(57)【要約】【課題】感光ドラム及び現像スリーブの起動後、両者の隙間である現像ギャップの周期変動情報が取得される前にトナー像の現像を開始できる画像形成装置を提供する。【解決手段】制御部１１０は、現像電圧の交流成分を検知して感光ドラム１の位相位置ごとの感光ドラム１と現像スリーブ４０の間隔情報を検知可能である。ＤＣコントローラＦ５は、前回の起動時に更新した現像ギャップの周期変動情報を直流電圧に反映した現像電圧を現像スリーブに印加して画像形成を開始する。その後、画像形成を行いつつ感光ドラムの１回転にわたって現像ギャップを検知して現像ギャップの周期変動情報を更新する。【選択図】図１
2015232635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
回転する前記像担持体に静電像を形成する静電像形成部と、
現像剤を担持して前記像担持体と隙間を隔てて回転する現像剤担持体と、
前記像担持体の静電像をトナー像に現像するために、直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を前記現像剤担持体に印加する電源と、
現像電圧の交流成分を検知して前記像担持体の位相位置ごとの前記像担持体と前記現像剤担持体の間隔情報を検知可能な間隔検知部と、
前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態で前記間隔検知部により前記間隔情報を取得して、取得した前記間隔情報に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの静電像形成条件と現像電圧条件との少なくとも一方を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記現像剤担持体を起動してから少なくとも前記像担持体の１回転における前記間隔情報が取得されるまでの画像形成においては、前記現像剤担持体を起動する以前に記録された前記像担持体の位相位置ごとの間隔情報に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの静電像形成条件と現像電圧条件との少なくとも一方を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態とは、前記像担持体を回転させた状態で前記現像剤担持体を停止させた後に、前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態とは、前記像担持体と前記現像剤担持体とが停止した状態から前記像担持体と前記現像剤担持体とを起動して画像形成を開始した状態であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記現像剤担持体を起動してから少なくとも前記像担持体の１回転における前記間隔情報が取得された後は、新たに取得した前記間隔情報に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの現像電圧の直流電圧を変化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体に付設されて前記像担持体の位相位置情報を出力するロータリエンコーダを備え、
前記制御部は、前記ロータリエンコーダの出力に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの現像電圧の直流電圧を変化させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、画像データを検知してハーフトーン画像主体の画像データと文字画像主体の画像データとを判別し、画像データが文字画像主体の画像データの場合は前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態で前記間隔検知部により前記間隔情報を取得する一方、画像データがハーフトーン画像主体の画像データの場合は、前記像担持体及び前記現像剤担持体を起動してから前記像担持体の少なくとも１回転における前記間隔情報が取得された後に画像形成を開始させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電圧と直流電圧を重畳した現像電圧を現像剤担持体に印加して像担持体の静電像をトナー像に現像する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転する像担持体に画像の静電像を形成し、現像剤を担持して回転する現像剤担持体に交流電圧と直流電圧とを重畳した現像電圧を印加して静電像をトナー像に現像する画像形成装置が広く用いられている。像担持体と現像剤担持体とが隙間を隔てて対向する画像形成装置では、像担持体と現像剤担持体の回転に伴って両者の隙間が変動すると、同一静電像に現像されるトナー量が変化して、記録材に定着させた出力画像に像担持体の回転方向の濃度ムラが発生する。
【０００３】
そのため、画像形成を開始する前に、像担持体と現像剤担持体の隙間（現像ギャップ）の周期変動情報を取得して、取得した周期変動情報に基づいて画像形成時に現像剤担持体に印加する現像電圧を変化させる制御が提案されている（特許文献１、２）。
【０００４】
特許文献１では、画像形成を開始する前に、画像形成時と同一条件で現像スリーブ及び感光ドラムを回転させた状態で現像スリーブに交流電圧を印加して現像ギャップの静電容量を連続的に測定することで、現像ギャップの周期変動情報を取得している。画像形成時には、取得した現像ギャップの周期変動情報に基づいて、現像ギャップの周期変動を相殺するように現像電圧の直流電圧を変化させている。
【０００５】
特許文献２では、連続画像形成の途中で定期的に画像形成を中断して、現像ギャップの周期変動情報を取得して、現像ギャップの周期変動情報を更新し、再開後の画像形成で使用する現像電圧に反映させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２８７０７５号公報
【特許文献２】特開２００９−３００９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２に開示される制御では、像担持体と現像剤担持体を回転させて現像ギャップの周期変動情報を取得している間は、トナー像の現像を開始できない。
【０００８】
本発明は、現像ギャップの周期変動情報が取得される前にトナー像の現像を開始できる画像形成装置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】
【０００９】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、回転する前記像担持体に静電像を形成する静電像形成部と、現像剤を担持して前記像担持体と隙間を隔てて回転する現像剤担持体と、前記像担持体の静電像をトナー像に現像するために、直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を前記現像剤担持体に印加する電源と、現像電圧の交流成分を検知して前記像担持体の位相位置ごとの前記像担持体と前記現像剤担持体の間隔情報を検知可能な間隔検知部と、前記現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態で前記間隔検知部により前記間隔情報を取得して、取得した前記間隔情報に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの静電像形成条件と現像電圧条件との少なくとも一方を制御する制御部と、を備えるものである。そして、前記制御部は、前記現像剤担持体を起動してから少なくとも前記像担持体の１回転における前記間隔情報が取得されるまでの画像形成においては、前記現像剤担持体を起動する以前に記録された前記像担持体の位相位置ごとの間隔情報に基づいて前記像担持体の位相位置ごとの静電像形成条件と現像電圧条件との少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置では、現像剤担持体を起動して画像形成を開始した状態で像担持体の位相位置ごとの間隔情報を取得するので、間隔情報の取得完了を待たずに画像形成を開始できる。そして、静電像形成条件と現像電圧条件との少なくとも一方が現像剤担持体を起動する以前に取得した像担持体の位相位置ごとの間隔情報に基づいているので、出力画像に著しい濃度ムラが発生したり、濃度の段差が目立ったりしにくい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】実施の形態１における画像形成条件の制御系のブロック図である。
【図３】現像電圧の説明図である。
【図４】現像ギャップと現像ギャップ検出回路の出力の関係の説明図である。
【図５】現像ギャップと出力画像濃度の関係の説明図である。
【図６】直流電圧と出力画像濃度の関係の説明図である。
【図７】画像形成装置の起動時に検知される差電圧の説明図である。
【図８】画像形成装置の起動時の直流電圧の制御の説明図である。
【図９】実施の形態１の制御のフローチャートである。
【図１０】記録材の給送リトライ時の直流電圧の制御の説明図である。
【図１１】実施の形態２の制御のフローチャートである。
【図１２】実施の形態３における画像形成条件の制御系のブロック図である。
【図１３】実施の形態３の制御のフローチャートである。
【図１４】記録材の給送リトライ時の直流電圧の制御の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
＜実施の形態１＞
（画像形成装置）
図１は実施の形態１の画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１に形成されたトナー像を搬送ベルト５に担持させた記録材に転写するモノクロプリンタである。画像形成装置１００は、周知の電子写真方式により、画像データに応じた静電像の形成、静電像のトナーによる現像、トナー像の記録材に対する転写／定着を実行する。
【００１４】
感光ドラム１は、直径φ８４ｍｍのアルミニウムシリンダ表面に感光層としてアモルファスシリコン感光層が形成されている。感光ドラム１は、主走査方向に露光装置３の走査露光を受けつつ、副走査方向に回転する。
【００１５】
コロナ帯電器２は、コロナ放電に伴う荷電粒子を感光ドラム１に照射して、感光ドラム１の周面を暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置３は、帯電した感光ドラム１の周面に、半導体レーザーから射出させたレーザービームを多面体ミラーで主走査方向に走査して感光ドラム１に画像の静電像を書き込む。現像装置４は、一成分現像剤を現像スリーブ４０に担持させて感光ドラム１の静電像をトナー像に現像する。
【００１６】
搬送ベルト５は、記録材を吸着搬送して転写部Ｔ２を通過させた後に定着装置８へ搬送する。転写ローラ６は、搬送ベルト５の内側面を押圧して、感光ドラム１と搬送ベルト５の間に記録材に対するトナー像の転写部Ｔ２を形成する。転写ローラ６は、搬送ベルト５を介して記録材と感光ドラム１とを圧接させる。転写電圧電源６Ｄは、転写ローラ６に転写電圧を印加して、感光ドラム１に担持されたトナー像を記録材Ｐへ転写させる。
【００１７】
定着装置８は、トナー像が転写された記録材を加熱加圧して記録材に画像を定着させる。定着装置８は、熱源のハロゲンランプ８ｃを内包した加熱ローラ８ａに加圧ローラ８ｂを圧接して記録材の加熱ニップを形成する。加熱ローラ８ａは、アルミニウム製のローラの表面にシリコーンゴムの弾性層を配置し、弾性層の表面をフッ素樹脂（ＰＦ）のチューブ材料の離型層で被覆して構成される。ドラムクリーニング装置７は、感光ドラム１にクリーニングブレードを当接させて、転写部Ｔ２を通過した感光ドラム１の周面の転写残トナーを回収する。
【００１８】
エンコーダ１０は、感光ドラム１の軸部に配置されたインクリメンタルパターンを光学センサで読み取る。感光ドラム１の周面の各位相位置は、エンコーダ１０によるホームポジションからのパルスカウント数で区別可能である。
【００１９】
（現像装置）
図２は実施の形態１の画像形成装置の制御系のブロック図である。図３は現像電圧の説明図である。図２は、画像形成装置の現像電源４０Ｄ、現像ギャップの静電容量検出部、検出信号の低周波信号比較部、増幅部、増幅信号の処理部の関係を表す。
【００２０】
図１に示すように、現像装置４は、磁性トナーの現像剤（一成分現像剤）を現像容器４１に収納している。現像剤は、現像スリーブ４０の反対側から現像容器４１に補給され、現像容器４１内で現像スリーブ４０へ向かって攪拌を受けつつ移動する。
【００２１】
現像容器４１の感光ドラム１に向かう開口部に回転自在な現像スリーブ４０が配置される。現像スリーブ４０の内側に非回転のマグネットローラ４３が配置される。現像スリーブ４０は、非磁性ステンレス合金で形成され、感光ドラム１に対して平均距離３００［μｍ］の隙間を隔てて配置され、回転駆動される。
【００２２】
現像スリーブ４０は、マグネットローラ４３の磁力で表面に現像剤を担持し、層厚規制部材４２によって現像剤の層厚を規制される。現像スリーブ４０は、不図示の摩擦板に摩擦して帯電した現像剤を、回転に伴って感光ドラム１との対向する現像領域に搬送する。
【００２３】
現像スリーブ４０は、感光ドラム１の表面にギャップＧｓｄを隔てて対向配置された円筒形状の金属スリーブである。感光ドラム１の静電像をトナー像に現像する際には、現像スリーブ４０に現像電圧を印加して、現像スリーブ４０と感光ドラム１との間に電界を形成する。
【００２４】
図２に示すように、現像電源４０Ｄは、ＤＣ高圧駆動回路４０ｅにより生成された直流電圧と、ＡＣ高圧駆動回路４０ｆにより生成された交流電圧とをトランスＴにより重畳して現像電圧を生成する。図３に示すように、現像スリーブ４０に印加される現像電圧は、ＤＣ成分が平均＋３７０Ｖ、ＡＣ成分のＰ−Ｐ電圧が１６００Ｖ、周波数が２.７ＫＨｚの矩形波バイアスである。現像電源４０Ｄは、ＤＣ成分による転写部Ｔ２の電界強度を制御することによって、現像性の制御を行う。
【００２５】
以上説明したように、静電像形成部の一例である露光装置３等は、回転する像担持体の一例である感光ドラム１に静電像を形成する。現像剤担持体の一例である現像スリーブ４０は、現像剤を担持して感光ドラム１と隙間を隔てて回転する。電源の一例である現像電源４０Ｄは、感光ドラム１の静電像をトナー像に現像するために、直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ４０に印加する。
【００２６】
（現像ギャップ変動）
現像装置４は、現像スリーブ４０を感光ドラムに対して非接触に支持して回転させるので、現像スリーブ４０の周速を制御することにより、トナー供給量、画像濃度の調整が独立に行える。現像装置４は、現像スリーブ４０の表面に現像剤を薄層コーティングさせることで、トナーへの電荷付与性能および搬送性能を安定化させることができる。
【００２７】
しかし、現像スリーブ４０を感光ドラム１に対して非接触に回転させる方式は、現像スリーブ４０と感光ドラム１の回転に伴って、両者間に形成される隙間すなわち現像ギャップＧｓｄが変動する。現像ギャップＧｓｄが変動すると、転写部Ｔ２に現像ギャップＧｓｄの変動幅に応じた電界強度の変動が生じて、現像性が変動して感光ドラム１の回転方向にトナー像の濃度むらが発生する。
【００２８】
現像ギャップＧｓｄは、独立して回転する感光ドラム１と現像スリーブ４０の間に形成されるため、それぞれの円筒形状の真円度や回転軸の振れ、偏芯が現像ギャップＧｓｄの変動要因となる。感光ドラム１と現像スリーブ４０との間にスペーサのコロが配置されている場合はコロの真円度も変動要因となる。現像ギャップＧｓｄは、変動の中心値に対してある一定幅の振れ幅を持ち、現像ギャップＧｓｄの振れ幅が一定範囲を超えると出力画像に濃度ムラが顕在化する。
【００２９】
そこで、画像形成装置１００では、画像形成中に現像ギャップＧｓｄを測定して、現像ギャップＧｓｄの増減に応じて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを変化させて、現像ギャップＧｓｄの増減がトナー像の現像性に及ぼす影響を軽減している。現像ギャップＧｓｄが拡大すると直流電圧Ｖｄｃの絶対値を大きくし、現像ギャップＧｓｄが縮小すると直流電圧Ｖｄｃの絶対値を小さくして、出力画像の濃度ムラを抑制している。
【００３０】
（直流電圧制御）
図４は現像ギャップと現像ギャップ検出回路の出力の関係の説明図である。図５は現像ギャップと出力画像濃度の関係の説明図である。図６は直流電圧と出力画像濃度の関係の説明図である。図４は、現像ギャップＧｓｄに対する差信号ΔＦの増幅後の電圧の関係を表す。図５は、現像ギャップＧｓｄを、２６０［μｍ］から３４０［μｍ］の範囲で可変させた際、画像形成装置１００で出力可能な２５６階調のハーフトーンの内、４８階調目（３０ｈ）のハーフトーン濃度と現像ギャップＧｓｄとの関係を表す。図６は、現像ギャップＧｓｄを３００［μｍ］に固定した条件で、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを３４０Ｖから４００Ｖで可変させたときの４８階調目（３０ｈ）のハーフトーン濃度の変化を表す。
【００３１】
図２に示すように、現像電源４０ＤのトランスＴの出力の一端は、コンデンサＣ１（２０００［ｐＦ］）、Ｃ２（０．１［μＦ］）の直列回路を介して接地電位に接続されている。間隔検知部の一例であるＰ−Ｐ電圧検出回路４０ｇは、現像電圧の交流成分を検知して感光ドラム１の位相位置ごとの感光ドラム１と現像スリーブ４０の間隔情報を検知可能である。Ｐ−Ｐ電圧検出回路４０ｇは、コンデンサＣ２の両端に形成される電圧をＤＣ電圧に変換して、感光ドラム１と現像スリーブ４０との間に形成される静電容量（ＣＩ）に対応する静電容量信号として取り出す。静電容量信号は、感光ドラム１の回転周期（５３０ｍｓｅｃ）に相当するローパスフィルタＦ１と、現像スリーブ４０の回転周期の約１／３（５６ｍｓｅｃ）に相当するローパスフィルタＦ２とを通して必要な周波数成分を抽出される。ここでは、少なくとも２つのローパスフィルタを通して処理することが望ましい。
【００３２】
ローパスフィルタＦ１を通した静電容量信号は、感光ドラム１の１回転の長さにわたる現像ギャップＧｓｄの周期変動情報を反映している。ローパスフィルタＦ２を通した静電容量信号は、感光ドラム１の回転周期よりも短い周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動情報を反映している。
【００３３】
差分回路Ｆ３は、ローパスフィルタＦ１を通過した静電容量信号とローパスフィルタＦ２を通過した静電容量信号との差信号ΔＦを出力する。差信号ΔＦは、現像ギャップＧｓｄが感光ドラム１の回転周期よりも短い周期において、感光ドラム１の回転周期の距離変動の平均値より大きい（静電容量が小さい）量、及び平均距離より小さい（静電容量が大きい）量に応じている。
【００３４】
増幅回路Ｆ４は、差分回路Ｆ３が出力する差信号ΔＦを、ＤＣコントローラＦ５のＡ／Ｄ変換回路で扱う３．３Ｖレンジ内で高精度に電圧検出が可能な範囲に増幅する。ＤＣコントローラＦ５は、差信号ΔＦの増幅後の信号波形に応じて、現像電圧の直流電圧ＶＤＣの値に補正を加え、現像ギャップＧｓｄの増減に起因する現像装置４の現像性の変動を補う。
【００３５】
ここで、ＤＣコントローラＦ５に対する入力電圧、すなわち増幅後の差信号ΔＦを増幅信号Ｖｌｐｆとする。現像ギャップをＧｓｄ［μｍ］とする。図４に示すように、現像ギャップＧｓｄ［μｍ］とＤＣコントローラＦ５の増幅信号Ｖｌｐｆとの関係は次式のように近似される。
Ｖｌｐｆ＝−２．０×１０−２×Ｇｓｄ＋７．６５      ・・・  （１）
【００３６】
図５に示すように、現像ギャップＧｓｄが増加すると記録材に定着した出力画像の反射濃度が低下する。画像形成装置１００において、現像ギャップＧｓｄの変動が生じた場合に視覚的に濃度変動が大きく感じられる階調領域は、画像形成装置１００が出力可能な２５６階調のハーフトーンのなかで、４８階調付近である。そこで、図５では、現像ギャップＧｓｄを、設計中心である３００［μｍ］を含む２６０［μｍ］から３４０［μｍ］の範囲で変化させた場合について、現像ギャップと２５６階調中の４８階調目のハーフトーン濃度との関係を表している。
【００３７】
現像ギャップをＧｓｄ［μｍ］とし、２５６階調中の４８階調目の濃度をＤ３０ｈとしたとき、両者の関係は下記式（２）で表わせる。
Ｄ３０ｈ＝−１．１２×１０−３×Ｇｓｄ＋０．６０８  ・・・  （２）
【００３８】
実施の形態１では、現像ギャップＧｓｄの変動が生じた際に生じる濃度ムラを補正するために、現像ギャップＧｓｄの刻々の測定値に応じて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを細かく調整する。図６に示すように、直流電圧Ｖｄｃを増加させると、出力画像濃度が高まって、現像ギャップＧｓｄの増加に伴う出力画像濃度の低下を相殺できる。図６では、現像ギャップＧｓｄを設計中心の３００［μｍ］に固定した状態で、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃ［Ｖ］を、３４０Ｖから４００Ｖまで可変させて、２５６階調中の４８階調のハーフトーン画像の濃度Ｄ３０ｈを測定している。
【００３９】
図６における直流電圧Ｖｄｃと濃度Ｄ３０ｈの関係は、下記式（３）で表わせる。
Ｄ３０ｈ＝１．６７×１０−３×Ｖｄｃ−０．３４６    ・・・  （３）
【００４０】
式（１）から、現像ギャップＧｓｄがＸ［μｍ］大きくなると、ＤＣコントローラＦ５の増幅信号Ｖｌｐｆは、ΔＶｌｐｆ変化する。
ΔＶｌｐｆ−２．０×１０−２×Ｘ［Ｖ］
【００４１】
式（２）から、現像ギャップＧｓｄがＸ［μｍ］大きくなると、２５６階調中の４８階調部分の濃度Ｄ３０ｈは、ΔＤ３０ｈ薄くなる。
ΔＤ３０ｈ＝０．００１１２×Ｘ
【００４２】
式（３）から、０．００１１２×Ｘ薄くなった濃度Ｄ３０ｈを補償するには、直流電圧ＶｄｃをΔＶｄｃ大きくする必要がある。
ΔＶｄｃ＝１．１２×１０−３／１．６７×１０−３×Ｘ＝０．６７１×Ｘ［Ｖ］
【００４３】
このようにして、検出された現像ギャップ変動情報を基に、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃに補正を加えることで、特に４８階調目付近のハーフトーンに生じる濃度ムラの補正が可能になる。
【００４４】
実施の形態１では、時刻ｔ４から時刻ｔ５まで、検出される信号から現像ギャップの平均値を算出し、サンプリング毎に現像ギャップの平均値との差をとることによりサンプリング毎に現像ギャップが広くなっているか狭くなっているのかを判別する。上述した図４は、時刻ｔ３以降に検出される現像ギャップと電圧の関係を表している。
【００４５】
（起動時の制御）
図７は画像形成装置の起動時に検知される差電圧の説明図である。図７は、画像形成ジョブ開始からの経過時間と、差信号ΔＦの増幅後の電圧と関係を表す。図２に示す増幅回路Ｆ４が出力する差信号ΔＦの増幅信号Ｖｌｐｆの波形は、感光ドラム１の起動後の時間経過に伴って図７のように変化する。
【００４６】
図７に示すように、感光ドラム１の起動後、時刻ｔ１で現像電圧（直流電圧＋交流電圧）が現像スリーブ４０に印加される。続いて、時刻ｔ２では、時刻ｔ１以降、最初に感光ドラム１のホームポジションＨ．Ｐが検出される。
【００４７】
時間Ｔ１＝（ｔ３−ｔ１）は、感光ドラム１の起動後、ＤＣコントローラＦ５が現像ギャップＧｓｄの距離を認識できるようになるまでの時間である。すなわち、感光ドラム１の起動後、コンデンサＣ２の端子電圧をＰ−Ｐ電圧検出回路４０ｇによりＤＣ変換し、ローパスフィルタＦ１、Ｆ２を通過させ、差信号ΔＦを取り出して増幅信号ＶｌｐｆがＤＣコントローラＦ５の出力に反映されるまでの時間である。ＤＣコントローラＦ５は、時刻ｔ３以降において、現像ギャップＧｓｄの変動に対応する電圧信号を検出する。
【００４８】
時刻ｔ４は、時刻ｔ３以降、最初に感光ドラム１のホームポジションＨ．Ｐが検出されるタイミングである。ＤＣコントローラＦ５は、時刻ｔ４から次のホームポジションＨ．Ｐ検出タイミングである時刻ｔ５までの時間にわたって検出した増幅信号Ｖｌｐｆを平均化処理して感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動情報を計算して保存する。ＤＣコントローラＦ５は、感光ドラム１の回転周期における各位相位置での現像ギャップＧｓｄを計算して周期変動波形を求めてメモリＭ５に保存する。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの増幅信号Ｖｌｐｆの測定結果の平均値を画像形成装置１００の基準値に合わせ込むことで、図４の関係を取得してメモリＭ５に保持する。
【００４９】
ＤＣコントローラＦ５は、時刻ｔ５以降は、増幅信号ＶｌｐｆとメモリＭ５に保持された現像ギャップＧｓｄの周期変動情報とに基づいて刻々の現像ギャップＧｓｄを算出する。ＤＣコントローラＦ５は、算出した現像ギャップＧｓｄを図５の関係に基づいて濃度変動に換算し、図６の関係に基づいて濃度変動を相殺するように刻々の直流電圧Ｖｄｃを求める。
【００５０】
ＤＣコントローラＦ５は、差信号ΔＦの増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングを５０ｍｓｅｃ毎に行う。感光ドラム１の１回転には５３０ｍｓｅｃを要するため、ＤＣコントローラＦ５は、ホームポジションＨ．Ｐを起点とする３６０×５０ｍｓｅｃ／５３０ｍｓｅｃ×ｎの位相角度の現像ギャップＧｓｄを求める。ＤＣコントローラＦ５は、サンプリングされた現像ギャップＧｓｄの測定値と、保存された現像ギャップＧｓｄの周期変動波形の対応する位相角度の値とを比較して、サンプリング毎に現像ギャップＧｓｄが広くなっているか狭くなっているのか判別する。
【００５１】
プリントジョブ開始からｎ回目のホームポジションカウント中、時刻ｔにおいて印加する現像バイアスＤＣ成分をＶｄｃ（ｔ）ｎとすると、Ｖｄｃ（ｔ）ｎは次式により求められる。
Ｖｄｃ（ｔ）ｎ＝３７０＋３３．６×｛Ｖｌｐｆ−Ａｖｅ（ｎ−１）−Ｖｌｐｆ（ｔ）｝［Ｖ］・・・（４）
Ｖｌｐｆ−Ａｖｅ（ｎ−１）：ｎ−１回目のローパスフィルタ信号サンプリング中において、計測された差信号ΔＦの平均値
Ｖｌｐｆ（ｔ）            ：    ｎ回目のローパスフィルタ信号サンプリング中の時間ｔにおける最新の差信号ΔＦ［Ｖ］
【００５２】
（生産性の課題）
実施の形態１では、感光ドラム１と現像スリーブ４０とが停止したスリープ状態から感光ドラム１と現像スリーブ４０とを一緒に起動して画像形成を開始する。このとき、現像装置４は、現像スリーブ４０と感光ドラム１との間に形成される現像ギャップＧｓｄの変動幅に応じた電界強度の変動が現像ギャップＧｓｄに生じるので、現像性能は、現像ギャップＧｓｄの変動量に応じた影響を受けてしまう。現像ギャップＧｓｄは、独立して回転する感光ドラム１と現像スリーブ４０の間に形成されるため、それぞれの円筒体の真円度や振れ、偏芯に依存して、現像ギャップＧｓｄの中心値に対しある一定幅の振れ幅を持つ。現像ギャップＧｓｄは、感光ドラム１と現像スリーブ４０の間に周知の位置出しコロが配置されている場合、コロの振れや真円度等にも依存する。そして、現像ギャップＧｓｄの振れ幅が一定範囲を超えると出力画像の濃度ムラとして顕在化してしまう。
【００５３】
上述したように、ＤＣコントローラＦ５は、時刻ｔ５以降、増幅信号Ｖｌｐｆから現像ギャップＧｓｄの変動情報を取得して現像ギャップＧｓｄの増減に応じて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを変化させる。５０ｍｓｅｃ毎に検出される増幅信号Ｖｌｐｆに基づいて、現像ギャップＧｓｄの感光ドラム１の回転周期よりも小さい周期の変動を抽出し、現像ギャップＧｓｄの感光ドラム１の回転周期の周期変動を有する直流電圧Ｖｄｃの補正を行う。
【００５４】
しかし、図７に示すように、この制御においては、画像形成装置１００の起動時に実行する現像ギャップＧｓｄの感光ドラム１の回転周期の周期変動情報の更新に、感光ドラム１の数回転分の計測時間を要する。このため、直流電圧Ｖｄｃの制御開始までに時間を要し、画像形成装置１００の生産性及びユーザビリティーを低下させてしまう。現像スリーブ４０の起動時において、感光ドラム１と現像スリーブ４０とが互いに対向する位置は、基本的にランダムに変わる。このため、現像スリーブ４０の回転周期の現像ギャップＧｓｄの変動も考慮した補正制御を行おうとすると、画像形成装置１００の生産性及びユーザビリティーを低下させてしまう。
【００５５】
そこで、実施の形態１では、時刻ｔ５を待たないで、直流電圧Ｖｄｃの制御を開始して画像形成を開始している。画像形成装置１００の起動後、時刻ｔ５に達して現像ギャップＧｓｄの周期変動情報が取得できるまでは、前回の画像形成時に取得してメモリＭ５に記録した感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動情報に基づいて直流電圧Ｖｄｃを制御している。
【００５６】
（実施の形態１の制御）
図８は画像形成装置の起動時の直流電圧の制御の説明図である。図９は実施の形態１の制御のフローチャートである。図８は、画像形成ジョブ開始からの経過時間と、検出された刻々の静電容量情報に応じて補正された現像電圧の直流電圧Ｖｄｃとの関係を表す。図９は、画像形成ジョブ開始から現像ギャップ静電容量の検出と処理、その結果に応じた現像電圧の直流電圧Ｖｄｃの補正処理を表す。
【００５７】
図２に示すように、ＤＣコントローラＦ５は、現像ギャップ検出回路４５により検出される現像ギャップＧｓｄ、および前回の起動時に得られたギャップ情報を基に、画像形成装置１００の起動後の現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを制御する。
【００５８】
図８に示すように、時刻ｔ１０は、露光装置３による感光ドラム１の静電像形成の開始可能タイミングである。画像形成装置１００の起動後、画像データの展開、露光装置レディー、定着装置レディー等、画像形成動作に必須な準備動作の内、そのジョブコマンドにおいて最も遅いタイミングが可となるタイミングである。
【００５９】
制御部１１０は、今回の起動時に増幅信号Ｖｌｐｆを平均処理して感光ドラム１の回転周期の周期変動情報が求められるのを待つことなく、画像形成が可能になる時刻ｔ１０のタイミングで直ちに画像形成動作を開始させる。感光ドラム１の位相位置ごとの制御が可能となる時刻ｔ２から、現像ギャップＧｓｄの感光ドラム１の回転周期の周期変動情報が求められる時刻ｔ５までは、前回の起動時に求めた周期変動情報を反映させた現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを用いている。
【００６０】
差信号ΔＦが検出可能となって最初のホームポジション検知時刻ｔ４から、２回目のホームポジション検出時刻ｔ５まで、前回の起動時に求めた現像ギャップＧｓｄの周期変動情報を直流電圧Ｖｄｃに反映させて、増幅信号Ｖｌｐｆを平均処理する。そして、感光ドラム１の回転周期の周期変動情報が新たに取得された時刻ｔ５以降において、初めて前記式（４）に示された式により算出されるＶｄｃを現像スリーブ４０に対し印加し始める。
【００６１】
つまり、感光ドラム１および現像スリーブ４０の回転開始後の現像ギャップＧｓｄの検出結果が現像電圧の直流電圧Ｖｄｃの制御に反映される時刻ｔ５を待つことなく、時刻ｔ１０で画像形成動作を開始させる。そして、現像ギャップＧｓｄの感光ドラム１の回転周期の周期変動に起因する濃度ムラの発生を現像ギャップＧｓｄの過去データを用いて抑制する。画像形成装置１００の起動後に取得される現像ギャップＧｓｄの最新データは、検出され次第に現像電圧の直流電圧ＶＤＣの制御に反映させる。これにより、現像ギャップＧｓｄの周期変動による濃度ムラの顕在化とユーザビリティーの低下を同時に抑えている。
【００６２】
図９は、プリントジョブ開始から、現像ギャップ静電容量の検出と処理、その結果に応じたバイアスＤＣ成分への補正処理のフローを表している。フローの各ブロックの動作タイミングは、図７、８に示されたタイミング（ｔ１〜ｔ５）に合わせてある。
【００６３】
図２を参照して図９に示すように、制御部１１０は、時刻ｔ１で感光ドラム１及び現像装置４を起動する（Ｓ１１）。
【００６４】
制御部１１０は、現像スリーブ４０に固定値の直流電圧Ｖｄｃ＝３７０Ｖに交流電圧を重畳した現像電圧を印加して（Ｓ１２）、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで感光ドラム１のＨ．Ｐの検知を待機する（Ｓ１３のＮＯ）。
【００６５】
制御部１１０は、感光ドラム１のＨ．Ｐを検知すると（Ｓ１３のＹ）、前回のジョブの終了時に保存した感光ドラム１の回転周期の基準信号（現像ギャップＧｓｄの一周期の変動パターン）に基づいて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを制御開始する（Ｓ１４）。
【００６６】
制御部１１０は、画像形成装置の起動から時間Ｔ１が経過すると感光ドラム１のＨ．Ｐの検知を待って増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングを開始する（Ｓ１５）。
【００６７】
制御部１１０は、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆの平均化処理を完了すると（Ｓ１６のＹ）、感光ドラム１の回転周期の平均値と刻々の増幅信号Ｖｌｐｆとの差分に応じて直流電圧Ｖｄｃを変化させる制御を開始する（Ｓ１７）。
【００６８】
制御部１１０は、ジョブが終了したとき、感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動に起因する現像性の周期変動を補正可能な感光ドラム１の１回転の各位相位置の直流電圧Ｖｄｃの補正値をメモリＭ５に不揮発に保持している。
【００６９】
実施の形態１では、感光ドラム１の起動時の複数回転周期にわたり、ホームポジションを基点とする感光ドラム１の位相角度ごとにメモリＭ５に記録された現像ギャップＧｓｄの周期変動情報を選択して、周期変動情報に応じた現像性能の補正制御を行う。このため、新規に周期変動情報を取得すべくデータサンプリングを行う結果、画像形成開始のコマンド入力から画像出力までの時間が長くなるようなユーザビリティーの低下が抑えられる。
【００７０】
（比較例１）
比較例１では、特許文献１に示されるように、現像ギャップの変動パターンの検出は、トナー像の現像時とは異なる現像ギャップの検出に適した周波数帯域の交流電圧を現像剤担持体に印加して行う。画像形成中には現像ギャップの変動の検出は行わず、非画像形成時に取得した現像ギャップの周期変動パターンに基づいて現像電圧の直流電圧を変調させて濃度ムラの補正を行う。
【００７１】
比較例１では、現像ギャップを、感光ドラム、現像スリーブ、現像ギャップを規定する主要部品の回転周期の最小公倍数に相当する周期変動とみなして、当該最小公倍数の周期の現像ギャップの周期変動を計測する。そして、この最小公倍数の周期の現像ギャップの周期変動による濃度ムラが相殺されるように、現像電圧の直流電圧の補正プロファイルを作成する。続く画像形成時には、この補正プロファイルに従って現像電圧の直流電圧を刻々と変化させて濃度ムラを補正する。
【００７２】
比較例１では、計測に基づく補正プロファイルの一周期と、実際の画像形成における現像ギャップの変動周期とが正確に一致していなくとも、数枚程度の連続画像形成であれば濃度ムラの補正効果が認められる。しかし、連続５００枚、連続１０００枚といったプリント枚数が多い画像形成ジョブが実行された場合、補正プロファイルの一周期と現像ギャップの変動周期の差が累積して濃度ムラが顕著になる。計測に基づく補正プロファイルの一周期と機械的な現像ギャップの変動周期との間にわずかでもズレがあると、画像形成の累積に伴って周期のずれが累積して、計測に基づく補正プロファイルではかえって濃度ムラを増幅させてしまう。
【００７３】
（比較例２）
比較例２では、特許文献２に示されるように、感光ドラムと現像スリーブの間の静電容量の変化として現像ギャップの周期変動を検出する。そして、現像ギャップの変動分に応じた現像電圧の補正を行うことにより、出力画像の濃度ムラ発生を軽減する。画像形成の開始前、所定の画像形成枚数毎、昇温で外部条件が変動した場合、その他、現像ギャップの周期変動パターンが変化した可能性がある場合に、感光ドラムと現像スリーブの間の静電容量の変化パターンを測定し直す。
【００７４】
比較例２では、現像スリーブの駆動再開前後において、感光ドラムと現像スリーブが互いに対向する位置は、基本的にランダムに変わる。このため、現像スリーブ周期成分も考慮した補正制御を行うためには、ランダムに変化した後の感光ドラムと現像スリーブの位相関係で現像ギャップの周期変動パターンを再測定する必要がある。そして、測定し直した静電容量の変化パターン情報に基づいて現像電圧を補正する必要がある。
【００７５】
しかし、比較例２では、静電容量の変化パターン情報の更新毎に感光ドラム数回転分の計測時間を要するので、補正開始までに時間を要し、画像形成装置の生産性及びユーザビリティーを低下させてしまう。
【００７６】
また、画像形成装置では、上述したように、現像剤の攪拌劣化を軽減するために、画像の間隔、給紙リトライ、パッチ濃度検出等の非現像タイミングで感光ドラムを回転させたまま現像スリーブを一時的に停止させる場合がある。一時的な現像スリーブの停止が実行されると、感光ドラムと現像スリーブの位相関係が崩れてしまうため、新たに現像ギャップの周期変動を測定して、計測に基づく補正プロファイルを作り直す必要がある。
【００７７】
しかし、計測に基づく補正プロファイルを作り直すためには、画像形成を停止した状態で感光ドラムと現像スリーブとを回転させる必要があるため、そもそも現像スリーブを一時的に停止させて現像剤の攪拌劣化を軽減した意味が無くなる。給紙リトライや、パッチ濃度制御が行われる毎に、生産性、ユーザビリティーが低下する不都合が生じる。
【００７８】
（比較例３）
比較例３では、現像電圧のパラメータ（直流電圧、交流電圧、周波数等）を固定値にして、画像形成を開始させた後に現像ギャップの周期変動情報を取得し、取得後に現像ギャップの周期変動情報をパラメータに反映させた現像電圧へ切り替える。
【００７９】
しかし、現像ギャップの周期変動情報が少しもパラメータに反映されていない固定値の現像電圧を用いると、現像電圧の切り替え前の出力画像に著しい濃度ムラが発生したり、現像電圧の切り替え前後で出力画像の濃度に段差が目立ったりする。これに対して、実施の形態１では、現像ギャップの周期変動情報を織り込んだ現像電圧の直流電圧を用いるため、出力画像に著しい濃度ムラが発生したり、濃度の段差が目立ったりしにくい。
【００８０】
（実施の形態１の効果）
実施の形態１では、間隔検知部の一例であるＰ−Ｐ電圧検出回路４０ｇは、現像電圧の交流成分を検知して感光ドラム１の位相位置ごとの感光ドラム１と現像スリーブ４０の間隔情報を検知可能である。感光ドラム１と現像スリーブ４０の間に形成される現像ギャップＧｓｄを静電容量として検出する。ここで、交流電圧ＶａｃはＰ−Ｐ電圧が１６００Ｖと高いため、間隔情報の取得や画像濃度の調整のために直流電圧Ｖｄｃを数１０Ｖ振っても増幅電圧Ｖｌｐｆにほとんど影響せず、高精度に現像ギャップＧｓｄを検知できる。
【００８１】
実施の形態１では、制御部の一例であるＤＣコントローラＦ５は、現像スリーブ４０を起動して画像形成を開始した状態でＰ−Ｐ電圧検出回路４０ｇにより間隔情報を取得する。このため、少なくとも感光ドラム１の１回転における間隔情報が取得されことを待つことなく、速やかに画像形成を開始できる。
【００８２】
実施の形態１では、ＤＣコントローラＦ５は、感光ドラム１の１回転における間隔情報が取得された後、取得した間隔情報に基づいて感光ドラム１の位相位置ごとの現像電圧条件を制御する。このため、それ以降は、最新の間隔情報に基づいてより精度の高い現像電圧条件で画像形成を実行できる。
【００８３】
実施の形態１では、ＤＣコントローラＦ５は、感光ドラム１の１回転における間隔情報が取得されるまでの画像形成においては、現像スリーブ４０を起動する以前に取得した感光ドラム１の位相位置ごとの間隔情報に基づいて静電像形成条件を制御する。このため、最新の間隔情報には及ばなくてもある程度精度の高い現像電圧条件で画像形成を実行できる。
【００８４】
実施の形態１では、ＤＣコントローラＦ５は、感光ドラム１の位相位置ごとの間隔情報に基づいて感光ドラム１の位相位置ごとの現像電圧の直流電圧を変化させる。このため、帯電位置、露光位置よりも下流の現像位置で制御を行えるので、帯電電源や露光装置を制御して現像ギャップＧｓｄの周期変動を相殺する場合よりも応答性の優れた制御が可能である。制御の時間的余裕が大きい。
【００８５】
実施の形態１では、ロータリエンコーダの一例であるエンコーダ１０は、感光ドラム１に付設されて感光ドラム１の位相位置情報を出力する。ＤＣコントローラＦ５は、エンコーダ１０の出力に基づいて感光ドラム１の位相位置ごとの現像電圧の直流電圧を変化させる。このため、前回に取得した現像ギャップＧｓｄの周期変動と今回取得した現像ギャップＧｓｄの周期変動とのずれが小さくて済み、切り替えの前後の画像の濃度段差が小さくて済む。
【００８６】
実施の形態１では、現像ギャップＧｓｄを形成する二つの主要回転体である感光ドラム１および現像スリーブ４０の回転周期のうちで短い方の現像スリーブ４０の周期より短いサンプリング間隔で現像ギャップＧｓｄを計測する。現像ギャップＧｓｄが変化した場合に生じる現像性能の変動を、感光ドラム１のホームポジションを基点とする周期を持つ変動として処理する。このため、現像スリーブ４０の周期の現像ギャップＶｓｄの周期変動を精度高く検知できる。
【００８７】
実施の形態１では、現像ギャップＧｓｄの計測結果は、感光ドラム１のホームポジションと同期された現像ギャップＧｓｄの変動情報としてメモリＭ５に記憶されて、画像形成時に現像ギャップＧｓｄの変動情報に応じた補正制御が行われる。画像形成開始時において、新規の平均化処理等の結果を待たずに感光ドラム１のホームポジションを検出次第、前回ジョブの平均隙間変動情報とホームポジションの位相を合わせることにより補正制御を行う。このため、現像ギャップＧｓｄの変動周期に対応した濃度ムラの発生を抑制できると同時に、新規にデータサンプリングを行う結果、コマンド入力から出力までの時間が長くなるようなユーザビリティーの低下が抑えられる。
【００８８】
＜実施の形態２＞
図１０は記録材の給送リトライ時の直流電圧の制御の説明図である。図１１は実施の形態２の制御のフローチャートである。図１０は、給送リトライが生じた場合の現像電圧の直流電圧Ｖｄｃと時間との関係を表す。図１１は、給送リトライが生じた場合の現像電圧の直流電圧Ｖｄｃの補正処理を表す。
【００８９】
図１に示すように、現像装置４では、現像スリーブ４０は、現像剤を坦持して回転することにより層厚規制および摩擦帯電を行っているため、画像形成を行わない期間はできるだけ回転停止させて、現像剤の必要以上の電荷付与は抑えた方が好ましい。このため、実施の形態２では、給送リトライが発生した際、現像スリーブ４０の駆動および交流電圧Ｖａｃの印加をＯＦＦさせる。そして、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングの終了を待たないで画像形成を開始し、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングの終了後に、刻々の増幅信号Ｖｌｐｆの測定結果に基づく制御を開始する。
【００９０】
図１に示すように、画像形成装置１００において記録材の給送に失敗すると、制御部１１０は、感光ドラム１は回転させたまま、現像スリーブ４０の回転を停止させる。感光ドラム１が回転し続けて現像スリーブ４０が停止すると、感光ドラム１と現像スリーブ４０の対向位置がずれて、実施の形態１で求めた感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動パターンに基づく直流電圧Ｖｄｃの制御はできなくなる。このため、再度、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆの測定を行って感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄの周期変動パターンの抽出をやり直す。
【００９１】
（実施の形態２の制御）
図１０に示すように、制御部１１０は、時刻ｔ１１まで、刻々の増幅信号Ｖｌｐｆの検出結果に応じて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを変化させる制御を実行している。時刻ｔ１１で記録材の給送に失敗すると、制御部１１０は、現像スリーブ４０の回転及び交流電圧の印加をＯＦＦする。続いて、制御部１１０は、給送リトライを実行して記録材の給送を再度試みる。そして、時刻ｔ１２で給送リトライに成功すると、制御部１１０は、現像スリーブ４０の駆動をＯＮして、交流電圧を現像スリーブ４０に印加し始める。
【００９２】
しかし、感光ドラム１が回転し続けて現像スリーブ４０が停止している間に感光ドラム１と現像スリーブ４０の対向位置がずれるため、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングをやり直す必要がある。
【００９３】
そこで、制御部１１０は、給送リトライが成功した時刻ｔ１２の後に最初に感光ドラム１のホームポジションＨ．Ｐが検出された時刻ｔ１３から時刻ｔ１４まで、感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングを実行する。制御部１１０は、時刻ｔ１３から時刻ｔ１４までの感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリング結果に基づいて増幅信号Ｖｌｐｆの新しい平均値を求める。
【００９４】
制御部１１０は、時刻ｔ１４から、新しい平均値を用いて前記式（４）により補正される直流電圧Ｖｄｃを現像スリーブ４０に対して印加する。時刻ｔ１４からは、上述した式（４）により補正される直流電圧Ｖｄｃが現像スリーブ４０に対して印加される。
【００９５】
ところで、制御部１１０は、時刻ｔ１４を待つことなく、時刻ｔ１３から記録材の給送再開後の画像形成を開始する。新しい平均値が得られる時刻ｔ１４までは、実施の形態１と同様に、画像形成ジョブの開始時に保存しておいた感光ドラム１の回転周期の基準信号（現像ギャップＧｓｄの一周期の変動パターン）に基づいて現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを制御する。
【００９６】
図２を参照して図１１に示すように、制御部１１０は、給送リトライが指令されると、現像スリーブ４０を停止し（Ｓ２１）、交流電圧をＯＦＦし（Ｓ２２）、直流電圧＋３７０Ｖを現像スリーブ４０に印加して記録材の給送リトライを実行する（Ｓ２３）。
【００９７】
制御部１１０は、給送リトライが成功すると（Ｓ２４のＹ）、現像スリーブ４０を回転させ（Ｓ２５）、交流電圧をＯＮする（Ｓ２６）。制御部１１０は、給送リトライが成功した時刻ｔ１２で画像形成を直ちに再開させる。
【００９８】
制御部１１０は、交流電圧のＯＮ後、最初のホームポジションＨ．Ｐが検出される時刻ｔ１３（Ｓ２７のＹ）から次にホームポジションＨ．Ｐが検出される時刻ｔ１４（Ｓ２９のＹ）まで感光ドラム１の１回転分の増幅信号Ｖｌｐｆのサンプリングを実行する。制御部１１０は、サンプリングに伴って現像スリーブ４０の回転周期成分を除いて感光ドラムの回転周期成分を抽出した感光ドラム１の位相角度範囲ごとの現像ギャップＧｓｄの平均値を求める（Ｓ２８）。現像ギャップＧｓｄの平均値が求められると（Ｓ２９のＹ）、現像ギャップＧｓｄの平均値と刻々の現像ギャップＧｓｄの差分値に基づいて直流電圧Ｖｄｃをリアルタイムに補正する制御を開始する（Ｓ３０）。
【００９９】
一方、制御部１１０は、補正の反映が可能になる時刻ｔ１４までは、感光ドラム１の一回転の位相角度ごとに平均化された直流電圧Ｖｄｃを印加する（Ｓ２８）。これにより、現像ギャップＧｓｄの変動に起因する出力画像の濃度ムラを抑え、かつ生産性、ユーザビリティーの低下を抑える。
【０１００】
（実施の形態２の効果）
実施の形態２では、記録材の給送のリトライにおいて、感光ドラム１を回転させた状態で現像スリーブ４０を停止させた後に、現像スリーブ４０を起動する。実施の形態２では、給送リトライやパッチ濃度制御に伴い現像スリーブの駆動制御を行った結果、二つの回転体が互いに対向する位相位置が変化した場合、最新の隙間情報が計算されるまでは、ホームポジションを基点とした直近の平均情報を使う。そして、最新の隙間情報が計算され次第、最新情報に基づいた補正制御を行うことにより、生産性やユーザビリティーの低下を抑え、かつ周期的な濃度ムラの発生を抑えた画像出力が可能になる。
【０１０１】
これにより、現像ギャップＧｓｄの算出と反映のために生産性やユーザビリティーを低下させることなく、現像ギャップＧｓｄの変動に起因する濃度ムラが顕在化することを抑えることができる。
【０１０２】
実施の形態２では、プリントジョブ実行中に現像電圧の交流電圧を利用して現像ギャップＧｓｄの変動パターンを測定し、ホームポジション検出毎に直流電圧Ｖｄｃの補正情報の更新を行う。このため、現像ギャップＧｓｄの変動パターンの測定のためにダウンタイムを生じさせることなく、任意の周期で補正情報の更新、あるいは過去データとの比較を行うことができる。
【０１０３】
これにより、検出回路周りの温湿度の変動や昇温等による隙間検出値のズレや変動が除々に増大するような事態の発生も抑えることが可能になる。
【０１０４】
＜実施の形態３＞
図１２は実施の形態３における画像形成条件の制御系のブロック図である。図１３は実施の形態３の制御のフローチャートである。図１４は記録材の給送リトライ時の現像電圧の制御の説明図である。図１３は、入力画像データに対する画像データ処理コントローラの処理と、ＤＣコントローラの動作フローを表す。図１４は、給送リトライが生じた場合の現像電圧の直流電圧Ｖｄｃと画像形成開始タイミングとの関係を示す。
【０１０５】
実施の形態３では、ハーフトーン画像の濃度ムラが目立ち易いグラフィックス優先モードが実行される場合、感光ドラム１の回転周期の現像ギャップＧｓｄ情報を取得した後に画像形成を開始する。それ以外の構成及び制御は実施の形態２と同一であるため、図１２、図１４中、実施の形態２と共通する構成には図２、図１０と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１０６】
図１２に示すように、レーザードライバＨ２は、図１に示す露光装置３が走査するレーザービームの発光強度及び発光時間を制御する。
【０１０７】
画像データ処理コントローラＨ１は、画像データを処理する。画像データ処理コントローラＨ１は、画像データの像域分離処理において、網点領域判定を行う。網点領域判定では、１ページの画像内に網点を形成する画素がどの程度あるかを算出する。画像上の５×５画素のマトリックスを単位として、中心画素と周囲の画素の輝度変動の相関から画素データが文字を構成するデータか、網点を構成するデータであるかを判定してカウントする。
【０１０８】
ユーザーは、不図示の操作パネルもしくはコンピュータに表示した操作画面上で、機能選択モードの一つとして、ハーフトーンの均一性優先モード（以下グラフィックス優先モード）を選択して設定可能である。
【０１０９】
画像データ処理コントローラＨ１は、グラフィックス優先モードの設定の有無と、画像データの属性判別結果と、に応じて新規に取得する現像ギャップＧｄｓの周期変動情報を像形成動作に反映させるタイミングを可変させる。
【０１１０】
（実施の形態３の制御）
図１２を参照して図１３に示すように、画像データ処理コントローラＨ１は、イメージスキャナ（リーダ）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、データサーバ等から画像データを取得する（Ｓ３１）。
【０１１１】
画像データ処理コントローラＨ１は、画像データを展開して（Ｓ３２）、像域分離処理を施す（Ｓ３３）。
【０１１２】
画像データ処理コントローラＨ１は、像域分離処理された画像データに空間フィルタ処理を施し（Ｓ３４）、出力階調補正を施し（Ｓ３５）、階調再現処理を施して（Ｓ３６）、レーザードライバＨ２へ送出される（Ｓ３７）。レーザードライバＨ２は、強度変調されたレーザー露光を行って感光ドラム１上に静電像を形成する。
【０１１３】
一方、画像データ処理コントローラＨ１は、画像データを展開して（Ｓ４１）、上述した網点領域判定を行う（Ｓ４２）。ＤＣコントローラＦ５は、網点を構成する画素がページ内画素の４０％以上と判別され（Ｓ４３のＹ）、上述したグラフィックス優先モードが選択されている場合（Ｓ４４のＹ）、最新の現像ギャップ情報に基づいて直流電圧Ｖｄｃを制御する（Ｓ４５）。現像ギャップＧｓｄの周期変動情報である差信号ΔＦの最新信号の検出に画像形成動作の開始を同期させる。記録材の給送および静電像の形成は、現像ギャップＧｓｄの周期変動情報が過去の平均データ等ではなく、新たに検出した最新の周期変動情報（Ｓ４５のＹ）に基づいて補正された直流電圧Ｖｄｃの印加が可能になってから開始される（Ｓ４８）。
【０１１４】
ＤＣコントローラＦ５は、グラフィックス優先モードが選択されない場合（Ｓ４４のＮ）、もしくは１ページの網点を形成する画素が４０％未満の場合（Ｓ４３のＮ）、リトライ成功であるｔ１２のタイミングで画像形成動作を開始する（Ｓ４６）。記録材の給送および静電像の形成は、現像ギャップＧｓｄ情報が過去の平均データ等により補正された直流電圧Ｖｄｃを用いて実行される（Ｓ４６）。その後、新たに検出した最新の周期変動情報に基づいて補正された直流電圧Ｖｄｃの印加が可能になると（Ｓ４７のＹ）、最新の現像ギャップ情報に基づいて直流電圧Ｖｄｃを制御する（Ｓ４８）。
【０１１５】
図１４に示すように、給送リトライ後に出力する画像のページ内網点比率が４０％未満と判別された場合、リトライ成功であるｔ１２のタイミングで画像形成動作が開始される。しかし、給送リトライ後に出力する画像のページ内網点比率が４０％以上と判別された場合、差信号ΔＦの最新データの蓄積を待って直流電圧Ｖｄｃを補正する。現像位置における現像電圧の印加タイミングであるｔ１４を基準として、静電像の形成及び記録材の給送動作をｔ１４に同期させたタイミングであるｔ２０において開始する。
【０１１６】
（実施の形態３の効果）
実施の形態３では、グラフィックス優先モードが選択されて、給送リトライや、パッチ濃度補正等が実行されて現像スリーブ４０の停止制御が行われ、出力画像の網点比率が４０％以上の場合、再開後の単位時間当たりの画像形成装置の生産性が低下する。画像形成の再開後の出力画像が網点比率が高いものであって、ユーザーがグラフィックス優先のモードを選択している場合に、画像形成装置１００の単位時間当たりの生産性が低下する可能性がある。
【０１１７】
しかし、現像ギャップＧｓｄの周期変動に起因して生じる濃度ムラは、より小さくなる。ハーフトーンの濃度再現をより安定した状態に維持させることができる。
【０１１８】
以上説明したように、実施の形態３では、ＤＣコントローラＦ５は、画像データを検知してハーフトーン画像主体の画像データと文字画像主体の画像データとを判別する。ＤＣコントローラＦ５は、画像データが文字画像主体の画像データの場合は現像スリーブ４０を起動して画像形成を開始した状態でＰ−Ｐ電圧検出回路４０ｇにより間隔情報を取得する。しかし、画像データがハーフトーン画像主体の画像データの場合は、感光ドラム１及び現像スリーブ４０を起動してから感光ドラム１の１回転における間隔情報が取得された後に画像形成を開始させる。
【０１１９】
実施の形態３では、現像スリーブ４０の起動時に、感光ドラム１の複数周期にわたる平均変動と、感光ドラム１の最新の周期変動情報の少なくとも２つの情報を使い分ける。ハーフトーン画像の品質を優先すべき場合には、ユーザビリティーを多少犠牲にしても感光ドラム１の最新の周期変動情報に基づいて画像形成を開始する。しかし、ハーフトーン画像の画像面積が小さい場合や、ハーフトーン画像優先のモード設定がされていない場合には、ユーザビリティーを優先して、最新の周期変動情報に更新されるのを待たないで画像形成を開始する。
【０１２０】
＜変形例＞
本発明は、実施の形態１、２、３の構成及び制御の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。実施の形態１では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【０１２１】
実施の形態２では、図１０に示す時刻ｔ１４までは、感光ドラム１の回転周期の現像ギャップの周期変動データに基づく直流電圧Ｖｄｃを使用した。しかし、固定の直流電圧Ｖｄｃ（３７０Ｖ）あるいは感光ドラム１の回転周期全体で平均化した直流電圧Ｖｄｃを印加してもよい。
【０１２２】
実施の形態１では、感光ドラム１と現像スリーブ４０の間に形成される現像ギャップＧｓｄの変動により生じる現像性能の変動に対し、変動を相殺する方向に現像電圧の直流電圧Ｖｄｃを制御した。ＤＣコントローラＦ５が現像ギャップＧｓｄの容量検出信号に基づき、直流電圧Ｖｄｃを制御して画像濃度を補正した。しかし、画像濃度を補正するために利用できる画像形成条件は、直流電圧Ｖｄｃに限らない。画像形成条件には、現像電圧の交流電圧Ｖａｃのピークツーピーク電圧（Ｖｐｐ）、デューティ波形、帯電電圧、感光ドラム１を露光するレーザービームの光量を含む。レーザー出力、ドット露光時間、感光ドラム１の帯電電位、現像電圧の直流電圧Ｖｄｃ等、現像性能に影響する様々なパラメータを制御することによって、同様の効果を得ることができる。現像ギャップＧｓｄの周期変動が出力画像の濃度ムラとして表れるのを防ぎ、濃度ムラの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
１  感光ドラム、２  コロナ帯電器、３  露光装置
４  現像装置、５  搬送ベルト、６  転写ローラ
７  ドラムクリーニング装置、８  定着装置、１０  エンコーダ
４０Ｄ  現像電源、４０ｅ  ＤＣ高圧駆動回路
４０ｆ  ＡＣ高圧駆動回路、４０ｇ  Ｐ−Ｐ電圧検出回路
４１  現像容器、４２  層厚規制部材、４３  マグネットローラ
４５  現像ギャップ検出回路、１１０  制御部
Ｆ１、Ｆ２  ローパスフィルタ、Ｆ５  ＤＣコントローラ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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