(57)【要約】【課題】  画像に発生する濃度ムラが、スクリューピッチムラか否かを判別が可能で、さらに、スクリューピッチムラの発生を抑止することが可能な画像出力装置、濃度ムラ判別方法、及び、画像形成方法を提供すること。【解決手段】像担持体を副走査方向に移動させつつ像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、静電潜像を現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、像担持体主走査方向にスクリューのピッチとは異なる間隔で配置され、形成される画像の濃度を検出する一対の検出手段１０１ａＹ及びｂＹ、１０１ａＭ及びｂＭ、１０１ａＣ及びｂＣ、または、１０１ａＫ及びｂＫと、一対の検出手段がそれぞれ検出する濃度変化に基づいて、スクリューによる濃度ムラを判別する判別手段１０４と、を備えること。【選択図】      図７
2006106565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で配置され、前記形成される画像の濃度を検出する一対の検出手段と、
前記一対の検出手段がそれぞれ検出する濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する判別手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で配置され、前記形成される画像の濃度を検出する一対の検出手段と、
前記一対の検出手段がそれぞれ検出する濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する判別手段と、
前記判別手段により前記スクリューによる濃度ムラと判別された場合に、前記現像の条件を変化させる現像条件変更手段とを備え、
前記変更された現像の条件で現像し画像形成を行い前記スクリューによる濃度ムラの発生を抑止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記現像条件変更手段は、前記スクリューの回転数を高くする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記スクリューの回転数は、１．２倍以上２倍以下に高くする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記判別手段は、前記それぞれの濃度変化に時間差がある場合に前記スクリューによる濃度ムラと判別する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記判別手段は、前記それぞれの濃度変化に時間差があり、かつ、前記それぞれの濃度変化が同じ周期で変化する場合に前記スクリューによる濃度ムラと判別する請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置における濃度ムラ判別方法であって、
前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で、前記形成される画像の濃度を検出する段階と、
前記スクリューのピッチとは異なる間隔で検出されるそれぞれの濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する段階とを含むことを特徴とする濃度ムラ判別方法。
【請求項８】
像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成方法であって、
前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で、前記形成される画像の濃度を検出する段階と、
前記スクリューのピッチとは異なる間隔で検出されるそれぞれの濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する段階と、
前記スクリューによる濃度ムラと判別された場合に、前記現像の条件を変化させる段階を含み、前記変更された現像の条件で現像し画像形成を行い前記スクリューによる濃度ムラの発生を抑止することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式により記録紙に画像を形成する画像形成装置、その画像形成手段に利用される濃度ムラ判別装置、及び画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式における画像形成は、まず、均一に帯電された像担持体を移動させつつ表面をレーザ光で露光して静電潜像を形成し、形成した静電潜像を現像してトナー像を形成し、さらに、トナー像を記録紙に転写して、または、トナー像を中間転写体を介して記録紙に転写して、転写したトナー像を定着手段により定着して行われる。ここで、像担持体の移動方向を副走査方向、副走査方向に直交する方向を主走査方向と呼ぶことにする。
【０００３】
ところが、装置の欠陥や現像剤などの経時的な変化、或いは、温度や湿度などの環境変化などにより形成される画像に濃度ムラを発生する場合があった。濃度ムラは、画像を劣化させ画像不良となるばかりか、所定のパッチの濃度を測定結果に基づいて濃度調整を行おうとする際に正確に濃度測定ができず濃度調整に支障をきたす場合があった。例えば、濃度ムラを測定し、その測定結果に基づいて濃度調整を行う画像形成装置があるが（例えば、特許文献１参照。）、この画像形成装置では、像担持体としての感光ドラム、現像スリーブなどの円柱形状の部品の回転周期やそれらを駆動するギア等の回転周期で副走査方向に現れる濃度ムラを検出していた。また、感光ドラム、現像スリーブのみならず露光手段及び除電ランプ等の画像形成関与部品の寸法や位置を予め記憶しておき、２次元的に走査する検出手段により濃度ムラや電位ムラを検出することにより、回転周期により副走査方向に発生する濃度ムラばかりでなく、例えば、露光ランプや除電ランプ等により主走査方向に発生する濃度ムラを検出して、濃度ムラを発声している画像形成関与部品を特定して、例えば警告を行う画像形成装置がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
さらに、濃度ムラには、上記の画像形成装置で検出する副走査及び主走査方向に発生するものの他に、副走査（または主走査方向）に対し斜め方向に発生するものがある。その濃度ムラは、現像器に備えられ、現像スリーブに並設され現像剤を搬送しつつ、現像スリーブに対し現像剤の供給及び回収を行う螺旋状のスクリューにより発生する濃度ムラである。
【０００５】
ここで、そのスクリューによる濃度ムラであるスクリューピッチムラの発生について述べる。並設されるスクリューが螺旋状をしていることから、現像スリーブの外周とスクリューの外周とが最も近づき距離が最小となる位置がスクリューのピッチで軸方向である主走査方向に周期的に存在する。そして、この距離が最小となる位置はスクリューの回転により主走査方向に移動し、また、現像スリーブも回転しているので、この距離が最小となる位置は現像スリーブに対し斜め方向に移動し、現像スリーブ上で螺旋状の軌跡を描く。一方、この距離が最小となった位置での現像性能は、例えば、現像剤の経時的な劣化や環境条件の変化により他に比べ劣化する場合があり、その場合に現像された静電潜像は主走査方向にはスクリューのピッチで、副走査に対し斜め方向にムラを発生することになる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４５９０３号公報
【特許文献２】特開平５−２２４４８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に記載の画像形成装置では、上述のようなスクリューピッチムラについて記載はなく、濃度ムラがスクリューにより発生しているか否か判別することはできない。したがって、スクリューピッチムラを補正することもできない。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、画像に発生する濃度ムラが、スクリューピッチムラか否かを判別が可能で、さらに、スクリューピッチムラの発生を抑止することが可能な画像出力装置、濃度ムラ判別方法、及び、画像形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で配置され、前記形成される画像の濃度を検出する一対の検出手段と、前記一対の検出手段がそれぞれ検出する濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する判別手段とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置であって、前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で配置され、前記形成される画像の濃度を検出する一対の検出手段と、前記一対の検出手段がそれぞれ検出する濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する判別手段と、前記判別手段により前記スクリューによる濃度ムラと判別された場合に、前記現像の条件を変化させる現像条件変更手段とを備え、前記変更された現像の条件で現像し画像形成を行い前記スクリューによる濃度ムラの発生を抑止することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、前記現像条件変更手段は、前記スクリューの回転数を高くすることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、前記スクリューの回転数は、１．２倍以上２倍以下に高くすることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、前記判別手段は、前記それぞれの濃度変化に時間差がある場合に前記スクリューによる濃度ムラと判別することを特徴としている。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、前記判別手段は、前記それぞれの濃度変化に時間差があり、かつ、前記それぞれの濃度変化が同じ周期で変化する場合に前記スクリューによる濃度ムラと判別することを特徴としている。
【００１５】
また、請求項７記載の発明は、像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成装置における濃度ムラ判別方法であって、前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で、前記形成される画像の濃度を検出する段階と、前記スクリューのピッチとは異なる間隔で検出されるそれぞれの濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する段階とを含むことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項８記載の発明は、像担持体を副走査方向に移動させつつ前記像担持体上に画像形成信号に基づく静電潜像を形成し、スクリューを回転させて現像剤を搬送しつつ、前記静電潜像を前記現像剤により現像して画像形成を行う画像形成方法であって、前記像担持体主走査方向に前記スクリューのピッチとは異なる間隔で、前記形成される画像の濃度を検出する段階と、前記スクリューのピッチとは異なる間隔で検出されるそれぞれの濃度変化に基づいて、前記スクリューによる濃度ムラを判別する段階と、前記スクリューによる濃度ムラと判別された場合に、前記現像の条件を変化させる段階を含み、前記変更された現像の条件で現像し画像形成を行い前記スクリューによる濃度ムラの発生を抑止することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の濃度ムラ画像形成装置によれば、現像剤を搬送するスクリューのピッチとは異なる間隔で配置された１対の検出手段が検出する濃度変化に基づいてスクリューピッチムラを判別することができる。
【００１８】
請求項２記載の画像形成装置によれば、現像剤を搬送するスクリューのピッチとは異なる間隔で配置された１対の検出手段が検出する濃度変化に基づいてスクリューピッチムラを判別して、現像の条件を変化させてスクリューピッチムラの発生を抑止することができる。
【００１９】
請求項３記載の画像形成装置によれば、スクリュー回転数を高くすることによりスクリューピッチムラの発生を抑止することができ、さらに、濃度変化を引き起こすことがない。
【００２０】
請求項４記載の画像形成装置によれば、スクリューピッチムラの発生を抑止することが可能であり、動作不良を引き起こすことがない。
【００２１】
請求項５記載の濃度ムラ画像形成装置によれば、スクリューピッチムラの副走査方向に対し斜めに発生する濃度ムラを濃度変化の時間差により判別することができる。
【００２２】
請求項６記載の濃度ムラ画像形成装置によれば、周期的ではない偶発的な濃度変化をスクリューピッチムラと誤って識別してしまうことがない。
【００２３】
請求項７記載の濃度ムラ判別方法によれば、現像剤を搬送するスクリューのピッチとは異なる間隔で配置された１対の検出手段が検出する濃度変化に基づいてスクリューピッチムラを判別することができる。
【００２４】
請求項８記載の濃度ムラ補正方法によれば、現像剤を搬送するスクリューのピッチとは異なる間隔で配置された１対の検出手段が検出する濃度変化に基づいてスクリューピッチムラを判別して、現像の条件を変化させてスクリューピッチムラの発生を抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下では、本発明の濃度ムラ判別装置を備えた画像読取装置として複写機を例として図を参照しつつ説明する。
【００２６】
（全体構成）
図１は、本発明に係る画像形成装置としての複写機の一実施の形態を示す断面構成図である。図１に示す複写機は、いわゆるタンデム型フルカラー複写機と称せられるもので、画像読取部ＳＣ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像を形成するそれぞれの画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体ユニット７と、給紙手段２１及び定着手段２４とを備えている。
【００２７】
画像読取部ＳＣは、複写機の上部に位置し、自動原稿送り装置２０１と原稿画像走査露光装置２０２からなり、自動原稿送り装置２０１により搬送される原稿ｄの画像が原稿画像走査露光装置２０２の光学系により撮像素子であるラインイメージセンサＣＣＤにより読取られ、アナログ信号に光電変換される。
【００２８】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは垂直方向に縦列配置されており、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側にはローラ７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能に張架された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体７０が配置されている。
【００２９】
そして、中間転写体７０は中間転写体駆動ローラ７１により中間転写体駆動ローラ７１に接続された図示しない駆動装置により矢印方向に搬送されている。
【００３０】
イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、濃度検出手段１０１ａＹ及び１０１ｂＹ、１次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。
【００３１】
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、濃度検出手段１０１ａＭ及び１０１ｂＭ、１次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。
【００３２】
シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、濃度検出手段１０１ａＣ及び１０１ｂＣ、１次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。
【００３３】
黒色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、濃度検出手段１０１ａＫ及び１０１ｂＫ、１次転写ローラ５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００３４】
帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、例えばスコロトロン方式の帯電手段で、それぞれ感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面を所定の極性・電位に一様に帯電させる。また、この帯電は、図示しない除電ランプにより、光を一様に照射して感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの表面の電荷を除去した後行われる。
【００３５】
そして、ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変換されたアナログ信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに各色毎の２値或いは多値の画像データとして送られ、対応するドラム状の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに画像データの静電潜像を形成する。また、図示しない通信可能に接続された外部端末からの画像データを受けて、その画像データを露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに送り、対応するドラム状の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに画像データの静電潜像を形成する。
【００３６】
つまり、露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは画像データの示す階調値に基づいて図示しないレーザダイオードを変調し、対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にレーザ光を走査して静電潜像を形成するものである。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、周速度ｖｐで矢印ａ方向に回転し、その回転方向に対し直角方向にレーザ光を走査する。このレーザ光の走査方向を主走査方向（像担持体主走査方向）、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの回転方向を副走査方向という。また、階調値とは、例えば白を０、ベタを２５５として示し、その間は０から１刻みで段階的に、多値の画像データの各画素を示す数値である。
【００３７】
現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、キャリアとそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーとを含む現像剤を収容し、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に各色の静電潜像が形成されるごとに対応する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが駆動され、それぞれのトナー像を形成する。濃度検出手段１０１ａＹ及びｂＹ、１０１ａＭ及びｂＭ、１０１ａＣ及びｂＣ、及び、１０１ａＫ及びｂＫは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたそれぞれのトナー像の濃度を検出する１対の検出手段であり、その検出結果は、濃度ムラがスクリューピッチムラか否か判別するために用いられる（詳細は後述する。）。
【００３８】
ここで、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、画像の種類に応じて選択的に作動するように制御されてそれぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに中間転写体７０を押圧し、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成された各色の画像は、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００３９】
クリーニング手段６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋは、トナーの記録紙への転写後の感光体ドラム２１表面上の残留トナーを除去する。
【００４０】
一方、給紙カセット２０内に収容された記録媒体としての用紙Ｐは、終始手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、２次転写ローラ５Ａに搬送され、２次転写ローラ５Ａにより中間転写体７０上のカラー画像が用紙Ｐ上に一括転写される。
【００４１】
ここで、２次転写ローラ５Ａは、ここを用紙Ｐが通過して２次転写が行われるときにのみ、中間転写体７０及び用紙Ｐを介しローラ７２に圧接する。
【００４２】
画像が転写された用紙Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００４３】
一方、２次転写ローラ５Ａにより用紙Ｐにカラー画像を転写した後、用紙Ｐを曲率分離した中間転写体７０は、クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００４４】
また、濃度検出手段１０１ａＹ及びｂＹ、１０１ａＭ及びｂＭ、１０１ａＣ及びｂＣ、及び、１０１ａＫ及びｂＫは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して配置し、トナー像の濃度を検出するようにしたが、中間転写体７０に対向して配置してトナー像の濃度を検出してもよく、また、用紙Ｐのトナー像が転写される面に対向して配置してトナー像（定着、未定着のいずれか）の濃度を検出してもよい。中間転写体７０及び用紙Ｐに対向して配置する場合には、各色の濃度を一対の濃度検出手段により各色の濃度を検出することが可能である。
【００４５】
上述のように本発明に係る複写機では、画像データに基づいて、カラー画像を用紙Ｐ上に画像形成する。
【００４６】
（作像メカニズム）
さらに、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋでのトナー像の作像メカニズムの概略を図２乃至図４を参照して説明する。図２は、画像形成部１０Ｙの概略構成を示す断面図、図３は感光体１Ｙ表面上の電位の状態を説明するための説明図、図４は、搬送スクリュー４２ａＹ（４２ｂＹ）の形状を示す斜視図である。以下、イエロー色を例として説明を行うが、マゼンタ色、シアン色及び黒色については、イエロー色と同様であり、説明文中のイエロー色はマゼンタ色、シアン色または黒色に、符号ＹはＭ、ＣまたはＫにそれぞれ置き換えればよく、個々の説明は省略するものとする。
【００４７】
まず、図２に示すように、周速度ｖｐで矢印ａ方向に回転する感光体１Ｙの表面を帯電手段２Ｙにより負極性の表面電位Ｖｈとなるように帯電処理する。露光手段３Ｙによって画像に基づいてレーザ光を走査して露光されると、図３に示すように画像部の電位はＶｉまで大きく減衰し、静電潜像が形成される。
【００４８】
そして、感光体１Ｙ上に形成された静電潜像を、現像手段４Ｙでトナーを感光体１Ｙに対向して矢印ｃ方向に周速度ｖｓで回転する回転体の現像剤担持体である現像スリーブ４１Ｙを介し現像し、イエロー色のトナー像を形成する。現像スリーブ４１Ｙには、図示しないバイアス電圧印加手段により直流成分のＤＣバイアス電圧Ｖｄｃに交流成分のＡＣバイアス電圧Ｖａｃを重畳した負極性の現像バイアス電圧Ｖｂが印加され現像が行われる。トナーが付着するのは、基本的には、｜Ｖｉ｜≦｜Ｖｂ｜の条件下である。
【００４９】
また、現像剤は、図４に示すようなスクリューピッチがｐの螺旋状の搬送スクリュー４２ａＹが図２の矢印ｄ方向に回転数Ｎ〔ｒｐｍ〕で回転することにより奥方向に、搬送スクリュー４２ｂＹが図２の矢印ｅ方向に回転することにより手前方向に搬送されつつ、現像スリーブ４１Ｙによって現像位置に搬送される。このときトナーは、キャリアと撹拌されて相互摩擦による摩擦帯電により負極性に帯電されており、この帯電されたトナーが低電位Ｖｉに減衰した画像部に付着し、トナー像が形成される。
【００５０】
（スクリューピッチムラ）
ここで、濃度ムラについて説明する。濃度ムラには、各部の回転周期で副走査に発生する濃度ムラ及び部品不良などで主走査方向に発生する濃度ムラがあるが、その他に、搬送スクリュー４２ａＹによる濃度ムラであるスクリューピッチムラがある。スクリューピッチムラは、各部の回転周期で副走査に発生する濃度ムラ及び部品不良などで主走査方向に発生する濃度ムラとは異なり、低濃度部のピッチが搬送スクリュー４２ａＹのスクリューピッチｐで、副走査方向（または主走査方向）に対し斜め方向に発生するものであり、スクリューピッチムラの模式図を図５に示す。
【００５１】
図６は、スクリューピッチムラの発生メカニズムについて説明するための画像形成部１０Ｙの概略を示す上面図である。図６には搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹのスクリュー形状をそれぞれについて一部を曲線で示したが、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹが上述のように回転すると、それぞれのスクリューは、実線で示す位置から破線で示す位置に移動し、現像剤を矢印で示すように搬送し循環させる。この搬送に伴いトナーとキャリアを撹拌し、トナーが補給口から補給される。この現像剤の搬送速度すなわち搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数Ｎは、低ければトナー不足となり濃度低下を発生し、回転数が高すぎると例えば搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの図示しない軸受け部での発熱によりトナーが溶融し後に冷えて固着してしまい動作不良を引き起こすので、例えば所定の印字率の画像を連続して形成できるような現像剤の搬送速度以上となるような回転数に定められている。
【００５２】
一方、スクリューは螺旋の状をしていることから、現像スリーブ４１Ｙの外周と搬送スクリュー４２ａＹの外周とが最も近づき距離が最小となる位置があり、それは搬送スクリュー４２ａＹの螺旋のピッチで主走査方向に周期的に存在する。そして、この距離が最小となる位置は搬送スクリュー４２ａＹの回転により主走査方向に実線で示す位置から破線で示す位置に移動し、また、現像スリーブ４１Ｙも回転（図２矢印ｃ方向）しているので、この距離が最小となる位置は現像スリーブ４１Ｙに対し斜め方向に移動することになり、現像スリーブ４１Ｙ上に図６に示すように螺旋状の軌跡を描く。一方、この距離が最小となった位置での現像性能は、例えば、現像剤の経時的な劣化や環境条件の変化により他に比べ劣化する場合があり、その場合に現像された静電潜像は、主走査方向にピッチｐで、図６に示すように感光体１Ｙ上に副走査または主走査方向に対し斜め方向の低濃度部を発生する。そして、中間転写体７０に転写され、さらに、用紙Ｐ上に転写されて形成された画像に図５に示したようなスクリューピッチムラを発生することになる。（図６では、感光体１Ｙ上の副走査方向に対し斜め方向の低濃度部を２箇所について示したが、実際には、主走査方向の現像スリーブ４１Ｙの外周と搬送スクリュー４２ａＹの外周とが最も近づき距離が最小となる位置の全てについて低濃度部となる。）。
【００５３】
また、濃度検出手段１０１ａＹ及び１０１ｂＹは、主走査方向に搬送スクリュー４２ａＹのスクリューピッチｐとは異なる距離、すなわち、ｐ、２ｐ、３ｐ・・・・を除く距離であればよく、例えば、本例ではその距離を１．５ｐとして配置されている（理由は後述）。
【００５４】
（制御構成）
次に、本実施の形態における画像形成装置の制御構成を図７に示す機能ブロック図を参照して説明する。
【００５５】
ハードウェア群１００は、上述の図１を用いて説明した各部に加え、各部を駆動するための駆動手段等を含んで構成される。
【００５６】
制御手段１０２は、画像形成装置の各部の制御を行う。そのために、ＣＰＵ（図示せず）と、各種のプログラム、及び、そのプログラムを実行するときに必要な各種データや現像条件に係るパラメータ値を含む画像形成に係る各種パラメータ値を記憶すると共に、各種のプログラムを実行するときのワークエリアを構成するシステムメモリ（図示せず）と、を含んで構成される。また、画像データに基づいて画像を形成するようにハードウェア群１００の各部を制御するが、その際には、システムメモリに記憶されている各種データや各種パラメータ値に従ってハードウェア群１００の各部を制御する。ここで、現像条件に係るパラメータ値とは、例えば、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの周速度ｖｐ、各現像スリーブ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの周速度ｖｓ、各現像スリーブ４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋに印加される直流成分のＤＣバイアス電圧Ｖｄｃに交流成分のＡＣバイアス電圧Ｖａｃを重畳した負極性の現像バイアス電圧Ｖｂ、各搬送スクリュー４２ａＹ、４２ａＭ、４２ａＣ、４２ａＫの回転数Ｎである。
【００５７】
濃度検出手段１０１ａＹ及びｂＹ、１０１ａＭ及びｂＭ、１０１ａＣ及びｂＣ、及び、１０１ａＫ及びｂＫは、それぞれの感光体上に形成されたそれぞれのトナー像の濃度を検出する。例えば、反射型センサを用い、その出力値と濃度との相関関係から濃度を検出する。
【００５８】
濃度ムラ判別手段１０４（判別手段）は、それぞれの感光体上に形成されたそれぞれのトナー像の濃度を１対の濃度検出手段１０１ａＹ及びｂＹ、１０１ａＭ及びｂＭ、１０１ａＣ及びｂＣ、及び、１０１ａＫ及びｂＫが検出する濃度変化に基づいて、濃度ムラがスクリューピッチムラか否か判別を行う（詳細は後述）。
【００５９】
現像条件変更手段１０３は、濃度ムラの判別結果に応じて、制御手段１０２の現状条件に係るパラメータ値を書き換える（詳細は後述）。
【００６０】
上述のような構成によればまた、現状条件に係るパラメータ値を書き換え、画像データに基づいて書き換えられたパラメータ値に従ってハードウェア群１００の各部を制御して画像形成を行うので、濃度ムラの抑止された画像を得ることができる。特に本実施の形態では、詳細は後述するが濃度ムラがスクリューピッチムラか否か判別を行い、スクリューピッチムラの場合には、スクリューピッチムラに応じたパラメータ値を書き換えて画像形成の制御を行うのでスクリューピッチムラの発生を抑止することが可能である。
【００６１】
（濃度ムラ判別方法及び画像形成方法）
さらに、図８に示すフローチャートを用いて本画像形成装置で行う画像形成方法の手順を説明する。図８は本発明に係る画像形成方法の手順を示すフローチャートである。尚、濃度ムラ判別方法については、画像形成方法の手順を説明する過程で明らかにする。
【００６２】
まず、制御手段１０２は、濃度ムラ検出用画像（以下検出用画像と記す）作成の場合に（ステップＳ１０１、Ｙ。以下、ステップＳ１０１をＳ１０１と省略して記載する。また、他のステップも同様に省略して記載する。）、検出用画像を作成するようにハードウェア群１００を制御する（Ｓ１０２）。ここで、検出用画像作成の場合とは、例えば、所定の枚数の画像形成を行った場合、所定の時間が経過した場合、電源投入時などでよい。また、検出用画像は、1対の濃度検出手段の双方で検出可能な位置に形成された均一濃度のパッチでよく、Ａ４サイズ程度が適当である。また、濃度はトナーの消費量を抑えるために低濃度でも構わない。
【００６３】
次に、濃度ムラの判別を行う（Ｓ１０３）。イエロー色についての濃度ムラの判別を例に、図９を用いて説明する。図９は、濃度検出手段１０１ａＹ及び１０１ｂＹの濃度検出結果の一例を示す図である。
【００６４】
まず、濃度検出手段１０１ａＹ及び１０１ｂＹで検出用画像の濃度を検出する。そして、濃度検出手段１０１ａＹまたは１０１ｂＹの濃度検出結果から、検出用画像内の濃度変化ΔＤを検出し、ΔＤが所定の濃度値以上であれば、濃度ムラとして検出する。
【００６５】
次に、濃度ムラ判別手段１０４は、その濃度ムラがスクリューピッチムラか否か判別する。前述したようにスクリューピッチムラは、濃度変化が搬送スクリュー４２ａＹのスクリューピッチｐで、副走査に対し斜め方向に発生するので、濃度変化が斜めであることを検出することによりスクリューピッチムラと判別できる。ここで、濃度検出手段１０１ａＹと濃度検出手段１０１ｂＹとの距離がスクリューピッチｐと同じ距離、ｐ、２ｐ、３ｐ・・・・として図５に示すようなスクリューピッチムラを検出すれば、濃度検出手段１０１ａＹと濃度検出手段１０１ｂＹの出力は同じものとなる。しかし、本実施の形態では、濃度検出手段１０１ａＹと濃度検出手段１０１ｂＹとの距離は、スクリューピッチｐとは異なる距離（例えば１．５ｐ）である。したがって、図９に示すように、例えば、検出用画像の濃度検出開始から低濃度部検出までの時間ｔａとｔｂは異なって検出される。一方、副走査方向に各部の回転周期で現れる濃度ムラの場合には、濃度検出手段１０１ａＹと濃度検出手段１０１ｂＹとの距離がスクリューピッチｐとは異なる距離であっても、ｔａとｔｂは同じとなる。よって、ｔａとｔｂが異なった場合つまり濃度変化に時間差がある場合に、濃度ムラが斜めであると検出でき、スクリューピッチムラと判別することができる。
【００６６】
また、濃度ムラが斜めであることの検出を、図９に示す濃度検出手段１０１ａＹと濃度検出手段１０１ｂＹが検出する濃度変化の時間の時間差Δｔを検出するようにして、濃度ムラ判別手段１０４は、時間差Δｔがあったらスクリューピッチムラと判別するようにしてもよい。またさらに、上記条件に加えて濃度検出手段１０１ａＹ及び１０１ｂＹにおいてそれぞれ濃度変化が周期的である場合、つまり例えば周期Ｔを検出する場合にスクリューピッチムラと識別するようにしてもよく、周期Ｔを検出することにより、周期的ではない偶発的な濃度変化をスクリューピッチムラと誤って識別してしまうことがない。
【００６７】
そして、濃度ムラを検出し（Ｓ１０４、Ｙ）、スクリューピッチムラであると判別した場合（Ｓ１０５Ｙ）には、現像条件変更手段１０３は、制御手段１０２のシステムメモリに記憶されているパラメータ値の内のスクリューピッチムラに係る現状条件のパラメータ値のいずれかを現状条件が向上する方向の値に書き換える。例えば、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数であれば速くし、現像バイアス電圧ＶｂであればＤＣバイアス電圧ＶｄｃまたはＡＣバイアス電圧を大きくし、現像スリーブ４１Ｙの周速度ｖｓであれば大きくする。このようにして現像性能を向上させてスクリューピッチムラの発生を抑止する。ただし、現像バイアス電圧Ｖｂや現像スリーブ４１Ｙの周速度ｖｓを変化させると濃度が変化する場合があるが、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数は大きくしても濃度を変化させないので、この場合には、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数を変化させることが望ましい。
【００６８】
一方、濃度ムラを検出し（Ｓ１０４、Ｙ）、スクリューピッチムラではないと判別した場合（Ｓ１０５Ｎ）には、現像条件変更手段１０３は、制御手段１０２のシステムメモリに記憶されているパラメータ値の内のスクリューピッチムラとは係らない現像条件のパラメータ値を書き換えるが、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数のパラメータは除く。搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数はスクリューピッチムラの発生の抑止に効果があるからである。
【００６９】
上記説明ではイエロー色について述べたが他の色についても同様に濃度ムラを判別し濃度ムラ補正を行う。
【００７０】
ここで、搬送スクリュー４２ａＹ及び４２ｂＹの回転数は、スクリューピッチムラが発生した場合に、１．２倍以上にするとスクリューピッチムラは無くなる。しかしながら、上述したように速過ぎると動作不良を引き起こす場合があるので、１．２倍以上２倍以下とすることが望ましい。
【００７１】
上述のようにしてスクリューピッチムラが発生した場合には、パラメータ値が書き換えられて、その書き換えられたパラメータ値に基づいて制御手段が画像形成を行うのでスクリューピッチムラの発生を抑止することができる。また、濃度検出結果に基づいて濃度補正を行う場合に、スクリューピッチムラの発生を抑止することにより、より正確に濃度補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係る画像形成装置としての複写機の概略機械構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す複写機の画像形成部の概略構成を示す断面図である。
【図３】感光体の表面上の電位の状態を説明するための図である。
【図４】搬送スクリューの形状を示す斜視図である。
【図５】スクリューピッチムラの模式図である。
【図６】スクリューピッチムラの発生メカニズムについて説明するための画像形成部の概略を示す上面図である。
【図７】本実施の形態の複写機の制御構成を示す機能ブロック図である。
【図８】本発明に係る画像形成方法の手順を示すフローチャートである。
【図９】濃度検出結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
ＳＣ  画像読取部
１０Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  画像形成部
１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  感光体
４Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  現像手段
４１Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  現像スリーブ
４２ａＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  搬送スクリュー
１００  ハードウェア群
１０１ａＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  濃度検出手段
１０１ｂＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ  濃度検出手段
１０２  制御手段
１０３  現像条件変更手段
１０４  濃度ムラ判別手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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