JP7468044B2 - 画像形成装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置およびプログラムに関する。

特許文献１には、感光体ドラムへの現像剤の付着量の変動により生じる主走査方向の濃度むらを、ＬＥＤ素子の発光量を制御して均一化する画像形成装置が開示されている。

特許文献２には、テスト画像を形成して濃度を検出することにより現像バイアスの補正情報を算出し、算出した現像バイアスの補正情報を用いてテスト画像を再度形成して、形成されたテスト画像の濃度むらが予め定めた許容範囲にない場合に、露光装置の露光量を補正することにより主走査方向の濃度むらを補正するようにした画像形成装置が開示されている。

特開２０１５－１３５３９９号公報 特開２０１８－０６６９０１号公報

本発明の目的は、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置およびプログラムを提供することである。

［画像形成装置］
請求項１に係る本発明は、現像剤像を保持する像保持体と、
前記像保持体を露光するための露光装置と、
前記露光装置により前記像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に、現像剤を搬送することにより現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
メモリとプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記現像剤像形成手段により前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成し、
生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正し、
前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出し、
前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整する画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記現像剤像形成手段が、磁界を発生する磁界発生手段を有し、
前記プロセッサは、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記現像剤像形成手段が、複数の磁界発生手段が連結されることにより構成され、
前記プロセッサは、前記複数の磁界発生手段の連結部位において発生する、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する請求項２記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記プロセッサが、予め設定されたタイミングにより前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、前記プロセッサが、使用者から入力された指示に基づいて、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、前記プロセッサが、前記像保持体を帯電した後に前記現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体を前記露光装置により露光することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１記載の画像形成装置である。

請求項７に係る本発明は、前記プロセッサが、前記露光装置により露光した後の電圧となるように前記像保持体を帯電することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１記載の画像形成装置である。

［プログラム］
請求項８に係る本発明は、露光装置により像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に現像剤像形成手段により現像剤を搬送することにより前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成するステップと、
生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正するステップと、
前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成するステップと、
前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出するステップと、

前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整するステップと、
をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

請求項１に係る本発明によれば、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。
また、請求項１に係る本発明によれば、像保持体上に形成された画像の端部の位置を検出するだけで、現像剤像形成手段の主走査方向における位置変化を検出することができる。

請求項２に係る本発明によれば、現像剤像形成手段の磁界の不均一に起因する像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項３に係る本発明によれば、現像剤像形成手段を構成する複数の磁界発生手段の連結部位において発生する磁界の不均一に起因する像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項４に係る本発明によれば、使用者からの明示的な指示が無い場合でも、予め設定されたタイミングにより、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化を一致させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項５に係る本発明によれば、使用者が任意のタイミングで、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化を一致させることが可能な画像形成装置を提供することができる。

請求項６に係る本発明によれば、通常の画像形成処理を利用して現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体の形状に相当する現像剤像を形成することができる。

請求項７に係る本発明によれば、像保持体を露光する処理を必要とすることなく、現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体の形状に相当する現像剤像を形成することができる。

請求項８に係る本発明によれば、像保持体上に形成される現像剤像の主走査方向における濃度むらを露光装置の露光量を変化させて補正する際に、像保持体上に現像剤を搬送して現像剤像を形成する現像剤像形成手段が主走査方向に位置ずれした場合でも、現像剤像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐことが可能なプログラムを提供することができる。
また、請求項８に係る本発明によれば、像保持体上に形成された画像の端部の位置を検出するだけで、現像剤像形成手段の主走査方向における位置変化を検出することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置１０の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置における感光体ドラム１５２と、現像ロール１５７との位置関係を説明するための周辺拡大図である。 図２に示した現像ロール１５７の構造を説明するための図である。 縦筋が画像中に発生する様子を説明するための図である。 補正パラメータに基づいて露光量を変化させることにより濃度むらを補正する様子を説明するための図である。 補正パラメータを用いた濃度むらの補正を行っている際に、現像ロール１５７の位置が軸方向にずれた場合の様子を説明するための図である。 図１に示した制御部２０のハードウェア構成を説明するための図である。 図１に示した制御部２０の機能構成を示すブロック図である。 主走査方向の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する際の動作を説明するためのフローチャートである。 感光体ドラム１５２上に形成される軸方向位置検出用画像８０の一例を示す図である。 感光体ドラム１５２の表面電位と現像ロール１５７の表面電位との関係を説明するための図である。 印刷制御部３１が軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する際の具体的な方法を説明するための図である。 印刷制御部３１が軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する際の具体的な別の方法を説明するための図である。 補正パラメータに基づいて画像形成の際の濃度補正が行われる際の動作を説明するためのフローチャートである。 図１４のフローチャートのステップＳ２０４において示した補正パラメータの位置調整の実行処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 補正パラメータの位置調整が行われる様子を説明するための図である。 位置調整が行われた補正パラメータにより濃度補正が行われた際の様子を説明するための図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態の画像形成装置１０の構成を示す図である。

図１に示すように、画像形成装置１０は、画像読取装置１２、画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ、中間転写ベルト１６、用紙トレイ１７、用紙搬送路１８、定着器１９及び制御部２０を有する。この画像形成装置１０は、パーソナルコンピュータ（不図示）などから受信した画像データを印刷するプリンタ機能に加えて、画像読取装置１２を用いたフルカラー複写機としての機能、及び、ファクシミリとしての機能を兼ね備えた複合機である。

画像形成装置１０の上部には、画像読取装置１２及び制御部２０が配設され、画像データの入力手段として機能する。画像読取装置１２は、原稿に表示された画像を読み取って、制御部２０に対して出力する。制御部２０は、画像読取装置１２から入力された画像データ、又は、ＬＡＮなどのネットワーク回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに対して、階調補正及び解像度補正などの画像処理を施し、画像形成ユニット１４に対して出力する。

画像読取装置１２の下方には、カラー画像を構成する色に対応して、４つの画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋが配設されている。本実施形態では、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対応して４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃが、中間転写ベルト１６に沿って一定の間隔を空けて水平に配列されている。中間転写ベルト１６は、中間転写体として図中矢印Ａの方向に回動している。そして、これら４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、制御部２０から入力された画像データに基づいて各色のトナー像を順次形成し、これら複数のトナー像が互いに重ね合わせられるタイミングで中間転写ベルト１６に転写（一次転写）する。なお、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃの色の順序は、黒、イエロー、マゼンタ、シアンの順に限定されるものではなく、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の順序など、その順序は任意である。

用紙搬送路１８は、中間転写ベルト１６の下方に配設されている。用紙トレイ１７から供給された記録用紙２６は、この用紙搬送路１８上を搬送され、上記中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像が一括して転写（二次転写と呼ぶ。）され、転写されたトナー像が定着器１９によって定着され、矢印Ｂに沿って外部に排出される。

次に、画像形成装置１０の各構成についてより詳細に説明する。

画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃは、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置され、形成する画像の色が異なる他は、ほぼ同様に構成されている。そこで、以下、画像形成ユニット１４Ｋについて説明する。なお、各画像形成ユニット１４の構成は、Ｋ、Ｙ、Ｍ又はＣを付すことにより区別する。

画像形成ユニット１４Ｋは、制御部２０から入力された画像データに応じてレーザ光を走査して感光体ドラム１５２を露光するための露光装置１４０Ｋと、この露光装置１４０Ｋにより走査されたレーザ光により静電潜像が形成される像形成装置１５０Ｋとを有する。

露光装置１４０Ｋは、レーザ光を黒色（Ｋ）の画像データに応じて変調して、このレーザ光を像形成装置１５０Ｋの感光体ドラム１５２Ｋ上に照射される。

像形成装置１５０Ｋは、矢印Ａの方向に沿って所定の回転速度で回転運動する感光体ドラム１５２Ｋと、この感光体ドラム１５２Ｋの表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置１５４Ｋと、感光体ドラム１５２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像装置１５６Ｋと、クリーニング装置１５８Ｋとから構成されている。感光体ドラム１５２Ｋは、トナー像を保持する円筒形状の像保持体であり、帯電装置１５４Ｋにより一様に帯電され、露光装置１４０Ｋにより照射されたレーザ光により静電潜像が形成される。感光体ドラム１５２Ｋに形成された静電潜像は、現像装置１５６Ｋにより黒色（Ｋ）のトナーで現像され、中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像の転写工程の後に感光体ドラム１５２Ｋに付着している残留トナー及び紙粉等は、クリーニング装置１５８Ｋによって除去される。

他の画像形成ユニット１４Ｙ、１４Ｍ及び１４Ｃも、同様にしてそれぞれ感光体ドラム１５２Ｙ、１５２Ｍ、１５２Ｃおよび現像装置１５６Ｙ、１５６Ｍ、１５６Ｃを有しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像を形成し、形成された各色のトナー像を中間転写ベルト（中間転写体の一例）１６に転写する。

このように、感光体ドラム１５２Ｋ、１５２Ｙ、１５２Ｍ、１５２Ｃは、ＣＭＹＫ各色のトナー像をそれぞれ保持する像保持体として機能している。

そして、中間転写ベルト１６は、無端ベルト状に形成されており、ドライブロール１６４と、アイドルロール１６５、１６６、１６７と、バックアップロール１６８と、アイドルロール１６９との間に一定のテンションで掛け回されており、駆動モータ（不図示）によってドライブロール１６４が回転駆動されることにより、矢印Ａの方向に所定の速度で循環駆動される。

また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃに対向する位置にそれぞれ一次転写ロール１６２Ｋ、１６２Ｙ、１６２Ｍ、一次転写ロール１６２Ｃが配設され、感光体ドラム１５２Ｋ、１５２Ｙ、１５２Ｍ、１５２Ｃ上に形成された各色のトナー像は、これらの一次転写ロール１６２により中間転写ベルト１６上に多重に転写される。なお、中間転写ベルト１６に付着した残留トナーは、二次転写位置の下流に設けられたベルト用クリーニング装置１８９のクリーニングブレード又はブラシにより除去される。

用紙搬送路１８には、用紙トレイ１７から記録用紙２６を取り出す給紙ローラ１８１と、用紙搬送用の第１のロール対１８２、第２のロール対１８３及び第３のロール対１８４と、記録用紙２６を既定のタイミングで二次転写位置に搬送するレジストロール１８５とが配設される。

また、用紙搬送路１８上の二次転写位置には、バックアップロール１６８に圧接する二次転写ロール１８６が配設されており、中間転写ベルト１６上に多重に転写された各色のトナー像は、この二次転写ロール１８６による圧接力及び静電気力で記録用紙２６上に二次転写される。

そして、各色のトナー像が転写された記録用紙２６は、搬送ベルト１８７、搬送ベルト１８８によって定着器１９へと搬送される。

定着器１９は、上記各色のトナー像が転写された記録用紙２６に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナーを記録用紙２６に溶融固着させる。

なお、現像装置１５６Ｋは、回転運動をすることにより感光体ドラム１５２Ｋに現像剤を搬送して、感光体ドラム１５２Ｋ上に現像剤像を形成する円筒形状の現像ロール１５７Ｋを有している。なお、他色の画像を形成する画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙにおいても、同様に現像装置１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙ内にそれぞれ現像ロールが備えられている。

次に、本実施形態の画像形成装置１０における感光体ドラム１５２と、現像ロール１５７との位置関係を説明するための周辺拡大図を図２に示す。なお、図２では、トナーの色を限定することなく各色で共通の構成として説明する。

図２を参照すると分かるように、トナー像（現像剤像の一例）を保持する像保持手段である感光体ドラム１５２と１次転写ロール１６２とは中間転写ベルト１６を挟んで対向して設けられている。そして、感光体ドラム１５２と現像ロール１５７とは一定の間隙部（又はギャップ）を挟んで対向して設けられている。現像ロール１５７は、内部に設けられた磁石の磁力により現像剤を表面に保持し、回転運動を行って感光体ドラム１５２との間に形成された間隙部に保持した現像剤を搬送することにより、感光体ドラム１５２の表面上に形成された潜像を可視現像化する。つまり、現像ロール１５７は、露光装置１４０により感光体ドラム１５２を露光することによりこの感光体ドラム１５２上に形成された潜像に、現像剤であるトナーを搬送することによりトナー像を形成する現像剤像形成手段として機能する。

また、感光体ドラム１５２には、この感光体ドラム１５２の表面を帯電するための帯電装置１５４が設けられている。そして、本実施形態の画像形成装置１０は、現像バイアス印加装置４０と、帯電バイアス印加装置１１１をさらに備えている。

帯電バイアス印加装置１１１は、帯電装置１５４Ｙに対して帯電バイアス電圧を印加している。

また、現像バイアス印加装置４０は、現像ロール１５７に対して現像バイアス電圧を印加している。この現像バイアス電圧は、現像ロール１５７から感光体ドラム１５２へトナーを移動させるための電圧である。

次に、図２に示した現像ロール１５７の構造について図３を参照して説明する。なお、本実施形態では、トナーとキャリアとから構成される２成分現像剤を用いた現像が行われるものとして説明する。そのため、現像剤像形成手段である現像ロール１５７は、磁界を発生する磁界発生手段であるマグネットを内部に有している。

図３は現像ロール１５７の斜視図であり、現像ロール１５７は、シャフト５３と、円筒状のスリーブ５４と、２つのマグネット５１、５２とから構成されている。この円筒状のスリーブ５４は、例えばアルミニウムやステンレス等の金属により構成されている。

ここで、本実施形態の画像形成装置１０は例えばＡ０サイズの大判図面の印刷が可能な広幅複合機であり、現像ロール１５７の長さが９０～１００ｃｍという通常の複合機よりも長くなっている。そして、長さの長いマグネットを着磁して作成することは一般的に難しい。そのため、現像ロール１５７では、２つのマグネット５１、５２が連結されることにより構成されている。

このように現像ロール１５７においてマグネットが分割して形成されている場合、その接合部において磁場漏れを完全に防止することができずに、磁界が不均一となる可能性がある。そして、このように現像ロール１５７における磁界の不均一により感光体ドラム１５２上の潜像を現像する際のトナーの搬送が均一に行われないとトナー濃度の濃度むらとなってしまう。そして、このような濃度むらが発生すると、同一濃度の画像を形成した場合、磁界が不均一となっている領域のみ他の領域とは濃度が異なり、縦筋となって顕在化してしまうという問題がある。

なお、複数のマグネットを連結させて現像ロール１５７を構成せずに、１つのマグネットのみで現像ロール１５７を構成した場合でも、そのマグネットに着磁むらがある場合には、同様に発生する磁界が不均一となり同様な問題が発生する。特に、マグネットの長さが長くなるほど均一な着磁状態のマグネットを生成することは難しいため、現像ロール１５７の長さが長くなるほどこのような磁界の不均一の問題が顕著に発生することになる。

次に、上述したような理由に起因して縦筋が画像中に発生する様子を図４に示す。図４では、現像ロール１５７において２つのマグネット５１、５２の連結部分において磁界の不均一に起因する濃度むらが発生し、濃度が濃くなっているものとして説明する。そのため、形成する画像の中央に主走査方向つまり軸方向に濃度むら６１が発生してしまい縦筋となっているのが分かる。ここで、主走査方向とは、露光装置１４０によりレーザ光を走査する方向を意味している。

このような濃度むら６１が発生している画像の主走査方向の濃度プロファイルを作成した場合、図４に示されるように、中央部分が他の領域よりも高い値となる山が存在するようなパターンとなる。

このような濃度むらの発生を防ぐための方法として、露光装置１４０における露光量を変化させて濃度むらを補正するようなことが行われる。具体的には、図５に示すように、濃度プロファイルと逆パターンとなるような補正パラメータを生成し、この補正パラメータに基づいて露光量を変化させることにより濃度むらを補正するようなことが行われる。

図５を参照すると、濃度プロファイルと逆パターンの補正パラメータに基づいて露光装置１４０の露光量を制御することにより、濃度むら６１が緩和されているのが分かる。

なお、このような濃度むらの補正は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色の画像形成ユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４Ｋ毎に行われ、補正パラメータも色毎に生成されることになる。

ただし、このような濃度むら補正を行っている際に、現像ロール１５７の位置が軸方向にずれた場合、問題が発生する。このような濃度むらの補正を行っている際に、現像ロール１５７の位置が軸方向にずれた場合の様子を図６に示す。

図６を参照すると、現像ロール１５７が図面の右側方向に位置ずれしたことにより、濃度プロファイルも変化しているのが分かる。そのため、濃度プロファイルと補正パラメータがずれてしまい、濃度むら６１が消えずに、新たな濃度むら６２が発生している。そのため、形成される画像には濃度むら６１と、濃度むら６２という２つの濃度むらが発生してしまっている。ここで、濃度むら６２は、補正パラメータにより露光量を変化させたことにより発生したものである。

このように露光装置１４０の露光量を変化させて濃度むらの補正を行う場合に、現像ロール１５７の位置がずれてしまうと、かえって濃度むらが目立つことになってしまう。

そこで、本実施形態の画像形成装置１０では、以下において説明するような構成とすることにより、感光体ドラム１５２上に形成されるトナー像の主走査方向における濃度むらを露光装置１４０の露光量を変化させて補正する際に、現像ロール１５７が主走査方向に位置ずれした場合でも、トナー像に発生する濃度むらと露光量の変化が一致しなくなるような事態の発生を防ぐようにしている。

まず、図１に示した制御部２０のハードウェア構成について図７を参照して説明する。制御部２０は、図７に示されるように、ＣＰＵ２１、メモリ２２、ハードディスクドライブ等の記憶装置２３、外部の装置等との間でデータの送信及び受信を行う通信インタフェース（ＩＦと略す。）２４を有する。これらの構成要素は、制御バス２５を介して互いに接続されている。

ＣＰＵ２１は、メモリ２２または記憶装置２３に格納された制御プログラムに基づいて所定の処理を実行して、画像形成装置１０の動作を制御するプロセッサである。なお、本実施形態では、ＣＰＵ２１は、メモリ２２または記憶装置２３内に格納された制御プログラムを読み出して実行するものとして説明するが、当該プログラムをＣＤ－ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してＣＰＵ１１に提供することも可能である。

図８は、上記の制御プログラムが実行されることにより実現される制御部２０の機能構成を示すブロック図である。

制御部２０は、図８に示されるように、印刷制御部３１と、補正パラメータ生成部３２と、補正パラメータ記憶部３３と、データ送受信部３４と、補正パラメータ調整部３５と、位置検出部３６とを備えている。

補正パラメータ生成部３２は、現像ロール１５７により感光体ドラム１５２上に形成されたトナー像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを補正パラメータとして生成する。

なお、本実施形態における現像ロール１５７は、２つのマグネット５１、５２を有する構造となっていて、その連結部位において磁界が不均一となっている。そのため、補正パラメータ生成部３２は、現像ロール１５７の主走査方向における磁界の不均一に起因するトナー像の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する。具体的には、補正パラメータ生成部３２は、マグネット５１、５２の連結部位において発生する、現像ロール１５７の主走査方向における磁界の不均一に起因するトナー像の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する。

補正パラメータ記憶部３３は、補正パラメータ生成部３２により生成された補正パラメータを記憶する。

データ送受信部３４は、画像形成ユニット１４や他の画像形成装置１０内の構成部との間でデータの送受信を行っている。

印刷制御部３１は、データ送受信部３４を介して画像形成ユニット１４等との間で制御信号を送受信することにより、各構成部を制御して印刷処理を実行している。

そして、印刷制御部３１は、補正パラメータ生成部３２により生成され補正パラメータ記憶部３３に記憶された補正パラメータを用いて、露光装置１４０により感光体ドラム１５２を露光する際の露光量を変化させることによりトナー像に発生する主走査方向の濃度むらを補正する。

位置検出部３６は、予め設定されたタイミングにより、または使用者であるユーザから入力された指示に基づいて、現像ロール１５７の主走査方向つまり軸方向の位置変化を検出する。具体的には、位置検出部３６は、補正パラメータ記憶部３３に記憶されている補正パラメータが生成された際の現像ロール１５７の位置を基準位置として、この基準位置からの位置変化を検出する。

ここで、位置検出部３６は、感光体ドラム１５２に設けられたラインセンサ３０からの検出信号に基づいて、現像ロール１５７の位置ずれを検出している。

なお、位置検出部３６による現像ロール１５７の位置ずれを検出する際には、まず、印刷制御部３１は、感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を形成する。

そして、位置検出部３６は、感光体ドラム１５２上に形成されたトナー像の端部の位置を検出することにより、現像ロール１５７の主走査方向の基準位置からの位置変化を位置ずれとして検出する。

なお、印刷制御部３１は、感光体ドラム１５２を帯電装置１５４により帯電した後に現像ロール１５７の全域に相当する領域全体を露光装置１４０により露光することにより感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を形成する。

または、印刷制御部３１は、露光装置１４０により露光した後の電圧となるように感光体ドラム１５２を帯電することにより感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を形成するようにしても良い。

なお、現像ロール１５７の位置ずれを検出する際の具体的な方法については後述する。

補正パラメータ調整部３５は、現像ロール１５７の主走査方向の位置変化が位置検出部３６により検出された場合、検出された位置変化量分だけ補正パラメータ記憶部３３に記憶されている補正パラメータを調整する。具体的には、補正パラメータ調整部３５は、位置検出部３６により検出された位置変化量分だけ補正パラメータ記憶部３３に記憶されている補正パラメータをシフトさせることにより、補正パラメータの調整を行う。

次に、本実施形態の画像形成装置１０の動作について図面を参照して詳細に説明する。

まず、主走査方向の濃度むらを補正するための補正パラメータを生成する際の動作について図９のフローチャートを参照して説明する。

まず、印刷制御部３１は、ステップＳ１０１において、感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像として形成する。

このようにして感光体ドラム１５２上に形成される軸方向位置検出用画像８０の一例を図１０に示す。

図１０を参照すると、感光体ドラム１５２上に、現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像が軸方向位置検出用画像８０として形成されているのが分かる。

そして、感光体ドラム１５２上にはラインセンサ３０が設けられており、軸方向位置検出用画像８０の端部の位置を検出することができるようになっている。

位置検出部３６は、このラインセンサ３０により検出された軸方向位置検出用画像８０の端部の位置により、現像ロール１５７の位置を検出する。
なお、このような軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成して現像ロール１５７の位置ずれを検出するためには、感光体ドラム１５２が、現像ロール１５７により現像可能な領域よりも長い有効領域を持っていることが必要となる。

また、当然ながら、用紙上に形成するための通常の画像の最大形成幅は現像ロール１５７の横幅より短くなっている。

次に、この軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する際の具体的な方法について説明する。

その説明の前に、感光体ドラム１５２の表面電位と現像ロール１５７の表面電位との関係について図１１を参照して説明する。なお、以後の説明ではマイナス帯電のトナーを使用し、感光体ドラム１５２および現像ロール１５７の表面電位をマイナスの電位で使う場合を想定しているがこれに限定されない。

図２に示したような帯電装置１５４により感光体ドラム１５２が帯電されることにより、感光体ドラム１５２の表面電位は図１１に示すように－ＶＨ［Ｖ］となる。そして、露光装置１４０によりレーザ光が照射されて潜像が形成された領域では、この表面電位は－ＶＨ［Ｖ］よりも高い電位である－ＶＬ［Ｖ］となる。そして、図２に示した現像バイアス印加装置４０により現像バイアス電圧－ＶＢ［Ｖ］が現像ロール１５７に印加された場合、現像ロール１５７の表面電位は－ＶＢ［Ｖ］となる。ここで－ＶＢは、－ＶＨ［Ｖ］＜－ＶＢ［Ｖ］＜－ＶＬ［Ｖ］という関係となるように設定される。そのため、図１１に示すように、現像ロール１５７の表面電位－ＶＢ［Ｖ］は、レーザ光が照射されていない感光体ドラム１５２の表面電位－ＶＨ［Ｖ］よりも高い電位となるが、レーザ光が照射された領域の感光体ドラム１５２の表面電位－ＶＬ［Ｖ］よりも低い電位となる。そのため、マイナスに帯電しているトナー５０は、現像ロール１５７から感光体ドラム１５２のレーザ光が照射された領域のみに移動することになる。

このようにして感光体ドラム１５２Ｋの潜像が形成された領域のみに現像ロール１５７からのトナー５０が移動することになり、トナー像が形成される。

次に、印刷制御部３１が上記のような軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する際の具体的な方法を図１２に示す。

図１２に示された方法では、まず、印刷制御部３１は、図１２（Ａ）に示すように、感光体ドラム１５２の全体を帯電装置１５４により－ＶＨ［Ｖ］に帯電する。

そして、印刷制御部３１は、図１２（Ｂ）に示すように、露光装置１４０により感光体ドラム１５２の全域を露光することにより、感光体ドラム１５２の電位を－ＶＬ［Ｖ］とする。

最後に、印刷制御部３１は、図１２（Ｃ）に示すように、このような状態の感光体ドラム１５２を現像ロール１５７により現像することにより、感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像８０として形成する。

また、印刷制御部３１が上記のような軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する際の別な具体的な方法を図１３に示す。

図１３に示された方法では、まず、印刷制御部３１は、図１３（Ａ）に示すように、感光体ドラム１５２の全体を帯電装置１５４により－ＶＬ［Ｖ］に帯電する。この－ＶＬ［Ｖ］は、露光装置１４０により感光体ドラム１５２を露光した後の電圧となっている。つまり、この図１３に示す方法では、感光体ドラム１５２を－ＶＨ［Ｖ］に帯電した後に露光装置１４０により露光して－ＶＬ［Ｖ］にするのではなく、最初から感光体ドラム１５２を露光後の電圧と同じ－ＶＬ［Ｖ］に帯電するようにしている。

そして、印刷制御部３１は、図１３（Ｂ）に示すように、このような状態の感光体ドラム１５２を現像ロール１５７により現像することにより、感光体ドラム１５２上に現像ロール１５７全体の形状に相当するトナー像を軸方向位置検出用画像８０として形成する。

図１３に示した方法によれば、図１２に示した方法と比べて、露光装置１４０により感光体ドラム１５２を露光する処理が不要になる。

このようにして軸方向位置検出用画像８０が感光体ドラム１５２上に形成された後、位置検出部３６は、ステップＳ１０２において、軸方向位置検出用画像８０の端部を検出することにより現像ロール１５７の軸方向位置を検出して、基準位置として記憶する。

次に、印刷制御部３１は、ステップＳ１０３において、軸方向補正用テスト画像を形成する。そして、補正パラメータ生成部３２は、ステップＳ１０４において、形成された軸方向補正用テスト画像を読み取って、ステップＳ１０５において、読み取った軸方向補正用テスト画像から補正パラメータを生成する。

ここで、補正パラメータを生成する際には、この軸方向補正用テスト画像を用紙に形成して、用紙上の軸方向補正用テスト画像を画像読取装置１２により読み取って補正パラメータを生成するようにしても良いし、感光体ドラム１５２上に形成された軸方向補正用テスト画像の軸方向の濃度を、何らかのセンサにより読み取って補正パラメータを生成するようにしても良い。また、テスト画像の読み取りを現像ロールの１５７の回転方向に対して連続的に行うことで、主走査方向および副走査方向についての２次元的な補正パラメータを生成するようにしても良い。

そして、補正パラメータ生成部３２は、ステップＳ１０６において、このようにして生成した補正パラメータを補正パラメータ記憶部３３に記憶することにより補正パラメータの更新を行う。

次に、このようにして生成された補正パラメータに基づいて画像形成の際の濃度補正が行われる際の動作を図１４のフローチャートを参照して説明する。

印刷制御部３１は、用紙等の記録媒体上に画像を形成する際に、ステップＳ２０１において、補正パラメータ記憶部３３に記憶されている補正パラメータを読み出して、読み出した補正パラメータに基づいて露光装置１４０の露光量を制御することにより濃度補正を実行する。

そして、ユーザによる補正パラメータの更新指示が行われず、また所定タイミングとならない場合、つまりステップＳ２０２、Ｓ２０３のいずれにおいても条件が満たされない場合、印刷制御部３１は、上記のステップＳ２０１における濃度補正を継続する。

そして、ユーザによる補正パラメータの更新指示が行われたか、所定タイミングとなった場合、つまりステップＳ２０２、Ｓ２０３のいずれかにおいて条件が満たされない場合、印刷制御部３１は、ステップＳ２０４において、補正パラメータの位置調整を実行する。

ここで、所定のタイミングとは、例えば、予め設定された枚数の印刷が行われた場合や、稼働時間が予め設定された時間を経過した場合、画像形成装置１０のフロントドアの開閉が行われた場合、トナーカートリッジ等の部材交換が行われた場合、主電源が一旦オフになった後に再度オンになった場合等の様々なタイミングを設定することができる。

次に、図１４のフローチャートのステップＳ２０４において示した補正パラメータの位置調整の実行処理の詳細を図１５のフローチャートを参照して説明する。

まず、補正パラメータの位置調整を行う場合、印刷制御部３１は、ステップＳ３０１において、図１２または図１３において示したような方法により、軸方向位置検出用画像８０を感光体ドラム１５２上に形成する。

そして、位置検出部３６は、ステップＳ３０２において、ラインセンサ３０からの検出信号に基づいて、感光体ドラム１５２上に形成された軸方向位置検出用画像８０の端部の位置を検出し、予め検出されていた基準位置からの変化を位置ずれ量として検出する。

すると、補正パラメータ調整部３５は、ステップＳ３０３は、ステップＳ３０２において検出された位置ずれ量だけ補正パラメータ記憶部３３に記憶されている補正パラメータをシフトする。そして、補正パラメータ調整部３５は、ステップＳ３０４において、位置ずれ量だけシフトした補正パラメータを補正パラメータ記憶部３３に記憶することにより補正パラメータの更新を行う。

このようにして、補正パラメータの位置調整が行われる様子について図１６を参照して説明する。

図１６を参照すると、軸方向位置検出用画像８０の端部の位置の、基準位置からの変化量が位置ずれ量αとして検出されているのが分かる。そして、位置調整前の補正パラメータが、検出された位置ずれ量αだけシフトされて位置調整後の補正パラメータとなっているのが分かる。

最後に、このように位置調整が行われた補正パラメータにより濃度補正が行われた際の様子を図１７に示す。

図１７を参照すると、補正パラメータの位置調整が行われることにより、濃度プロファイルの濃度変化の箇所と補正パラメータによる濃度補正を行う箇所とが一致するようになり、形成される画像において縦筋として発生する濃度むら６１が緩和されているのが分かる。

上記各実施形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Central Processing Unit、等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Graphics Processing Unit、ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit、ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array、プログラマブル論理デバイス等）を含むものである。

また上記各実施形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記各実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。

[変形例]
上記実施形態では、広幅複合機に対して本発明を適用した場合を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、業務用の大型の印刷装置等の他の画像形成装置に対しても同様に適用することができるものである。

１０ 画像形成装置
１２ 画像読取装置
１４ 画像形成ユニット
１６ 中間転写ベルト
１７ 用紙トレイ
１８ 用紙搬送路
１９ 定着器
２０ 制御部
２１ ＣＰＵ
２２ メモリ
２３ 記憶装置
２４ 通信ＩＦ
２５ 制御バス
２６ 記録用紙
３０ ラインセンサ
３１ 印刷制御部
３２ 補正パラメータ生成部
３３ 補正パラメータ記憶部
３４ データ送受信部
３５ 補正パラメータ調整部
３６ 位置検出部
４０ 現像バイアス印加装置
５０ トナー
５１、５２ マグネット
５３ シャフト
５４ スリーブ
６１、６２ 濃度むら
８０ 軸方向位置検出用画像
１１１ 帯電バイアス印加装置
１４０ 露光装置
１５０ 像形成装置
１５２ 感光体ドラム
１５４ 帯電装置
１５６ 現像装置
１５７ 現像ロール
１５８ クリーニング装置
１６２ 一次転写ロール
１６４ ドライブロール
１６５、１６６、１６７ アイドルロール
１６８ バックアップロール
１６９ アイドルロール
１８９ クリーニング装置
１６８ バックアップロール
１８１ 給紙ローラ
１８２、１８３、１８４ ロール対
１８５ レジストロール
１８６ 二次転写ロール
１８７、１８８ 搬送ベルト

Claims (8)

1. 現像剤像を保持する像保持体と、
   前記像保持体を露光するための露光装置と、
   前記露光装置により前記像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に、現像剤を搬送することにより現像剤像を形成する現像剤像形成手段と、
   メモリとプロセッサを備え、
   前記プロセッサは、
   前記現像剤像形成手段により前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成し、
   生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正し、
   前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
   前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出し、
   前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整する
   画像形成装置。
2. 前記現像剤像形成手段は、磁界を発生する磁界発生手段を有し、
   前記プロセッサは、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像剤像形成手段は、複数の磁界発生手段が連結されることにより構成され、
   前記プロセッサは、前記複数の磁界発生手段の連結部位において発生する、前記現像剤像形成手段の主走査方向における磁界の不均一に起因する現像剤像の濃度むらを補正するための補正データを生成する
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記プロセッサは、
   予め設定されたタイミングにより前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記プロセッサは、
   使用者から入力された指示に基づいて、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記プロセッサは、
   前記像保持体を帯電した後に前記現像剤像形成手段の全域に相当する領域全体を前記露光装置により露光することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
   前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記プロセッサは、
   前記露光装置により露光した後の電圧となるように前記像保持体を帯電することにより前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成し、
   前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出する請求項１記載の画像形成装置。
8. 露光装置により像保持体を露光することにより当該像保持体上に形成された潜像に現像剤像形成手段により現像剤を搬送することにより前記像保持体上に形成された現像剤像により生成された画像に基づいて検出された主走査方向における濃度むらを補正するための補正データを生成するステップと、
   生成された前記補正データを用いて、前記露光装置により前記像保持体を露光する際の露光量を変化させることにより現像剤像に発生する主走査方向の濃度むらを補正するステップと、
   前記像保持体上に前記現像剤像形成手段全体の形状に相当する現像剤像を形成するステップと、
   前記像保持体上に形成された現像剤像の端部の位置を検出することにより、前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出するステップと、
   前記現像剤像形成手段の主走査方向の位置変化を検出した場合、検出された位置変化量分だけ前記補正データを調整するステップと、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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