JP7658219B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、画像に濃度むらを生じさせる複数の要因の要因毎の濃度むらの二次元分布を表す第１の濃度むら分布情報の各々から要因毎に同期したタイミングに対応させて抽出した要因毎の濃度むらの値から、要因毎に同期したタイミングに対応させて要因毎の濃度むらの値を合成した合成値を生成し、当該生成された合成値に基づいて、要因毎に同期したタイミングに対応する濃度むらが生じないように画像データ、または露光装置の露光量を制御する画像形成装置が開示されている。

特開２０１２－０２２１０１号公報

本発明の目的は、露光部が複数の発光部により構成される場合、画像の濃度を検出するための濃度検出部を複数の発光部に対してそれぞれ同数ずつ設置する場合と比較して、濃度変動補正の精度を悪化させることなく設置する濃度検出部の数を減らすことが可能な画像形成装置を提供することである。

本発明の第１態様の画像形成装置は、現像剤により現像された画像を保持する像保持体と、
前記像保持体と対向するようにずらして配置されるとともに複数の発光素子がそれぞれ配列された複数の発光部を有し、前記像保持体を露光することにより前記像保持体上に静電潜像を形成する露光部と、
前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置と、前記複数の発光部のうちの前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置に配置され、前記像保持体上の静電潜像を現像することにより得られた画像の濃度を検出する複数の濃度検出部とを備えている。

本発明の第２態様の画像形成装置は、第１態様の画像形成装置において、前記複数の発光部の数が奇数の場合、前記複数の発光部のうちの中央に配置された発光部の略中央位置に対応して配置された濃度検出部により検出された濃度情報を用いて、入力画素値に対する出力濃度を補正する階調補正を行う補正部をさらに備えている。

本発明の第３態様の画像形成装置は、第２態様の画像形成装置において、前記補正部が、前記複数の濃度検出部のうち、前記複数の発光部のそれぞれ略中央位置に対応する位置に設けられた濃度検出部により検出された濃度情報を用いて、前記発光部間における濃度差が抑制されるような濃度補正を行う。

本発明の第４態様の画像形成装置は、第２態様又は第３態様の画像形成装置において、前記補正部が、前記複数の濃度検出部により検出されたそれぞれの濃度情報を用いて、前記露光部が前記像保持体を露光する方向である主走査方向と直交する副走査方向における周期的な濃度変動を補正する。

本発明の第５態様の画像形成装置は、第１態様から第４態様までのいずれか１つの態様の画像形成装置において、前記複数の濃度検出部のうち前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置に配置された濃度検出部は測定対象画像の正反射光と拡散反射光を受光可能に構成され、
前記複数の濃度検出部のうち前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置に配置された濃度検出部は測定対象画像の正反射光のみを受光可能に構成されている。

本発明の第６態様の画像形成装置は、第１態様から第５態様までのいずれか１つの態様の画像形成装置において、前記複数の濃度検出部は、前記像保持体上に形成された現像材像が転写される中間転写体上の画像の濃度を検出するように配置されている。

本発明の第７態様の画像形成装置は、現像剤により現像された画像を保持する像保持体と、
前記像保持体と対向するようにずらして配置されるとともに複数の発光素子がそれぞれ配列された複数の発光部を有し、前記像保持体を露光することにより前記像保持体上に静電潜像を形成する露光部と、
前記露光部が前記像保持体を露光する方向である主走査方向における、前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置と、前記複数の発光部のうちの前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置において、前記主走査方向と直交する副走査方向に同一濃度の複数の検査画像がそれぞれ連続して形成されるように制御する制御部とを備えている。

本発明の第１態様の画像形成装置によれば、露光部が複数の発光部により構成される場合、画像の濃度を検出するための濃度検出部を複数の発光部に対してそれぞれ同数ずつ設置する場合と比較して、濃度変動補正の精度を悪化させることなく設置する濃度検出部の数を減らすことができる。

本発明の第２態様の画像形成装置によれば、複数個所の濃度に基づいて階調補正を行う場合と比較して、階調補正を行う際の処理の処理量を削減することができる。

本発明の第３態様の画像形成装置によれば、１つの発光部に対して１つの濃度検出部のみが配置されている場合でも、発光部間の濃度差を抑制する濃度補正を行うことができる。

本発明の第４態様の画像形成装置によれば、複数の濃度検出部が配置されているそれぞれの箇所における副走査方向の濃度変動を補正することができる。

本発明の第５態様の画像形成装置によれば、配置する全ての濃度検出部を高性能のものとすることなく、副走査方向の濃度変動補正と、階調補正とを実現することが可能となる。

本発明の第６態様の画像形成装置によれば、記録媒体上に画像が形成される前に現像材像の濃度を検出することができる。

本発明の第７態様の画像形成装置によれば、主走査方向の全領域に渡って濃度測定用の検査画像を形成する場合と比較して、濃度測定のために使用される現像材の量を削減することができる。

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。 感光体ロール１５２と現像ロール１５７との位置関係を示す図である。 感光体ロール１５２や現像ロール１５７の形状自体が歪んでいたり、たわんでいたりする様子を説明するための図である。 形成される画像や画像形成装置１０の配置における方向の名称を説明するための図である。 本発明の一実施形態の画像形成装置１０における制御部２０によって濃度補正が行われる際の動作を説明するための図である。 Ａ３サイズ対応のプリンタにおいて１つのＬＰＨに対して３つの濃度センサ１７０を配置した場合を示す図（図６（Ａ））、および、大判サイズ対応のプリンタにおいて１つのＬＰＨに対して３つの濃度センサ１７０を配置した場合を示す図（図６（Ｂ））である。 本実施形態における濃度センサ１７０とＬＰＨ１４１～１４３との位置関係を説明するための図である。 露光部１４０が２つのＬＰＨにより構成される場合の濃度センサ１０の配置例を示す図である。 露光部１４０が４つのＬＰＨにより構成される場合の濃度センサ１０の配置例を示す図である。 ５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅにおいて、性能の異なる２種類のセンサを使い分ける場合の配置例を示す図である。 ５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅが配置されている場合における、濃度ムラ検出を行うための検査用パッチ画像２００の構成例を示す図である。 インライン型の濃度センサ１７０を使用する場合に、濃度値を検出したい場所のみに検査用パッチ画像２００を形成する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、画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、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を備えている。

まず、画像形成装置１０の概略を説明すると、画像形成装置１０の上部には、制御部２０が配設されている。制御部２０は、ＬＡＮなどのネットワーク回線を介してパーソナルコンピュータ（不図示）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。

そして、制御部２０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１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙが配設されている。本実施形態では、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色に対応して４つの画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ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、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（１次転写）する。なお、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙの色の順序は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に限定されるものではなく、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）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３２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（２次転写）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。

制御部２０は、入力された画像データに対して、シェーディング補正、明度／色空間変換、ガンマ補正等の所定の画像処理を施す。なお、入力された画像データが、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ビット）のデータの場合には、制御部２０による画像処理によって、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データに変換される。

画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ（像形成手段）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、Ｃ、Ｍ又はＹ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光を照射する露光部１４０Ｋと、この露光部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。

露光部１４０Ｋは、黒色（Ｋ）の画像データに応じたレーザ光を像形成装置１５０Ｋの感光体ロール１５２Ｋ上に照射することによって、感光体ロール１５２Ｋを露光することにより感光体ロール１５２Ｋ上に静電潜像を形成する。なお、露光部１４０Ｋは、発光素子である複数のＬＥＤがそれぞれ配列された棒状の複数のＬＰＨ（LED Print Head）により構成されている。この露光部１４０Ｋの構成の詳細については後述する。

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ロール１５２Ｋと、この感光体ロール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、感光体ロール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。感光体ロール１５２Ｋは、トナー等の現像剤により現像された画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、露光部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。感光体ロール１５２Ｋに形成された静電潜像は、現像装置１５６Ｋにより黒色（Ｋ）のトナー等の現像剤で現像され、中間転写ベルト１６に転写される。なお、トナー像（現像剤像）の転写工程の後に感光体ロール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１４Ｃ、１４Ｍ及び１４Ｙも、同様にしてそれぞれ感光体ロール１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙおよび現像装置１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙを有しており、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）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１６に転写する。

中間転写ベルト１６は、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。この中間転写ベルト１６は、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等によって接続することにより無端ベルト状に形成されたものである。

また、中間転写ベルト１６には、各画像形成ユニット１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙに対向する位置にそれぞれ１次転写ロール１６２Ｋ、１６２Ｃ、１６２Ｍ、１６２Ｙが配設され、感光体ロール１５２Ｋ、１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙ上に形成された各色のトナー像は、これらの１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、２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。

また、中間転写ベルト１６に近接して濃度センサ１７０が設けられている。この濃度センサ１７０は、中間転写ベルト１６上に転写されたトナー像の濃度を検出する濃度検出部である。なお、本実施形態では、複数の濃度センサ１７０が配置されているが、濃度センサ１７０がどのような位置に配置されるかについては後述する。

用紙搬送路１８には、用紙トレイ１７から記録用紙３２を取り出す給紙ロール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３２を既定のタイミングで２次転写位置に搬送するレジストレーションロール１８５とが配設される。

また、用紙搬送路１８上の２次転写位置には、バックアップロール１６８に圧接する２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２次転写ロール１８６による圧接力及び静電気力で記録用紙３２上に２次転写される。各色のトナー像が転写された記録用紙３２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３２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３２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ロール１５２Ｋに現像剤を搬送して、感光体ロール１５２Ｋ上に現像剤像を形成する円筒形状の現像ロール（現像剤搬送部）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。

本実施形態の画像形成装置１０では、上述したような構成の電子写真方式によって、印刷用紙等の記録媒体上に画像を形成している。

しかし、本実施形態の画像形成装置１０では、感光体ロール１５２、現像ロール１５７のような回転体を用いて画像の形成が行われるため、用紙搬送方向である副走査方向において周期的な濃度ムラ（濃度変動）が発生する場合がある。

例えば、感光体ロール１５２と現像ロール１５７との位置関係を図２に示す。

図２を参照すると分かるように、感光体ロール１５２と現像ロール１５７とは一定の間隙（ギャップ）を挟んで対向して設けられている。そして、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ロール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、感光体ロール１５２の表面上に形成された静電潜像を可視現像化する。

しかし、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の回転軸が理想的な回転軸からずれて偏心している場合、感光体ロール１５２と現像ロール１５７との間の間隙が周期的に変化してしまうことになる。また、感光体ロール１５２と現像ロール１５７とが完全に平行に配置されていない場合にも同様の問題が発生する。

さらに、図３に示すように、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の形状自体が歪んでいたり、たわんでいたりする場合にも同様の問題が発生する。図３（Ａ）は、感光体ロール１５２や現像ロール１５７が理想的な形状の場合を示している。図３（Ｂ）は、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の中央部分が端部よりも膨らんだような形状となっている場合を示し、図３（ｃ）は、感光体ロール１５２や現像ロール１５７がたわんでいる状態を示している。

このような原因に起因して形成される画像には副走査方向に周期的な濃度ムラが発生してしまう場合がある。

ここで、形成される画像や画像形成装置１０の配置における方向の名称について図４を参照して説明する。図４に示されるように、露光部１４０によってレーザ光がスキャンされる方向つまり、感光体ロール１２の長手方向を主走査方向と呼ぶものとする。そして、この主走査方向と直交する方向、つまり印刷用紙等が搬送される用紙搬送方向を副走査方向と呼ぶものとする。

次に、本実施形態の画像形成装置１０における制御部２０によって濃度補正が行われる際の動作について図５を参照して説明する。

制御部２０は、上述したように、入力された画像データに基づく画像が印刷用紙等の記録媒体上に形成されるような制御を行っている。そして、制御部２０は、記録媒体上に形成される画像の濃度ムラを抑制する濃度補正を行うための濃度補正部２１を備えている。

濃度補正部２１は、濃度センサ１７０により検出された濃度値等の濃度情報に基づいて出力画像における濃度ムラを検出し、検出した濃度ムラが抑制されるように露光部１４０における露光量を調整したり、画像を形成する際の画素値を変更したりする。なお、濃度補正部２１は、このような濃度補正を行う際の画像中における位置を、感光体ロール１５２のＺ相信号等の回転位相情報、現像ロール１５７のＺ相信号等の回転位相情報、ページ先頭信号、走査先頭信号に基づいて判定している。

上述したように、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の偏心や形状の歪みやたわみ等に起因して発生する濃度ムラは、主走査方向の位置により周期や位相、振幅が異なる。特に主走査方向における中央部と端部とでは、発生する濃度ムラの程度等が大きく変化する場合がある。

そのため、濃度ムラを検出するための濃度センサ１７０を１つだけ設けるのではなく、複数の濃度センサ１７０を用いて濃度ムラの検出が行われている。

例えば、図６（Ａ）に示すように、Ａ３サイズ対応のプリンタ等の場合には、感光体ロール１５２ａ、１つのＬＰＨ１４１に対して、中央部、両端部の３個所にそれぞれ、濃度センサ１７０を配置して濃度検出が行われている。

ここで、Ａ３サイズ用のＬＰＨを、主走査方向がＡ３幅よりも長くなる大判サイズ対応のプリンタに転用する場合、複数のＬＰＨを配置して、感光体ロール１５２の全幅を露光するようにしている。

例えば、本実施形態の画像形成装置１０では、３つのＬＰＨ１４１～１４３を配置して、感光体ロール１５２の露光を行っている。

ここで、ＬＰＨ１４１～１４３は、それぞれ、複数のＬＥＤが配列された発光部であり、像保持体である感光体ロール１５２と対向するようにずらして配置されていることにより、感光体ロール１５２の全幅を露光できるように構成されている。

もしも、この３つのＬＰＨ１４１～１４３に対して、それぞれ、３つの濃度センサ１７０を配置した場合の様子を図６（Ｂ）に示す。

図６（Ｂ）に示されるように、１つのＬＰＨに対してそれぞれ３つの濃度センサ１７０を配置した場合、合計９個の濃度センサ１７０が必要となる。このように多くの濃度センサ１７０を配置するようにしたのでは、画像形成装置１０のコスト情報を招く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における濃度センサ１７０は、図７に示すような位置に配置されている。図７は、本実施形態における濃度センサ１７０とＬＰＨ１４１～１４３との位置関係を説明するための図である。

本実施形態の画像形成装置１０では、露光部１４０は３つのＬＰＨ１４１～１４３により構成されている。そして、本実施形態の画像形成装置１０では、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０eが配置されている。

５つの濃度センサ１７０ａ～１７０eは、感光体ロール１５２上の静電潜像を現像することにより得られた画像の濃度を検出するために配置されている。そして、濃度センサ１７０ａ～１７０ｃは、発光部である３つのＬＰＨ１４１～１４３のそれぞれの略中央位置に対応する位置に配置され、濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅは、３つのＬＰＨ１４１～１４３のうちの感光体ロール１５２の端部側に配置された２つのＬＰＨ１４１、１４３の感光体ロール１５２の端部に近い方の端部に対応する位置に配置されている。

ここで、ＬＰＨの略中央とは、ＬＰＨの全体の長さの４０～６０％の範囲内を意味する。また、端部とは、その物体の両端からの距離が、その物体の長さの０～１０％の範囲内である領域を意味する。

なお、濃度センサ１７０ａ～１７０ｃは、それぞれ、ＬＰＨ１４１～１４３の中央に配置されていることにより、ＬＰＨ１４１～１４３間に濃度ムラが発生している場合に、ＬＰＨ１４１～１４３間の濃度ムラを検出できるようになっている。また、濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅは、それぞれ、感光体ロール１５２の端部、つまり形成される画像の主走査方向の端部における濃度ムラを検出できるような位置に配置されていることになる。

例えば、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の回転軸が傾いている場合や、感光体ロール１５２の回転軸と現像ロール１５７の回転軸とが平行でない場合等には、形成される画像の主走査方向の端部において濃度ムラが発生する可能性がある。また、感光体ロール１５２や現像ロール１５７の形状が歪んでいたり、たわんでいたりする場合、中央部と端部とにおいて濃度差が大きくなる可能性があり、中央部に配置された濃度センサ１７０ｂの濃度値と、端部に配置された濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅの濃度値とを比較することにより濃度ムラを検出することができる。

そして、濃度補正部２１は、複数のＬＰＨの数が奇数の場合、複数のＬＰＨのうちの中央に配置されたＬＰＨの略中央位置に対応して配置された濃度センサ１７０により検出された濃度情報を用いて、入力画素値に対する出力濃度を補正する階調補正を行う。

例えば、本実施形態におけるＬＰＨの数が３であるため、３つのＬＰＨ１４１～１４３のうちの中央に配置されたＬＰＨ１４２に対応して配置された濃度センサ１７０ｂにより検出された濃度情報を用いて、入力画素値に対する出力濃度を補正する階調補正を行う。

これは、形成される画像の主走査方向における中央位置の濃度情報が、最も画像全体の濃度を代表して表している可能性が高いため、１つの濃度情報のみで階調補正を行う場合には、画像中央の濃度を検出する濃度センサ１７０ｂの濃度情報を用いるのが最も適切な階調補正を行うことができる可能性が高いからである。

また、濃度補正部２１は、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅのうち、３つのＬＰＨ１４１～１４３のそれぞれ略中央位置に対応する位置に設けられた濃度センサ１７０ａ～１７０ｃにより検出された濃度値を用いて、ＬＰＨ間における濃度差が抑制されるような濃度補正を行う。

つまり、３つのＬＰＨ１４１～１４３のそれぞれ略中央位置に対応する位置に設けられた３つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｃにより検出された濃度値は、それぞれ、ＬＰＨ１４１～１４３の特性を代表して表したものであると考えることができるためである。

そして、濃度補正部２１は、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅにより検出されたそれぞれの濃度値を用いて、露光部１４０が感光体ロール１５２を露光する方向である主走査方向と直交する副走査方向における周期的な濃度変動を補正する。

なお、上述したように５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅは、感光体ロール１５２上に形成された現像材像が転写される中間転写ベルト１６上の画像の濃度を検出するように配置されている。

図７では、露光部１４０がそれぞれ３つのＬＰＨにより構成されている場合について説明したが、露光部１４０が２つのＬＰＨにより構成される場合の濃度センサ１０の配置例を図８に示す。図８では、露光部１４０が、２つのＬＰＨ１４１、１４２により構成されている場合が示されている。

このように露光部１４０が２つのＬＰＨ１４１、１４２により構成されている場合、４つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｄを、それぞれ、ＬＰＨ１４１、１４２の略中央に対応する位置、および、２つのＬＰＨ１４１、１４２の感光体ロール１５２ｂの端部に近い方の端部に対応する２個所の位置にそれぞれ配置するようにすればよい。

つまり、濃度センサ１７０ａ、１７０ｂは、それぞれ、ＬＰＨ１４１、１４２の略中央の位置に対応するように配置され、濃度センサ１７０ｃ、１７０ｄは、感光体ロール１５２ｂの端部に対応する位置に配置される。

次に、露光部１４０が４つのＬＰＨにより構成される場合の濃度センサ１０の配置例を図９に示す。図９では、露光部１４０が、４つのＬＰＨ１４１～１４４により構成されている場合が示されている。

このように露光部１４０が４つのＬＰＨ１４１～１４４により構成されている場合、６つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｆを、それぞれ、ＬＰＨ１４１～１４４の略中央に対応する位置、および、感光体ロール１５２ｃの端部側に設けられている２つのＬＰＨ１４１、１４４の感光体ロール１５２ｃの端部に近い方の端部に対応する２個所の位置にそれぞれ配置するようにすればよい。

つまり、濃度センサ１７０ａ～１７０ｄは、それぞれ、ＬＰＨ１４１～１４３の略中央の位置に対応するように配置され、濃度センサ１７０ｅ、１７０ｆは、感光体ロール１５２ｃの端部に対応する位置に配置される。

なお、図７に示した濃度センサ１７０の配置例では、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅが全て同等の性能を有するセンサである場合について説明したが、性能の異なる２種類のセンサを使い分ける場合の配置例を図１０に示す。

図１０に示した濃度センサ１７０の配置例では、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅのうち３つのＬＰＨ１４１～１４３のそれぞれの略中央位置に対応する位置に配置された濃度センサ１７０ａ～１７０ｄは測定対象画像の正反射光と拡散反射光を受光可能に構成される。そして、５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅのうち感光体ロール１５２の端部側に配置された２つのＬＰＨ１４１、１４３の感光体ロール１５２の端部に近い方の端部に対応する位置に配置された濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅは測定対象画像の正反射光のみを受光可能に構成されている。

そして、一般的には正反射光と拡散反射光の両方の反射光を受光可能な構成のセンサの方が、正反射光のみを受光可能な構成のセンサよりもコストが高い。

ＬＰＨ１４１～１４３の略中央に配置された３つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｃは、ＬＰＨ１４１～１４３間の濃度のばらつきを抑制して、それぞれの階調特性を補正する際にも用いられるため、絶対的な濃度値を正しく検出することが求められる。

これに対して、感光体ロール１５２の端部に配置された２つの濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅは、副走査方向の濃度ムラを検出することができれば良いため、相対的な濃度変化を検出することができれば目的が達成される。

そのため、感光体ロール１５２の端部に配置された２つの濃度センサ１７０ｄ、１７０ｅには、コストの低いセンサを用い、ＬＰＨ１４１～１４３の略中央に配置する３つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｃには、コストの高いセンサを用いるようにしている。

このような濃度センサの配置とすることにより５つの濃度センサ１７０ａ～１７０ｅを全てコストが高いセンサとする場合と比較して、総合的なコストが抑制されることになる。

次に、上述したような状態で濃度センサが配置されている場合における、濃度ムラ検出を行うための検査用パッチ画像２００の構成例を図１１に示す。

図１１に示されるように、濃度ムラを検出するための検査画像である検査用パッチ画像２００が、濃度センサ１７０ａ～１７０ｄが配置されている位置に対応して形成されているのが分かる。

このような検査用パッチ画像２００を形成する場合、制御部２０は、露光部１４０が感光体ロール１５２を露光する方向である主走査方向における、３つのＬＰＨ１４１～１４３のそれぞれの略中央位置に対応する位置と、３つのＬＰＨ１４１～１４３のうちの感光体ロール１５２の端部側に配置された２つのＬＰＨ１４１、１４３の感光体ロール１５２の端部に近い方の端部に対応する位置において、主走査方向と直交する副走査方向に同一濃度の複数の検査用パッチ画像２００がそれぞれ連続して形成されるように制御する。

なお、図１１では、検査用パッチ画像２００として、濃度が同一で最大濃度のベタ画像が形成される場合が示されているが、最高濃度の画像だけでなく、中間調の画像を検査用パッチ画像２００として形成する場合もある。

例えば、入力される画素値に対する出力画像の濃度の特性である階調特性を調整しようとする場合には、最大濃度だけでなく中間調の濃度の画像を形成して、濃度センサ１７０で濃度値を測定することが必要となる。

ここで図１１においては濃度センサ１７０ａ～１７０ｄが配置されている位置に対応した箇所にみに検査用パッチ画像２００を形成するようにしているが、主走査方向の全幅にわたって同一濃度の画像を形成するようにしても濃度検出を行うことは可能である。しかし、主走査方向の全幅にわたって同一濃度の画像を形成したのでは、消費されるトナー量が多くなり濃度検出が行われる箇所以外の箇所に形成されたトナーは無駄になってしまう。そのため、図１１に示すように、濃度センサ１７０ａ～１７０ｄが配置されている位置に対応する位置のみに検査用パッチ画像２００を形成するようすれば、消費されるトナー量が減ることになる。

なお、図１２に示すように、濃度センサ１７０ａ～１７０ｄの代わりにインライン型の濃度センサ１７０を使用する場合でも、濃度値を検出したい場所のみに検査用パッチ画像２００を形成するようにすれば、消費されるトナー量を必要最低限とすることができる。

１０ 画像形成装置
１４Ｋ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ 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 濃度補正部
３２ 記録用紙
１４０Ｋ 露光部
１４１～１４４ ＬＰＨ
１５０Ｋ 像形成装置
１５２Ｋ、１５２Ｃ、１５２Ｍ、１５２Ｙ 感光体ロール
１５４Ｋ 帯電装置
１５６Ｋ、１５６Ｃ、１５６Ｍ、１５６Ｙ 現像装置
１５８Ｋ クリーニング装置
１６２Ｋ、１６２Ｃ、１６２Ｍ、１６２Ｙ １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
１７０、１７０ａ～１７０ｅ 濃度センサ
１８９ クリーニング装置
１６８ バックアップロール
１８１ 給紙ロール
１８２、１８３、１８４ ロール対
１８５ レジストレーションロール
１８６ ２次転写ロール
１８７、１８８ 搬送ベルト

Claims (7)

1. 現像剤により現像された画像を保持する像保持体と、
   前記像保持体と対向するようにずらして配置されるとともに複数の発光素子がそれぞれ配列された複数の発光部を有し、前記像保持体を露光することにより前記像保持体上に静電潜像を形成する露光部と、
   前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置と、前記複数の発光部のうちの前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置に配置され、前記像保持体上の静電潜像を現像することにより得られた画像の濃度を検出する複数の濃度検出部と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記複数の発光部の数が奇数の場合、前記複数の発光部のうちの中央に配置された発光部の略中央位置に対応して配置された濃度検出部により検出された濃度情報を用いて、入力画素値に対する出力濃度を補正する階調補正を行う補正部をさらに備えた請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記補正部は、前記複数の濃度検出部のうち、前記複数の発光部のそれぞれ略中央位置に対応する位置に設けられた濃度検出部により検出された濃度情報を用いて、前記発光部間における濃度差が抑制されるような濃度補正を行う請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記補正部は、前記複数の濃度検出部により検出されたそれぞれの濃度情報を用いて、前記露光部が前記像保持体を露光する方向である主走査方向と直交する副走査方向における周期的な濃度変動を補正する請求項２又は３記載の画像形成装置。
5. 前記複数の濃度検出部のうち前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置に配置された濃度検出部は測定対象画像の正反射光と拡散反射光を受光可能に構成され、
   前記複数の濃度検出部のうち前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置に配置された濃度検出部は測定対象画像の正反射光のみを受光可能に構成されている請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置。
6. 前記複数の濃度検出部は、前記像保持体上に形成された現像材像が転写される中間転写体上の画像の濃度を検出するように配置されている請求項１から５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 現像剤により現像された画像を保持する像保持体と、
   前記像保持体と対向するようにずらして配置されるとともに複数の発光素子がそれぞれ配列された複数の発光部を有し、前記像保持体を露光することにより前記像保持体上に静電潜像を形成する露光部と、
   前記露光部が前記像保持体を露光する方向である主走査方向における、前記複数の発光部のそれぞれの略中央位置に対応する位置と、前記複数の発光部のうちの前記像保持体の端部側に配置された２つの発光部の前記像保持体の端部に近い方の端部に対応する位置において、前記主走査方向と直交する副走査方向に同一濃度の複数の検査画像がそれぞれ連続して形成されるように制御する制御部と、
   を備えた画像形成装置。

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