(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体を帯電させる帯電バイアス電圧の生成、又は現像を行う現像剤を担持する現像ローラに印加する現像バイアス電圧の生成、に用いられるＰＷＭ信号を、ハードウェア回路により生成するＰＷＭ生成装置であって、
基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、
前記像担持体の回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記像担持体の回転周期を補正する第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記現像ローラの回転周期を補正する第二の補正データと、に基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有するＰＷＭ生成装置。
【請求項２】
第一の記憶手段であって、当該第一の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第一の記憶手段と、
第二の記憶手段であって、当該第二の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第二の記憶手段と、を有し、
前記ＰＷＭ生成手段は、
前記第一の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第一の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第一の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第一の乗算手段と、
前記第二の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第二の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第二の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第二の乗算手段と、を有する請求項１記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項３】
デューティ値に応じたＰＷＭ信号を、ハードウェア回路により生成するＰＷＭ生成装置であって、
基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、
第一の回転体の回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記第一の回転体の回転周期を補正する第一の補正データと、第二の回転体の回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記第二の回転体の回転周期を補正する第二の補正データと、に基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、
第一の記憶手段であって、当該第一の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第一の記憶手段と、
第二の記憶手段であって、当該第二の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第二の記憶手段と、を有し、
前記ＰＷＭ生成手段は、
前記第一の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第一の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第一の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第一の乗算手段と、
前記第二の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第二の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第二の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第二の乗算手段と、
前記第一の乗算手段による乗算結果と、前記第二の乗算手段による乗算結果と、前記基準デューティ値とを加算する加算手段を有し、
前記加算手段により加算されたデューティ値に対応したＰＷＭ信号を生成すること、を特徴とするＰＷＭ生成装置。
【請求項４】
前記第一の記憶手段内のアドレスをカウントする第一のアドレスカウント手段と、
前記第二の記憶手段内のアドレスをカウントする第二のアドレスカウント手段と、
前記第一の記憶手段において、前記第一のアドレスカウント手段でカウントされたアドレスと対応したデューティ値が設定される第一のレジスタと、
前記第一の補正データに含まれる振幅値に基づく値が設定される第二のレジスタと、
前記第二の記憶手段において、前記第二のアドレスカウント手段でカウントされたアドレスと対応したデューティ値が設定される第三のレジスタと、
前記第二の補正データに含まれる振幅値に基づく値が設定される第四のレジスタと、を有し、
前記第一の乗算手段は、
前記第一のレジスタに設定された値と、前記第二のレジスタに設定された値とを乗算し、
前記第二の乗算手段は、
前記第三のレジスタに設定された値と、前記第四のレジスタに設定された値とを乗算する請求項２記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項５】
前記第一のアドレスカウント手段は、第一の所定間隔毎に前記第一の記憶手段内のアドレスをカウントし、
前記第二のアドレスカウント手段は、第二の所定間隔毎に前記第二の記憶手段内のアドレスをカウントする請求項４記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項６】
前記第一のアドレスカウント手段は、前記像担持体に設けられた第一エンコーダ信号を検出すると前記第一の記憶手段内のアドレスをカウントし、
前記第二のアドレスカウント手段は、前記現像ローラに設けられた第二エンコーダ信号を検出すると前記第二の記憶手段内のアドレスをカウントする請求項４記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項７】
前記第一の記憶手段において、最後のアドレスに対応したデューティ値が前記第一のレジスタに設定された後は、最初のアドレスに対応したデューティ値が前記第一のレジスタに設定され、
前記第二の記憶手段において、最後のアドレスに対応したデューティ値が前記第三のレジスタに設定された後は、最初のアドレスに対応したデューティ値が前記第三のレジスタに設定される請求項４ないし６の何れか一項に記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項８】
前記第一の記憶手段と前記第二の記憶手段は、同一の記憶手段である請求項２又は３記載のＰＷＭ生成装置。
【請求項９】
静電潜像が形成される像担持体と、現像ローラにより担持された現像剤による現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置であって、
前記像担持体に帯電させる帯電装置に帯電バイアス電圧を発生させる帯電バイアス用電源手段と、
前記現像ローラに印加する現像バイアス電圧を発生させる現像バイアス用電源手段と、
前記帯電バイアス用電源手段と前記現像バイアス用電源手段の少なくとも何れ一方での前記帯電バイアス電圧又は前記現像バイアス電圧の生成に用いられるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成装置と、を有し、
前記ＰＷＭ生成装置は、
前記ＰＷＭ信号の基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、
前記像担持体の回転周期から算出される第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期から算出される第二の補正データと、に基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有する画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像手段によって現像された前記像担持体上の像の濃度を検知する濃度検知手段と、
第一の記憶手段であって、当該第一の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第一の記憶手段と、
第二の記憶手段であって、当該第二の記憶手段内のアドレスと対応付けて前記基準デューティ値の補正に用いるデューティ値を記憶する前記第二の記憶手段と、を有し、
前記第一の補正データは、前記像担持体上の濃度検知手段の検知した濃度むらに基づいて前記像担持体の回転周期から算出されるデータであり、
前記第二の補正データは、前記像担持体上の濃度検知手段の検知した濃度むらに基づいて前記現像ローラの回転周期から算出されるデータであり、
前記ＰＷＭ生成手段は、
前記第一の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第一の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第一の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第一の乗算手段と、
前記第二の補正データに含まれる位相に係る値に基づき前記第二の記憶手段から選択されたデューティ値と、前記第二の補正データに含まれる振幅値に基づく値と、を乗算する第二の乗算手段と、を有する請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
静電潜像が形成される像担持体と、現像ローラにより担持された現像剤による現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置と、サーバとが接続された画像形成システムであって、
前記サーバは、
前記像担持体の回転周期から算出される第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期から算出される第二の補正データと、が格納された記憶手段を有し、
前記画像形成装置は、
前記像担持体に帯電させる帯電装置に帯電バイアス電圧を発生させる帯電バイアス用電源手段と、
前記現像ローラに印加する現像バイアス電圧を発生させる現像バイアス用電源手段と、
前記帯電バイアス用電源手段と前記現像バイアス用電源手段の少なくとも何れ一方での前記帯電バイアス電圧又は前記現像バイアス電圧の生成に用いられるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成装置と、を有し、
前記ＰＷＭ生成装置は、
前記ＰＷＭ信号の基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、
前記サーバから前記第一の補正データと前記第二の補正データとを取得する取得手段と、
前記第一の補正データと前記第二の補正データとに基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有する画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成装置及び画像形成装置、画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式を用いた画像形成装置では、現像ローラと感光体間の電位差による電界を利用して感光体上にトナーを付着させる。この電界は、感光体と現像ローラとの間の距離である現像ギャップによって変動することが一般に知られている。現像ギャップの変動は、例えば感光体の回転振れや、現像ローラの回転振れにより発生する。現像ギャップが変動するということは、画像の濃度むらが生ずることを意味する。
【０００３】
現像ギャップの変動による濃度むらは、感光体の回転振れや現像ローラの回転振れに起因するため周期的に発生し、視認が容易である。そこで従来では、現像ギャップの変動による濃度むらの発生を抑制すべく工夫がなされている。
【０００４】
例えば特許文献１には、電子写真方式または静電記録方式の画像形成装置について、画像に周期的に発生する縞状の濃度むらを包括的に減少させる技術が開示されている。また特許文献２には、回転体の回転速度の変動を検出して回転速度を補正する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術には、例えば画像形成条件毎の濃度変動データを記憶手段に格納し、濃度変動データを用いて濃度むらを補正するものがある。この方法では、例えばフルカラーの画像形成装置の場合、色毎に濃度変動データが必要となり、容量の大きい記憶手段が必要となる。
【０００６】
また従来の技術では、画像形成中に短時間で濃度変動データを読み出し、ＣＰＵで濃度むらを補正する処理を行うため、ＣＰＵでの処理負荷が増大し、場合によっては濃度むら補正専用のＣＰＵが必要となる虞がある。
【０００７】
本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決すべく成されたものであり、処理負荷を軽減しつつ濃度むらを補正することが可能なＰＷＭ生成装置、画像形成装置及び画像形成システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。
【０００９】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体を帯電させる帯電バイアス電圧の生成、又は現像を行う現像剤を担持する現像ローラに印加する現像バイアス電圧の生成、に用いられるＰＷＭ信号を、ハードウェア回路により生成するＰＷＭ生成装置であって、基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、前記像担持体の回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記像担持体の回転周期を補正する第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期による濃度むらを用いて算出された、前記現像ローラの回転周期を補正する第二の補正データと、に基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有する。
【００１０】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像ローラにより担持された現像剤による現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置であって、前記像担持体に帯電させる帯電装置に帯電バイアス電圧を発生させる帯電バイアス用電源手段と、前記現像ローラに印加する現像バイアス電圧を発生させる現像バイアス用電源手段と、前記帯電バイアス用電源手段と前記現像バイアス用電源手段の少なくとも何れ一方での前記帯電バイアス電圧又は前記現像バイアス電圧の生成に用いられるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成装置と、を有し、前記ＰＷＭ生成装置は、前記ＰＷＭ信号の基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、前記像担持体の回転周期から算出される第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期から算出される第二の補正データと、に基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有する。
【００１１】
本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、現像ローラにより担持された現像剤による現像を行う現像手段と、を有する画像形成装置と、サーバとが接続された画像形成システムであって、前記サーバは、前記像担持体の回転周期から算出される第一の補正データと、前記現像ローラの回転周期から算出される第二の補正データと、が格納された記憶手段を有し、前記画像形成装置は、前記像担持体に帯電させる帯電装置に帯電バイアス電圧を発生させる帯電バイアス用電源手段と、前記現像ローラに印加する現像バイアス電圧を発生させる現像バイアス用電源手段と、前記帯電バイアス用電源手段と前記現像バイアス用電源手段の少なくとも何れ一方での前記帯電バイアス電圧又は前記現像バイアス電圧の生成に用いられるＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成装置と、を有し、前記ＰＷＭ生成装置は、前記ＰＷＭ信号の基準となる基準デューティ値が設定される基準デューティ設定手段と、前記サーバから前記第一の補正データと前記第二の補正データとを取得する取得手段と、前記第一の補正データと前記第二の補正データとに基づき前記基準デューティ値を補正し、補正された補正デューティ値に応じたＰＷＭ信号を生成するＰＷＭ生成手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、処理負荷を軽減しつつ濃度むらを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一の実施形態の画像形成装置の画像形成に係る機能を示す概略構成図である。
【図２】第一の実施形態の画像形成装置の機能構成を示す図である。
【図３】濃度むらの検出を説明する第一の図である。
【図４】濃度むらの検出を説明する第二の図である。
【図５】濃度むらのパターンとそのときの現像バイアス及び帯電バイアスの一例を示す図である。
【図６】帯電位置と現像位置とを説明する図である。
【図７】トナーパターンの濃度検出から補正データの算出までの動作を説明するフローチャートである。
【図８】第一の実施形態のＰＷＭ生成装置を説明する第一の図である。
【図９】正弦波テーブルの一例を示す図である。
【図１０】第一の実施形態のＰＷＭ生成器を説明する第二の図である。
【図１１】第一の実施形態において、現像バイアスにおける感光体周期むらと現像ローラ周期むらを補正するＰＷＭ信号の出力タイミングを示す図である。
【図１２】第一の実施形態において補正した帯電バイアス又は現像バイアスの例を示す図である。
【図１３】第二の実施形態のＰＷＭ生成装置を説明する図である。
【図１４】第三の実施形態の画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明では、濃度むらの補正をハードウェア回路で実現することで、ＣＰＵの処理負荷を低減させる。
【００１５】
（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、第一の実施形態の画像形成装置の画像形成に係る機能を示す概略構成図である。
【００１６】
本実施形態の画像形成装置１００は、複数の感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ，１Ｓ（以下、特定しない場合には単に感光体１と云う）にそれぞれ個別に現像装置２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ，２Ｓ（以下、特定しない場合には単に現像装置２と云う）、転写装置３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋ，３Ｓ（以下、特定しない場合には単に転写装置３と云う）を備える。画像形成装置１００では、各感光体１を帯電装置６で均一に帯電させ、所定のタイミングでレーザ書込み部９により画像信号に基づいて各色の画像に対応するレーザ光を走査して露光し、各感光体１上に静電潜像を形成する。そして現像装置２によりそれぞれ単色のトナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を中間転写ベルト５と接触させて中間転写ベルト５上に転写させる。中間転写ベルト５は一定速度で回転駆動し、順次４色のトナー画像を転写して合成カラー画像を形成する。その合成カラー画像は、二次転写部１１でシート状の転写紙に一括転写され、フルカラーの画像が形成される。
【００１７】
本実施形態の画像形成装置１００は、各感光体１上の各画像の転写位置において、装置３Ｙ，３Ｃ,３Ｍ,３Ｋ，３Ｓにより中間転写ベルト５を上下させることで、中間転写ベルト５と各感光体１とを接触させる。転写装置３は接離機構４ＹＭＣＳ,４Ｋを可動することで上下し、中間転写ベルト５と当接、離間を可能としている。
【００１８】
また本実施形態の画像形成装置１００では、各感光体１の回りに、クリーニング装置７，除電装置８等が設けられており、感光体上に残ったトナーのクリーニング及び、除電を行う。
【００１９】
次に図２を参照して本実施形態の機能構成を説明する。図２は、第一の実施形態の画像形成装置の機能構成を示す図である。
【００２０】
本実施形態の画像形成装置１００は、トナー濃度センサ１１０、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）１２０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３０、モータ１４０、モータ駆動部１５０、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）生成器２００、３００、積分器２１０、３１０、現像バイアス用高圧電源２２０、帯電バイアス用高圧電源３２０、記憶部４００を有する。
【００２１】
また本実施形態の画像形成装置１００は、感光体１の回転基準位置を検出するホームポジション（以下、ＨＰ）センサ１２、感光体１の軸に設けられたロータリーエンコーダ１３、１４を有する。また本実施形態の画像形成装置１００は、現像装置２内に設けられた現像ローラ２０の回転基準位置を検出するＨＰセンサ２１、現像ローラ２０の軸に設けられたロータリーエンコーダ２２、２３を有する。
【００２２】
本実施形態のトナー濃度センサ１１０は、現像装置６内のトナー濃度を検出する。ＡＤＣ１２０は、トナー濃度センサ１１０の出力をサンプリングし、デジタル値としてＣＰＵ１３０へ渡す。ＣＰＵ１３０は、ＡＤＣ１２０からのデータに基づき、トナーの濃度むらを検出する。またＣＰＵ１３０は、感光体１のＨＰセンサ１２から出力されるＨＰ信号と、現像ローラ２０のＨＰセンサ２１から出力されるＨＰ信号とにより、濃度むらのデータから補正データの算出を行う。算出された補正データは、出力されて記憶部４００に格納される。本実施形態の記憶部４００は、例えば不揮発性メモリ等により実現されても良い。補正データの算出の詳細は後述する。
【００２３】
さらに本実施形態のＣＰＵ１３０は、補正データをＰＷＭ生成装置２００、３００へ設定し、現像ローラ２０や感光体１を回転駆動させるモータ１４０のモータ駆動部１５０を制御する。
【００２４】
ＰＷＭ生成装置２００は、記憶部４００に格納された補正データとＨＰ信号とに基づき補正したデューティ値のＰＷＭ信号を積分器２１０へ出力する。積分器２１０から出力される信号は電圧値である。積分器２１０は、ＰＷＭ信号を積分し、現像バイアス用高圧電源２２０へ出力する。現像バイアス用高圧電源２２０は、積分器２１０から出力された電圧値に沿って、現像ローラ２０にバイアス電圧を印加する。以下の説明では、現像ローラ２０に印加されるバイアス電圧を現像バイアスと呼ぶ。
【００２５】
ＰＷＭ生成装置３００は、記憶部４００に格納された補正データとＨＰ信号とに基づき補正したデューティのＰＷＭ信号を積分器３１０へ出力する。積分器３１０から出力される信号は、電圧値である。積分器３１０は、ＰＷＭ信号を積分し、帯電バイアス用高圧電源３２０へ出力する。帯電バイアス用高圧電源３２０は、積分器３１０から出力された電圧値に沿って、帯電装置６にバイアス電圧を印加させる。以下の説明では、帯電装置６により感光体１に印加されるバイアス電圧を帯電バイアスと呼ぶ。
【００２６】
尚図２では、感光体１、帯電装置６、現像ローラ２０は１つしか図示されていないが、感光体１、帯電装置６、現像ローラ２０は各色に対応して複数存在するものである。同様にＨＰセンサ１２とロータリーエンコーダ２２、２３も、複数の感光体１と現像ローラ２０それぞれに設けられているものである。
【００２７】
以下に図３を参照して、本実施形態における濃度むらの検出について説明する。図３は、濃度むらの検出を説明する第一の図である。図３（Ａ）は中間転写ベルト５上に形成された濃度検出用のパターンを上から見た図であり、図３（Ｂ）は中間転写ベルト５上に形成された濃度検出用のパターンを側面から見た図である。
【００２８】
本実施形態では、図３（Ａ）に示すように、各色の濃度むら検出用のトナーパターン（ベタパターン）を中間転写ベルト５上に転写させる。そしてこのときの帯電バイアスと現像バイアスは一定（固定）とする。各色のトナーパターンとは、例えばイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、クリア等のトナーパターンである。
【００２９】
本実施形態では、トナーパターンを例えば帯状で少なくとも感光体１の１周分の長さとし、トナー濃度センサ１１０から照射した光の反射光で濃度に比例した出力値を得ることで、トナーパターンの濃度を検出する。
【００３０】
ただし、トナーパターンは１００％ベタ帯パターンとハーフトーン（５０％）の帯パターンで検出する。その濃度センサの出力値を所定の時間間隔でサンプリングし、感光体１周期分、及び現像ローラ１周期分を感光体及び現像ローラの回転基準位置（各ＨＰ信号からの信号）検出タイミングにより切り分ける。そして、感光体基準位置、及び現像ローラ基準位置からの濃度むらを取得し、補正データを算出する。補正データを正弦波に近似する場合は、正弦波の振幅値と基準位置からの位相遅れの値を補正データとすればよい。
【００３１】
本実施形態では、直交検波法により、１００％ベタ帯パターンによる濃度むらの振幅と位相と、ハーフトーンの帯パターンによる濃度むらの振幅と位相と、を用いて現像バイアス用の補正データと、帯電バイアス用の補正データとを算出する。
【００３２】
以下に図４を参照して補正データの算出について説明する。図４は、補正データの算出を説明するフローチャートである。
【００３３】
本実施形態では、まず１００％ベタ帯パターンを形成し、その濃度を検出する（ステップＳ４１）。尚ブラックは１００％ベタ帯パターンでは濃度むらが検出できないため、８０％の帯パターンを形成し、濃度むらを検出する。
【００３４】
次に本実施形態では、１００％ベタ帯パターンから検出された濃度むらの結果を用いて
イエロー,シアン,マゼンタ,クリア色の現像バイアス用の補正データを算出する（ステップＳ４２）。続いて本実施形態では、現像バイアス用の補正データを用いて、後述する手法により積分器２１０に供給されるＰＷＭ信号のデューティ値を補正し、現像バイアスを補正する（ステップＳ４３）。
【００３５】
続いて本実施形態では、補正した現像バイアスにより、ハーフトーンの帯パターンを形成し、その濃度むらを検出する（ステップＳ４４）。続いて本実施形態では、ハーフトーンから検出された濃度むらの結果を用いて、全色の帯電バイアス用の補正データを算出する（ステップＳ４５）。
【００３６】
図５は、濃度むらのパターンとそのときの現像バイアス及び帯電バイアスの一例を示す図である。
【００３７】
本実施形態では、濃度−現像バイアス特性（比例）から現像バイアスの振幅値を算出し、位相遅れの値は１００％（ブラックは８０％）パターンの濃度むら位相の逆位相になるように現像バイアスを印加すれば、１００％ベタパターンの濃度むらがキャンセルできる。
【００３８】
ベタパターンに対しては現像バイアスを補正するだけで、濃度むらはキャンセルできるが、ベタ以外の例えばハーフトーンの場合には、[帯電バイアス]−[現像バイアス]が変動するため、濃度むらが発生する。そこで帯電バイアス用の補正データは、現像バイアス用の補正データを用いて現像バイアスを補正した上で、ハーフトーンの帯パターンによる濃度むらを検出する。そしてその結果を全色の帯電バイアス用の補正データの算出に使用する。
【００３９】
このときの濃度むらは、１００％ベタパターンのときとは逆位相の濃度むらが検出される。これは、[帯電バイアス]−[現像バイアス]で作り出される現像電界が中間調のパターンの場合、現像電界の変化が濃度むらに影響をおよぼす為である。そこで帯電バイアスを操作する場合、現像バイアスとは逆で、濃度むらと同位相になるように帯電バイアスを印加すれば濃度むらがキャンセルできる。濃度−帯電バイアス特性（比例）で帯電バイアスの振幅値を算出する。
【００４０】
本実施形態の濃度むらの検出点は、転写ベルト５上に設置している濃度センサ１１０の位置であるため、印加する現像バイアス及び帯電バイアスは、濃度センサ１１０まで到達する時間（レイアウト）を考慮して出力する必要がある。図６は、帯電位置と現像位置とを説明する図である。
【００４１】
現像バイアスであれば、６図の現像位置Ｐａから濃度センサ１１０までの像が到達する時間であり、帯電バイアスであれば、図６の帯電位置Ｐｂから濃度センサ１１０までの像が到達する時間である。
【００４２】
次に、図７を参照してトナーパターンの濃度検出から補正データの算出までの動作を説明する。図７は、トナーパターンの濃度検出から補正データの算出までの動作を説明するフローチャートである。図７は、図４のステップＳ４２及びステップＳ４５の処理に該当する。図４のステップＳ４２に該当する場合のトナーパターンは１００％ベタパターン（ブラック色は８０％ベタパターン）であり、図４のステップＳ４５に該当する場合のトナーパターンはハーフパターンである。
【００４３】
本実施形態の画像形成装置１００において、補正データの算出を行う場合、各色のトナーパターンを中間転写ベルト５へ書き込む（ステップＳ７０１）。続いてＣＰＵ１３０は、感光体１のＨＰ信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ７０２）。ステップＳ７０２においてＨＰ信号を検出すると、ＣＰＵ１３０は、トナー濃度センサ１１０の出力をＡＤＣ１２０によりサンプリングさせてデジタル値とし（ステップＳ７０３）、トナーパターンの濃度データを取得する（ステップＳ７０４）。
【００４４】
続いてＣＰＵ１３０は、濃度データのサンプリング時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ７０５）。ステップＳ６０５においてサンプリング時間が経過した場合、ＣＰＵ１３０は、再びＨＰ信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６においてＨＰ信号を検出した場合、ＣＰＵ１３０は、補正データの算出を行い（ステップＳ７０７）、補正データを記憶部４００へ出力して保存する（ステップＳ７０８）。
【００４５】
以下に、補正データの算出について説明する。本実施形態の補正データは、現像バイアスの値と帯電バイアスの値とを補正するためのデータであり、例えば工場出荷時等に算出されて記憶部４００へ格納されても良い。また補正データは、例えば部品交換時等の任意のタイミングで算出されても良い。
【００４６】
例えば濃度むらを近似した正弦波をαｓｉｎ（ωｔ＋θ）とし、その振幅値αと位相遅れの値θを求める場合、以下の式１、式２により、式３のように求められる。尚ωは感光体１の角速度である。
【００４７】
【数１】
0006003061.tif 000002
【００４８】
【数２】
0006003061.tif 000003
【００４９】
【数３】
0006003061.tif 000004
以下に、式３における値Ｉと値Ｑの算出方法について説明する。例えば感光体１の回転周期を１００ｍｓとし、１ｍｓ毎にサンプリングした濃度データをβ１，β２，・・・，β１００とすると、濃度データの平均値γＡＶＥは、以下の式４で示される。
【００５０】
【数４】
0006003061.tif 000005
ここで濃度のむら成分だけを取り出して濃度むらデータとすると、濃度むらデータは、（β１−γＡＶＥ）、（β２−γＡＶＥ）、・・・、（β１００−γＡＶＥ）となる。ここで、ηn＝（βn−γＡＶＥ）とすると、値Ｉと値Ｑは、以下の式５、式６で求められる。
【００５１】
【数５】
0006003061.tif 000006
【００５２】
【数６】
0006003061.tif 000007
式５、式６で算出された値Ｉと値Ｑとを式３に代入すれば、濃度むらを１周期の正弦波に近似させた場合の濃度むらの振幅値と回転基準位置からの位相遅れの値とが求められる。
【００５３】
次に、濃度データと補正対象である現像バイアスとが比例係数ξの関係ならば、補正する現像バイアスは以下の式７のようになる。
【００５４】
【数７】
0006003061.tif 000008
尚比例係数ξと感光体１の現像又は帯電位置からトナー濃度センサ１１０までの仮想画像が到達する時間tlayは、帯電バイアスと現像バイアスとで異なる。
【００５５】
帯電バイアス比例係数をξoc、帯電バイアスセンサ到達時間をｔlayc、現像バイアス比例係数をξob、現像バイアスセンサ到達時間をｔlaybとすると、
帯電バイアス用の感光体１の補正データに含まれる振幅値は、Axoc＝ξoc×αo
帯電バイアス用の感光体１の補正データに含まれる位相遅れの値は、φxoc＝θo+ω×ｔlayｃ（ω＝感光体角速度）となる。
【００５６】
また現像バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる振幅値はAxob＝ξob×αo
現像バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる位相遅れの値はφxob＝θo+π+ω×ｔlayｃ（ω＝感光体角速度）となる。
【００５７】
また現像ローラ２０の周期むらについても、周期が異なるだけで同様な方法で算出できる。帯電バイアス比例係数をξrc、帯電バイアスセンサ到達時間をｔlayc、現像バイアス比例係数をξrb、現像バイアスセンサ到達時間をｔlaybとすると、
帯電バイアス用の感光体１の補正データに含まれる振幅値はAxｒc＝ξrc×αｒ
帯電バイアス用の感光体１の補正データに含まれる位相遅れの値はφxrc＝θr+ω×ｔlayｃ（ω＝現像ローラ角速度）となる。
【００５８】
また現像バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる振幅値はAxrb＝ξrb×αｒ
現像バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる位相遅れの値は、φxrb＝θr+π+ω×ｔlayｃ（ω＝現像ローラ角速度）となる。尚、ξoc＝ξrc、ξob＝ξrbでも良い。
【００５９】
次に図８を参照して本実施形態のＰＷＭ生成装置２００、３００について説明する。本実施形態のＰＷＭ生成装置２００は、上述の現像バイアス用の補正データを用いて現像バイアスを生成するＰＷＭ信号のデューティ値を補正する。また本実施形態のＰＷＭ生成装置３００は、帯電バイアス用の補正データを用いて帯電バイアスを生成するＰＷＭ信号のデューティ値とを補正する。本実施形態では、ＰＷＭ生成装置２００、３００の構成は同様である。よって図８では、例としてＰＷＭ生成装置２００について説明する。
【００６０】
図８は、第一の実施形態のＰＷＭ生成装置を説明する第一の図である。
【００６１】
本実施形態のＰＷＭ生成装置２００は、感光体１Ｋ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１Ｓに対応したＰＷＭ生成部２３０、２６０２５０、２６０、２７０、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０、感光体位相レジスタ２８１、アドレスカウンタ２８２、アービター２８３、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０、現像ローラ位相レジスタ２９１、アドレスカウンタ２９２、アービター２９３、周期生成レジスタ２９４、周期設定レジスタ２９５、アンプ２９６を有する。
【００６２】
ＰＷＭ生成部２３０、２４０、５０、２６０、２７０は、各感光体１に印加される帯電バイアスを生成するためのＰＷＭ信号を生成する。ＰＷＭ生成部２３０、２４０、２５０、２６０、２７０は、それぞれ同様の構成であるため、ＰＷＭ生成部２３０を例として構成の詳細を後述する。
【００６３】
感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０は、正弦波データが出力される順番に格納されている。正弦波データの格納場所はアドレス値で選択さける。このアドレス値は、アドレスカウンタ２８２で管理される。正弦波データの振幅値であり、デューティ比が正弦波になるパルス幅データ値のことである。尚正弦波データの最大の振幅値補正量ではなく、最大値以上であってもよい。
【００６４】
感光体位相レジスタ２８１は、現像バイアス用の補正データに含まれる位相遅れの値が設定されている。尚図８では、感光体位相レジスタ２８１は１つしか図示していないが、感光体位相レジスタ２８１は各色毎に設けられ、各色の帯電バイアス用の感光体１の補正データに含まれる位相遅れの値が設定されている。
【００６５】
アドレスカウンタ２８２は、感光体１のＨＰセンサ１２からＨＰ信号が入力される度に、感光体位相レジスタ２８１に設定された値を読み出す。そして、ロータリーエンコーダ１４から出力されるエンコーダ信号の立ち上がりエッジのタイミングでカウントアップ動作を行う。
【００６６】
アドレスカウンタ２８２で選択されたアドレスは、アービター２８３によりバスの調停がされて、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０へ渡される。感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０は、選択されたアドレスに対応する正弦波データをＰＷＭ生成部２３０、２４０、２５０、２６０、２７０へ出力する。
【００６７】
ここで、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０について説明する。本実施形態の感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０には、アドレス値と正弦波データとが対応付けられた正弦波テーブルが格納されている。
【００６８】
図９は、正弦波テーブルの一例を示す図である。図９に示す正弦波テーブル６０では、正弦波データ６１とアドレス値６２とが対応付けけられている。
【００６９】
アドレス値６２は、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０内のＲＡＭアドレスである。アドレス値６２に対する正弦波データは、ＡｍａｘＳｉｎ（ωｔ）で算出した離散データをアドレス順に記憶させる。ωは感光体１の角速度又は現像ローラの角速度であり、データ数は正弦波データに近似する離散データの時間分解能により決まる。
【００７０】
図９は、アドレスＨ'００００からＨ'０２ＣＦに７２０個に時分割した正弦波データが書き込まれた例を示している。本実施形態では、マイナスのデータはデータの最上位ｂｉｔtを１とし、正負のデータを判別する。また感光体位相レジスタ２８１の設定値によりアドレスカウンタ２８２がプリセットされ、その正弦波データが選ばれる。図９では３つの位相アドレスが設定されており、アドレスカウンタＡ，Ｂ，Ｃがそのアドレス値を示している。アドレスカウンタは最終アドレス（ここではＨ'０２ＣＦ）でＨ'００００に戻る。またアドレスが途中であっても、ＨＰ信号を検出すると感光体位相レジスタ２８１の値がアドレスカウンタにセットされる。
【００７１】
本実施形態では、正弦波テーブル６０はＰＷＭ生成部２３０、２４０、２５０、２６０、２７０で共用される。
【００７２】
現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０は、振幅値が現像ローラ２０の回転周期における最大の振幅値補正量である正弦波データが格納されている。現像ローラ位相レジスタ２９１は、帯電バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる位相遅れの値が設定されている。尚図８では、現像ローラ位相レジスタ２９１は１つしか図示していないが、現像ローラ位相レジスタ２９１は各色毎に設けられ、各色の帯電バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる位相遅れの値が設定されている。
【００７３】
アドレスカウンタ２９２は、現像ローラ２０のＨＰセンサ２１からＨＰ信号が入力される度に、現像ローラ位相レジスタ２９１に設定された値を読み出す。そして、ロータリーエンコーダ２３から出力されるエンコーダ信号の立ち上がりエッジのタイミングでカウントアップ動作を行う。
【００７４】
アドレスカウンタ２９２で選択されたアドレスは、アービター２９３によりバスの調停がされて、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０へ渡される。現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０は、選択されたアドレスに対応する正弦波データをＰＷＭ生成部２３０、２４０、２５０、２６０、２７０へ出力する。尚現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０は、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０と同様にして生成されて予め格納されているものであるから、説明は省略する。
【００７５】
尚本実施形態では、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０に格納された正弦波テーブルと、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０に格納された正弦波テーブルとが同じものであっても良い。これは、感光体１の仕様と現像ローラ２０の仕様等により決められても良い。
【００７６】
次に、図１０を参照してＰＷＭ生成部２３０の詳細を説明する。図１０は、第一の実施形態のＰＷＭ生成器を説明する第二の図である。
【００７７】
本実施形態のＰＷＭ生成部２３０は、積分器２１０を介して現像バイアス用高圧電源２２０に供給されるＰＷＭ信号を生成する。
【００７８】
ＰＷＭ生成部２３０は、ベースデューティ設定レジスタ２３１、感光体基本正弦波データレジスタ２３２Ａ、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａ、現像ローラ基本正弦波データレジスタ２３２Ｂ、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂ、乗算器２３４Ａ、２３４Ｂ、感光体補正値データレジスタ２３５Ａ、現像ローラ補正値レジスタ２３５Ｂ、加算器２３６、補正デューティ値レジスタ２３７、ＰＷＭ信号生成部２３８を有する。
【００７９】
ベースデューティ設定レジスタ２３１には、予め設定された基準となるデューティ値が設定されている。感光体基本正弦波データレジスタ２３２Ａには、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０において、アドレスカウンタ２８２で選択されたアドレス値と対応した正弦波データが設定される。現像ローラ基本正弦波データレジスタ２３２Ｂには、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０において、アドレスカウンタ２９２で選択されたアドレス値と対応した正弦波データが設定される。
【００８０】
補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａには、現像バイアス用の感光体１の補正データに含まれる振幅値に基づく値が設定される。本実施形態では、具体的には例えば、感光体１の補正データに含まれる振幅値と、基本正弦波の振幅値との比に対し、６５５３５倍した値が設定される。
【００８１】
補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂには、現像バイアス用の現像ローラ２０の補正データに含まれる振幅値に基づく値が設定される。本実施形態では、具体的には例えば、現像ローラ２０の補正データに含まれる振幅値と、基本正弦波の振幅値との比に対し、６５５３５倍した値が設定される。尚補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａと補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂとに設定される値は、ＣＰＵ１３０により設定されても良い。補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａ、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂに設定される補正ゲインの値の詳細は後述する。
【００８２】
乗算器２３４Ａは、感光体基本正弦波データレジスタ２３２Ａに設定された値と補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａに設定された値とを乗算する。乗算器２３４Ｂは、現像ローラ基本正弦波データレジスタ２３２Ｂに設定された値と補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂに設定された値とを乗算する。
【００８３】
感光体補正値データレジスタ２３５Ａは、乗算器２３４Ａの出力値が設定される。現像ローラ補正値データレジスタ２３５Ｂは、乗算器２３４Ｂの出力値が設定される。
【００８４】
加算器２３６は、感光体補正値データレジスタ２３５Ａに設定された値と、現像ローラ補正値データレジスタ２３５Ｂに設定された値と、ベースデューティ設定レジスタ２３１に設定された値とを加算する。尚加算器２３６では、各レジスタに設定された値にマイナスの値が含まれる場合は、実質的には加減算を行うことになる。
【００８５】
補正デューティ値レジスタ２３７は、加算器２３６の出力値が設定される。ここで設定される値が、補正されたＰＷＭ信号のデューティ値である。
【００８６】
ＰＷＭ信号生成部２３８は、周期生成カウンタ２９４から出力される信号と補正デューティ値レジスタ２３７に設定されたデューティ値に基づきＰＷＭ信号を生成し、出力する。
【００８７】
以下に、本実施形態のＰＷＭ生成部２３０の動作を説明する。
【００８８】
画像形成装置１００において、感光体１Ｋの軸に設けられたロータリーエンコーダ１４は、感光体１Ｋの回転角に応じてパルスを出力する。また現像ローラ２０Ｋの軸に設けられたロータリーエンコーダ２３は、現像ローラ２０Ｋの回転角に応じてパルスを出力する。以下、ロータリーエンコーダ１４から出力されるパルスを感光体エンコーダ信号と呼び、ロータリーエンコーダ２３から出力されるパルスを現像ローラエンコーダ信号と呼ぶ。
【００８９】
本実施形態において、感光体エンコーダ信号が出力されると、アドレスカウンタ２８２はカウントアップし、感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０から正弦波データを選択する。選択された正弦波データは、感光体基本正弦波データレジスタ２３２Ａに設定される。
【００９０】
尚本実施形態では、例えば感光体１Ｋ１回転で７２０パルスを出力する感光体エンコーダ信号では、正弦波データを７２０分割にし、その分割データが感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０に格納されていれば良い。あるいは正弦波データが８０分割にし、感光体エンコーダ信号４パルスでアドレスが１カウントアップされるようにしても良い。
【００９１】
現像ローラエンコーダ信号が出力されると、アドレスカウンタ２９２はカウントアップし、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０から正弦波データが選択される。選択された正弦波データは、現像ローラ基本正弦波データレジスタ２３２Ｂに設定される。
【００９２】
次にＰＷＭ生成部２３０の各レジスタに設定された値及びデータや信号の流れを説明する。
【００９３】
本実施形態のＰＷＭ生成部２３０では、現像バイアス用の感光体１Ｋの補正データに含まれる位相遅れの値と振幅値と、現像バイアス用の現像ローラ２０Ｋの補正データに含まれる位相遅れの値と、を用いてＰＷＭ信号を生成する。
【００９４】
以下にＰＷＭ生成部２３０の動作を具体的に説明する。
【００９５】
本実施形態では、各データ幅は１６ｂｉｔ、周期生成カウンタ２９４の動作周波数は４０ＭＨｚとした。また本実施形態では、ＰＷＭ信号の周波数を２０ｋＨｚとし、バイアス分解能はデューティ１００％のときに１０００Ｖとし、０％からリニアに変化するものとした。また本実施形態では、基準となる帯電バイアスは６００Ｖとし、感光体１Ｋの周期の正弦波データは７２０分割とし、現像ローラ２０Ｋの周期の正弦波データは１８０分割とした。また感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０における感光体１Ｋの回転周期における最大の振幅値Ａｏｍａｘと、現像ローラ周期正弦波テーブルＲＡＭ２９０における現像ローラ２０の回転周期における最大の振幅値Ａｒｍａｘとを、
感光体１の最大振幅値Ａｏｍａｘ＝現像ローラ２０の最大振幅値Ａｒｍａｘ＝６４Ｖ
とし、デューティ値に変換するとＨ′００８０（１６進数）であるものとした。
【００９６】
また本実施形態の周期設定レジスタ２９５には以下の式で求めた値が設定される。
【００９７】
周期設定レジスタ値  ４０ＭＨｚ／２０ｋＨｚ＝Ｈ′０７Ｄ０（１６進数）
また本実施形態のベースデューティ設定レジスタ２３１には、以下の式で求めた値が設定される。
【００９８】
［ベースデューティ設定レジスタ値］＝２０００×６００Ｖ／１０００Ｖ＝Ｈ′０４Ｂ０（１６進数）
感光体位相レジスタ２８１には以下の式で求めた値を設定する。尚本実施形態の感光体位相レジスタ２８１は、１６ｂｉｔである。
【００９９】
［感光体位相レジスタ値］＝φｃｏ×７２０／３６０
φｃｏ：感光体１Ｋの補正データに含まれる位相遅れの値（帯電バイアス）
アドレスカウンタ２８２は、ＨＰセンサ１２からのＨＰ信号が入力される度に、感光体位相レジスタ２８１で設定された値をロードし、感光体エンコーダ信号の立ち上がりエッジと同期したタイミングでカウントアップ動作を行う。アドレスカウンタ２８２で選択された正弦波データのアドレス値はアービター２８３でバスの調停を行う。本実施形態では、正弦波テーブル６０は１０ｃｈで共通使用されるため、アービター２８３を有することで各色毎のアドレスカウンタ２８２が同時に感光体周期正弦波テーブル２８０にアクセスすることを防止できる。
【０１００】
選択された正弦波データは、感光体基本正弦波データレジスタ２３２Ａに設定される。この正弦波データは、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａに設定された値と乗算器２３４Ａにより乗算される。
【０１０１】
本実施形態では、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａには、乗算器２３４Ａの乗算結果が１６ｂｉｔのデータとなるような値が設定されている。補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａに設定される値は、以下の式により求められる。尚Ａｃｏには、現像バイアス用の感光体１Ｋの補正データに含まれる振幅値と基本正弦波の振幅値との比を６５５３６倍した値
を設定する。
【０１０２】
［補正ゲイン設定レジスタ値］＝６５５３６×Ａｃｏ／Ａｏｍａｘ
Ａｏｍａｘ：感光体１Ｋの回転周期の最大振幅値
本実施形態では、以上のように補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａの値を設定することで、乗算器２３４Ａによる乗算結果を１６ｂｉｔのデータとする。
【０１０３】
本実施形態の感光体基本正弦波データ２３２Ａと、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａのデータ幅は、それぞれ１６ｂｉｔである。よって各レジスタに設定された値を乗算すると通常は３２ｂｉｔとなる。
【０１０４】
本実施形態では、３２ｂｉｔデータの上位１６ｂｉｔを抽出する機能を実現させるために、補正ゲイン設定レジスタ２３３Ａの値を上述したように設定する。本実施形態では、乗算結果が３２ｂｉｔデータを１６ｂｉｔシフトすることで、３２ｂｉｔデータを６５５３６で除算する機能を実現でき、感光体基本正弦波データ２３２Ａに対して感光体補正値データレジスタ２３５Ａに設定される値を１６ｂｉｔの値としてつくることができる。尚本実施形態ではデータ幅を１６ｂｉｔとして説明したが、これに限定されない。データ幅は、例えば感光体正弦波テーブルＲＡＭ２８０の容量よって決まるものであっても良い。
【０１０５】
本実施形態のＰＷＭ生成部２３０では、現像ローラ２０Ｋに周期についても同様に設定される。現像ローラ位相レジスタ２９１は以下の式で求めた値が設定される。尚Ａｃｒには、現像バイアス用の現像ローラ２０Ｋの補正データに含まれる振幅値と基本正弦波の振幅との比を６５５３５倍した値が設定される。
【０１０６】
［現像ローラ位相レジスタ値］＝φｃｒ×１８０／３６０
また補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｂには、以下の式で求めた値が設定される。
【０１０７】
［補正ゲイン設定レジスタ値］＝６５５３５×Ａｃｒ／Ａｒｍａｘ
Ａｒｍａｘ：現像ローラ２０Ｋの回転周期の最大振幅値
乗算器２３４Ａ及び乗算器２３４Ｂの乗算結果は、感光体補正値データレジスタ２３５Ａ及び現像ローラ補正値データレジスタ２３５Ｂにそれぞれ設定される。感光体補正値データレジスタ２３５Ａに設定される値の最大値Ｄｃｏｍａｘと、現像ローラ補正値データレジスタ２３５Ｂに設定される値の最大値Ｄｃｒｍａｘ、以下の式により表される。
【０１０８】
Ｄｂｏｍａｘ＝［補正ゲイン設定レジスタ値（感光体側）］×Ａｏｍａｘ
Ｄｂｒｍａｘ＝［補正ゲイン設定レジスタ値（現像ローラ側）］×Ａｒｍａｘ
ここで、ＰＷＭ信号生成部２３８で生成されるＰＷＭ信号のデューティ値は、以下の式で表される。尚ＰＷＭ信号生成部２３８は、現像バイアスを生成するためのＰＷＭ信号を生成する。
【０１０９】
ＰＷＭ信号のデューティ値：Ｄｂｂ＋Ｄｂｏ×Ｓｉｎ（ωｏｔ−φｂｏ）
＋Ｄｂｒ×Ｓｉｎ（ωｒｔ−φｂｒ）
Ｄｂｂ：ベースデューティ設定レジスタ２３１に設定された値
Ｄｂｏ：感光体補正値データレジスタ２３５Ａに設定された値
Ｄｂｒ：現像ローラ補正値データレジスタ２３５Ｂに設定された値
本実施形態では、以上のように各レジスタの値を設定することで、感光体エンコーダ信号を検出したタイミング、現像ローラエンコーダ信号を検出したタイミングに応じてＰＷＭ信号のデューティ値を変化させ、基準となる現像バイアスに補正値を重畳させることができる。帯電バイアスについても同様に、補正値を重畳させることができる。
【０１１０】
本実施形態では、ＰＷＭ生成装置２００の有するＰＷＭ生成部２４０、２５０、２６０、２７０もＰＷＭ生成部２３０と同様の構成である。よって本実施形態によれば、各色の感光体１毎に、現像バイアスを補正することにより濃度むらの発生を抑制できる。
【０１１１】
また本実施形態では、ＰＷＭ生成装置３００もＰＷＭ生成装置２００と同様の構成を有する。よって本実施形態によれば、各色の現像ローラ２０毎に、帯電バイアスを補正することにより濃度むらの発生を抑制できる。尚本実施形態では、現像バイアスを生成するＰＷＭ生成装置２００と帯電バイアスを生成するＰＷＭ生成装置３００とをそれぞれ別に有する構成としたが、これに限定されない。例えばＰＷＭ生成装置２００とＰＷＭ生成装置３００において各レジスタに設定される値が同一であれば、現像バイアスと帯電バイアスを同一のＰＷＭ生成装置により生成しても良い。
【０１１２】
図１１は、第一の実施形態において、現像バイアスにおける感光体周期むらと現像ローラ周期むらを補正するＰＷＭ信号の出力タイミングを示す図である。
【０１１３】
本実施形態の画像形成装置１００のＰＷＭ生成装置２００において、ＰＷＭ信号の出力開始時は、ベースデューティ設定レジスタ２３１に設定された基準のデューティ値のＰＷＭ信号を出力する。その後ＰＷＭ生成装置２００は、現像ローラ２０のＨＰセンサ２１から出力されたＨＰ信号を検出すると、現像ローラ周期正弦波データＲＡＭ２９０からデューティ値の選択を開始し、基準のデューティ値に補正されたデューティ値を重畳したＰＷＭ信号を出力する。以降、アドレスカウンタ２９２がアドレスをカウントアップする度に現像ローラ周期正弦波データＲＡＭ２９０で選択されるデューティ値が変わりＰＷＭ信号のデューティ値が変化していく。
【０１１４】
その後ＰＷＭ生成装置２００において、感光体１のＨＰセンサ１２から出力されたＨＰ信号を検出すると、感光体周期正弦波データＲＡＭ２８０からデューティ値の選択を開始し、基準のデューティ値に補正されたデューティ値を重畳したＰＷＭ信号を出力する。以降、アドレスカウンタ２８２がアドレスをカウントアップする度に感光体周期正弦波データＲＡＭ２８０で選択されるデューティ値が変わりＰＷＭ信号のデューティ値が変化していく。
【０１１５】
尚本実施形態では、ロータリーエンコーダ２３の出力をＰＷＭ信号のデューティ値を切り替える切替信号とする構成としたが、これに限定されない。例えば感光体１の駆動や現像ローラ２０の駆動にブラシレスモータを使用している場合、ロータリーエンコーダの信号の代わりに、ブラシレスモータのロータ位置を検出するＦＧ信号やホール信号をデューティ値の切替信号として使っても良い。またＰＬＬ制御のブラシレスモータではレファレンスクロック信号を、ステッピングモータでは回転速度を決めるクロック信号をデューティ値の切替信号として代用してもよい。
【０１１６】
図１２は、第一の実施形態において補正した帯電バイアス又は現像バイアスの例を示す図である。図１２（Ａ）は感光体１の回転周期と現像ローラ２０の回転周期の例であり、図１２（Ｂ）は補正後の帯電バイアス又は現像バイアスの例である。
【０１１７】
図１２では、ベースバイアスが６００[Ｖ]に対し、感光体１の回転周期の補正デューティ値である１５ｓｉｎ（ｗ１ｔ）［Ｖ］と、現像ローラ２０の回転周期の補正デューティ値である５ｓｉｎ（ｗ２ｔ−φ）［Ｖ］が重畳された例を示している。尚ここではω１＜ω２とした。
【０１１８】
以上に説明したように、本実施形態のＰＷＭ生成装置２００、３００は、ＰＷＭ信号の基準となるデューティ値を感光体１の回転周期を補正する補正データと、現像ローラ２０の回転周期を補正する補正データとに基づき補正する構成とした。本実施形態では、この構成により、現像ギャップに起因する濃度むらの補正をハードウェア回路で実現することができ、ＣＰＵの処理負荷を低減させることができる。
【０１１９】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、感光体１の回転周期と現像ローラ２０の回転周期、それぞれの補正データを１次成分と２次成分の正弦波に近似した点のみ第一の実施形態と相違する。よって以下の本発明の第二の実施形態では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１２０】
図１３は、第二の実施形態のＰＷＭ生成装置を説明する図である。
【０１２１】
本実施形態のＰＷＭ生成装置２００Ａは、画像形成装置１００において現像バイアスを生成するためのＰＷＭ信号を出力する。
【０１２２】
本実施形態のＰＥＭ生成装置２００Ａは、各色の感光体１及び現像ローラ２０に対応したそれぞれのＰＷＭ生成部を有する。図１３では、そのうち１つのＰＷＭ生成部２３０Ａを例として示している。
【０１２３】
本実施形態のＰＷＭ生成装置２００Ａは、１次成分の補正データに含まれる位相の値が格納されている感光体１次位相レジスタ２８１Ａと、２次成分の補正データに含まれる位相の値が格納されている感光体２次位相レジスタ２８１Ｂとを有する。
【０１２４】
また本実施形態では、１次成分用のアドレスカウンタ２８２Ａと２次成分正弦波のアドレスカウンタ２８２Ｂを設け、アドレスカウンタ２８２Ａが１カウントずつ動作するのに対し、アドレスカウンタ２８２Ｂは２カウントずつ動作させる。本実施形態では、周波数応答を考慮して、感光体１次位相レジスタ２８１Ａの開始アドレスと感光体２次位相レジスタ２８１Ｂの開始アドレスとを選択できても良い。
【０１２５】
また本実施形態のＰＷＭ生成装置２００Ａは、１次成分の補正データに含まれる位相の値が格納されている現像ローラ１次位相レジスタ２９１Ａと、２次成分の補正データに含まれる位相の値が格納されている現像ローラ２次位相レジスタ２９１Ｂとを有する。そして、１次成分用のアドレスカウンタ２９２Ａと２次成分正弦波のアドレスカウンタ２９２Ｂを有し、アドレスカウンタ２９２Ａが１カウントずつ動作するのに対し、アドレスカウンタ２９２Ｂは２カウントずつ動作させる。本実施形態では、周波数応答を考慮して、現像ローラ１次位相レジスタ２９１Ａの開始アドレスと現像ローラ２次位相レジスタ２９１Ｂの開始アドレスとを選択できても良い。
【０１２６】
尚本実施形態では、１次用と２次用についてそれぞれレジスタを設けたが、１次用と２次用を１つのレジスタで共通としても良い。
【０１２７】
アドレスカウンタ２８２Ａにより選択された正弦波データは、感光体１次正弦波データレジスタ２３２Ｃへ設定される。１次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｃには、１次成分の補正データに含まれる振幅値に基づき第一の実施形態と同様に方法で決められた値が設定されている。感光体１次正弦波データレジスタ２３２Ｃの値と１次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｃの値は、乗算器２３４Ｃより乗算され、結果が感光体１次補正値データレジスタ２３５Ｃへ設定される。
【０１２８】
アドレスカウンタ２８２Ｂにより選択された正弦波データは、感光体２次正弦波データレジスタ２３２Ｄへ設定される。２次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｄには、２次成分の補正データに含まれる振幅値に基づき第一の実施形態と同様に方法で決められた値が設定されている。感光体２次正弦波データレジスタ２３２Ｄの値と２次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｄの値は、乗算器２３４Ｄより乗算され、結果が感光体１次補正値データレジスタ２３５Ｄへ設定される。
【０１２９】
アドレスカウンタ２９２Ａにより選択された正弦波データは、現像ローラ１次正弦波データレジスタ２３２Ｅへ設定される。１次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｅには、１次成分の補正データに含まれる振幅値に基づき第一の実施形態と同様に方法で決められた値が設定されている。現像ローラ１次正弦波データレジスタ２３２Ｅの値と１次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｅの値は、乗算器２３４Ｅより乗算され、結果が現像ローラ１次補正値データレジスタ２３５Ｅへ設定される。
【０１３０】
アドレスカウンタ２９２Ｂにより選択された正弦波データは、現像ローラ２次正弦波データレジスタ２３２Ｆへ設定される。２次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｆには、２次成分の補正データに含まれる振幅値に基づき第一の実施形態と同様に方法で決められた値が設定されている。現像ローラ２次正弦波データレジスタ２３２Ｆの値と２次補正ゲイン設定レジスタ２３３Ｆの値は、乗算器２３４Ｆより乗算され、結果が現像ローラ１次補正値データレジスタ２３５Ｆへ設定される。
【０１３１】
感光体１次補正値データレジスタ２３５Ｃ、感光体２次補正値データレジスタ２３５Ｄ、現像ローラ１次補正値データレジスタ２３５Ｅ、現像ローラ１次補正値データレジスタ２３５Ｆの値と、ベースデューティ設定レジスタ２３１の値とは、加算器２３６により加算され、補正デューティ値レジスタ２３７へ設定される。
【０１３２】
ここで補正デューティ値レジスタ２３７へ設定されるデューティ値は、以下の式で表される。補正デューティ値レジスタ２３７へ設定されるデューティ値は、１次成分と２次成分とを合成した値である。
【０１３３】
デューティ値：Ｄｂｂ＋Ｄｂｏ１×Ｓｉｎ（ωｏｔ−φｂｏ１）＋Ｄｂｏ２×Ｓｉｎ（２ωｏｔ−φｂｏ２）＋Ｄｂｒ１×Ｓｉｎ（２ωｒｔ−φｂｒ２）＋Ｄｂｒ２×Ｓｉｎ（２ωｏｔ−φｂｒ２）
Ｄｂｏ１：感光体１次補正値データレジスタ２３５Ｃに設定された値
Ｄｂｏ２：感光体２次補正値データレジスタ２３５Ｄに設定された値
Ｄｂｒ１：現像ローラ１次補正値データレジスタ２３５Ｅに設定された値
Ｄｂｒ２：現像ローラ２次補正値データレジスタ２３５Ｆに設定された値
ＰＷＭ信号生成部２３８は、補正デューティ値レジスタ２３７へ設定されたデューティ値のＰＷＭ信号を生成し、出力する。
【０１３４】
尚本実施形態では、１次成分と２次成分の感光体周期正弦波テーブルＲＡＭ２８０と、現像ローラ周期正弦波デーブルＲＡＭ２９０と、を共通使用するものとしたが、１次成分と２次成分それぞれに設けても良い。また本実施形態では、１次成分と２次成分を合成するものとしたが、３次成分以上を合成しても良い。この場合、上記と同様にアドレスカウンタと補正ゲイン設定レジスタを設け、３次成分では３カウントずつのアドレスカウンタを動作とすればよく、４次以降も同様な原理とすれば実現できる。この場合、合成したデューティ値は、以下の式８で示される。
【０１３５】
【数８】
0006003061.tif 000009
以上のように本実施形態では、第一の実施形態と同様に現像ギャップに起因する濃度むらの補正をハードウェア回路で実現することができ、ＣＰＵの処理負荷を低減させることができる。
【０１３６】
（第三の実施形態）
以下に本発明の第三の実施形態について説明する。本発明の第三の実施形態は、補正データを外部装置に有する画像形成システムである。本発明の第三の実施形態において、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
【０１３７】
図１４は、第三の実施形態の画像形成システムのシステム構成の一例を示す図である。
【０１３８】
本実施形態の画像形成システム５００は、画像形成装置１００とサーバ６００とが接続されており、サーバ６００はネットワークＮを介してコンピュータＰ１、コンピュータＰ２、・・・、コンピュータＰＮと接続されている。
【０１３９】
本実施形態では、画像形成装置１００のＣＰＵ１３０で算出された補正データが、サーバ６００に格納されても良い。
【０１４０】
本実施形態のサーバ６００は、ネットワーク接続される通信Ｉ／Ｆ部６０１と、ＨＤＤ６０２、ＲＯＭ６０３、ＲＡＭ６０４、出力画像を調整する画像処理部６０５、ＣＰＵ６０６画像形成装置とのＩ／Ｆ部６０７を有し、それぞれがバスで相互に接続されている。
【０１４１】
本実施形態のサーバ６００は、専用線を介して画像形成装置１００と接続される。Ｉ／Ｆ部６０７は、サーバ６００を画像形成装置１００に接続するための手段であり、Ｉ／Ｆ部６０７に専用線が接続される。
【０１４２】
本実施形態の画像形成装置１００は、Ｉ／Ｆ部１０１、画像処理部１０２、操作表示部１０３、周辺機Ｉ／Ｆ部１０４、画像形成ＣＰＵ１０５を備え、それぞれがバスで接続されている。Ｉ／Ｆ部１０１は、画像形成装置１００をサーバ６００に接続するための手段であり、Ｉ／Ｆ部１０１には専用線が接続される。画像形成装置１００は、サーバ６００のＣＰＵ６０６の制御の下、印刷ジョブを実行する。
【０１４３】
本実施形態の画像形成装置１００は、例えば画像処理部１０２内にＣＰＵ１３０、ＰＷＭ生成装置２００、３００等を含んでおり、ＣＰＵ１３０により算出された補正データをＩ／Ｆ部１０１を介してサーバ６００へ出力する。サーバ６００は、この補正データをＨＤＤ６０２等の記憶装置へ格納しておき、画像形成装置１００が印刷ジョブを実行する際に補正データを画像形成装置１００へ渡しても良い。画像形成装置１００は、この補正データを各レジスタへ設定してから画像形成動作を行っても良い。また補正データは、予めサーバ６００に格納されていても良い。
【０１４４】
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【符号の説明】
【０１４５】
１  感光体
２０  現像ローラ
１００  画像形成装置
１３０  ＣＰＵ
２００、３００  ＰＷＭ生成装置
２１０、３１０  積分器
２２０  現像バイアス用高圧電源
２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２３０Ａ  ＰＷＭ生成部
３２０  帯電バイアス用高圧電源
４００  記憶部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４６】
【特許文献１】特開平９−６２０４２号公報
【特許文献２】特開２００７−６０８６５号公報
【図１】
0006003061.tif 000010
【図２】
0006003061.tif 000011
【図３】
0006003061.tif 000012
【図４】
0006003061.tif 000013
【図５】
0006003061.tif 000014
【図６】
0006003061.tif 000015
【図７】
0006003061.tif 000016
【図８】
0006003061.tif 000017
【図９】
0006003061.tif 000018
【図１０】
0006003061.tif 000019
【図１１】
0006003061.tif 000020
【図１２】
0006003061.tif 000021
【図１３】
0006003061.tif 000022
【図１４】
0006003061.tif 000023