。その後、Ｓ６～Ｓ９の処理フローを実施する。これにより、三つの作像条件のうち、現像バイアス及び帯電バイアスだけを周期変動させながら、ユーザーの命令に基づく画像を形成する。

また一方、上記Ｓ２の工程でフラグＡがセット中でない場合（Ｓ２でＮ）、制御部１１０は、フラグＢについてセット中であるか否かを判定する（Ｓ１２）。そして、セット中である場合には（Ｓ１２でＹ）、第三条件用の第三パターンデータを選択した後（Ｓ１３）、三つの変動処理のうち、第三変動処理だけを開始してから（Ｓ１４）、Ｓ６～Ｓ９の処理フローを実施する。これにより、現像バイアス及び帯電バイアスを周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることが可能な第三パターンデータに基づいて、ＬＤパワーを周期変動させることができる。

［変形形態Ｂ］
変形形態Ｂは、図１の画像形成装置としての複写機に適用が可能である。この変形形態Ｂに係る複写機は、変形形態Ａに係る複写機に対し、以下に特筆する構成を採用したものである。

図２５は、変形形態Ｂに係る複写機の画像形成部の中間転写ベルト１０に転写されたＹ，Ｃの第一テストトナー像を示す平面模式図である。同図において、ベルト移動方向の下流側から上流側に向けて、Ｙの第一テストトナー像ＹＩＴと、Ｃの第一テストトナー像ＣＩＴとが一直線状に並んでいる。同図では便宜上省略されているが、Ｃの第一テストトナー像の後ろ（ベルト移動方向の上流側）には、Ｍの第一テストトナー像がベルト移動方向に延在する姿勢で一直線状に並んでいる。また、Ｍの第一テストトナー像の後ろには、Ｋの第一テストトナー像がベルト移動方向に延在する姿勢で一直線状に並んでいる。同図に示される光学センサーユニット１５０は、反射型光学センサー１５１を一つだけしか有していない。この反射型光学センサー１５１により、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色のテストトナー像における画像濃度（トナー付着量）を検知する。

［変形形態Ｃ］
変形形態Ｃは、図１の画像形成装置としての複写機に適用が可能である。この変形形態Ｃに係る複写機は、変形形態Ａに係る複写機に対し、以下に特筆する構成を採用したものである。

図２６は、変形形態Ｃに係る複写機を示す概略構成図である。この複写機において、無端移動せしめられるベルト部材は、中間転写ベルトではなく、シート搬送ベルト１４０である。このシート搬送ベルト１４０は、実施形態に係る複写機の中間転写ベルトと同様に、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋに当接してＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを形成している。

レジストローラ対４７によってシート搬送ベルト１４０の上面に向けて送り出された記録シートは、その上面に保持された状態でベルトの無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順に通過する。これにより、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上のＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋトナー像が記録シートに直接一次転写される。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する
［第１態様］
第１態様は、潜像担持体（例えば感光体２０Ｃ，２０Ｋ，２０Ｍ，２０Ｙ）の表面を帯電させる帯電部材（例えば帯電ローラ７１Ｃ，７１Ｋ，７１Ｍ，７１Ｙ）、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材（例えばレーザー書込装置２１）、及び現像剤によって前記潜像を現像する現像部材（例えば現像スリーブ８１Ｃ，８１Ｋ，８１Ｍ，８１Ｙ）を備え、前記帯電部材に直流電圧と濃度ムラを低減するための帯電変動電圧とからなる帯電バイアスが供給され、前記現像部材に直流電圧と濃度ムラを低減するための現像変動電圧とからなる現像バイアスが供給され、前記潜像書込部材により前記潜像担持体に所定書込強度と濃度ムラを低減するための変動書込強度とからなる書込強度で書き込む画像形成装置であって、前記変動書込強度が前記潜像担持体に書き込まれるときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧と、前記変動書込強度が前記潜像担持体に書き込まれないときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とを異ならせることを特徴とするものである。

第１態様においては、現像バイアスを所定の直流電圧と現像変動電圧との重畳によって画像濃度ムラの周期変動パターンに対応させて変動させることで、画像のベタ部の周期的な濃度ムラを抑える。そのように現像バイアスを変動させると、それに伴う地肌ポテンシャルの変動により、中間調部の濃度ムラを新たに引き起こすおそれがあるが、帯電バイアスを所定の直流電圧と帯電変動電圧との重畳によって変動させることで新たな濃度ムラの発生も抑える。また、そのように帯電バイアスを変動させると、それに伴う現像ポテンシャルの変動により、「更なる新たな濃度ムラ」を引き起こすおそれがあるが、潜像の書込強度を所定書込強度と変動書込強度との重畳によって変動させることでその濃度ムラの発生も抑える。

このように、第１態様では、現像バイアス、帯電バイアス、書込強度をそれぞれ変動させることで、周期的な濃度ムラを効果的に抑えることが可能である。しかしながら、前述の「更なる新たな濃度ムラ」に対応する適切な変動書込強度のパターンデータを構築できなかったなどの理由により、潜像の書込強度を変動させることができなくなったとする。すると、「更なる新たな濃度ムラ」を発生させてしまうことになる。この「更なる新たな濃度ムラ」は、次に説明する理由により、比較的大きなものになってしまうおそれがある。即ち、現像バイアスを濃度ムラの程度に合わせて大きな振幅で変動させても、地肌ポテンシャルについては、帯電バイアスの変動との相殺によってほぼ安定させることが可能である。また、帯電バイアスを現像バイアスの変動振幅に合わせて大きな振幅で変動させても、現像ポテンシャルについては書込強度の変動との相殺によってほぼ安定させることが可能である。それらの結果、濃度ムラを効率的に抑えることができるのであるが、書込強度を変動させることができなくなると、書込強度の変動によって現像ポテンシャルの変動を相殺することができなくなる。このため、現像ポテンシャルを大きな振幅で変動させて、大きな濃度ムラを発生させてしまうおそれがある。

そこで、第１態様においては、書込強度を所定書込強度と変動書込強度との重畳によって変動させる場合と、所定書込強度のまま変動させない場合とで、現像バイアス及び帯電バイアスのそれぞれの変動パターンを異ならせる。かかる構成において、書込強度を変動させない場合には、変動させる場合に比べて、現像バイアス及び帯電バイアスの変動の振幅を小さくすることが可能である。これにより、現像バイアスの振幅を適正値よりも小さくして僅かな濃度ムラを残してしまうが、前述の「更なる新たな濃度ムラ」を小さなものにすることから、最終的な濃度ムラをより小さくすることが可能である。よって、現像バイアス、帯電バイアス、及び潜像の書込強度のうち、書込強度を周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることができる。

［第２態様］
第２態様は、第１態様であって、直流電圧だけからなる前記現像バイアスを用いて形成したテスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いる場合における前記現像バイアスの前記現像変動電圧のパターンのデータと、前記所定書込強度だけからなる書込強度を用いる場合における前記現像バイアスの前記現像変動電圧のパターンのデータとを構築し、直流電圧と前記現像変動電圧とからなる前記現像バイアスを用いて形成したテスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いる場合における前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧のパターンのデータと、前記所定書込強度だけからなる書込強度を用いる場合における前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧のパターンのデータとを構築することを特徴とするものである。かかる構成では、現像バイアスにおける現像変動電圧の変動パターンのデータと、帯電バイアスにおける帯電変動電圧の変動パターンのデータとのそれぞれについて、潜像の書込強度として、所定書込強度と変動書込強度とを重畳した書込強度を用いる場合のデータと、所定書込強度だけからなる書込強度を用いる場合のデータとを予め構築しておく。これにより、前者の書込強度に代えて、後者の書込強度を用いなければならなくなった場合に、後者の書込強度を採用した画像形成動作を迅速に開始することができる。

［第３態様］
第３態様は、潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材、及び現像剤によって前記潜像を現像する現像部材を備え、前記帯電部材に直流電圧と濃度ムラを低減するための帯電変動電圧とからなる帯電バイアスが供給され、前記現像部材に直流電圧と濃度ムラを低減するための現像変動電圧とからなる現像バイアスが供給され、前記潜像書込部材により、前記潜像担持体に所定書込強度と濃度ムラを低減するための変動書込強度とからなる書込強度で書き込む画像形成装置であって、前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とが供給されるときの前記変動書込強度と、前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とが供給されないときの前記変動書込強度とを、異ならせることを特徴とするものである。

第３態様においては、濃度ムラに対応する現像バイアスにおける現像変動電圧の変動パターンのデータを適切に構築できなかったなどの理由により、現像バイアスを変動させることができなくなったとする。この場合、現像バイアスの変動に伴う地肌ポテンシャルの変動が起こらないので、帯電バイアスを変動させる必要がなくなる。また、帯電バイアスの変動に伴う現像ポテンシャルの変動が起こらないので、潜像の書込強度を変動させる必要もなくなる。但し、現像バイアス、帯電バイアス、及び書込強度を何れも変動させないことで、濃度ムラを抑えることができなくなってしまう。

そこで、第３態様においては、現像バイアスを変動させることができなくなった場合であっても、書込強度を所定書込強度と変動書込強度との重畳によって変動させる。但し、現像バイアスを変動させる場合と、所定の直流電圧のまま変動させない場合とで、潜像の書込強度の変動パターンを異ならせる。これは次に説明する理由による。即ち、潜像担持体の被書込箇所に対して書き込みを行うと、その周囲箇所における被書込感度を微妙に変化させてしまう。その変化により、書込強度の変動に伴う現像ポテンシャルの変動の度合いが、被書込箇所の周囲の画像面積率に応じて異なってしまうことから、書込強度の変動によって全ての階調について均等に濃度ムラを抑えることはできない。このため、全ての階調のうち、ある階調に着目して、その階調に適した振幅の書込強度の変動パターンデータを構築せざるを得ない。本発明者らは実験により、着目すべき階調が、現像バイアス、帯電バイアス、及び書込強度の全てを変動させる場合と、書込強度だけを変動させる場合とで異なることを見出した。

具体的には、全てを変動させる場合には、既に説明したように、上述した「更なる新たな濃度ムラ」の発生を抑えるために書込強度を変動させることになる。その「更なる新たな濃度ムラ」は、面積階調率が７０［％］あたりの階調で顕著に発生することが本発明者らの実験によって判明した。このため、面積階調率＝７０［％］あたりの階調に適した振幅の書込強度の変動パターンデータを構築することで、周期的な濃度ムラを効果的に抑えることが可能になる。

一方、現像バイアス、帯電バイアス、及び書込強度を何れも変動させない場合に発生する濃度ムラは、全ての階調のうち、面積階調率が３０［％］～７０［％］の範囲で特に視認され易くなることも、本発明者らの実験によって判明した。このため、書込強度だけを変動させる場合には、前述した範囲の中間である面積階調率が５０［％］あたりの階調に適した振幅の書込強度の変動パターンデータを構築する。これにより、帯電バイアス、現像バイアス、及び潜像の書込強度のうち、帯電バイアス及び現像バイアスを周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることができる。

［第４態様］
第４態様は、第３態様であって、前記変動書込強度が前記潜像担持体に書き込まれるときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧と、前記変動書込強度が前記潜像担持体に書き込まれないときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とを、異ならせることを特徴とするものである。かかる構成においては、現像バイアス、帯電バイアス、及び潜像の書込強度のうち、書込強度を周期変動させることができなくなったことに起因する濃度ムラの悪化を抑えることができる。

［第５態様］
第５態様は、第４態様であって、直流電圧だけからなる前記現像バイアスを用いる場合には、直流電圧だけからなる前記帯電バイアスを用いることを特徴とするものである。かかる構成では、現像バイアスの変動による地肌ポテンシャルの変動が生じないにもかかわらず、帯電バイアスを変動させて地肌ポテンシャルを不必要に変動させてしまうことによる濃度ムラの悪化を回避することができる。

［第６態様］
第６態様は、第４又は第５態様であって、前記濃度ムラが、前記潜像担持体の表面の周回周期、前記現像部材の表面の周回周期、及び前記帯電部材の表面の周回周期のうち、少なくとも一つの周回周期で変動する濃度ムラであることを特徴とするものである。かかる構成では、前述した少なくとも一つの周回周期で変動する濃度ムラを抑えることができる。

［第７態様］
第７態様は、第６態様であって、前記現像変動電圧を含まない前記現像バイアスを用いて形成したテスト画像（例えば第一テストトナー像ＹＩＴ，ＣＩＴ，ＭＩＴ，ＫＩＴ）の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記現像バイアスにおける前記現像変動電圧の変動パターンのデータを構築し、このデータに基づいて前記現像変動電圧を変動させながら形成したテスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記帯電バイアスにおける前記帯電変動電圧の変動パターンのデータを構築し、前記現像バイアスの前記現像変動電圧を変動させつつ、前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧を変動させながら形成したテスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記変動書込強度の変動パターンのデータを構築することを特徴とするものである。かかる構成では、ベタ部の濃度ムラを有効に抑え得る現像変動電圧の変動パターンのデータと、現像バイアスを変動させることに起因して生じる中間調部の濃度ムラを有効に抑え得る帯電バイアスの帯電変動電圧の変動パターンデータとを構築することができる。更には、帯電バイアスを変動させることに起因して生じる高濃度部の濃度ムラを有効に抑え得る変動書込強度の変動パターンのデータを構築することもできる。

［第８態様］
第８態様は、第７態様であって、前記帯電変動電圧の変動パターンのデータを構築するための前記テスト画像として、前記現像変動電圧の変動パターンのデータを構築するために形成する前記テスト画像よりも画像濃度の低いものを形成することを特徴とするものである。かかる構成では、ベタ部の濃度ムラを有効に抑え得る現像バイアスの現像変動電圧の変動パターンデータと、現像バイアスを変動させることに起因して生じる中間調部の濃度ムラを有効に抑え得る帯電バイスの帯電変動電圧の変動パターンデータとをより精度良く構築することができる。

［第９態様］
第９態様は、第７又は第８態様であって、前記テスト画像として、前記濃度ムラに同期する前記周回周期の波長よりも周回方向の長さが大きいものを形成することを特徴とするものである。かかる構成では、複数周回に渡る濃度ムラの検知結果を平均化して、抑制精度の高い各種の変動パターンを構築することができる。

［第１０態様］
第１０態様は、第７乃至第９態様の何れかであって、前記濃度ムラに同期する前記周回周期で表面を周回させる前記潜像担持体、前記現像部材、又は前記帯電部材が交換されたことに基づいて、前記現像変動電圧の変動パターンのデータ、前記帯電変動電圧の変動パターンのデータ、及び前記変動書込強度の変動パターンのデータの構築を開始することを特徴とするものである。かかる構成では、潜像担持体、現像部材又は帯電部材の交換に伴って変動パターンのデータが不適切なものになったにもかかわらず、それを使用し続けることによる濃度ムラの悪化を回避することができる。

５：記録シート
１０：中間転写ベルト
１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋ：作像ユニット
２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ：感光体（潜像担持体）
２１：レーザー書込装置（潜像書込部材）
７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋ：帯電ローラ（帯電部材）
８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋ：現像スリーブ（現像部材）
１００：画像形成部
１１０：制御部

特開２０１６－１２２１８０号公報

Claims (10)

1. 潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材、及び現像剤によって前記潜像を現像する現像部材を備え、
   前記帯電部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための帯電用パターンデータに基づいて変動させる帯電変動電圧とからなる帯電バイアスが供給され、
   前記現像部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための現像用パターンデータに基づいて変動させる現像変動電圧とからなる現像バイアスが供給され、
   前記潜像書込部材により前記潜像担持体に所定書込強度と濃度ムラの周期変動を相殺するための書込用パターンデータに基づいて変動させる変動書込強度とからなる書込強度で書き込んで画像形成を行うことができる画像形成装置であって、
   前記現像変動電圧により前記現像バイアスを変動させつつ、前記帯電変動電圧により前記帯電バイアスを変動させて形成した前記書込用パターンデータを構築するための書込用テスト画像を検知して得られた濃度ムラから適正な書込用パターンデータが構築できるか否かを、前記書込用テスト画像の濃度ムラの検知結果に基づいて判定し、
   構築できると判定したときは、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うように設定し、構築できないと判定したときは、前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用いて作像処理を行うように設定する設定処理を行い、
   前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧と、
   前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とを、
   異ならせることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置であって、
   直流電圧だけからなる前記現像バイアスを用いて形成した現像用テスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いる場合における前記現像用パターンデータを構築し、この構築した現像用パターンデータに基づいて、前記所定書込強度だけからなる書込強度を用いる場合における前記現像用パターンデータを構築し、
   直流電圧と前記現像変動電圧とからなる前記現像バイアスを用いて形成した帯電用テスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いる場合における前記帯電用パターンデータを構築し、この構築した帯電用パターンデータに基づいて、前記所定書込強度だけからなる書込強度を用いる場合における前記帯電用パターンデータを構築することを特徴とする画像形成装置。
3. 潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材、帯電後の前記表面に潜像を書き込む潜像書込部材、及び現像剤によって前記潜像を現像する現像部材を備え、
   前記帯電部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための帯電用パターンデータに基づいて変動させる帯電変動電圧とからなる帯電バイアスが供給され、
   前記現像部材に直流電圧と濃度ムラの周期変動を相殺するための現像用パターンデータに基づいて変動させる現像変動電圧とからなる現像バイアスが供給され、
   前記潜像書込部材により、前記潜像担持体に所定書込強度と濃度ムラの周期変動を相殺するための書込用パターンデータに基づいて変動させる変動書込強度とからなる書込強度で書き込んで画像形成を行うことができる画像形成装置であって、
   直流電圧だけからなる前記現像バイアスを用いて形成した前記現像用パターンデータを構築するための現像用テスト画像を検知して得られた濃度ムラから適正な現像用パターンデータが構築でき、かつ、前記現像変動電圧により前記現像バイアスを変動させながら形成した前記帯電用パターンデータを構築するための帯電用テスト画像を検知して得られた濃度ムラから適正な帯電用パターンデータが構築できるか否かを、前記現像用テスト画像の濃度ムラの検知結果と前記帯電用テスト画像の濃度ムラの検知結果とに基づいて判定し、
   構築できると判定したときは、前記直流電圧と前記現像変動電圧とからなる現像バイアスと、前記直流電圧と前記帯電変動電圧とからなる帯電バイアスとを用いて作像処理を行うように設定し、構築できないと判定したときは、前記直流電圧だけからなる現像バイアスと、前記直流電圧だけからなる帯電バイアスとを用いて作像処理を行うように設定する設定処理を行い、
   前記設定処理により設定された現像バイアスおよび帯電バイアスを用いて形成された前記書込用パターンデータを構築するための書込用テスト画像を検知した濃度ムラから適正な書込用パターンデータが構築される場合は、前記変動書込強度を用いて作像処理を行うように設定し、
   前記直流電圧と前記現像変動電圧とからなる現像バイアスと、前記直流電圧と前記帯電変動電圧とからなる帯電バイアスとを用いて作像処理を行うときの前記変動書込強度と、
   前記直流電圧だけからなる現像バイアスと、前記直流電圧だけからなる帯電バイアスとを用いて作像処理を行うときの前記変動書込強度とを、
   異ならせることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３の画像形成装置であって、
   前記書込用テスト画像を検知して得られた濃度ムラから適正な書込用パターンデータが構築できるか否かを、前記書込用テスト画像の濃度ムラの検知結果に基づいて判定し、
   構築できると判定したときは、前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うように設定し、構築できないと判定したときは、前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用いて作像処理を行うように設定する設定処理を行い、
   前記所定書込強度と前記変動書込強度とからなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧と、
   前記変動書込強度は含まず前記所定書込強度からなる書込強度を用いて作像処理を行うときの前記現像バイアスの前記現像変動電圧と前記帯電バイアスの前記帯電変動電圧とを、
   異ならせることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３または４の画像形成装置であって、
   直流電圧だけからなる前記現像バイアスを用いて作像処理を行う場合には、直流電圧だけからなる前記帯電バイアスを用いることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項３乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置であって、
   前記濃度ムラが、前記潜像担持体の表面の周回周期、前記現像部材の表面の周回周期、及び前記帯電部材の表面の周回周期のうち、少なくとも一つの周回周期で変動する濃度ムラであることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６の画像形成装置であって、
   前記現像用テスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記現像用パターンデータを構築し、前記帯電用テスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記帯電用パターンデータを構築し、
   前記書込用テスト画像の濃度ムラを検知した結果に基づいて、前記書込用パターンデータを構築することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７に記載の画像形成装置であって、
   前記帯電用テスト画像として、前記現像用テスト画像よりも画像濃度の低いものを形成することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７又は８の画像形成装置であって、
   前記現像用テスト画像、前記帯電用テスト画像および前記書込用テスト画像として、前記濃度ムラに同期する前記周回周期の波長よりも周回方向の長さが大きいものを形成することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置であって、
    前記濃度ムラに同期する前記周回周期で表面を周回させる前記潜像担持体、前記現像部材、又は前記帯電部材が交換されたことに基づいて、前記現像用パターンデータ、前記帯電用パターンデータ、及び前記書込用パターンデータの構築を開始することを特徴とする画像形成装置。

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