(57)【要約】【課題】制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、トナー像形成に用いられる回転体の表面の経時劣化などが発生した場合でも経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】出力対象画像の画像形成動作中に、中間転写ベルト１の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に制御用画像パターンのトナー像を形成し、そのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、現像バイアスや露光パワーなどの画像形成条件の制御目標値を補正する。【選択図】図７
2014139604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記トナー像形成手段のトナー像形成に用いられる回転体の回転位置を検知する回転位置検知手段と、
前記回転体の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第１の画像濃度ムラデータを格納するデータ格納手段と、
前記第１の画像濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相に対する画像形成条件の制御目標値を設定する画像形成条件設定手段と、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記回転体の回転位置の検知結果と前記画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて画像形成条件を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に制御用画像パターンのトナー像を形成し、該トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正する補正手段を、更に備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記補正手段は、前記制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラが所定範囲を超えている判断した場合に、前記画像形成条件の制御目標値の補正を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記データ格納手段は、前記出力対象画像の画像形成動作中において検知される前記制御用画像パターンのトナー像の濃度データを更に格納し、
前記補正手段は、前記データ格納手段に格納されている複数の前記制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、前記回転体の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第２の画像濃度ムラデータを作成し、該第２の画像濃度ムラデータに基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
前記補正手段は、前記第１の画像濃度ムラデータと前記第２の画像濃度ムラデータとの差分に基づいて、前記画像形成条件の制御目標値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３又は４の画像形成装置において、
前記補正手段は、前記回転体の少なくとも１回転周期分に対する前記制御用画像パターンのトナー像の濃度データが前記データ格納手段に格納されている場合に、前記画像形成条件の制御目標値を補正することを特徴する画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置において、
複数の前記制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの画像形成装置において、
前記補正手段は、環境条件の変動量が所定範囲を超えている判断した場合に、前記画像形成条件の制御目標値を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの画像形成装置において、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段を、更に備え、
前記制御用画像パターンのトナー像の形成と、該トナー像の濃度の検知と、該トナー像の濃度の検知結果に基づく前記画像形成条件の制御目標値の補正を行うか否かの判断とを、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の一定枚数ごとに行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、
前記回転体は潜像担持体であり、
前記トナー像形成手段は、前記潜像担持体の表面を帯電し、該帯電した表面に露光することにより潜像を形成し、該潜像をトナーで現像することにより、該潜像担持体の表面にトナー像を形成するものであり、
前記画像形成条件は、現像条件及び露光条件の少なくとも一つであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、
前記制御手段は、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に第１の制御用画像パターンのトナー像を形成し、該第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、前記回転体の回転位相に対する第１の画像形成条件の制御目標値を決定し、前記回転体の回転位置の検知結果と前記第１の画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて第１の画像形成条件を制御する第１の制御と、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターンとは異なる第２の制御用画像パターンのトナー像を形成し、該第２の制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて前記回転体の回転位相に対する第２の画像形成条件の制御目標値を決定し、前記回転体の回転位置の検知結果と前記第２の画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて第２の画像形成条件を制御する第２の制御と、
を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
前記第１の制御用画像パターンは高濃度側の画像パターンであり、前記第２の制御用画像パターンは低濃度側の画像パターンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記回転位置検出手段の検知信号に同期させて前記第１の画像形成条件の制御目標値及び前記第２の画像形成条件の制御目標値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれかの画像形成装置において、
前記制御手段は、
複数の前記第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相と対応する濃度ムラデータを作成し、該作成した濃度ムラデータに基づいて前記第１の画像形成条件の制御目標値を決定し、
複数の前記第２の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相と対応する濃度ムラデータを作成し、該作成した濃度ムラデータに基づいて前記第２の画像形成条件の制御目標値を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれかの画像形成装置において、
前記第１の制御を実行した後に、前記第２の制御用画像パターンのトナー像形成を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれかの画像形成装置において、
前記像担持体に形成される前記第１の制御用画像パターンのトナー像及び前記第２の制御用画像パターンのトナー像それぞれの前記回転体の回転方向に対応する方向における長さは、前記回転体の周長よりも短いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５のいずれかの画像形成装置において、
複数の前記第１の制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成され、
複数の前記第２の制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成されることを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１０乃至１５のいずれかの画像形成装置において、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段を、更に備え、
前記補正手段は、前記第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラが所定範囲を超えている判断した場合に、前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１０乃至１５のいずれかの画像形成装置において、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段を、更に備え、
前記補正手段は、環境条件の変動量が所定範囲を超えている判断した場合に、前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１０乃至１５のいずれかの画像形成装置において、
出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段と、
前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を更に備え、
前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像の形成と、各トナー像の濃度の検知と、各トナー像の濃度の検知結果に基づく前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を行うか否かの判断とを、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の一定枚数ごとに行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１０乃至１９のいずれかの画像形成装置において、
前記回転体は潜像担持体であり、
前記トナー像形成手段は、前記潜像担持体の表面を帯電し、該帯電した表面に露光することにより潜像を形成し、該潜像をトナーで現像することにより、該潜像担持体の表面にトナー像を形成するものであり、
前記第１の画像形成条件は、現像条件及び露光条件の少なくとも一つであり、
前記第２の画像形成条件は、帯電条件であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、複写やプリントなどの複数機能を有する複合機などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置ではトナー像形成に各種の回転体が用いられるが、その回転体の中でも潜像担持体としての感光体ドラムの振れや磨耗は出力画像に大きな影響を与える。感光体ドラムの振れや磨耗は周期的な画像濃度ムラとなって現れるため、その画像濃度ムラを抑える技術が提案されている。例えば、感光体ドラムの表面にその一周以上の制御用画像パターンとしてのパッチパターンを作成する技術が知られている。このパッチパターンの濃度ムラが光学式濃度センサにより読み取られ、その読み取り結果に基づいて、感光体ドラムの１周期における現像バイアスや露光光量を制御することにより、画像濃度ムラが抑えられる。
【０００３】
特許文献１には、周期的な画像濃度ムラを低減させる目的で、画像濃度の周期的な変動データに基づいて、帯電電圧、露光光量、現像電圧及び転写電圧のうち少なくとも１つの画像形成条件を制御する画像形成装置が開示されている。この画像形成装置では、画像形成条件の制御に用いる画像濃度等の周期的な変動データは、１種類の画像データ（例えば、ベタ画像の画像データ）を用いて予め測定される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記引用文献１に開示されているような従来の画像濃度ムラを検知する画像形成装置では、次のような課題がある。すなわち、感光体ドラム表面の経時劣化などが発生した場合、再度、画像濃度ムラのデータを取得するために感光体ドラム一周以上の長さのパッチパターンの作成及び検知が必要である。そのため、画像濃度ムラのデータを取得するために多くの時間を要し、また、パッチパターンが形成された感光体ドラム表面をクリーニングするクリーニングユニットに過度の負荷を与えてしまったりするという課題がある。
【０００５】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、トナー像形成に用いられる回転体の表面の経時劣化などが発生した場合でも経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、前記像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記トナー像形成手段のトナー像形成に用いられる回転体の回転位置を検知する回転位置検知手段と、前記回転体の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第１の画像濃度ムラデータを格納するデータ格納手段と、前記第１の画像濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相に対する画像形成条件の制御目標値を設定する画像形成条件設定手段と、出力対象画像の画像形成動作中に、前記回転体の回転位置の検知結果と前記画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて画像形成条件を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置であって、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に制御用画像パターンのトナー像を形成し、該トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正する補正手段を、更に備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、トナー像形成に用いられる回転体の表面の経時劣化などが発生した場合でも経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略構成図。
【図２】光学センサユニットの設置状況の一例を示す部分斜視図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の制御系の要部を示すブロック図。
【図４】濃度ムラデータを作成するときのベタ画像パターンとホームポジションセンサの出力信号と光学センサユニットの出力信号との関係を示す説明図。
【図５】画像形成条件の制御目標値の補正制御を実行したときの各センサ出力及び画像形成条件（制御テーブル）の制御目標値の時間変化の一例を示すグラフ。
【図６】経時における各センサ出力及び画像形成条件の制御目標値の時間変化の一例を示すグラフ。
【図７】本実施形態の画像形成装置における画像濃度制御に用いる制御テーブルの補正制御の一例を示すフローチャート。
【図８】制御テーブルの補正制御に用いられるパッチパターンの作成例を示す説明図。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ複数のハッチパターンについてホームポジションセンサの出力信号Ｅとトナー付着量検知信号Ｆとの関係を例示する説明図。
【図１０】濃度ムラデータと制御テーブルの補正量との関係の一例を示す説明図。
【図１１】補正前の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値と、その画像形成条件の制御目標値に対する補正量と、補正後の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値との関係を示すグラフ。
【図１２】濃度ムラデータを作成するときのベタ画像パターンとホームポジションセンサの出力信号と光学センサユニットの出力信号との関係の一例を示す説明図。
【図１３】画像濃度制御に用いる第１の画像形成条件（現像バイアス）の制御目標値が格納されたベタ画像用の制御テーブルの補正制御の一例を示すフローチャート。
【図１４】ベタパッチパターンによる第１の画像形成条件の制御テーブルの補正制御に加え、中間調パッチパターンによる第２の画像形成条件の制御テーブルの補正制御を行う制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。なお、以下の実施形態では、電子写真式の画像形成装置の代表例として４連タンデム型中間転写方式のフルカラー画像形成装置の場合について説明するが、本発明は、図１の構成に限定されるものではない。本発明は、例えば４連タンデム型直接転写方式や１ドラム型中間転写方式等のフルカラー画像形成装置や、１ドラム型直接転写方式等のモノクロ画像形成装置などの他の構成の画像形成装置に同様に適用することができる。
【００１０】
図１において、像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト１の展張面に沿って、トナー像形成に用いられる潜像担持体としての感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが並設されている。なお、図１中の符号に付記した「Ｙ」はイエロー、「Ｍ」はマゼンタ、「Ｃ」はシアン、「Ｋ」はブラックの色をそれぞれ示している。
【００１１】
イエローのトナ−像形成手段としての作像ステーションを代表して説明すると、感光体ドラム２Ｙの回りにはトナー像形成に用いられる各種部材や装置が配置されている。より具体的には、感光体ドラム２Ｙの回りにはその回転方向順に、トナー像を形成するための各種の部材、装置、ユニットなどが配置されている。より具体的には、感光体ドラム２Ｙの回転方向に、帯電チャージャ３Ｙ、光書込ユニット４Ｙ、現像ユニット５Ｙ、一次転写ローラ６Ｙ、感光体クリーニングユニット７Ｙ、クエンチングランプ８Ｙが配置されている。他の色の作像ステーションにおいても同様である。
【００１２】
露光手段（光書込手段）としての光書込ユニット４（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の上方には、画像読み取り手段としてのスキャナ部９、自動原稿供給手段としてのＡＤＦ１０等が設けられている。
【００１３】
中間転写ベルト１は、複数のローラ１１、１２、１３で回転可能に支持されており、ローラ１２に対向する部位にはクリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニングユニット１５が設けられている。また、ローラ１３に対向する部位には、中間転写ベルト１上のトナー像を記録媒体としての記録紙２０に転写する二次転写手段としての二次転写ローラ１６が設けられている。
【００１４】
装置本体の下部には、複数の記録媒体供給手段としての給紙トレイ１７が設けられている。これらの給紙トレイ１７に収容された記録媒体としての記録紙２０は、ピックアップローラ２１及び給紙ローラ２２で給紙され、搬送ローラ対２３で搬送される。搬送ローラ対２３で搬送されてきた記録紙２０は、レジストローラ対２４により所定のタイミングで、ローラ１３及び二次転写ローラ１６が互いに対向している二次転写部へ送られる。
【００１５】
二次転写部の記録紙搬送方向下流側には、定着手段としての定着ユニット２５が設けられている。なお、図１において、符号２６で示した部材は排紙トレイであり、符号２７で示した部材はスイッチバックローラ対である。
【００１６】
次に、図１に示す画像形成装置における画像形成動作を説明する。なお、以下の説明において、符号の色を示す「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」及び「Ｋ」の添字については、適宜省略する。
【００１７】
上記構成の画像形成装置において、プリント開始命令が入力されると、回転体としての感光体ドラム２や、各感光体ドラム周辺・中間転写ベルト周辺・給紙搬送経路等にあるローラなどの各種回転体が既定のタイミングで回転し始める。そして、下部の給紙トレイ１７から記録紙２０の給紙が開始される。
【００１８】
一方、各感光体ドラム２は、帯電手段としての帯電チャージャ３によってその表面を一様な電位に帯電され、光書込ユニット４から照射される書込み光により画像データに従って露光される。ここで、感光体ドラム２上の露光された後の電位パターンを「静電潜像」と呼ぶ。この静電潜像を表面に担持した感光体ドラム２は、現像手段としての現像ユニット５からトナーを供給される。これにより、感光体ドラム２に形成されている静電潜像が特定色に現像される。図１の構成例では、感光体ドラム２が四色分あるので、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が各感光体ドラム２上に現像されることになる。なお、上記イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色順は、装置全体の構成やシステムによって異なる。つまり、各色の感光体ドラム２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの並び順、各色のトナー像形成タイミング、各色のトナー像の中間転写ベルト１の転写順などは、装置全体の構成やシステムによって異なる。
【００１９】
各感光体ドラム２上に現像されたトナー像は、中間転写ベルト１との接点において、感光体ドラム２に対向して設置された一次転写手段としての一次転写ローラ６に印加される一次転写バイアス、及び押圧力により、中間転写ベルト１上に転写される。この一次転写動作のタイミングを合わせながら、感光体ドラム２上のトナー像形成を四色分繰り返すことにより、中間転写ベルト１上にフルカラートナー像が形成される。
【００２０】
中間転写ベルト１上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写部において、二次転写ローラ１６に印加される二次転写バイアス、及び押圧力により、レジストローラ対２４によってタイミングを合わせて搬送されてくる記録紙２０に二次転写される。
【００２１】
フルカラートナー像を転写された記録紙２０は、定着ユニット２５を通過する。この通過の際に、記録紙２０の表面に担持しているフルカラートナー像が加熱定着される。片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイ２６へ搬送され、両面プリントならば搬送方向を下向きに変えられ、用紙反転部へ搬送されていく。
【００２２】
両面プリントの場合、用紙反転部へ到達した記録紙２０は、スイッチバックローラ対２７により搬送方向が逆転されて記録紙２０の後端から用紙反転部を出て行く。このスイッチバックローラ対２７による記録紙２０の搬送動作は例えばスイッチバック動作と呼ばれる。このスイッチバック動作によって記録紙２０の表裏を反転させることができる。表裏反転された記録紙２０は定着ユニット方向には戻らず、再給紙搬送経路を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は片面プリントのときと同じ様にトナー像を転写されて、定着ユニット２５を通過して排紙トレイ２６上に排紙される。これが両面プリント動作である。
【００２３】
また、一次転写部を通過した感光体ドラム２の表面には一次転写残トナーが担持されている。この一次転写残トナーは、ブレード及びブラシ等で構成された回転体クリーニング手段（潜像担持体クリーニング手段）としての感光体クリーニングユニット７により除去される。その後、除電手段としてのクエンチングランプ８によって感光体ドラム２の表面が一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。
【００２４】
また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成された中間転写ベルトクリーニングユニット１５によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。
以上の様な動作の繰り返しにより、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。
【００２５】
次に、上記構成の画像形成装置における制御用画像パターンの濃度の検知結果に基づく画像濃度ムラの補正制御について説明する。
図１の画像形成装置は、中間転写ベルト１の外周面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段として、光学センサなどで構成された光学センサユニット３０を備えている。この光学センサユニット３０により、画像濃度ムラの補正制御に用いるように中間転写ベルト１の表面に形成された制御用画像パターン（補正制御用の画像パターン）のトナー像の濃度を検知することができる。図１の例では、中間転写ベルト１のローラ１１に巻きついている部分に対向する位置（二次転写前の位置）Ｐ１に、光学センサユニット３０が配置されている。光学センサユニット３０は、二次転写部の中間転写ベルト移動方向下流側の位置Ｐ２に配置する場合には、中間転写ベルト１の内方に振れ止めのためのローラ１４が設けられ、このローラ１４に対向するように光学センサユニット３０が設けられる。
【００２６】
なお、図１の画像形成装置の構成例において、制御用画像パターンのトナー像は感光体ドラム２上で形成されて中間転写ベルト１に転写されるため、感光体ドラム２の表面に対向するように光学センサユニット３０を設置してもよい。この場合の光学センサユニット３０の設置位置は、現像ユニット５による現像位置から中間転写ベルト１への転写位置に至るまでの間となる。
【００２７】
図２は、光学センサユニット３０の設置状況の一例を示す部分斜視図である。図２は、図１の画像形成装置における二次転写前の位置Ｐ１に光学センサユニット３０を設置した例を示している。この光学センサユニット３０は、４つの濃度検知手段（トナー像検知手段）としての光学センサヘッド３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄをセンサ基板３２に搭載した４ヘッドタイプである。すなわち、図２の例は、中間転写ベルト１の移動方向と直交する主走査対応方向（感光体ドラム２の軸方向、幅方向）に光学センサヘッドを４個設置したヘッド４個品の光学センサユニット３０を用いた例である。このヘッド４個品の光学センサユニット３０の場合は、中間転写ベルト１上の４箇所のトナー付着量を同時に測定できる。なお、光学センサユニット３０における光学センサヘッドの数は上記４個に限定されるものではない。例えば、１個、２個又は３個の光学センサヘッドを備えたヘッド１個品、２個品又は３個品の光学センサユニット３０の構成であってもよい。また、各色専用に光学センサヘッドを備えたヘッド４個品乃至７個品の光学センサユニット３０の構成であってもよい。
【００２８】
また、本実施形態において、光学センサユニット３０の各光学センサヘッドは反射型の光学センサで構成されている。反射型の光学センサとしては、正反射光のみを検出するタイプ、拡散反射光のみを検出するタイプ、両者を検出するタイプ等を用いることができる。反射型の光学センサは、例えば、発光素子（発光手段）としてＬＥＤと、受光素子（受光手段）としてＰＤ（フォトダイオード）又はＰＴｒ（フォトトランジスタ）とを組み合わせて構成される。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置の制御系の要部を示すブロック図である。
図３において、制御手段としての制御部２００は、例えばマイクロコンピュータで構成され、演算処理手段としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）２０１、記憶手段としての不揮発性メモリのＲＡＭ（Random Access Memory）２０２及びＲＯＭ（Read Only Memory）２０３等を有している。この制御部２００には、作像ステーション４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット４、光学センサユニット３０などの各種装置が電気的に接続されている。
【００３０】
制御部２００は、例えばＲＡＭ２０２内に記憶されている制御プログラムに基づいて、各色の作像ステーション４０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、光書込ユニット４、光学センサユニット３０などの各種装置を制御する。
【００３１】
また、不揮発性メモリであるＲＡＭ２０２には、光学センサユニット３０の各光学センサの検出値からトナー像の濃度（トナー付着量）を算出するときに用いる出力換算情報としての出力換算データ（変換テーブル）や出力換算式（アルゴリズム）を記憶している。
【００３２】
また、本実施形態において、制御部２００のＲＡＭ２０２は、感光体ドラム２の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第１の画像濃度ムラデータを格納するデータ格納手段として機能する。つまり、予め感光体ドラム２の１周分の回転位相に対応した第１の画像濃度ムラデータがＲＡＭ２０２に格納されている。
【００３３】
また、本実施形態において、ＣＰＵ２０１は、感光体ドラム２の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第１の画像濃度ムラデータに基づいて、感光体ドラム２の回転位相に対する画像形成条件の制御目標値を設定する画像形成条件設定手段として機能する。更に、ＣＰＵ２０１は、出力対象画像の画像形成動作中に、感光体ドラム２の回転位置の検知結果と前記設定された画像形成条件の制御目標値とに基づいて感光体ドラム２の回転に同期させて画像形成条件を制御する制御手段としても機能する。また、ＣＰＵ２０１は、出力対象画像の画像形成動作中に、中間転写ベルト１の非画像形成領域に制御用画像パターンのトナー像を形成し、そのトナー像の濃度の検知結果に基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正する補正手段としても機能する。
【００３４】
図４は、上記第１の画像濃度ムラデータを作成するときのベタ画像パターンとホームポジションセンサ３１の出力信号と光学センサユニット３０の出力信号との関係を示す説明図である。なお、図４中の矢印Ｖの方向は、中間転写ベルト１の移動方向であり、図４中の長さＬｐは感光体ドラム２の１周長に相当する長さである。
【００３５】
図４に示すように、図中Ｖ方向に移動する中間転写ベルト１上に感光体ドラム数周分のベタ画像パターンのトナー像９０１を作成し、そのベタ画像パターンのトナー像９０１の濃度を光学センサユニット３０により連続して読み取る。そして、光学センサユニット３０で読み取った濃度データを感光体ドラム２の回転位相に対して平均化処理することにより、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の回転位相に対応した第１の画像濃度ムラデータが得られる。この第１の画像濃度ムラデータに基づいて、感光体ドラム１周分の回転位相に対応する画像形成条件としての露光条件または現像条件の制御目標値を決定する画像形成条件算出処理を実行する。例えば、現像ユニット５の現像ローラに印加する現像バイアスの制御目標値及び光書込ユニット４の露光パワーの制御目標値を、感光体ドラム１周分の回転位相に対応させて決定する。そして、この感光体ドラム１周分の回転位相に対応する現像バイアスの制御目標値及び露光パワーの制御目標値それぞれについて制御テーブルが作成される。これらの２つの画像形成条件の制御パラメータ（現像バイアス及び露光パワー）はいずれもベタ画像濃度制御に有効なパラメータである。これらの制御パラメータ（制御因子）について作成した制御テーブルを制御部２００による補正制御に適用することにより、ベタ画像濃度ムラを軽減することができる。
【００３６】
また、上記構成の画像形成装置において、画像濃度ムラの発生源となっている回転体である感光体ドラム２の回転位置を検出する回転位置検出手段（例えば、図１のホームポジションセンサ３１）を設ける。そして、この回転位置検出手段の検出信号に同期させて上記画像形成条件の制御パラメータ（例えば、現像バイアス及び露光パワー）の制御目標値を決定して制御する。
【００３７】
図５は、ベタ画像パターンのトナー像の検知結果から作成した第１の画像濃度ムラデータに基づいて画像形成条件の制御目標値を補正して制御する場合の、各センサ出力及び画像形成条件（制御テーブル）の制御目標値の時間変化の一例を示すグラフである。図中の回転位置検出信号Ａは、図１のホームポジションセンサ３１で感光体ドラム２のホームポジションを検知したときのセンサ出力である。また、図中の破線で示すトナー付着量検知信号Ｂ１は、第１の画像濃度ムラデータに基づいて画像形成条件の制御目標値を補正する前のベタ画像パターンのトナー像の濃度を検知した光学センサユニット３０の出力信号である。また、図中の実線で示すトナー付着量検知信号Ｂ２は、補正後の画像形成条件の制御目標値に基づいて制御したときのベタ画像パターンのトナー像の濃度を検知した光学センサユニット３０の出力信号である。また、図中の曲線Ｃは、ベタ画像パターンのトナー像の検知結果から作成した第１の画像濃度ムラデータに基づいて決定した画像形成条件の制御目標値を示している。
【００３８】
また、図５の例では、感光体ドラム２の２周分の各センサ出力Ａ，Ｂ１，Ｂ２と画像形成条件（制御テーブル）の制御目標値Ｃとの関係を示している。また、前述の図４の例のように、感光体ドラム２周分以上の長さのベタ画像パターンのトナー像の濃度があらかじめ光学センサユニット３０により検知されている。
【００３９】
図５において、補正前のトナー付着量検知信号Ｂ１は回転位置検出信号Ａの周期と同じ周期で変動しており、このトナー付着量検知信号Ｂ１と逆位相になるように制御テーブルに格納されている画像形成条件の制御目標値Ｃが新たに決定される。このように新たに決定された画像形成条件の制御目標値Ｃが格納されている制御テーブルを、画像濃度制御に適用することができる。この制御テーブルを用いた画像濃度制御により、図中の破線Ｂ１で示している補正制御前のトナー濃度ムラを、図中の実線Ｂ２で示しているような補正制御後のトナー濃度ムラまで低減することができる。
【００４０】
実際の画像濃度制御のパラメータ（制御因子）として用いることができる画像形成条件としての現像バイアス及び露光パワーは、符号がマイナスだったり、絶対値が大きくなるとトナー付着量が減ったりする。そのため、画像形成条件（制御テーブル）の制御目標値に対して一様に「逆位相」と表現するのは適切ではない。しかしながら、本実施形態では、便宜上、トナー付着量検知信号Ｂ１が示すトナー付着量（トナー像の濃度）の変動を打ち消す方向の制御テーブルを作る、つまり逆位相のトナー付着量変動を作り出す制御テーブルを作るという意味で、「逆位相」と表現している。
【００４１】
制御テーブルに格納されている画像形成条件の制御目標値Ｃは、回転位置検出信号Ａとの間で、例えば図５に示すような関係を有している。制御テーブルの先頭に格納されている制御目標値の適用タイミングは、回転位置検出信号Ａの発生時点に対応している。
【００４２】
ここで、現像バイアスの制御目標値が格納された制御テーブルの場合は、現像ニップ−光学センサユニット３０間の距離を考慮して制御テーブル適用のタイミングを決める必要がある。もし、現像ニップ−光学センサユニット間の距離が、ちょうど感光体ドラム２の周長の整数倍になっていたとすると、回転位置検出信号Ａのタイミングに合わせて、制御テーブルの先頭から適用すればよい。また、現像ニップ−光学センサユニット間の距離が、感光体ドラム２の周長の整数倍からずれている場合は、そのずれの距離分だけタイミングをずらして、制御テーブルを適用すればよい。
【００４３】
しかしながら、前述のように出力画像の画像形成動作に先立ってあらかじめ取得した第１の画像濃度ムラデータに基づいて補正した制御テーブルを画像濃度制御に適用する場合は、次のような懸念がある。すなわち、例えば感光体ドラム２が環境や衝撃等の外因により変形してしまった場合には、図６中のトナー付着量検知信号Ｂ３に示すように濃度ムラの現れ方が補正直後のトナー付着量検知信号Ｂ２から変わってしまうおそれがある。このような濃度ムラの現れ方は、出力画像の画像形成動作（通紙）により感光体ドラム２の表面の状態が変化してしまった場合などにも変わるおそれがある。このように濃度ムラの現れ方が変化すると、上記画像濃度制御によって画像濃度ムラを安定して抑制し続けることができなくなってしまう。また、前述のような感光体ドラム数周分のベタ画像パターンの作成及び検知を行って制御テーブルを作り直す補正制御を頻繁に（例えば画像形成ジョブが終了する度に）行うと、次のような懸念がある。すなわち、上記制御テーブルの補正制御を実行するための待ち時間が発生したり、上記補正制御によって過度のトナーが中間転写ベルトクリーニングユニット１５に流れ込み当該ユニットの寿命を縮めてしまったりするという懸念がある。
【００４４】
そこで、本実施形態では、上記懸念を回避するために、出力対象画像の画像形成動作中（通紙中）に、制御用画像パターンとしてのパッチパターンのトナー像を作成している。そして、図６に示すようにパッチパターンのトナー像の濃度の検知結果であるトナー着量信号Ｂ３が所定範囲（濃度ムラ閾値の上限Ｔｈ１〜下限Ｔｈ２）を超えた場合に制御テーブルを更新するように判断する。このようにパッチパターンのトナー着量信号Ｂ３が所定範囲（濃度ムラ閾値の上限Ｔｈ１〜下限Ｔｈ２）を超えた場合に制御テーブルを更新することにより、安定した画像濃度ムラの補正制御をすることができる。
【００４５】
図７は、本実施形態の画像形成装置における画像濃度制御に用いる制御テーブルの補正制御の一例を示すフローチャートである。なお、制御テーブルの補正制御は、後述の図１６に示す制御フローのように行ってもよい。
【００４６】
図７の補正制御フローの例では、まず、出力対象画像の画像形成動作中（印刷中）に、所定の印刷間隔で、パッチパターンのトナー像の形成及び検知を行う（Ｓ１０１）。具体的には、例えば、中間転写ベルト１上にパッチパターンのトナー像を形成し、そのパッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）を、光学センサユニット３０の中央よりの光学センサヘッド３１ｂで検知する。光学センサユニット３０で検知したパッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）のデータは、感光体ドラム２の回転位相に対応する濃度情報として、感光体ドラム２の回転位相に関連付けて制御部２００のＲＡＭ２０２に格納される（Ｓ１０２）。
【００４７】
次に、制御部２００のＣＰＵ２０１は、前記パッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）が所定範囲（濃度ムラ閾値の上限Ｔｈ１〜下限Ｔｈ２）を超えているか否かを判断する（Ｓ１０３）。ここで、パッチ濃度が所定範囲を超えていない場合（Ｓ１０３でＮｏ）は、ＲＡＭ２０２に格納されている制御テーブルの更新が不要であると判断され、前記Ｓ１０１〜Ｓ１０３のステップが繰り返される。
【００４８】
一方、上記パッチ濃度が所定範囲を超えている場合（Ｓ１０３でＹｅｓ）は、ＲＡＭ２０２に格納されている制御テーブルの更新が必要であると判断される。この制御テーブルの更新は、例えば制御部２００のＣＰＵ２０１により次のように行うことができる。まず、ＲＡＭ２０２に格納されている感光体ドラム２の回転位相に対応する濃度情報に基づいて、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の濃度ムラデータが作成される（Ｓ１０４）。次に、作成された感光体ドラム２の１回転分（１周分）の濃度ムラデータに基づいて、制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値に対する補正量が算出される（Ｓ１０５）。次に、算出された補正量を用いて、制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値が補正される（Ｓ１０６）。
【００４９】
図８は、前記制御テーブルの補正制御に用いられる制御用画像パターンとしてのパッチパターンの作成例を示す説明図である。図８において、パッチパターンのトナー像９０２は、中間転写ベルト１上の画像作成領域Ｄ１の外側である非画像形成領域Ｄ２に作成される。このパッチパターンのトナー像９０２の濃度が光学センサユニット３０で検知され、光学センサユニット３０の出力信号（トナー付着量検知信号）の値がパッチパターンのトナー像９０２の濃度データとしてＲＡＭ２０２内に記憶されていく。この際、パッチパターンのトナー像９０２の作成間隔は、感光体ドラム２の１回転の全位相の濃度データを取得するために、感光体ドラム２の回転周期の整数倍にならないように設定される。
【００５０】
図９（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ、複数のハッチパターンについてホームポジションセンサの出力信号Ｅとトナー付着量検知信号Ｆとの関係を例示する説明図である。図中の符号Ｔｅで示すタイミングが、ホームポジションセンサ３１によって感光体ドラム２のホームポジションが検知されたタイミング（以下、「ホームポジション検知タイミング」という。）である。また、図中の符号Ｔｆで示すタイミングが、光学センサユニット３０によって中間転写ベルト１上のパッチパターンのトナー像が検知されたタイミング（以下、「パッチ濃度検知タイミング」という。）である。このようにパッチパターンごとにホームポジション検知タイミングとパッチ濃度検知タイミングとの関係すなわち時間間隔が異なる。これらの複数のパッチパターンのトナー像について検知された濃度データを合成することにより、例えば図１０に示すような感光体ドラム２の１回転分（１周分）の全位相に対応した濃度ムラデータＧを得ることができる。この濃度ムラデータに基づいて、制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値に対する補正量Ｈを算出することができる。
【００５１】
上記制御テーブルにおける補正量は、例えば次のように算出することができる。例えば補正対象の画像形成条件（制御パラメータ）が現像バイアスＶｂの場合、その現像バイアスＶｂの補正量ΔＶｂは、次の式（１）で算出することができる。
【数１】
2014139604.tif 000003
【００５２】
ここで、式（１）中のＶｂは補正前の現像バイアス［Ｖ］であり、Ｖｌはベタ部電位［Ｖ］である。また、式（１）中のＭ／Ａは、濃度ムラが発生していないときのパッチパターンのトナー像の単位面積当たりのトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］である。また、ΔＭ／Ａは、濃度ムラが発生しているときのパッチパターンのトナー像の単位面積当たりのトナー付着量の変動量［ｍｇ／ｃｍ２］である。
【００５３】
上記式（１）を用いて算出された、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の各位相ごとの現像バイアスの補正量ΔＶｂを、補正前の制御テーブルに設定されている現像バイアスＶｂに加算することで、制御テーブルを補正することができる。
【００５４】
なお、光学センサユニット３０の出力信号から上記単位面積当たりのトナー付着量Ｍ／Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］を算出する式やアルゴリズムとしては、従来から公知のものを用いることができる（例えば、特許４４５６８２８号公報参照）。
【００５５】
例えば、トナー像からの正反射光を検知する場合、光学センサユニット３０の出力信号（電圧）には、検知対象のトナー層からの正反射光成分と、ノイズ成分（誤差要因）となる拡散反射光成分とが含まれている。後者の拡散反射光成分には、トナー層からの拡散反射光成分と、中間転写ベルト１の表面からの拡散反射光成分とが含まれている。これらのノイズ成分（誤差要因）となる拡散反射光成分の影響を防止するために、正反射光出力と拡散反射光出力の比の最小値に拡散反射光出力に乗じた値（正反射光出力の拡散反射光成分）を求める。この値を正反射光出力から引くことにより、狙い通りの正反射光出力の正反射成分のみを得ることができる。このようにして得られた正反射光出力の正反射成分の値と中間転写ベルト１の表面の正反射光出力との比である正反射光出力変換値（＝正規化値）を求める。この正反射光出力変換値について、正反射光によるトナー付着量検知が可能な付着量範囲における付着量との関係において１次線形関係を得ることができる。
【００５６】
また例えば、トナー像からの拡散反射光を検知する場合、光学センサユニット３０の出力信号（電圧）には、検知対象のトナー層からの拡散反射光成分と、ノイズ成分（誤差要因）となる中間転写ベルト１の表面からの拡散反射光成分とが含まれている。このノイズ成分（誤差要因）となる中間転写ベルト１の表面からの拡散反射光成分の影響を防止するために、正反射光出力と拡散反射光出力との比の最小値に拡散反射光出力を乗じた値（正反射光出力の拡散反射光成分）を求める。この値を正反射光出力より引くことにより得られる値と検知対象面の正反射光出力との比である正反射光出力変換値（＝正規化値）を求める。そして、この正反射光出力変換値に、中間転写ベルト１の表面から直接反射される地肌部拡散反射光出力を乗じた値を拡散反射光出力から引くことにより拡散反射光出力変換値を求める。この拡散反射光出力変換値について、正反射光による付着量検知が可能な付着量範囲における付着量との関係において１次線形関係を得ることができる。
【００５７】
図１１は、補正前の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値Ｉ１と、その画像形成条件の制御目標値に対する補正量（制御テーブル補正量）Ｈと、補正後の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値Ｉ２との関係を示すグラフである。図１１に示すように、補正前の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値Ｉ１に、前述の濃度ムラデータに基づいて算出した補正量Ｈを加算する。これにより、補正された画像形成条件の制御目標値Ｉ２を含む制御テーブルを得ることができる。この補正された制御テーブルを補正前の制御テーブルと置換し、この補正された制御テーブルに基づいて画像形成条件の露光条件もしくは現像条件を制御することにより、感光体ドラム２の１回転周期における画像濃度ムラを低減することが可能となる。
【００５８】
なお、本実施形態の画像形成装置において、制御部２００は、例えば所定の枚数のプリントを行うたびに、各色の画像濃度を適正化するように制御テーブルの補正制御を実行してもよい。この場合、制御テーブルの補正制御は出力対象画像の画像形成動作中（印刷中）に行われる。具体的には、例えば印刷対象の記録紙間に対応する所定の副走査長さを有するパッチパターンのトナー像を形成し、そのパッチパターン中の全検知ポイントの濃度検知結果の平均値に基づいて画像形成条件の制御目標値を決定する。そして、その決定した画像形成条件の制御目標値に基づいて上記トナー像形成手段を制御する画像濃度制御を実行する。このような画像濃度制御で用いるパッチパターンを、本実施形態の制御テーブルの補正制御に用いることにより、パッチパターン一つで画像濃度制御と制御テーブル補正制御の二つを同時に行うことができる。従って、パッチパターンの作成／検知による待ち時間を更に低減するととも、トナーイールド（現像装置に供給されたトナーの全量に対する出力画像の形成に実際に用いられたトナー量の割合）の悪化を確実に防止することができる。
【００５９】
また、本実施形態の画像形成装置において、上記制御テーブルの補正量を決定する際のゲインをどの程度にするか、すなわち、トナー付着量検知信号の変動量［Ｖ］に対して制御テーブルの変動量を何［Ｖ］にするかについては、理想的には理論値から求めてもよい。また、本実施形態の制御テーブルの補正制御を実機へ搭載する場合、上記ゲイン及び上記制御テーブルの変動量は、理論値を元に実機検証して、最終的には実験データから決定するようにしてもよい。
【００６０】
また、本実施形態の画像形成装置において、装置内の環境条件（例えば温度条件や湿度条件）の変動時に上記制御テーブルの補正制御（更新制御）を行うようにしてもよい。環境条件のうち特に温度条件が変化した場合には、感光体ドラム２の感光体素管が持っている熱膨張係数に応じて感光体素管が膨張・収縮する。このため、感光体ドラム２の外形プロファイルが変化し、現像ギャップ変動状況が変化することにより画像濃度ムラの発生状況が変化する可能性がある。この変化にすばやく対応するため、環境条件の変動時に上記制御テーブルの補正制御（更新制御）を行ってもよい。この場合の画像形成条件の制御目標値の決定を行うトリガの決め方としては、例えば、『前回の画像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）時と比較して、Ｎ［ｄｅｇ］以上の温度変化があった場合』という決め方でもよい。
【００６１】
また、本実施形態の画像形成装置において、パッチパターンの濃度変動をトリガにしないで、上記制御テーブルの補正制御（更新制御）の実行間隔を記録紙の一定枚数間隔とすることで補正の頻度を上げてもよい。出力画像が形成される記録紙２０の枚数が増えるに従って感光体ドラム２の劣化が進むため、感光体ドラム２の光感度特性ムラに変化が生じる可能性がある。また、長時間の使用により、感光体ドラム２のセット状態が徐々にずれ、感光体ドラム２の軸と回転軸とのずれによる偏芯の発生状況や、感光体ドラム２のホームポジションセンサ３１との位置関係がずれてしまう可能性もある。これらのずれの影響をより高頻度にキャンセルするため、出力画像が形成される記録紙２０の一定枚数間隔で制御テーブルの補正を行ってもよい。
【００６２】
次に、本実施形態の画像形成装置において、複数種類の制御用画像パターンのトナー像を形成し、その制御用画像パターンのトナー像の濃度を検知し、その検知結果（濃度データ）に基づいて画像形成条件を制御する例について説明する。
【００６３】
複数種類の制御用画像パターンのトナー像の濃度データに基づいて画像形成条件を制御する場合、制御部２００は、例えば、所定のタイミングにて各色の画像濃度を適正化するように補正制御する第１の制御手段及び第２の制御手段として機能する。
【００６４】
制御部２００は、第１の制御手段として機能する場合、次のような第１の制御を実行する。この第１の制御では、出力対象画像の画像形成動作中に、像担持体としての中間転写ベルト１の非画像形成領域に第１の制御用画像パターンのトナー像を形成し、形成した第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度を検知する。そして、この検知結果に基づいて、トナー像形成に用いられる回転体としての感光体ドラム２の回転位相に対する第１の画像形成条件の制御目標値を決定する。この第１の画像形成条件の制御目標値と、感光体ドラム２の回転位置の検知結果とに基づいて、感光体ドラム２の回転に同期させて第１の画像形成条件を制御する。
【００６５】
また、制御部２００は、第２の制御手段として機能する場合、次のような第２の制御を実行する。この第２の制御では、出力対象画像の画像形成動作中に、中間転写ベルト１の非画像形成領域に第１の制御用画像パターンとは異なる第２の制御用画像パターンのトナー像を形成し、形成した第２の制御用画像パターンのトナー像の濃度を検知する。そして、この検知結果に基づいて感光体ドラム２の回転位相に対する第２の画像形成条件の制御目標値を決定する。この第２の画像形成条件の制御目標値と、感光体ドラム２の回転位置の検知結果とに基づいて、感光体ドラム２の回転に同期させて第２の画像形成条件を制御する。
【００６６】
上記第１の制御及び第２の制御において、回転位置検出手段としてのホームポジションセンサ３１の検出信号に同期して上記第１の画像形成条件および第２の画像形成条件を決定して制御する。また、制御部２００のＲＡＭ２０２には、予め感光体ドラム２の１回転分（１周分）の回転位相に対応した濃度ムラデータが格納される。
【００６７】
図１２は、上記濃度ムラデータを作成するときの制御用画像パターンとしてのベタ画像パターンのトナー像９０１とホームポジションセンサ３１の出力信号と光学センサユニット３０の出力信号との関係を示す説明図である。なお、図１２中の矢印Ｖの方向は、中間転写ベルト１の移動方向であり、図１２中の長さＬｐは感光体ドラム２の１周長に相当する長さである。
【００６８】
図１２において、濃度ムラデータは感光体ドラム２の数周分の長さを有するベタ画像パターン９０１のトナー像を作成し、そのベタ画像パターン９０１のトナー像の濃度を光学センサユニット３０により読み取る。このベタ画像パターン９０１の濃度の検知データを感光体ドラム２の回転位相に対して平均化処理することにより、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の回転位相に対応したベタ画像用の濃度ムラデータとする。このベタ画像用の濃度ムラデータに基づいて、第１の画像形成条件としての露光条件または現像条件の制御目標値を決定し、第１の画像形成条件を適切に制御するための第１の制御テーブルを作成する。
【００６９】
なお、図１２の例では、現像ユニット５の現像ローラに印加する現像バイアスの制御テーブル、又は光書込ユニット４の露光パワーの制御テーブルを作成している。これら第１の画像形成条件の制御パラメータ（現像バイアス及び露光パワー）はいずれもベタ画像濃度制御に有効なパラメータである。これらの制御パラメータ（制御因子）について作成した第１の制御テーブルを制御部２００による画像濃度制御に適用することにより、ベタ画像の濃度ムラを軽減することができる。
【００７０】
また、上記第１の画像形成条件のみでは、現像ポテンシャルが周期的に変動するため、その現像ポテンシャルと地肌ポテンシャルとの比率が変動してしまう。そのため、中間調濃度部には逆に濃度ムラが生じてしまうことになる。そこで、上記２つの画像形成条件の制御パラメータ（現像バイアス及び露光パワー）が適用された状態で、第２の制御用画像パターンとしての中間調濃度画像パターンを中間転写ベルト１に形成している。そして、その中間調濃度画像パターンのトナー像の濃度を光学センサユニット３０で検知している。そして、光学センサユニット３０の検知結果に基づいて、中間調濃度画像パターンの濃度ムラの感光体ドラム２の１回転分（１周分）のデータからなる中間調画像用の濃度ムラデータを作成する。更に、この中間調画像用の濃度ムラデータに基づいて、第２の画像形成条件としての帯電バイアスの制御テーブルを作成する。この帯電バイアスの制御テーブルを制御部２００による画像濃度制御に適用することにより、中間調濃度部に発生した濃度ムラを軽減することができる。
【００７１】
前述の図５と同様に、中間転写ベルト１に形成した感光体ドラム２周分以上の長さのベタ画像パターン及び中間調画像パターンそれぞれのトナー像をあらかじめ光学センサユニット３０により検知している。前述の図５に示すように、補正前のトナー付着量検知信号Ｂ１は回転位置検出信号Ａの周期と同じ周期で変動しており、このトナー付着量検知信号Ｂ１と逆位相になるように第１の画像形成条件及び第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を決定する。このように決定した第１の画像形成条件及び第２の画像形成条件それぞれの制御目標値で更新された制御テーブルを適用する。これにより、図５中の破線Ｂ１で示している補正前のトナー濃度ムラを、実線Ｂ２で示しているような補正後のトナー濃度ムラまで低減することが可能となる。
【００７２】
実際の画像濃度制御のパラメータ（制御因子）として用いることができる第１の画像形成条件である現像バイアス及び露光パワー並びに第２の画像形成条件である帯電バイアスは、符号がマイナスだったり、絶対値が大きくなるとトナー付着量が減ったりする。そのため、第１の画像形成条件及び第２の画像形成条件の制御目標値に対して一様に「逆位相」と表現するのは適切ではない。しかしながら、本実施形態では、便宜上、補トナー付着量検知信号Ｂ１が示すトナー付着量の変動を打ち消す方向の制御テーブルを作る、つまり逆位相のトナー付着量変動を作り出す制御テーブルを作るという意味で、「逆位相」と表現している。
【００７３】
制御テーブルに格納されている第１の画像形成条件及び第２の画像形成条件それぞれの制御目標値Ｃは、回転位置検出信号Ａとの間で、例えば前述の図５に示すような関係を有している。各条件の制御テーブルの先頭に格納されている制御目標値の適用タイミングは、回転位置検出信号Ａの発生時点に対応している。
【００７４】
ここで、現像バイアスの制御目標値が格納された制御テーブルの場合、現像ニップ−光学センサユニット３０間の距離を考慮して制御テーブル適用のタイミングを決める必要がある。もし、現像ニップ−光学センサユニット間距離が、ちょうど感光体ドラム２の周長の整数倍になっていたとすると、回転位置検出信号Ａのタイミングに合わせて、制御テーブルの先頭から適用すればよい。また、現像ニップ−光学センサユニット間距離が、感光体ドラム２の周長の整数倍からずれている場合は、ずれの距離分だけタイミングをずらして、制御テーブルを適用すればよい。
【００７５】
しかしながら、前述のように出力画像の画像形成動作に先立ってあらかじめ取得したベタ画像用の濃度ムラデータ及び中間調画像用の濃度ムラデータに基づいて補正した制御テーブルを画像濃度制御に適用する場合は、次のような懸念がある。すなわち、感光体ドラム２が環境や衝撃等の外因により変形してしまった場合には、前述の図６中のトナー付着量検知信号Ｂ３に示すように濃度ムラの現れ方が補正直後のトナー付着量検知信号Ｂ２から変わってしまうおそれがある。このような濃度ムラの現れ方は、出力画像の画像形成動作（通紙）により感光体ドラム２の表面の状態が変化してしまった場合などにも変わるおそれがある。このように濃度ムラの現れ方が変化すると、上記画像濃度制御によって画像濃度ムラを安定して抑制し続けることができなくなってしまう。また、前述のような感光体ドラム数周分の制御用画像パターン（ベタ画像パターン、中間調画像パターン）の作成及び検知を行って制御テーブルを作り直す補正制御を頻繁に（例えば画像形成ジョブが終了する度に）行うと、次のような懸念がある。すなわち、上記制御テーブルの補正制御を実行するための待ち時間が発生したり、上記補正制御によって過度のトナーがトナークリーニングユニット１５に流れ込み当該ユニットの寿命を縮めてしまったりするという懸念がある。
【００７６】
そこで、本実施形態では、上記懸念を回避するために、出力対象画像の画像形成動作中（通紙中）に、制御用画像パターンとしてのパッチパターンのトナー像を作成している。そして、前述の図６に示すようにパッチパターンのトナー像の濃度の検知結果であるトナー着量信号Ｂ３が所定範囲（濃度ムラ閾値の上限Ｔｈ１〜下限Ｔｈ２）を超えた場合に第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルを更新するように判断する。このようにパッチパターンのトナー着量信号Ｂ３が所定範囲（濃度ムラ閾値の上限Ｔｈ１〜下限Ｔｈ２）を超えた場合に第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルを更新することにより、安定した画像濃度ムラの補正制御をすることができる。
【００７７】
また、前述の図８に示すようにパッチパターンのトナー像９０２は、中間転写ベルト１上の画像作成領域Ｄ１の外側である非画像形成領域Ｄ２に作成される。このパッチパターンのトナー像９０２の濃度が光学センサユニット３０で検知され、光学センサユニット３０の出力信号（トナー付着量検知信号）の値がパッチパターンのトナー像９０２の濃度データとしてＲＡＭ２０２内に記憶されていく。この際、パッチパターンのトナー像９０２の作成間隔は、感光体ドラム２の１回転の全位相の濃度データを取得するために、感光体ドラム２の回転周期の整数倍にならないように設定される。
【００７８】
図１３は、本実施形態に係る画像形成装置における画像濃度制御に用いる第１の画像形成条件（現像バイアス）の制御目標値が格納されたベタ画像用の制御テーブルの補正制御の一例を示すフローチャートである。
図１３の補正制御フローの例では、まず、制御用カウンタ値ｌ及びｍを初期化し（Ｓ２０１）、出力対象画像の画像形成動作中（印刷中）に、所定の印刷間隔で、ベタパッチパターンのトナー像の形成及び検知を行う（Ｓ２０２）。具体的には、例えば、中間転写ベルト１上にベタパッチパターンのトナー像を形成し、そのベタパッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）を、光学センサユニット３０の中央よりの光学センサヘッド３１ｂで検知する。また、このベタパッチパターンのトナー像の濃度検知と合わせて、ホームポジションセンサ３１で感光体ドラム２の回転位相を検知する（Ｓ２０３）。ベタパッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）の検知データは、感光体ドラム２の回転位相に対応する濃度情報として、感光体ドラム２の回転位相の情報（位相情報）に関連付けてＲＡＭ２０２内の配列Ａ［ｌ］に保存される（Ｓ２０４）。このベタパッチパターンのトナー像の検知結果である濃度データの保存は、所定数（図１３の例では５０）繰り返して実行される（Ｓ２０２〜Ｓ２０９）。
【００７９】
上記ベタパッチパターンの検知結果保存数ｌが上記所定数を超えると、それ以降作成されるベタパッチパターンについては、ＣＰＵ２０１によって、ベタパッチパターンの濃度ムラが所定範囲（Ｔｈ１〜Ｔｈ２）を超えているかの判定フローに入る（Ｓ２０６）。ここで、濃度ムラが所定範囲の閾値を超えていると判断した場合（Ｓ２０６でｙ）、ＣＰＵ２０１により、ＲＡＭ２０２に保存されているベタパッチパターンの濃度検知結果の情報（配列Ａ［０〜４９］の濃度データ）の波形について平均化処理を行う（Ｓ２１０）。これにより、感光体ドラム１周分の位相に対応したベタ画像用の濃度ムラデータを作成する。そして、作成されたベタ画像用の濃度ムラデータに基づいて、ＣＰＵ２０１により、第１の制御テーブルに格納されている第１の画像形成条件である現像バイアスＶｂの制御目標値に対する補正量ΔＶｂを算出する（Ｓ２１０）。
【００８０】
次に、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の各位相ごとに算出された現像バイアスの補正量ΔＶｂを、補正前の制御テーブルに設定されている現像バイアスＶｂに加算することで現像バイアスの制御テーブルを補正する（Ｓ２１１）。そして、配列Ａ内のデータをクリアする（Ｓ２１２）。
【００８１】
ここで、前述の図９（ａ）〜（ｃ）に示したように、ベタパッチパターンごとにホームポジション検知タイミングとパッチ濃度検知タイミングとの関係すなわち時間間隔が異なる。これらの複数のベタパッチパターンのトナー像について検知された濃度データを合成することにより、例えば前述の図１０に示すような感光体ドラム２の１回転分（１周分）の全位相に対応した濃度ムラデータを得ることができる。この濃度ムラデータに基づいて、制御テーブルにおける画像形成条件（例えば現像バイアスＶｂ）の制御目標値に対する補正量を算出することができる。
【００８２】
例えば補正対象の画像形成条件（制御パラメータ）が現像バイアスの場合、その現像バイアスの補正量ΔＶｂは、前述の式（１）で算出することができる。この式（１）を用いて算出された、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の各位相ごとの現像バイアスの補正量ΔＶｂを、補正前の第１の制御テーブルに設定されている現像バイアスＶｂに加算することで、第１の制御テーブルを補正することができる。
【００８３】
そして、前述の図１１に示すように、補正前の第１の制御テーブルにおける画像形成条件の制御目標値Ｉ１に、前述の濃度ムラデータに基づいて算出した補正量Ｈを加算する。これにより、補正された画像形成条件の制御目標値Ｉ２を含む補正後の第１の制御テーブルを得ることができる。この補正された第１の制御テーブルを補正前の制御テーブルと置換し、この補正された第１の制御テーブルに基づいて画像形成条件の露光条件もしくは現像条件を制御することにより、感光体ドラム２の１回転周期における画像濃度ムラを低減することが可能となる。
【００８４】
ここまでの第１の制御用画像パターンであるベタパッチパターンの検出結果を参照した第１の画像形成条件の補正制御のみだと、中間調濃度部の濃度ムラを適切に抑制することはできない。そこで、第１の制御テーブルの補正制御が実施され、ベタ画像の濃度ムラが軽減された状態で、第２の制御用画像パターンである中間調濃度画像パターンのトナー像を作成する。この中間調濃度画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づき、第２の画像形成条件（例えば、帯電倍合う）を補正することにより、中間調画像の濃度ムラを抑制することが可能となる。
【００８５】
図１４は、ベタパッチパターンによる第１の画像形成条件の制御テーブルの補正制御に加え、中間調濃度画像パターンとしての中間調パッチパターンによる第２の画像形成条件の制御テーブルの補正制御を行う制御例を示すフローチャートである。
図１４の補正制御フローの例では、まず、制御用カウンタ値ｌ、ｍ及びｎを初期化し（Ｓ３０１）、第１の制御テーブルの補正フロー（Ｓ３０２〜Ｓ３１１）を終了した後、第２の制御テーブルの補正フロー（Ｓ３１２〜Ｓ３１８）に入る。ここでは、上記ベタパッチパターンと異なるタイミングで中間転写ベルト１上に中間調パッチパターンのトナー像を形成し、その中間調パッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）を、光学センサユニット３０で検知する（Ｓ３１２）。また、この中間調パッチパターンのトナー像の濃度検知と合わせて、ホームポジションセンサ３１で感光体ドラム２の回転位相を検知する（Ｓ３１３）。光学センサユニット３０で検知した中間調パッチパターンのトナー像の濃度（パッチ濃度）のデータは、感光体ドラム２の回転位相に対応する濃度情報として、感光体ドラム２の回転位相の情報（位相情報）に関連付けて制御部２００のＲＡＭ２０２内の配列Ｂ［ｎ］に保存される（Ｓ３１４）。この中間調パッチパターンのトナー像の形成及び検知並びにその検知結果である濃度データの保存は、その濃度データの数が感光体ドラム２周分の濃度ムラデータを満たすまで繰り返して実行される（Ｓ３１２〜Ｓ３１６）。すなわち、中間調パッチパターンのトナー像の形成及び検知並びにその検知結果である濃度データの保存は、感光体ドラム２の１回転の全位相に対応する濃度情報を各２回ずつ取り終えるまで繰り返して実行される。
【００８６】
次に、ＣＰＵ２０１によって、濃度情報の取得を完了したと判断した場合には、ＲＡＭ２０２に格納されている中間調パッチパターンの濃度検知結果の情報（配列Ｂ［０〜ｎ］）の平均化処理を行う（Ｓ３１６）。これにより、感光体ドラム１周分の位相に対応した中間調画像用の濃度ムラデータを作成する。そして、作成された中間調画像用の濃度ムラデータに基づいて、ＣＰＵ２０１により、第２の制御テーブルに格納されている第２の画像形成条件である帯電バイアスＶｃの制御目標値に対する補正量ΔＶｃを算出する（Ｓ３１７）。
【００８７】
次に、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の各位相ごとに算出された帯電バイアスの補正量ΔＶｃを、補正前の制御テーブルに設定されている帯電バイアスＶｃに加算することで現像バイアスの制御テーブルを補正する（Ｓ３１８）。そして、配列Ａ，Ｂ内のデータをクリアする（Ｓ３１９）。
【００８８】
なお、上記補正制御フローで作成・検知する中間調画像パターンは、中間調画像の濃度変動の即時抑制を優先する場合、前述したような感光体ドラム数周分の長さを持つパターンを描いて第２の制御テーブルの補正を行うことが望ましい。しかし、前述したように制御テーブルの補正制御を実行するための待ち時間が発生することや、過度のトナーがトナークリーニングユニット１５に流れ込みユニット寿命を縮めてしまう懸念がある。そのため、第１の制御用画像パターン（ベタパッチパターン）と同様に、中間転写ベルト１上の非画像形成領域に中間調画像用の第２の制御用画像パターンとしてのパッチパターンのトナー像を作成してもよい。そして、この第２の制御用画像パターン（パッチパターン）のトナー像の濃度の検知結果に基づいて、第２の画像形成条件である帯電条件（帯電バイアス）の制御テーブルの補正量を算出してもよい。
【００８９】
ここで、第２の制御用画像パターンをパッチパターンとした場合、第１の制御用画像パターンであるベタパッチパターンと異なるタイミングで、第２の制御用画像パターンとしての中間調パッチパターンのトナー像を形成する。そして、この中間調パッチパターンのトナー像の濃度の検知結果に基づき第２の画像形成条件の制御目標値に対する補正量の算出処理を行う。中間調パッチパターンは、少ない作成回数で感光体ドラム数周分の回転位相と濃度ムラとの相関を満たせるようなタイミングを狙って作成するとよい。十分な中間調濃度ムラデータが得られた場合には、それらを平均化処理し、感光体ドラム１周分の全位相に対応した中間調濃度ムラデータを得ることができる。この中間調濃度ムラデータに基づいて、第２の制御テーブルに格納されている第２の画像形成条件の制御目標値に対する補正量を算出する。
【００９０】
上記第２の制御テーブルにおける補正量は、例えば次のように算出することができる。例えば補正対象の画像形成条件（制御パラメータ）が帯電バイアスＶｃの場合、その帯電バイアスＶｃの補正量ΔＶｃは、次の式（２）で算出することができる。
【数２】
2014139604.tif 000004
【００９１】
ここで、式（２）中のＶｃは補正前の帯電バイアス［Ｖ］であり、Ｖｌはベタ部電位［Ｖ］である。また、式（２）中のＭ／Ａ’は、中間調濃度ムラが発生していないときの中間調パッチパターンのトナー像の単位面積当たりのトナー付着量［ｍｇ／ｃｍ２］である。また、ΔＭ／Ａ’は、中間調濃度ムラが発生しているときの中間調パッチパターンのトナー像の単位面積当たりのトナー付着量の変動量［ｍｇ／ｃｍ２］である。
【００９２】
上記式（２）を用いた算出された、感光体ドラム２の１回転分（１周分）の各位相ごとの帯電バイアスの補正量ΔＶｃを、補正前の第２の制御テーブルに設定されている帯電バイアスＶｃに加算することで、第２の制御テーブルを補正することができる。この補正された第２尾制御テーブルを補正前の第２の制御テーブルと置換し、この補正された第２の制御テーブルに基づいて第２の画像形成条件である帯電条件を制御することにより、感光体ドラム周期の中間調濃度ムラを低減することが可能となる。
【００９３】
なお、本実施形態の画像形成装置において上記第１の制御及び第２の制御を行う場合にも、制御部２００に、例えば所定の枚数のプリントを行うたびに、各色の画像濃度を適正化するように第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルの補正制御を実行してもよい。この場合、制御テーブルの補正制御は出力対象画像の画像形成動作中（印刷中）に行われる。具体的には、例えば印刷対象の記録紙間に対応する所定の副走査長さを有するパッチパターンのトナー像を形成し、そのベタパッチパターン中の全検知ポイントの濃度検知結果の平均値に基づいて画像形成条件の制御目標値を決定する。そして、その決定した画像形成条件の制御目標値に基づいて上記トナー像形成手段を制御する画像濃度制御を実行する。このような画像濃度制御で用いるパッチパターンを、本実施形態の制御テーブルの補正制御に用いることにより、パッチパターン一つで画像濃度制御と制御テーブル補正制御の二つを同時に行うことができる。従って、パッチパターンの作成／検知による待ち時間を更に低減するととも、トナーイールド（現像装置に供給されたトナーの全量に対する出力画像の形成に実際に用いられたトナー量の割合）の悪化を確実に防止することができる。
【００９４】
また、本実施形態の画像形成装置において、制御テーブルの補正制御は、感光体ドラム１周分の全位相に対応するの濃度ムラデータを取得している状態で行われるが、必ずしも感光体ドラム１周分の全位相についての濃度ムラデータが必要というわけではない。パッチパターンの検知結果より濃度ムラの発生箇所がわかっており、かつ制御テーブルの補正が必要な箇所の濃度ムラデータが得られている場合には、その箇所の濃度ムラデータを用いて制御テーブルの補正を行ってもよい。
【００９５】
また、本実施形態の画像形成装置において、ベタ濃度ムラ発生領域についてのみ第１の制御テーブルの補正制御を行った場合には、中間調パッチパターンの作成を当該補正部位のみで行うように作成タイミングを調整してもよい。この場合は、感光体ドラム１周分の中間調パッチパターンの作成を行う必要がないため、より効率よく中間調濃度ムラデータを取得することができる。
また、上記ベタパッチパターン及び中間調パッチパターンにおいて、感光体ドラム２の回転位相に対応する濃度ムラデータが分断されている場合でも、不完全な部分の濃度ムラデータを補間し、その補間後の濃度ムラデータに基づいて制御テーブルを補正してもよい。
【００９６】
また、本実施形態の画像形成装置において上記第１の制御及び第２の制御を行う場合にも、第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの補正量を決定する際のゲインをどの程度にするかについては、理想的には理論値から求めてもよい。すなわち、トナー付着量検知信号の変動量［Ｖ］に対して第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの変動量を何［Ｖ］にするかについては、理想的には理論値から求めてもよい。また、本実施形態の第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルの補正制御を実機へ搭載する場合、上記ゲイン及び上記制御テーブルの変動量は、理論値を元に実機検証して、最終的には実験データから決定するようにしてもよい。
【００９７】
また、実施形態の画像形成装置において、装置内の環境条件（例えば温度条件や湿度条件）の変動時に上記第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの補正制御（更新制御）を行うようにしてもよい。環境条件のうち特に温度条件が変化した場合には、感光体ドラム２の感光体素管が持っている熱膨張係数に応じて感光体素管が膨張・収縮する。このため、感光体ドラム２の外形プロファイルが変化し、現像ギャップ変動状況が変化することにより画像濃度ムラの発生状況が変化する可能性がある。この変化にすばやく対応するため、環境条件の変動時に上記第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの更新を行ってもよい。この場合の各制御テーブルの更新を行うトリガの決め方としては、例えば、『前回の像形成条件の決定（制御テーブルの作成・更新）時と比較して、Ｎ［℃］以上の温度変化があった場合』という決め方でもよい。
【００９８】
また、本実施形態の画像形成装置において、パッチパターンの濃度変動をトリガにしないで、上記第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの補正制御（更新制御）の実行間隔を記録紙の一定枚数間隔とすることで補正の頻度を上げてもよい。出力画像が形成される記録紙２０の枚数が増えるに従って感光体ドラム２の劣化が進むため、感光体ドラム２の光感度特性ムラに変化が生じる可能性がある。また、長時間の使用により、感光体ドラム２のセット状態が徐々にずれ、感光体ドラム２の軸と回転軸とのずれによる偏芯の発生状況や、感光体ドラム２のホームポジションセンサ３１との位置関係がずれてしまう可能性もある。これらのずれの影響をより高頻度にキャンセルするため、出力画像が形成される記録紙２０の一定枚数間隔で、上記第１の制御テーブル及び第２の制御テーブルそれぞれの補正を行ってもよい。
【００９９】
なお、上記各実施形態においては、制御テーブルの作成及び更新を回転体としての感光体ドラム２についてのみ行う場合について説明したが、感光体ドラム以外の回転体について制御テーブルの作成及び更新を行ってもよい。画像濃度ムラは感光体ドラム２の周期でのみ発生しているものでなく、現像ローラや帯電ローラ、転写ローラ等の各種回転体の偏芯や表面状態に対応して発生するおそれがある。そのため、各種回転体の位相に対応した制御テーブルを予め用意しておき、それぞれの制御テーブルについて同様の補正を行うことにより、より適切に画像濃度ムラの抑制を行うことが可能となる。
【０１００】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
中間転写ベルト１などの像担持体と、前記像担持体の表面にトナー像を形成する作像ステーション４０などのトナー像形成手段と、前記像担持体に形成されたトナー像の濃度を検知する光学センサユニット３０などの濃度検知手段と、前記トナー像形成手段のトナー像形成に用いられる感光体ドラム２などの回転体の回転位置を検知するホームポジションセンサ３１などの回転位置検知手段と、前記回転体の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第１の画像濃度ムラデータを格納するＲＡＭ２２０２などのデータ格納手段と、前記第１の画像濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相に対する画像形成条件の制御目標値を設定するＣＰＵ２０１などの画像形成条件設定手段と、出力対象画像の画像形成動作中に、前記回転体の回転位置の検知結果と前記画像形成条件の制御目標値とに基づいて回転体の回転に同期させて画像形成条件を制御するＣＰＵ２０１などの制御手段と、を備えた画像形成装置であって、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に制御用画像パターンのトナー像を形成し、そのトナー像の濃度の検知結果に基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正するＣＰＵ２０１などの補正手段を、更に備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、制御用画像パターンのトナー像の濃度から、トナー像形成に用いられる回転体の回転周期に対応した画像濃度ムラを把握することができる。従って、その制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、画像形成条件の制御目標値を補正することにより、回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができる。
しかも、その制御用画像パターンのトナー像の形成及びそのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正を、出力対象画像の画像形成動作中に行っている。従って、上記補正が完了することを待って出力対象画像の画像形成動作を開始する必要がないので、その補正のための待ち時間の短縮化を図ることができる。更に、上記画像形成条件の制御目標値の補正は、経時おける出力対象画像の画像形成動作中にも行われるので、回転体の表面の経時劣化などが発生した場合でも経時における上記回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができる。
以上のように、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、トナー像形成に用いられる回転体の表面の経時劣化などが発生した場合でも経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラを低減することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記補正手段は、前記制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラが所定範囲を超えている判断した場合に、前記画像形成条件の制御目標値の補正を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に含まれるノイズなどによって前記画像形成条件の制御目標値に対する不要な補正制御が実行されるのを回避することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ａ又は態様Ｂにおいて、前記データ格納手段は、前記出力対象画像の画像形成動作中において検知される前記制御用画像パターンのトナー像の濃度データを更に格納し、前記補正手段は、前記データ格納手段に格納されている複数の前記制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、前記回転体の回転位相に対するトナー像の濃度ムラを示す第２の画像濃度ムラデータを作成し、第２の画像濃度ムラデータに基づいて前記画像形成条件の制御目標値を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、経時における画像濃度ムラを示す第２の画像濃度ムラデータを、出力対象画像の画像形成動作中に検知されて累積的に格納された複数の制御用画像パターンのトナー像の濃度データを用いて作成できる。従って、画像濃度ムラデータを作成するために回転体の１周長よりも長いサイズの制御用画像パターンのトナー像を像担持体上の形成する必要がない。よって、画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間をより確実に短くすることができ、像担持体上に作成した制御用画像パターンのトナー像を除去するクリーニング手段への負荷を抑えることができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｃにおいて、前記補正手段は、前記第１の画像濃度ムラデータと前記第２の画像濃度ムラデータとの差分に基づいて、前記画像形成条件の制御目標値を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、データ格納手段に予め格納されている第１の画像濃度ムラデータと経時における第２の画像濃度ムラデータとの差分により、回転体の表面の経時劣化等による画像濃度ムラの発生状況の変化を精度よく把握することができる。しかも、上記差分により、上記画像濃度ムラの発生状況の変化を回転体の回転位相ごとに把握することができる。従って、上記経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより精度よく確実に低減することができる。
（態様Ｅ）
上記態様Ｃ又はＤにおいて、前記補正手段は、前記回転体の少なくとも１回転周期分に対する前記制御用画像パターンのトナー像の濃度データが前記データ格納手段に格納されている場合に、前記画像形成条件の制御目標値を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転体の少なくとも１回転周期分の画像濃度ムラデータをより確実に作成できるので、上記経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｅのいずれかにおいて、複数の前記制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成される。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記画像濃度ムラデータの作成に用いられる複数の制御用画像パターンのトナー像それぞれに対応する回転体の回転位相が同一位相になるのを回避できるので、回転体の少なくとも１回転周期分の画像濃度ムラデータをより精度よく確実に作成できる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｆのいずれかにおいて、前記補正手段は、環境条件の変動量が所定範囲を超えている判断した場合に、前記画像形成条件の制御目標値を補正する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記回転体の表面の経時劣化等による画像濃度ムラの発生状況が変化しやすい環境条件の変動量が所定範囲を超えている判断した場合に、画像形成条件の制御目標値を補正する。これにより、環境条件の変動に応じて、上記経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ａ乃至Ｇのいずれかにおいて、前記像担持体に形成されたトナー像を記録紙２０などの記録媒体に転写する二次転写ローラ１６などの転写手段を更に備え、前記制御用画像パターンのトナー像の形成と、そのトナー像の濃度の検知と、そのトナー像の濃度の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正を行うか否かの判断とを、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の一定枚数ごとに行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の枚数は、上記回転体の表面の経時劣化等による画像濃度ムラの発生状況の変化に対応している。このように画像濃度ムラの発生状況の変化に対応している出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の一定枚数ごとに、前記制御用画像パターンのトナー像の形成などを行うことにより、上記経時における回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｉ）
上記態様Ａ乃至Ｈのいずれかにおいて、前記回転体は感光体ドラム２などの潜像担持体であり、前記トナー像形成手段は、前記潜像担持体の表面を帯電し、その帯電した表面に露光することにより潜像を形成し、その潜像をトナーで現像することにより、潜像担持体の表面にトナー像を形成するものであり、前記画像形成条件は、現像バイアスなどの現像条件及び露光パワーなどの露光条件の少なくとも一つである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記経時における画像濃度ムラデータに基づいて、潜像担持体の表面に形成されるトナー像の濃度に影響する現像条件及び露光条件の少なくとも一つの制御目標値を補正することにより、上記経時における潜像担持体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｊ）
上記態様Ａ乃至Ｈのいずれかにおいて、前記制御手段は、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に第１の制御用画像パターンのトナー像を形成し、該第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて、前記回転体の回転位相に対する第１の画像形成条件の制御目標値を決定し、前記回転体の回転位置の検知結果と前記第１の画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて第１の画像形成条件を制御する第１の制御と、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターンとは異なる第２の制御用画像パターンのトナー像を形成し、該第２の制御用画像パターンのトナー像の濃度の検知結果に基づいて前記回転体の回転位相に対する第２の画像形成条件の制御目標値を決定し、前記回転体の回転位置の検知結果と前記第２の画像形成条件の制御目標値とに基づいて該回転体の回転に同期させて第２の画像形成条件を制御する第２の制御と、を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記第１の制御と第２の制御とを実行することにより、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラを低減することができる。
（態様Ｋ）
上記態様Ｊにおいて、前記第１の制御用画像パターンは高濃度側の画像パターンであり、前記第２の制御用画像パターンは低濃度側の画像パターンである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、高濃度の画像で発生する画像濃度ムラ及び低濃度の画像で発生する画像濃度ムラそれぞれを確実に低減することができる。
（態様Ｌ）
上記態様Ｊ又はＫにおいて、前記制御手段は、前記回転位置検出手段の検知信号に同期させて前記第１の画像形成条件の制御目標値及び前記第２の画像形成条件の制御目標値を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、回転体の回転周期に対応した周期的な画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｍ）
上記態様Ｊ乃至Ｌのいずれかにおいて、前記制御手段は、複数の前記第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相と対応する濃度ムラデータを作成し、該作成した濃度ムラデータに基づいて前記第１の画像形成条件の制御目標値を決定し、複数の前記第２の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラデータに基づいて、前記回転体の回転位相と対応する濃度ムラデータを作成し、該作成した濃度ムラデータに基づいて前記第２の画像形成条件の制御目標値を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度ムラを示す画像濃度ムラデータを、複数の制御用画像パターンのトナー像の濃度データを用いて作成できる。従って、画像濃度ムラデータを作成するために回転体の１周長よりも長いサイズの制御用画像パターンのトナー像を像担持体上の形成する必要がない。よって、画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間をより確実に短くすることができ、像担持体上に作成した制御用画像パターンのトナー像を除去するクリーニング手段への負荷を抑えることができる。
（態様Ｎ）
上記態様Ｊ乃至Ｍのいずれかにおいて、前記第１の制御を実行した後に、前記第２の制御用画像パターンのトナー像形成を開始する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラを互いに分離して確実に低減するように制御できる。
（態様Ｏ）
上記態様Ｊ乃至Ｎのいずれかにおいて、前記像担持体に形成される前記第１の制御用画像パターンのトナー像及び前記第２の制御用画像パターンのトナー像それぞれの前記回転体の回転方向に対応する方向における長さは、前記回転体の周長よりも短い。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間をより確実に短くすることができ、像担持体上に作成した制御用画像パターンのトナー像を除去するクリーニング手段への負荷を抑えることができる。
（態様Ｐ）
上記態様Ｊ乃至Ｏのいずれかにおいて、複数の前記第１の制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成され、複数の前記第２の制御用画像パターンのトナー像は、その作成間隔が前記回転体の回転周期の整数倍とならないように形成される。
これによれば、上記実施形態について説明したように、上記画像濃度ムラデータの作成に用いられる複数の制御用画像パターンのトナー像それぞれに対応する回転体の回転位相が同一位相になるのを回避できるので、回転体の少なくとも１回転周期分の画像濃度ムラデータをより精度よく確実に作成できる。
（態様Ｑ）
上記態様Ｊ乃至Ｏのいずれかにおいて、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段を、更に備え、前記補正手段は、前記第１の制御用画像パターンのトナー像の濃度ムラが所定範囲を超えている判断した場合に、前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラを経時においても低減することができる。更に、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に含まれるノイズなどによって前記画像形成条件の制御目標値に対する不要な補正制御が実行されるのを回避することができる。
（態様Ｒ）
上記態様Ｊ乃至Ｏのいずれかにおいて、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段を、更に備え、前記補正手段は、環境条件の変動量が所定範囲を超えている判断した場合に、前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を実行する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラを経時においても低減することができる。更に、環境条件の変動に応じて、上記経時における画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｓ）
上記態様Ｊ乃至Ｏのいずれかにおいて、出力対象画像の画像形成動作中に、前記像担持体の出力対象画像のトナー像が形成されない非画像形成領域に前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像を形成し、各トナー像の濃度の検知結果に基づいて前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値を補正する補正手段と、前記像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を更に備え、前記第１の制御用画像パターン及び前記第２の制御用画像パターンそれぞれのトナー像の形成と、各トナー像の濃度の検知と、各トナー像の濃度の検知結果に基づく前記第１の画像形成条件及び前記第２の画像形成条件それぞれの制御目標値の補正を行うか否かの判断とを、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の一定枚数ごとに行う。
これによれば、上記実施形態について説明したように、制御用画像パターンのトナー像の検知結果に基づく画像形成条件の制御目標値の補正のための待ち時間の短縮化を図りつつ、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラを経時においても低減することができる。更に、出力対象画像のトナー像が転写される記録媒体の枚数に応じて、上記経時における画像濃度ムラをより確実に低減することができる。
（態様Ｔ）
上記態様Ｊ乃至Ｓのいずれかにおいて、前記回転体は感光体ドラム２などの潜像担持体であり、前記トナー像形成手段は、前記潜像担持体の表面を帯電し、その帯電した表面に露光することにより潜像を形成し、その潜像をトナーで現像することにより、潜像担持体の表面にトナー像を形成するものであり、前記第１の画像形成条件は、現像条件及び露光条件の少なくとも一つであり、前記第２の画像形成条件は、帯電条件である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数種類の要因や複数種類の画像で発生する画像濃度ムラそれぞれをより確実に低減することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  中間転写ベルト
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）  感光体ドラム
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）  帯電チャージャ
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）  光書込ユニット
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）  現像ユニット
６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）  一次転写ローラ
７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）  感光体クリーニングユニット
８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）  クエンチングランプ
１１〜１４  ローラ
１５  中間転写ベルトクリーニングユニット
１６  二次転写ローラ
１７  給紙トレイ
２０  記録紙
２５  定着ユニット
２６  排紙トレイ
３０  光学センサユニット
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ  光学センサヘッド
３１  ホームポジションセンサ
４０（４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋ）  作像ステーション
２００  制御部
２０１  ＣＰＵ
２０２  ＲＡＭ
２０３  ＲＯＭ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開平９−６２０４２号公報
【図１】
2014139604.tif 000005
【図２】
2014139604.tif 000006
【図３】
2014139604.tif 000007
【図４】
2014139604.tif 000008
【図５】
2014139604.tif 000009
【図６】
2014139604.tif 000010
【図７】
2014139604.tif 000011
【図８】
2014139604.tif 000012
【図９】
2014139604.tif 000013
【図１０】
2014139604.tif 000014
【図１１】
2014139604.tif 000015
【図１２】
2014139604.tif 000016
【図１３】
2014139604.tif 000017
【図１４】
2014139604.tif 000018