(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に表面が移動する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段で前記像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように該出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面移動方向と直交する幅方向における複数箇所の位置それぞれに対向するように前記画像濃度検知手段を複数設け、
前記画像濃度制御手段は、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を周期的に変化させる制御データの振幅及び位相を決定し、
前記画像濃度制御手段は、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相を極座標上に表し、
前記極座標上における前記複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置のすべてを包含する最小包含円の中心座標を算出し、
前記算出された中心座標の振幅及び位相を、前記画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
所定方向に表面が移動する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段で前記像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように該出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面移動方向と直交する幅方向における複数箇所の位置それぞれに対向するように前記画像濃度検知手段を複数設け、
前記画像濃度制御手段は、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を周期的に変化させる制御データの振幅及び位相を決定し、
前記画像濃度制御手段は、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相を極座標上に表し、
前記極座標上における前記複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置の重心座標を算出し、
前記算出された重心座標の振幅及び位相を、前記画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定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、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求め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、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、前記周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラの波形いずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である前記他の波形を除外して前記平均化処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１又は２の画像形成装置において、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を、該波形の平均値を基準にした変動率の波形に変換し、その変換後の複数の変動率に基づいて各濃度ムラの振幅及び位相を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
前記画像濃度制御手段は、前記変換後の複数の変動率それぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６の画像形成装置において、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、前記周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラから変換された前記複数の変動率の波形のいずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である前記他の波形を除外して前記複数の変動率の平均化処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
所定方向に表面が移動する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段で前記像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように該出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面移動方向と直交する幅方向における複数箇所の位置それぞれに対向するように前記画像濃度検知手段を複数設け、
前記画像濃度制御手段は、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を決定し、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求め、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、前記周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラの波形いずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である前記他の波形を除外して前記平均化処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
所定方向に表面が移動する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段で前記像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知する画像濃度検知手段と、
前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように該出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、
前記像担持体の表面移動方向と直交する幅方向における複数箇所の位置それぞれに対向するように前記画像濃度検知手段を複数設け、
前記画像濃度制御手段は、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、
前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を決定し、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を、該波形の平均値を基準にした変動率の波形に変換し、その変換後の複数の変動率に基づいて各濃度ムラの振幅及び位相を求め、
前記画像濃度制御手段は、前記変換後の複数の変動率それぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求め、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、前記周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラから変換された前記複数の変動率の波形のいずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である前記他の波形を除外して前記複数の変動率の平均化処理を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８又は９の画像形成装置において、
前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記画像形成条件を周期的に変化させる制御データの振幅及び位相を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかの画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、回転駆動される潜像担持体と、前記潜像担持体上に潜像を形成する手段と、前記潜像担持体上の潜像を現像する回転駆動される現像剤担持体を有する現像手段と、を備え、
前記潜像担持体及び前記現像剤担持体の少なくとも一方の回転位置を検知する回転位置検知手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、
前記回転位置検知手段で回転位置が検知される前記潜像担持体及び前記現像手段のうち少なくとも一方は装置本体に対して着脱可能に構成され、
前記回転位置検知手段は装置本体側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２の画像形成装置において、
前記画像濃度制御手段は、前記潜像担持体及び前記現像手段のうち少なくとも一方の着脱を検知したときに、当該画像形成装置の次の起動時に、前記画像形成条件を更新することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかの画像形成装置において、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に形成する複数の画像パターンはそれぞれ、高濃度のベタパターンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のいずれかの画像形成装置において、
前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に形成する複数の画像パターンはそれぞれ、中間濃度のハーフトーンパターン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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、像担持体上に形成した所定のテスト画像パターンのトナー像の濃度ムラを濃度センサで検知し、その検知結果に基づいて、濃度ムラを抑制するように画像形成条件を補正する画像濃度補正制御を行う画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、かかる画像形成装置であって、中間転写ベルト（像担持体）の表面移動方向と直交する幅方向（主走査方向）の中央位置に対向するように濃度センサを設けたものが開示されている。この画像形成装置では、中間転写ベルト上の表面移動方向（副走査方向）すなわち記録媒体搬送方向における検査画像パターンの濃度ムラを検知し、その検知結果に基づいて、出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を補正している。この補正により、記録媒体搬送方向における出力画像の周期的な濃度ムラ（バンディング）を軽減できるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記記録媒体搬送方向における出力画像の周期的な濃度ムラ（バンディング）は、その濃度ムラの振幅や位相が幅方向（主走査方向）における複数の位置で互いに異なる場合がある。このような場合に、幅方向の一箇所の位置（引用文献１の場合は幅方向の中央位置）で画像パターンの副走査方向の濃度ムラを検知して画像形成条件を補正しても、幅方向における他の位置では出力画像の周期的な濃度ムラを抑制できないおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、所定方向に表面が移動する像担持体と、前記像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段で前記像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知する画像濃度検知手段と、前記画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、前記トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように該出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置であって、前記像担持体の表面移動方向と直交する幅方向における複数箇所の位置それぞれに対向するように前記画像濃度検知手段を複数設け、前記画像濃度制御手段は、前記像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、前記出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を周期的に変化させる制御データの振幅及び位相を決定し、前記画像濃度制御手段は、前記複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相を極座標上に表し、前記極座標上における前記複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置のすべてを包含する最小包含円の中心座標を算出し、前記算出された中心座標の振幅及び位相を、前記画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、出力画像の記録媒体搬送方向と直交する幅方向の複数の位置それぞれにおける記録媒体搬送方向の周期的な濃度ムラを全体として抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置のタンデム型画像形成部の構成例を示す説明図。
【図３】（ａ）は黒トナー付着量センサの構成例を示す説明図。（ｂ）はカラートナー付着量センサの構成例を示す説明図。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置の制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図５】本実施形態の実施例１に係る画像形成装置における周期的な濃度ムラを補正する画像濃度補正制御の一例を示すフローチャート。
【図６】本実施形態に係る画像形成装置における画像濃度補正制御で用いる画像パターンの一例について説明する図。
【図７】本実施形態の実施例１に係る画像形成装置の画像パターンを検知したときのトナー付着量センサの出力信号と感光体回転位置信号の測定例を示す説明図。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は、本実施形態の実施例１に係る画像形成装置の中間転写ベルトの主走査方向の前部、中央部、後部それぞれで検知したトナー付着量の変動の振幅と位相を極座標にプロットし、補正すべき振幅・位相について説明する図。
【図９】（ａ）は主走査方向の検知位置ごとの位相差が小さい場合の補正後の残差（制御精度）ついて比較する図。（ｂ）は主走査方向の検知位置ごとの位相差が大きい場合の補正後の残差（制御精度）ついて比較する図。
【図１０】本実施形態に係る画像形成装置における制御での画像形成条件の適用方法について説明する図。
【図１１】本実施形態の実施例２に係る画像形成装置における周期的な濃度ムラを補正する画像濃度補正制御の一例を示すフローチャート。
【図１２】本実施形態の実施例２に係る画像形成装置の画像パターンを検知したときの複数のトナー付着量センサの出力信号と感光体回転位置信号の測定結果から、補正すべき振幅情報と位相情報とを決定する手順を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の一例の概略構成図である。図１を参照すると、本実施形態の画像形成装置１は、装置本体（プリンタ部）１００と、その装置本体が載せられた記録媒体供給部である給紙テーブル２００と、装置本体１００上に取り付けられた画像読取装置としてのスキャナ３００とを備える。更に、本実施形態の画像形成装置１は、スキャナ３００の上に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００を備える。
【０００９】
装置本体１００は、その中央に、像担持体（中間転写体）としての無端状ベルトからなる中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、３つの支持回転体としての支持ローラ１４，１５，１６に掛け渡されており、図中時計回り方向に回転移動する。これら３つの支持ローラのうち、第２支持ローラ１５の図中左側には、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーニング装置１７が設けられている。また、３つの支持ローラのうち、第１支持ローラ１４と第２支持ローラ１５との間に張り渡したベルト部分には、画像形成手段であるタンデム画像形成部２０が対向配置されている。
【００１０】
タンデム画像形成部２０は、図１に示すように、前記ベルト部分のベルト移動方向に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の４つの画像形成部１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋを並べて配置した構成になっている。本実施形態においては、第３支持ローラ１６を駆動ローラとしている。また、タンデム画像形成部２０の上方には、露光手段としての露光装置２１が設けられている。
【００１１】
中間転写ベルト１０を間にしてタンデム画像形成部２０の反対側には、第２の転写手段としての２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２においては、２つのローラ２３１，２３２間に転写シート搬送部材としての無端状ベルトである２次転写ベルト２４が掛け渡されている。２次転写ベルト２４は、中間転写ベルト１０を介して第３支持ローラ１６に押し当てられるように設けられている。この２次転写装置２２により、中間転写ベルト１０上のトナー像が記録媒体としての転写材である転写シートＳに転写される。なお、図１に示すように、２次転写ベルト２４の外周面をクリーニングするクリーニング装置１７０を設けてもよい。
【００１２】
２次転写装置２２の図中左方には、転写シートＳ上に転写されたトナー像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、加熱される無端状ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７が押し当てられた構成となっている。
【００１３】
また、２次転写装置２２には、トナー像を中間転写ベルト１０から転写シートＳに転写した後の転写シートＳを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備わっている。また、２次転写装置２２及び定着装置２５の下には、タンデム画像形成部２０と平行に、転写シートＳの両面に画像を記録すべく転写シートＳを反転するシート反転装置２８が設けられている。
【００１４】
上記構成の画像形成装置１を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。その後、操作部のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動する。
【００１５】
一方、コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００が駆動され、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行させる。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに、原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して画像読取センサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００１６】
上記原稿読み取りと並行して、駆動源である駆動モータで駆動ローラ１６を回転駆動させる。これにより、中間転写ベルト１０が図中時計回り方向に移動するとともに、この移動に伴って残り２つの支持ローラ（従動ローラ）１４，１５が連れ回り回転する。
【００１７】
また、上記原稿読み取り及び中間転写ベルト１０の移動と同時に、個々の画像形成部１８において像担持体としてのドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋを回転させる。そして、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上に、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の色別情報を用いてそれぞれ露光現像し、単色のトナー像（顕像）を形成する。
【００１８】
上記中間転写ベルト１０の支持ローラ１４，１５間のベルト部分を挟んで各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに対向する位置には、一次転写手段としての一次転写ローラからなる一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが設けられている。この一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋにより、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上のトナー画像を中間転写ベルト１０上に互いに重なり合うように順次転写して、中間転写ベルト１０上に合成カラートナー像を形成する。
【００１９】
上記画像形成動作に並行して、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写シートＳを繰り出す。そして、繰り出した転写シートＳを、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して装置本体１００内の給紙路に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写シートＳを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００２０】
次に、中間転写ベルト１０上の合成カラートナー像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に転写シートＳを送り込み、２次転写装置２２で転写して転写シートＳ上にカラートナー像を転写する。
【００２１】
トナー像転写後の転写シートＳは、２次転写ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で定着ベルト２６と加圧ローラ２７とによって熱と圧力とを加えて転写トナー像を定着する。この定着の後、切換爪５５で切り替えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り替えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００２２】
なお、トナー像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写ベルトクリーニング装置１７で、トナー像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００２３】
また、装置本体１００は、中間転写ベルト１０の外周面に形成されたトナー像の濃度を検知する画像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である濃度検出センサとしてのトナー付着量センサ３１０を備えている。トナー付着量センサ３１０は、中間転写ベルト１０上のトナーの付着量を検知して画像の濃度ムラを検出するために中間転写ベルト１０上のトナー像の濃度を検出する画像濃度検出手段として機能し、トナー像検知センサやトナー付着量検知センサとも呼ばれる。トナー付着量センサ３１０により、画像ムラの補正制御に用いるために中間転写ベルト１０の表面に形成された後述する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。なお、中間転写ベルト１０を間にしてトナー付着量センサ３１０に対向する位置には、図１に示すように対向ローラ３１１を設けてもよい。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置１のタンデム型画像形成部の構成例を示す説明図である。なお、ここでは、Ｋ（黒）の画像形成部１８Ｋについて説明するが、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）及びＣ（シアン）の各画像形成部１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃも同様の構成をしている。
【００２５】
画像形成部１８Ｋは、例えば、図２に示すように、ドラム状の感光体４０Ｋの周りに、帯電手段としての帯電装置６０Ｋ、電位センサ７０Ｋ、現像手段としての現像装置６１Ｋ、感光体クリーニング装置６３Ｋ、除電装置などを備えている。
【００２６】
画像形成動作時には、感光体４０Ｋは、像担持体回転駆動手段としての駆動モータによって矢印Ａ方向に回転駆動される。そして、感光体４０Ｋは、その表面が帯電装置６０Ｋによって一様帯電された後、前述のスキャナ３００からの原稿等の画像信号に基づいて制御された露光装置２１からの書込露光Ｌによって露光され、静電潜像が形成される。スキャナ３００からの画像データに基づくカラー画像信号は、画像処理部で色変換処理などの画像処理が施され、透明、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの各色の画像信号として露光装置２１へ出力される。露光装置２１は、画像処理部からのＫの画像信号を光信号に変換し、この光信号に基づいて一様に帯電された感光体４０Ｋの表面を走査して露光することで静電潜像を形成する。
【００２７】
現像装置６１Ｋの現像剤担持体としての現像ローラ６１Ｋａには現像バイアスが印加されており、感光体４０Ｋ上の静電潜像と、現像ローラ６１Ｋａとの間に電位差である現像ポテンシャルが形成されている。この現像ポテンシャルにより現像ローラ６１Ｋａ上のトナーが現像ローラ６１Ｋａから感光体４０Ｋの静電潜像に転移することで、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。また、現像装置６１Ｋ内の現像剤搬送スクリュー６１Ｋｂが配設されている現像剤搬送部の底面部には、現像剤中のトナー濃度を検知することができるトナー濃度センサ３１２Ｋが設けられている。
【００２８】
感光体４０Ｋ上に形成されたＫトナー像は、１次転写装置６２Ｋによって中間転写ベルト１０上に一次転写される。感光体４０Ｋは、トナー像転写後に感光体クリーニング装置６３Ｋによって残留トナーがクリーニングされ、除電装置により除電されて次の画像形成に備えられる。同様にして、画像形成部１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃは、ドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃの周りに、帯電装置、電位センサ、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。そして、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０ＣにＹ、Ｍ、Ｃのトナー像を形成し、これらは中間転写ベルト１０上に重ね合わせて１次転写される。
【００２９】
上記構成の画像形成装置１において、露光装置２１及び帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋは、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面に静電潜像を形成する潜像形成手段として機能する。また、露光装置２１、帯電装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ及び現像装置６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋの表面にトナー像を形成するトナー像形成手段として機能する。
【００３０】
また、本実施形態の画像形成装置１は、感光体４０Ｋの回転位置を検知できる回転位置検知手段としてのフォトインタラプタ７１Ｋと、現像ローラ６１Ｋａの回転位置を検出できる回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ７２Ｋとを備えている。フォトインタラプタ７１Ｋ及びフォトインタラプタ７２Ｋはそれぞれ、回転体である感光体４０Ｋ及び現像ローラ６１Ｋａの回転位置を光学的に検出するものである。このフォトインタラプタは、例えば、発光素子と受光素子とが互いに対向して配置されており、その間を、回転体の回転移動部に設けられた回転位置検出フィラーなどの被検出部が通過し光をさえぎることにより、回転体の回転位置を検出するものである。例えば、感光体４０Ｋと一体で回転する回転位置検出フィラーの周囲に１か所の切れ込みを形成しておけば、感光体４０Ｋが回転すると１周に１回ずつ光が受光部に届くため、感光体４０Ｋの回転位置を検出することができる。なお、回転体である感光体４０Ｋ及び現像ローラ６１Ｋａの回転位置を検出する回転位置検出手段は、フォトインタラプタ以外のものを用いてもよい。
【００３１】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置１においてトナー像の濃度を検知する画像濃度検知手段としてのトナー付着量センサ３１０の構成例の説明図である。図３（ａ）は、黒トナー像の濃度検知に適した黒トナー付着量センサ３１０（Ｋ）の構成例を示し、図３（ｂ）は、黒以外のカラートナー像の濃度検知に適したカラートナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の構成例を示している。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、黒トナー付着量センサ３１０（Ｋ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する受光素子３１０ｂとから構成されている。発光素子３１０ａは中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は中間転写ベルト１０によって反射される。受光素子３１０ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光する。
【００３３】
一方、図３（ｂ）に示すように、カラートナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等からなる発光素子３１０ａと、正反射光を受光する受光素子３１０ｂと、拡散反射光を受光する受光素子３１０ｃとから構成されている。発光素子３１０ａは、黒トナー付着量センサの場合と同様、中間転写ベルト１０上に光を照射し、この照射光は、中間転写ベルト１０表面によって反射される。正反射受光素子３１０ｂは、この反射光のうちの正反射光を受光し、拡散反射光受光素子３１０ｃは、反射光のうち拡散反射光を受光する。
【００３４】
なお、本実施形態では、発光素子として、発光される光のピーク波長が９５０ｎｍであるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用い、受光素子としては、ピーク受光感度が８００ｎｍであるＳｉフォトトランジスタなどを用いている。発光素子及び受光素子として、ピーク波長及びピーク受光感度がこれと異なるものを用いてもよい。また、黒トナー付着量センサ３１０（Ｋ）及びカラートナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、検知対象物であるトナー像が転写されている中間転写ベルト１０のベルト表面との間には、例えば５ｍｍ程度の距離（検出距離）を設けて配設されている。
【００３５】
また、本実施形態では、トナー付着量センサ３１０を中間転写ベルト１０近傍に設け、各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋに形成された所定の画像パターンのトナー像を中間転写ベルト１０に転写してトナー像の濃度を検出している。その中間転写ベルト上で検知したトナーの濃度（トナー付着量）の検知結果に基づいて画像形成条件（作像条件）を決定する。このようにトナー付着量センサ３１０を中間転写ベルト１０近傍に設けた構成であるが、トナー付着量センサ３１０は、感光体上４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋそれぞれの近傍や転写シートＳを搬送する転写搬送ベルトの近傍に配設されていても構わない。そして、感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ上に形成されたトナー像の濃度を、中間転写ベルト１０を介さずに直接検知したり、各感光体から転写搬送ベルトにトナー像を転写して検知したりしてもよい。なお、本実施形態に係る画像形成装置１では、中間転写ベルト１０の幅方向で複数のトナー付着量センサ３１０が設けられている（後述の図６参照）。
【００３６】
黒トナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）及びカラートナー付着量センサ３１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ）からの出力は、付着量変換アルゴリズムによってトナー付着量に変換される。付着量変換アルゴリズムについては、従来技術と同様なアルゴリズムを用いることができる。
【００３７】
図４は、本実施形態に係る画像形成装置１の制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。
画像形成装置１は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータ装置で構成された制御部５００を備えている。制御部５００は、入力される画像情報に応じて、各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の駆動制御を行うとともに、出力画像の画質を調整する画質調整制御を行う制御手段として機能する。本実施形態の画質調整制御には、少なくとも、各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）における回転体である感光体４０及び現像ローラ６１ａの回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラを低減させる画像形成条件を決定する画像形成条件決定制御が含まれる。
【００３８】
制御部５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５０１を備える。また、ＣＰＵ５０１にバスライン５０２を介して接続された記憶手段としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０３及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）５０４と、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５とを備えている。ＣＰＵ５０１は、予め組み込まれているコンピュータプログラムである制御プログラムを実行することにより、各種演算や各部の駆動制御を実行する。ＲＯＭ５０３は、コンピュータプログラムや制御用のデータ等の固定的データを予め記憶する。ＲＡＭ５０４は、各種データを書き換え自在に記憶するワークエリア等として機能する。
【００３９】
制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、装置本体（プリンタ部）１００のトナー付着量センサ３１０、トナー濃度センサ３１２、電位センサ７０等の各種センサが接続されている。ここで、トナー付着量センサ３１０、トナー濃度センサ３１２、電位センサ７０等の各種センサは、各センサで検出した情報を制御部５００に送り出す。また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、帯電装置（帯電ローラ）６０に所定の帯電バイアスを印加する帯電バイアス設定部（帯電バイアス電源）３３０が接続されている。更に、現像装置６１の現像ローラ６１ａに所定の現像バイアスを印加する現像バイアス設定部（現像バイアス電源）３４０が接続されている。
【００４０】
また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、一次転写装置６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の一次転写ローラに所定の一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス設定部（一次転写バイアス電源）３５０が接続されている。更に、露光装置２１の光源に所定の電圧を印加したり所定の電流を供給したりする露光設定部（光源電源部）３６０が接続されている。
【００４１】
また、制御部５００には、Ｉ／Ｏインターフェース部５０５を介して、給紙テーブル２００、スキャナ３００、原稿自動搬送装置４００が接続されている。制御部５００は、画像形成条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアスなど）の制御目標値に基づいて、各部を制御する。
【００４２】
ＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４には、例えば、トナー付着量センサ３１０の出力値に対する単位面積当りのトナー付着量への換算に関する情報を記憶した換算テーブルが格納されている。また、ＲＯＭ５０３またはＲＡＭ５０４には、画像形成装置１における各画像形成部１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の画像形成条件（例えば、帯電バイアス、現像バイアス、露光量、一次転写バイアス）の制御目標値が格納されている。
【００４３】
なお、制御部５００は、マイクロコンピュータ等のコンピュータ装置ではなく、例えば画像形成装置１における制御用に作製された半導体回路素子としてのＩＣなどを用いて構成してもよい。
【００４４】
〔実施例１〕
図５は、本実施形態の実施例１に係る画像形成装置１における周期的な濃度ムラを補正する画像濃度補正制御の一例を示すフローチャートである。本実施形態の実施例１の画像形成装置１は、中間転写ベルト１０の表面移動方向と直交する主走査方向に複数のトナー付着量センサ３１０を配設し、これら複数のトナー付着量センサ３１０の検出結果に基づいて周期的な濃度ムラを補正する。
【００４５】
まず、各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上の主走査方向の複数の所定位置に所定濃度の画像パターン（ベタ画像パターン）のトナー像（後述の図６参照）を形成する（Ｓ１）。画像パターンのトナー像を形成する主走査方向の位置は、複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒが画像パターンのトナー像をそれぞれ検出可能な位置であって、本実施形態では、主走査方向の前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）、後側部（Ｒ）の３箇所である。そして、これらのトナー像の濃度（トナー付着量）を中間転写ベルト１０上で複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒによって検知する（Ｓ２）。このトナー像の濃度（トナー付着量）の検知は、各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転位置をフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって検知しながら行われる（Ｓ３）。その結果、例えば後述の図７に示すような濃度（付着量）が変動する出力信号が得られる。なお、画像パターンのトナー像を主走査方向に３個作成する例について説明したが、これに限られるものではなく、４個以上作成してもよい。
【００４６】
次に、複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知したトナー付着量検知信号（トナー像濃度検知信号）とフォトインタラプタ７１で検知した各感光体４０の回転位置信号とを用いて、濃度ムラの位相と振幅とを算出する。より具体的には、後述の図７に示すような感光体１回転周期Ｔｓの濃度ムラ位相情報と濃度ムラ振幅情報とを算出する（Ｓ４）。この濃度ムラ位相情報と濃度ムラ振幅情報との算出は、主走査方向に形成された画像パターンのトナー像ごと、つまり複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒごとにそれぞれ算出する（後述の図７参照）。
【００４７】
次に、主走査方向に形成された画像パターンのトナー像ごとに算出された複数の濃度ムラ位相情報と濃度ムラ振幅情報とに基づいて、補正すべき位相情報と振幅情報との最適解を各色ごとに１つ決定する（Ｓ５、後述の図８参照）。
【００４８】
そして、決定された補正すべき位相情報と振幅情報とに基づいて、画像形成動作時（印刷時）に適用する感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置に対する画像形成条件（作像条件）の制御目標値である制御データを決定する。具体的には、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置において各現像装置６１の現像ローラ６１ａに印加する現像バイアスの制御データを、画像形成条件（作像条件）の制御データとして決定する。また同時に、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置において各帯電装置（帯電ローラ）６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に印加する帯電バイアスの制御データを、画像形成条件（作像条件）の制御データとして決定する（後述の図１０参照）。このように決定した現像バイアスの制御データと感光体４０の回転位置とを対応づけた現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアスの制御データと感光体４０の回転位置とを対応づけた帯電バイアス制御テーブルが作成され、制御部５００内に格納される（Ｓ６）。
【００４９】
なお、図５のフローチャートでは、感光体１回転周期の濃度ムラに対する制御フローを示したが、現像ローラ１回転周期の濃度ムラに対しても同様の制御を適用することができる。
【００５０】
以降、図５に示した各ステップのより詳しい実施例について説明する。
図６は、図５で説明した画像濃度補正制御で用いる画像パターンの一例について説明する図である。
図６に示すような画像パターンを用いてトナー付着量の副走査方向の周期的な変動を主走査方向の複数の位置で検知する。図示の例では、中間転写ベルト１０上のトナー付着量を検知する３つのトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒが中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）における前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）及び後側部（Ｒ）の３箇所に対向するように配置されている。中間転写ベルト１０上の３つのトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒの検知領域それぞれに、ベルト移動方向Ｖに延在する各色の帯状の単一濃度の画像パターン３２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像が順次形成される。そして、各色の帯状の単一濃度の画像パターン３２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の濃度に対応するトナー付着量がトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知される。この濃度の検知結果から、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとに、中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）における前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）及び後側部（Ｒ）の３箇所での副走査方向（ベルト移動方向Ｖ）の周期的な濃度ムラがわかる。
【００５１】
本実施形態では、例えば、プロセス線速が４１５［ｍｍ／ｓ］で搬送される中間転写ベルト１０上のトナー付着量を１［ｍｓ］のサンプリング周期で検知した。帯状の各画像パターン３２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の副走査方向（ベルト移動方向Ｖ）における長さは、画像濃度ムラ情報のばらつきを算出するために、各色少なくとも感光体４０の周長Ｌｐ及び現像ローラ６１ａの周長それぞれの１周期以上の長さとしている。なお、この各画像パターン３２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のベルト移動方向Ｖにおける長さは、各色少なくとも感光体４０の周長Ｌｐ及び現像ローラ６１ａの周長それぞれの２周期以上の長さであってもよい。具体的には、例えば、感光体４０の周長ピッチ１９０［ｍｍ］に対して、３周分に相当する５７０［ｍｍ］の帯状の画像パターンを作成した。
【００５２】
本実施形態では、各色毎に、画像パターンとして高濃度のベタ画像からなる複数の帯パターン（ベタ帯パターン）を形成している。そして、この複数のベタ帯パターンの副走査方向（ベルト移動方向Ｖ）の濃度ムラの検知結果に基づいて、出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を補正する画像濃度補正制御を行っている。ここで、画像パターンを構成しているベタ帯パターンとは、トナー付着量センサ３１０の検知感度領域内での高濃度パターンという意味である。また、本実施形態において、ベタ帯パターンは、カラー色すなわちイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）については、画像濃度１００％の高濃度パターンとなっているが、黒（Ｋ）については画像濃度７０％程度の高濃度パターンでもよい。
【００５３】
なお、各色毎に中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）の複数箇所に形成する画像パターンは、画像濃度の変動（濃度ムラ）が検出されるのであれば、高濃度のベタ画像よりも濃度の低い低濃度の画像パターン（例えばハーフトーンパターン）であってもよい。例えば、各色毎に、高濃度のベタ画像からなる複数の帯パターン（ハーフトーン帯パターン）を形成してもよい。そして、この複数のハーフトーン帯パターンの副走査方向（ベルト移動方向Ｖ）の濃度ムラの検知結果に基づいて、出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を補正する画像濃度補正制御を行ってもよい。
【００５４】
中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）における複数箇所（図示の例では、前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）及び後側部（Ｒ）の３箇所）に形成する複数のベタ帯パターンの濃度は、各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ごとに、互いに同一濃度である。例えば、図６中の中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）における前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）及び後側部（Ｒ）の３箇所に形成する複数の黒（Ｋ）のベタ帯パターンの濃度は、互いに同一濃度である。また、中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）における前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）及び後側部（Ｒ）の３箇所に形成する複数のシアン（Ｃ）のベタ帯パターンの濃度は、互いに同一濃度である。他の色（マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ））のベタ帯パターンについても同様である。また、ベタ帯パターンの代わりにハーフトーン帯パターンを用いる場合も同様である。
【００５５】
また、上記複数のベタ帯パターンを用いる画像濃度補正制御と上記複数のハーフトーン帯パターンを用いる画像濃度補正制御を組み合わせて実行してもよい。例えば、上記複数のベタ帯パターンの周期的な濃度ムラの検知結果に基づいて、画像形成時に用いる画像形成条件の一要素（例えば、現像バイアス）を補正してもよい。そして、複数のハーフトーン帯パターンの周期的な濃度ムラの検知結果に基づいて、画像形成時に用いる画像形成条件の他の要素（例えば、帯電バイアス）を補正してもよい。
【００５６】
図７は、図６で例示した画像パターンを検知したときのトナー付着量センサ３１０の出力信号と感光体回転位置信号の測定例を示す説明図である。図７の最も上側の図は、図６で示した主走査方向における前部の画像パターン３２０Ｆ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｆで検知したトナー付着量検知信号の測定例である。同様に図７の上側から２番目の図は、図６で示した主走査方向における中央部の画像パターン３２０Ｃ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｃで検知したトナー付着量検知信号の測定例である。同様に図７の上側から３番目の図は、図６で示した主走査方向における後部の画像パターン３２０Ｒ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｒで検知したトナー付着量検知信号の測定例である。また、図７の最も下側の図は、図６で示した画像パターンを作像して検知したときのフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から検知した感光体回転位置検出信号の測定例である。
【００５７】
なお、図７では、トナー付着量センサ３１０の出力信号とともに測定したのが感光体回転位置信号である場合の測定例を示したが、トナー付着量センサ３１０の出力信号とともに現像ローラ回転位置信号を測定した場合も同様の測定結果が得られる。
【００５８】
図７に示すように、トナー付着量検知信号は、回転位置検出信号の周期と同じ周期で変動している。中間転写ベルト１０の主走査方向（幅方向）の前部、中央部、後部それぞれのトナー付着量の変動を、感光体回転位置検出信号を基準に正弦波でフィティングする。本実施例では、正弦波のフィティングに直交検波を用いた。直交検波した結果について、中間転写ベルト１０の幅方向（主走査方向）で前部、中央部、後部のトナー付着量の変動は、次の式（１）〜（３）で表される。式（１）〜（３）において、前部のトナー付着量の変動の振幅・位相を（Ａ（Ｆ）、θ（Ｆ））、中央部のトナー付着量の変動の振幅・位相を（Ａ（Ｃ）、θ（Ｃ））、後部のトナー付着量の変動の振幅・位相を（Ａ（Ｒ）、θ（Ｒ））とする。
【００５９】
前部トナー付着量＝前部平均付着量＋Ａ（Ｆ）×ｓｉｎ（ωｔ＋θ（Ｆ））・・・・（１）
中央部トナー付着量＝中央部平均付着量＋Ａ（Ｃ）×ｓｉｎ（ωｔ＋θ（Ｃ））・・（２）
後部トナー付着量＝後部平均付着量＋Ａ（Ｒ）×ｓｉｎ（ωｔ＋θ（Ｒ））・・・・（３）
【００６０】
中間転写ベルト１０の主走査方向の前部、中央部、後部でそれぞれの振幅・位相に合わせた現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアス制御テーブルを独立に設定して補正することができれば理想的である。しかし、現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアス制御テーブルはそれぞれ、主走査方向には均一な値しか設定することができない。そこで、本実施形態では、中間転写ベルト１０の主走査方向の前部、中央部、後部の全ての振幅・位相を考慮して、現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアス制御テーブルで補正すべき最適な振幅・位相（Ａ（ｃｏｒ）、θ（ｃｏｒ））を算出する。
【００６１】
図８は、図７で説明した中間転写ベルト１０の主走査方向の前部、中央部、後部それぞれで検知したトナー付着量の変動の振幅と位相を極座標にプロットしたグラフである。すなわち、グラフの原点からの距離が振幅Ａになっており、Ｘ軸正方向からの角度が位相θになっている。図８（ａ）〜（ｆ）中のＰ、Ｑ、Ｒはそれぞれ、前部、中央部、後部のトナー付着量の変動の振幅・位相を極座標にプロットした点であり、星印Ｓは補正すべき最適な振幅・位相をプロットした点である。また、図８（ａ）〜（ｃ）は主走査方向の位置ごとの位相差が小さい例を示し、（ｄ）〜（ｆ）は主走査方向の位置ごとの位相差が大きい例を示している。
【００６２】
図８（ａ）〜（ｃ）に示す３つのグラフでは、検知したトナー付着量の変動は前部（４．０、４０°）が点Ｐ、中央部（２．０、３０°）が点Ｑ、後部（２．５、５０°）が点Ｒとしてプロットされている。これに対して補正するトナー付着量変動の算出方法として次の３つの方式を比較検討した。
【００６３】
表１は、図８（ａ）〜（ｃ）は主走査方向の位置ごとの位相差が小さい場合のＰ、Ｑ、Ｒ及びＳ点の振幅・位相及び極座標のＸＹ座標値を示す表である。また、表２は、表１に対応した補正後の付着量変動の振幅を示す表である。
【表１】
0006796279.tif 000002
【表２】
0006796279.tif 000003
【００６４】
（１）従来方式の「１か所（中央部）のみ検知する方式」（以下、「１か所検知方式」ともいう）
（２）「複数位置で検知した振幅・位相を平均する方式」
（３）「複数位置で検知したトナー付着量の変動の振幅・位相を極座標にプロットしたとき、それらの点に対する最小包含円の中心を補正すべき振幅・位相として選ぶ方式」（以下、「最小包含円方式」ともいう）
【００６５】
まず、従来方式としての「１か所（中央部）のみ検知する方式」は、図８（ａ）に示すように、補正すべき最適な振幅・位相を表す点Ｓは、中央部のトナー付着量の変動の振幅・位相を表す点Ｑと一致し、（２．０、３０°）となる。このとき補正後のトナー付着量変動の残差の振幅、すなわち制御の精度は、検知の点と補正の点Ｓとの間の距離で表される。表２に示すように、前部であればＰＳの距離である２．０６、中央部がＱＳの距離である０．００、後部がＲＳの距離０．９２となる。この場合、最大値（最悪値）は前部の２．０６となる。補正前のトナー付着量変動の振幅は４．００であり、このように、補正前のトナー付着量変動の位相が前部、中央部、後部で大きく変わらない場合は、１か所（中央部）の検知でも付着量変動を４．００から２．０６に抑えることができる。
【００６６】
次に、「複数位置で検知した振幅・位相をそれぞれ平均する方法」は、図８（ｂ）に示すように、補正の振幅は４．０、２．０、２．５の平均で２．８、位相は４０°、３０°、５０°の平均で４０°となり、点Ｓ（２．８、４０°）となる。この点Ｓは図中の星印でプロットされている。このとき補正後の残差（制御の精度）は、表２に示すように、前部が１．１７、中央部が０．９３、後部が０．５７となり、最大値（最悪値）は前部の１．１７となる。
このように、補正前のトナー付着量変動の位相が前部、中央部、後部で大きく変わらない場合は、上述した１か所（中央部）のみを検知する従来方式や複数位置で検知した振幅・位相を平均する方式で、付着量変動を大きく抑えることができる。
【００６７】
また、本実施形態の「複数位置で検知したトナー付着量の変動の振幅・位相を極座標にプロットしたとき、それらの点に対する最小包含円の中心を補正すべき振幅・位相として選ぶ方式」について説明する。図８（ｃ）に示すように、Ｐ、Ｑ、Ｒ点の全てを円の内側に含む最小包含円の中心は、点Ｓ（３．０、３７°）である。この点Ｓは図中の星印でプロットされている。このとき補正後の残差（制御の精度）は、表２に示すように、前部が１．０３、中央部が１．０３、後部が０．８０となり、最大値（最悪値）は前部及び中央部の１．０３となる。このように、最小包含円方式は、上述した１か所検知方式や複数位置で検知した振幅・位相を平均する方式に比べて、付着量変動をより抑えることができる。
【００６８】
一方、図８（ｄ）〜（ｆ）は、補正前のトナー付着量変動の位相が、前部、中央部、後部で大きく異なる例を示している。具体的には、検知した前部の付着量変動（２．０、２０°）を点Ｐ、中央部（４．０、１３５°）を点Ｑ、後部（１．０、２２５°）を点Ｒとしてプロットしている。この場合、「１か所（中央部）のみを検知する従来方式」では、図８（ｄ）に示すように、補正すべき振幅・位相が点Ｓ（４．０、１３５°）となる。すると、補正後の残差（制御精度）は前部が５．１７、中央部が０．００、後部が４．１２であり、最大値（最悪値）は５．１７となる。補正前のトナー付着量変動の振幅は４．００であるため、逆に濃度ムラを悪化させてしまう。
【００６９】
表３は、図８（ｄ）〜（ｆ）における主走査方向の位置ごとの位相差が小さい場合のＰ、Ｑ、Ｒ及びＳ点の振幅・位相及び極座標のＸＹ座標値を示す表である。また、表４は、表３に対応した補正後の付着量変動の振幅を示す表である。
【表３】
0006796279.tif 000004
【表４】
0006796279.tif 000005
【００７０】
また、「複数位置で検知した振幅・位相を平均する方式」は、図８（ｅ）に示すように、補正すべき振幅・位相が点Ｓ（２．３、１２７°）となる。補正後の残差（制御精度）は、表４に示すように、前部が３．４８、中央部が１．７２、後部が２．６７であり、最大値（最悪値）は３．４８である。補正前のトナー付着量変動の振幅である４．００よりは改善しているものの、改善効果は非常に小さい。
【００７１】
これに対して、本実施形態では、「複数位置で検知したトナー付着量の変動の振幅・位相を極座標にプロットしたとき、それらの点に対する最小包含円の中心を補正すべき振幅・位相として選ぶ方式」を用いる。ここで最小包含円とは、全ての点を円の内側に含むような円のうち半径が最小の円のことである。本例のように検知点が３点の場合、最小包含円の中心は、３点が鈍角三角形の場合は最長辺の中点となり、鋭角三角形の場合は外心（外接円の中心）となる。
【００７２】
具体的には、図８（ｆ）に示すような検知プロットの場合、最小包含円の中心である点Ｓは（１．８、１０５°）となる。この点Ｓは、図中の星印Ｓでプロットされている。このとき補正後のトナー付着量変動の残差の振幅、すなわち制御の精度は前部がＰＳの距離である２．５９、中央部がＲＳの距離である２．５９、後部がＱＳの距離である２．４７となり、最大値（最悪値）は前部または中央部の２．５９となる。このように最小包含円の中心を取る方式によれば、補正前のトナー付着量変動の位相差が前部、中央部、後部で大きく異なっても、補正によりトナー付着量変動を４．００から２．５９に大きく抑えられることを確認できた。
【００７３】
なお、上記最小包含円方式の他に、複数位置で検知したトナー付着量の変動の振幅・位相を極座標にプロットしたとき、それらの点に対する重心を補正すべき振幅・位相として選ぶ方式などを用いることもできる。
【００７４】
図９は、補正するトナー付着量の変動ごとの補正後の残差（制御精度）ついて比較するグラフである。図９（ａ）は主走査方向の検知位置ごとの位相差が小さい場合を示し、（ｂ）は主走査方向の検知位置ごとの位相差が大きい場合を示している。
図９（ａ）に示すように、主走査方向の検知位置ごとの位相差が小さい場合は、従来方式の１か所検知方式でも十分に改善効果が得られている。しかし、主走査方向の検知位置ごとの位相差が大きい場合は、図９（ａ）に示すように、１か所検知方式では、補正制御がかえって濃度ムラを悪化させてしまうという副作用がある。これに対して、本実施形態の最小包含円方式では、位相差が大きい場合、小さい場合を問わず安定した改善効果が得られる。
【００７５】
図１０は、図５で説明した制御での画像形成条件の適用方法について説明する図である。図１０は、図７に例示した所定の画像パターンを形成したときの回転位置検出信号５１０に加えて、複数のトナー付着量検知信号５１１Ｆ，Ｃ，Ｒに基づいて最小包含円方式で算出された算出補正信号５１２との関係の例を示している。さらに、図１０は、これらの信号５１０、５１２に基づいて制御部５００が決定した画像形成条件の制御データ５１３（制御テーブル）の関係の例を示している。ここでは、回転体（感光体４０又は現像ローラ６１ａ）の二周期分の測定例を示している。算出補正信号５１２は回転位置検出信号５１０の周期と同じ周期で変動しており、この算出補正信号５１２と「逆位相」になるように、回転体の回転位置に対する画像形成条件の制御データ５１３からなる制御テーブルを決定する。実際の画像濃度制御パラメータである帯電バイアス及び現像バイアスは、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、一様に「逆位相」と表現するのは適切ではないが、算出補正信号５１２が示すトナー付着量の変動を打ち消す方向の制御データ（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。
【００７６】
上記制御テーブルを決定する際の「ゲイン」は、理想的には理論値から求められるが、実機搭載に際しては、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。ここで、上記「ゲイン」は、トナー付着量検知信号５１１の変動量［Ｖ］に対して、制御テーブルの制御データの変動量を何［Ｖ］にするかを決めるパラメータである。このようにして決められたゲインで決定された制御データ５１３からなる制御テーブルは、回転位置検出信号５１０との間で、図１０に示すタイミング関係を持っている。ここで、制御テーブルの先頭は回転位置検出信号５１０の発生時点であるとする。この制御テーブルを現像バイアス制御テーブルだとすると、現像ニップ（現像ローラと感光体との対向位置）とトナー付着量センサ３１０との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、現像ニップとトナー付着量センサ３１０との間の距離（現像ニップ−トナー付着量センサ間距離）が、ちょうど感光体周長の整数倍になっていたとすると、回転位置検出信号５１０のタイミングに合わせて、制御テーブル５１３の先頭から適用すればよい。また、現像ニップ−トナー付着量センサ間距離が、感光体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５１３を適用すればよい。
【００７７】
以上、現像バイアスを周期的に変動させる場合について説明を行ったが、帯電バイアスについても同様である。現像バイアスと同様に、帯電バイアスの制御データからなる制御テーブルであれば、帯電装置６０の帯電位置とトナー付着量センサ３１０との間の距離を考慮して、帯電バイアスの制御テーブルを適用することになる。
【００７８】
なお、本実施形態の画像形成装置１では、感光体４０又は現像装置６１の少なくとも一方を装置本体から着脱可能に構成してもよい。これにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。この構成では、回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ７１，７２は、装置本体側に設けてもよい。これにより、フォトインタラプタ７１，７２を感光体４０や現像装置６１などのメンテナンス部品に含めないことができ、ランニングコストの低減が図れる。
【００７９】
〔実施例２〕
次に、トナー像の濃度（トナー付着量）の変動の振幅情報及び位相情報の算出について、他の実施例２について説明する。
【００８０】
図１１は、本実施形態の実施例２に係る画像形成装置１における周期的な濃度ムラを補正する画像濃度補正制御の一例を示すフローチャートである。本実施形態の実施例２の画像形成装置１は、中間転写ベルト１０の表面移動方向と直交する主走査方向に複数のトナー付着量センサ３１０を配設し、これら複数のトナー付着量センサ３１０の検出結果に基づいて周期的な濃度ムラを補正する。
【００８１】
まず、各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）上の主走査方向の複数の所定位置に所定濃度の画像パターン（ベタ画像パターン）のトナー像（図６参照）を形成する（Ｓ１１）。画像パターンのトナー像を形成する主走査方向の位置は、複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒが画像パターンのトナー像をそれぞれ検出可能な位置であって、本実施形態では、主走査方向の前側部（Ｆ）、中央部（Ｃ）、後側部（Ｒ）の３箇所である。そして、これらのトナー像の濃度（トナー付着量）を中間転写ベルト１０上で複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒによって検知する（Ｓ１２）。このトナー像の濃度（トナー付着量）の検知は、各感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の回転位置をフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）によって検知しながら行われる（Ｓ１３）。その結果、例えば後述の図１２に示すような濃度（付着量）が変動する出力信号が得られる。なお、画像パターンのトナー像を主走査方向に３個作成する例について説明したが、これに限られるものではなく、４個以上作成してもよい。
【００８２】
次に、複数のトナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知したトナー付着量検知信号（トナー像濃度検知信号）ごとに、平均トナー付着量（平均トナー濃度）を算出する（Ｓ１４、図１２参照）。
【００８３】
そして、トナー付着量検知信号ごとに算出された平均トナー付着量とフォトインタラプタ７１で検知した各感光体４０の回転位置信号とを用いて、各トナー付着量の変動をそれぞれトナー付着量変動率[％]に変換する（Ｓ１５、図１２参照）。トナー付着量変動率[％]とは、トナー付着量検知信号の波形の平均値を基準にした変動率であり、トナー付着量検知信号の波形の平均値（トナー平均付着量５１５）をＡｏ、時間ｔにおける波形の振幅をＡ（ｔ）とすると、次の式（４）で表される。
【００８４】
トナー付着量変動率[％]＝｛Ａ（ｔ）−Ａｏ｝／Ａｏ×１００・・・（４）
【００８５】
そして、複数のトナー付着量変動率[％]を平均して、複数のトナー付着量変動率[％]の平均波形を算出する（Ｓ１６、図１２参照）。
【００８６】
次に、算出されたトナー付着量変動率[％]の平均波形から、補正すべき振幅情報と位相情報とを各色ごとに１つずつ決定する（Ｓ１７）。
【００８７】
そして、決定された補正すべき位相情報と振幅情報とに基づいて、画像形成動作時（印刷時）に適用する感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置に対する画像形成条件（作像条件）の制御目標値である制御データを決定する。具体的には、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置において各現像装置６１の現像ローラ６１ａに印加する現像バイアスの制御データを、画像形成条件（作像条件）の制御データとして決定する。また同時に、感光体４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各回転位置において各帯電装置（帯電ローラ）６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に印加する帯電バイアスの制御データを、画像形成条件（作像条件）の制御データとして決定する（図１０参照）。このように決定した現像バイアスの制御データと感光体４０の回転位置とを対応づけた現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアスの制御データと感光体４０の回転位置とを対応づけた帯電バイアス制御テーブルが作成され、制御部５００内に格納される（Ｓ１８）。
【００８８】
トナー付着量の変動の振幅情報及び位相情報の算出について、より具体的に説明する。
図１２は、図６で例示した画像パターンを検知したときの複数のトナー付着量センサ３１０の出力信号と感光体回転位置信号の測定結果から、補正すべき振幅情報と位相情報とを決定する手順の説明図である。なお、本実施例２では、図６で示す各画像パターン３２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のベルト移動方向Ｖにおける長さは、具体的には、例えば、感光体４０の周長ピッチ１９０［ｍｍ］に対して、３周分以上に相当する６００［ｍｍ］の帯状の画像パターンを作成した。
【００８９】
図１２の左側の最も上側のグラフは、図６で示した主走査方向（幅方向）における前部の画像パターン３２０Ｆ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｆで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｆの測定例である。同様に図１２の左側の上側から２番目のグラフは、図６で示した主走査方向における中央部の画像パターン３２０Ｃ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｃで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｃの測定例である。同様に図１２の左側の上側から３番目のグラフは、図６で示した主走査方向における後部の画像パターン３２０Ｒ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー付着量（トナー像の濃度）をトナー付着量センサ３１０Ｒで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｒの測定例である。
【００９０】
中間転写ベルト１０の主走査方向（幅方向）の前部、中央部、後部それぞれのトナー付着量の変動からそれぞれの主走査方向の位置でのトナー平均付着量を算出する。具体的には、トナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知した各トナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒに基づいて、それぞれのトナー平均付着量５１５Ｆ，Ｃ，Ｒを制御部５００で算出する。図１２の左側のグラフには、各トナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒに基づいて算出されたトナー平均付着量５１５Ｆ，Ｃ，Ｒのグラフが記載されている。
【００９１】
ここで中間転写ベルト１０主走査方向の各トナー平均付着量５１５Ｆ，Ｃ，Ｒは理想的には一定であるが、実際には主走査方向でトナー平均付着量は異なる。中間転写ベルト１０の主走査方向で各トナー平均付着量５１５Ｆ，Ｃ，Ｒが異なる場合、そのトナー平均付着量の差の上記トナー付着量の変動量（振幅）に対する影響を考慮する必要がある。
【００９２】
そこで、図１２の横方向で中央部の３つのグラフに示すように、中間転写ベルト１０の主走査方向の前部、中央部、後部のトナー付着量変動を副走査方向の各測定値それぞれのトナー平均付着量からの変動率に換算することでトナー付着量変動率[％]を算出する。これにより、補正精度を向上させることができる。
【００９３】
ここで、トナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒそれぞれについて、複数周期分の波形を複数回測定し、これらの波形を平均化処理した波形をトナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒとして用いてもよい。そして、これらの平均化処理されたトナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒの波形に基づいて、それぞれのトナー付着量変動率[％]５１６Ｆ，Ｃ，Ｒを算出してもよい。
【００９４】
次に、図１２の右側の上側のグラフに示すように、算出したそれぞれの各主走査位置でのトナー付着量変動率[％]からトナー付着量変動率[％]の平均波形を算出する。なお、図１２の右側の下側のグラフは、図６で示した画像パターンを作像して検知したときのフォトインタラプタ７１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）から検知した感光体回転位置検出信号の測定例である。時間Ｔ１から時間Ｔ２までが感光体１周分の周期Ｔｓである。
【００９５】
その後、トナー付着量変動率[％]の平均波形と、感光体回転位置検出信号を基準に正弦波でフィティングする。本実施例２では、正弦波のフィティングに直交検波を用いた。直交検波した結果得られた振幅と位相とから、現像バイアス制御テーブル及び帯電バイアス制御テーブルで補正すべき最適な振幅・位相（Ａ（ａｖｅ）、θ（ａｖｅ））を算出する。
【００９６】
そして、振幅・位相（Ａ（ａｖｅ）、θ（ａｖｅ））の算出補正信号が示すトナー平均付着量の変動を打ち消す方向の制御データ（制御テーブル）を作成する（図１０参照）。
【００９７】
また、補正精度を向上させるため、中間転写ベルト１０の主走査方向の各位置のトナー付着量変動あるいはトナー付着量変動率［％］より得られた位相の差が所定の閾値以上の場合、その主走査方向位置の変動波形は平均波形の算出から除外してもよい。
【００９８】
トナー付着量変動により得られた位相の差による場合、例えば、トナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒそれぞれの５周期分の波形を５回測定する。そして、トナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒそれぞれについて、１回目に測定した波形を基準にして、２回目以降に測定した波形を比較し、所定の閾値以上の位相の差がある場合、その測定回の波形を平均波形の算出から除外する。位相の差の閾値は、作像システムによって異なるが、本実施例２では、例えばθ≦４０［°］とした。なお、測定する回数は５回に限られるものではなく、２回以上であればよい。また、基準にする波形は１回目に測定した波形に限られるものではなく、いずれか１つの測定回に測定した波形であればよい。
【００９９】
また、トナー付着量変動率[％]により得られた位相の差による場合、例えば、トナー付着量センサ３１０Ｆ，Ｃ，Ｒで検知したトナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒそれぞれの５周期分の波形を５回測定する。そして、トナー付着量検知信号５１４Ｆ，Ｃ，Ｒそれぞれについて、トナー付着量変動率[％]に変換する。１回目に測定した波形から変換されたトナー付着量変動率[％]の波形を基準にして、２回目以降に測定した波形から変換されたトナー付着量変動率[％]の波形を比較する。所定の閾値以上の位相の差がある場合、その測定回に測定した波形から変換されたトナー付着量変動率[％]の波形を平均波形の算出から除外する。位相の差の閾値は、作像システムによって異なるが、本実施例２では、例えばθ≦４０［°］とした。なお、測定する回数は５回に限られるものではなく、２回以上であればよい。また、基準にする波形は１回目に測定した波形から変換されたトナー付着量変動率[％]の波形に限られるものではなく、いずれか１つの測定回に測定した波形から変換されたトナー付着量変動率[％]の波形であればよい。
【０１００】
なお、図１２では、トナー付着量センサ３１０の出力信号とともに測定したのが感光体回転位置信号である場合の測定例を示したが、トナー付着量センサ３１０の出力信号とともに現像ローラ回転位置信号を測定してもよい。本実施例２では、感光体４０と現像ローラ６１との二つの回転体を用いているので、それぞれの回転体周期の変調テーブルを作成（補正すべき最適な振幅・位相）するための算出を行ってもよい。
【０１０１】
以上、現像バイアスを周期的に変動させる場合について説明を行ったが、帯電バイアスについても同様である。現像バイアスと同様に、帯電バイアスの制御データからなる制御テーブルであれば、帯電装置６０の帯電位置とトナー付着量センサ３１０との間の距離を考慮して、帯電バイアスの制御テーブルを適用することになる。
【０１０２】
なお、本実施形態の実施例２に係る画像形成装置１では、感光体４０又は現像装置６１の少なくとも一方を装置本体から着脱可能に構成してもよい。この構成については、上述した実施例１と同様である。これにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。この構成では、回転位置検出手段としてのフォトインタラプタ７１，７２は、装置本体側に設けてもよい。これにより、フォトインタラプタ７１，７２を感光体４０や現像装置６１などのメンテナンス部品に含めないことができ、ランニングコストの低減が図れる。
【０１０３】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
所定方向に表面が移動する中間転写ベルト１０などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置６１などのトナー像形成手段と、トナー像形成手段で像担持体上に形成した画像パターンの濃度を検知するトナー付着量センサ３１０などの画像濃度検知手段と、画像濃度検知手段の検知結果に基づいて、トナー像形成手段で形成する出力画像の濃度が所定の目標濃度になるように出力画像の画像形成時に用いられる画像形成条件を決定する制御部５００などの画像濃度制御手段と、を備えた画像形成装置１であって、像担持体の表面移動方向と直交する幅方向（主走査方向）における複数箇所の位置それぞれに対向するように画像濃度検知手段を複数設け、画像濃度制御手段は、像担持体における複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に同一濃度の画像パターンのトナー像を形成し、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、出力画像の画像形成時に用いる画像形成条件を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体の表面移動方向と直交する幅方向（主走査方向）の複数箇所に設けられた複数の画像濃度検知手段によって検知された同一濃度の画像パターンの複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように画像形成条件を決定する。このように決定した画像形成条件に基づいて出力画像を形成することにより、出力画像の記録媒体搬送方向と直交する幅方向の複数の位置それぞれにおける記録媒体搬送方向の周期的な濃度ムラを全体として抑制することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減するように、画像形成条件を周期的に変化させる制御データの振幅及び位相を決定する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅を低減することができ、幅方向における複数の位置で生じる周期的な濃度ムラを全体として抑制することができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相を極座標上に表し、極座標上における前記複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置のすべてを包含する最小包含円の中心座標を算出し、算出された中心座標の振幅及び位相を、画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定する。
これによれば、上記実施形態の実施例１について説明したように、極座標上の最小包含円の中心座標は、検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相との間の残差が最小となる座標である。従って、この中心座標の振幅及び位相を、画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定することで、幅方向における複数の位置で生じる周期的な濃度ムラを全体として最小となるように抑制することができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ｂにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの振幅及び位相を極座標上に表し、極座標上における複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置の重心座標を算出し、算出された重心座標の振幅及び位相を、画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相として設定する。
これによれば、上記実施形態の実施例１について説明したように、極座標上における複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置の重心座標は、上記態様Ｃにおける中心座標位置に比べて容易に算出することができる。トナー付着量の変動の残差は上記態様Ｃに比べて若干劣る場合があるものの、画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相を算出するための処理時間、すなわち画像形成条件を補正するための調整動作にかかる時間の一部の短縮化を図ることができる。ここで、重心座標の算出について、具体的には、検知した複数の周期的な濃度ムラをそれぞれベクトルＰ、Ｑ、Ｒとすると、補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相のベクトルＳは、Ｓ＝（Ｐ＋Ｑ＋Ｒ）÷３となる。
（態様Ｅ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求める。
これによれば、上記実施形態で説明したように、上記周期的な濃度ムラを全体として抑制する濃度ムラ抑制の精度を高めることができる。特に、前記極座標上における複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置のすべてを包含する最小包含円の中心座標の算出又は極座標上における複数の周期的な濃度ムラそれぞれの位置の重心座標の算出を行う態様において、検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を平均化処理することは、各波形の振幅及び位相の重心を求めることに相当する。従って、波形を平均化処理することで、例えば直交検波が１回で済み、画像形成条件の補正に用いる目標濃度ムラの振幅及び位相を算出するための演算処理時間をより短縮することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ｅにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラの波形いずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である前記他の波形を除外して前記平均化処理を行う。
これによれば、上記実施形態の実施例２で説明したように、複数の画像濃度検知手段それぞれによって検知される周期的な濃度ムラの波形の精度を向上させることができる。また、画像濃度検知手段の誤検知や画像パターンの形成不良などの影響を防ぐことが可能となる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段によって検知された複数の周期的な濃度ムラそれぞれの波形を、波形の平均値を基準にした変動率の波形に変換し、その変換された複数の変動率に基づいて複数の周期的な濃度ムラの振幅及び位相を算出する。
これによれば、上記実施形態の実施例２で説明したように、複数の画像濃度検知手段のそれぞれによって検知される周期的な濃度ムラの波形の平均値が複数の画像濃度検知手段の間で互いに異なり平均値に差があっても、その平均値の差の影響が低減され、上記周期的な濃度ムラを全体として抑制する濃度ムラ抑制の精度を更に高めることができる。
（態様Ｈ）
上記態様Ｇにおいて、画像濃度制御手段は、変換後の複数の変動率それぞれの波形を平均化処理して各濃度ムラの振幅及び位相を求める。
これによれば、上記実施形態の実施例２で説明したように、上記周期的な濃度ムラを全体として抑制する濃度ムラ抑制の精度を更に高めることができる。
（態様Ｉ）
上記態様Ｈにおいて、画像濃度制御手段は、複数の画像濃度検知手段のそれぞれについて、前記周期的な濃度ムラの波形を複数回測定し、その複数回測定した複数の周期的な濃度ムラから変換された複数の変動率の波形のいずれか１つの波形と他の波形との間の位相差を求め、その位相差が所定の閾値以上である他の波形を除外して複数の変動率の平均化処理を行う。
これによれば、上記実施形態の実施例２で説明したように、複数の画像濃度検知手段それぞれによって検知される周期的な濃度ムラの波形の精度を向上させることができる。また、画像濃度検知手段の誤検知や画像パターンの形成不良などの影響を防ぐことが可能となる。
（態様Ｊ）
上記態様Ａ乃至Ｉのいずれかにおいて、トナー像形成手段は、回転駆動される感光体４０などの潜像担持体と、潜像担持体上に潜像を形成する露光装置２１などの手段と、潜像担持体上の潜像を現像する回転駆動される現像ローラ６１ａなどの現像剤担持体を有する現像装置６１などの現像手段と、を備え、潜像担持体及び現像剤担持体の少なくとも一方の回転位置を検知するフォトインタラプタ７１，７２などの回転位置検知手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体や現像剤担持体の回転駆動で生じる周期的な濃度ムラを抑制することができる現像を行うことができる。
（態様Ｋ）
上記態様Ｊにおいて、回転位置検知手段で回転位置が検知される潜像担持体及び又は現像手段のうち少なくとも一方は装置本体に対して着脱可能に構成され、回転位置検出手段は装置本体側に設けられている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体又は現像手段のうち少なくとも一方は装置本体に対して着脱可能に構成することにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。また、回転位置検出手段を装置本体側に設けることで、回転位置検出手段を潜像担持体や現像手段などのメンテナンス部品に含めないことができ、ランニングコストの低減が図れる。
（態様Ｌ）
上記態様Ｋにおいて、画像濃度制御手段は、潜像担持体及び現像手段のうち少なくとも一方の着脱を検知したときに、画像形成装置の次の起動時に、画像形成条件を更新する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体又は現像手段の現像剤担持体のような回転体を着脱すると、これらの回転体と装置本体側の駆動軸との噛み合わせの角度が変わる可能性がある。さらに潜像担持体又は現像剤担持体のような回転体が新品に交換されたときには画像濃度の特性が変わる。従って、このような場合であっても、画像形成条件を自動的に更新することで、周期的な濃度ムラをより確実に抑制することができる。
（態様Ｍ）
上記態様Ａ乃至Ｌのいずれかにおいて、像担持体における複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に形成する複数の画像パターンはそれぞれ、高濃度のベタパターンである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、出力画像の記録媒体搬送方向と直交する幅方向の複数の位置それぞれにおける記録媒体搬送方向の高濃度の周期的な濃度ムラを全体として抑制することができる。
（態様Ｎ）
上記態様Ａ乃至Ｌのいずれかにおいて、像担持体における前記複数の画像濃度検知手段それぞれに対応する位置に形成する複数の画像パターンはそれぞれ、中間濃度のハーフトーンパターンである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、出力画像の記録媒体搬送方向と直交する幅方向の複数の位置それぞれにおける記録媒体搬送方向の中間濃度の周期的な濃度ムラを全体として抑制することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  画像形成装置
１０  中間転写ベルト
１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  画像形成部
２０  タンデム画像形成部
２１  露光装置
４０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  感光体
６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  帯電装置
６１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  現像装置
６１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）ａ  現像ローラ
６２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）  一次転写装置
１００  装置本体（プリンタ部）
３１０（Ｆ，Ｃ，Ｒ）  トナー付着量センサ
５００  制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０５】
【特許文献１】特開２０１１−２５７４９７号公報
【図１】
0006796279.tif 000006
【図２】
0006796279.tif 000007
【図３】
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【図４】
0006796279.tif 000009
【図５】
0006796279.tif 000010
【図６】
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【図７】
0006796279.tif 000012
【図８】
0006796279.tif 000013
【図９】
0006796279.tif 000014
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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