(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層を備え回転可能に設けられる感光体を有する第１のサブモジュールと、
トナーを含む現像剤を保持し且つ前記感光体に対向する位置に回転可能に設けられ、当該感光体に形成された静電潜像を、当該トナーを用いて現像する現像剤担持体を有する第２のサブモジュールと、
濃度補正を行うための補正用画像を、前記感光体および前記現像剤担持体と協同して形成する補正作像手段と、
前記補正用画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段により検知された前記補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、当該濃度分布を補正するための補正データを作成する補正データ作成手段と、
前記第１のサブモジュールにおける前記感光体の回転の位相を検知する第１位相検知手段と、
前記第２のサブモジュールにおける前記現像剤担持体の回転の位相を検知する第２位相検知手段と、
前記補正作像手段により形成される前記補正用画像中に、前記第１位相検知手段により検知される前記感光体の回転の位相に同期させて第１マーク画像を形成し、且つ、前記第２位相検知手段により検知される前記現像剤担持体の回転の位相に同期させて当該第１マーク画像とは異なる第２マーク画像を形成するマーク画像形成手段と
を含み、
前記補正データ作成手段は、前記補正用画像における前記第１マーク画像の形成位置に基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と前記感光体における副走査方向位置とを対応付け、且つ、当該補正用画像における前記第２マーク画像の形成位置に基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と前記現像剤担持体における副走査方向位置とを対応付けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記補正作像手段は、前記補正用画像としてハーフトーン画像を形成し、
前記マーク画像形成手段は、前記第１マーク画像として前記補正用画像とは異なる濃度のハーフトーン画像を形成し、前記第２マーク画像として当該補正用画像および当該第１マーク画像とは異なる濃度のハーフトーン画像を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記濃度検知手段によって読み取られた前記補正用画像、前記第１マーク画像および前記第２マーク画像の濃度差に基づいて濃度補正を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
感光層を備え回転可能に設けられる感光体を有する第１のサブモジュールと、
トナーを含む現像剤を保持し且つ前記感光体に対向する位置に回転可能に設けられ、当該感光体に形成された静電潜像を、当該トナーを用いて現像する現像剤担持体を有する第２のサブモジュールと、
濃度補正を行うための補正用画像を、前記感光体および前記現像剤担持体と協同して形成する補正作像手段と、
前記補正用画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段により検知された前記補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、当該濃度分布を補正するための補正データを作成する補正データ作成手段と、
前記第１のサブモジュールにおける前記感光体の回転の位相を検知する第１位相検知手段と、
前記第２のサブモジュールにおける前記現像剤担持体の回転の位相を検知する第２位相検知手段とを備え、
前記補正作像手段は、前記第１位相検知手段により検知された前記感光体の回転の位相に同期させて前記補正用画像の形成を開始し、前記第２位相検知手段により検知された前記現像剤担持体の回転の位相に同期させて当該補正用画像の形成を終了し、
前記補正データ作成手段は、前記濃度検知手段による前記補正用画像の検知開始タイミングに基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と前記感光体における副走査方向位置とを対応付け、且つ、当該濃度検知手段による当該補正用画像の検知終了タイミングに基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と前記現像剤担持体における副走査方向位置とを対応付けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
感光層を備え回転可能に設けられる感光体を有する第１のサブモジュールと、
トナーを含む現像剤を保持し且つ前記感光体に対向する位置に回転可能に設けられ、当該感光体に形成された静電潜像を、当該トナーを用いて現像する現像剤担持体を有する第２のサブモジュールと、
濃度補正を行うための補正用画像を前記感光体および前記現像剤担持体と協同して形成する補正作像手段と、
前記補正用画像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記濃度検知手段により検知された前記補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、当該濃度分布を補正するための補正データを作成する補正データ作成手段と、
前記第１のサブモジュールにおける前記感光体の回転の位相を検知する第１位相検知手段と、
前記第２のサブモジュールにおける前記現像剤担持体の回転の位相を検知する第２位相検知手段とを備え、
前記補正作像手段は、前記第１位相検知手段により検知される前記感光体の回転の位相に同期させて前記補正用画像の形成を開始し、
前記補正データ作成手段は、前記濃度検知手段による前記補正用画像の検知開始タイミングに基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と前記感光体における副走査方向位置とを対応付け、且つ、当該検知開始タイミングと前記第１位相検知手段により検知される当該感光体の回転の位相および前記第２位相検知手段により検知される前記現像剤担持体の回転の位相の位相差とに基づいて、当該補正用画像の副走査方向の濃度分布と当該現像剤担持体における副走査方向位置とを対応付け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、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における画像形成装置として、感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置、および転写装置等の複数のサブモジュールを備えたものが知られている。このような画像形成装置では、回転する感光体ドラムを、帯電装置によって一様に帯電する。次いで、帯電後の感光体ドラム表面を露光装置によって選択的に露光し、感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置により現像して可視像化した後、得られたトナー像を転写装置によって記録材に転写する。
【０００３】
このような画像形成装置では、記録画像の濃度変動を抑制するために、予め決められたタイミングで、所定のパターンでトナー像の形成を行い、形成されたトナー像の濃度検知結果に基づいて、画像形成装置を構成する各サブモジュールの動作パラメータの調整を行っている。このような動作パラメータとしては、例えば帯電装置における帯電バイアス、露光装置より照射される光ビームの光量、現像装置における現像バイアスおよびトナーの供給量、転写装置の出力等が挙げられる。
【０００４】
画像形成装置では、感光体ドラムや感光体ドラム上に形成される感光層に、所定の誤差が許容されている。このため、上述した動作パラメータを適切に設定したとしても、感光体ドラムの回転方向すなわち副走査方向に、濃度むらが生じることがある。また、感光体ドラム以外にも、例えば帯電装置に設けられた帯電ロール、現像装置に設けられた現像ロール、転写装置に設けられた転写ロール等にも、それぞれ所定の寸法誤差が許容されている。したがって、これらのサブモジュールも、画像形成を行う際に副走査方向の濃度むらを引き起こす要因となり得る。
【０００５】
そこで、このような問題を解決するため、感光体ドラム、帯電ロール、現像ロール、および転写ロールの回転周期を同一に設定し、且つ、露光装置による点灯時間を補正する技術が存在する (特許文献１参照)。
また、記録材に形成される画像の面内むら(濃度むら)を、露光装置による露光光量によって制御する技術も存在する(特許文献２参照)。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２０５７９号公報(第３頁、図２)
【特許文献２】特開２００５−８１５８１号公報(第３−５頁、図３)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１および上記特許文献２では、発生した濃度むらと原因部(例えば感光体ドラム)の副走査方向位置との対応付けについては述べられているものの、発生した濃度むらに対して実際に補正を行う補正部(この例ではレーザ光量)との同期については具体的な記載がない。このため、たとえ感光体ドラムの副走査方向位置に対応した濃度むらが検出できたとしても、それを光量で補正するときに感光体ドラムと位相が合っていないと、補正時に位相ずれによる濃度むらが発生する。
【０００８】
ここで、例えば上記特許文献１では、複数のサブモジュールによるむらの周期を感光体ドラムの周期の整数倍あるいは整数分の一に設定することで、実質的に感光体ドラムに同期させることが記載されている。しかしながら、実際にこのような設計を行うことは、画像形成装置のレイアウトや低コスト化を図る上で制約となる懸念がある。また、設計上で各サブモジュールの周期を揃えたとしても、各サブモジュールの寸法誤差や動作タイミングのずれ等によって実際には位相がずれるおそれもある。
【０００９】
また、例えば特許文献２では、用紙に出力されるテストパターン上に感光体ドラムの位相に応じたマークを書き込むことが記載されている。しかしながら、この特許文献１では、これからプリントする画像のデータと感光体の位相差とをメモリに保持しておく構成となっているため、用紙と感光体ドラムとが非同期の場合には露光による補正に位相ずれが生じてしまう。
【００１０】
本発明は、かかる技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、回動するサブモジュールを備えた画像形成装置において、サブモジュールの副走査方向位置とこのサブモジュールを用いて形成される画像との対応付けを容易とすることにある。
また、他の目的は、回動するサブモジュールを備えた画像形成装置において、サブモジュールの副走査方向位置とこのサブモジュールを用いて画像を形成する際の補正データとの対応付けを容易とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる目的のもと、本発明は、回動に伴い副走査方向の濃度むらを生じさせるサブモジュールを備えた画像形成装置であって、濃度補正を行うための補正用画像をサブモジュールと協同して補正作像手段で形成し、補正用画像の濃度を濃度検知手段で検知し、濃度検知手段により検知された補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、濃度分布を補正するための補正データを補正データ作成手段で作成し、サブモジュールの位相を位相検知手段で検知し、補正作像手段により形成される補正用画像中に、位相検知手段により検知されるサブモジュールの位相に同期させてマーク画像形成手段でマーク画像を形成する。
【００１２】
また、他の観点から捉えると、本発明は、回動に伴い副走査方向の濃度むらを生じさせるサブモジュールを備えた画像形成装置であって、濃度補正を行うための補正用画像をサブモジュールと協同して補正作像手段で形成し、補正用画像の濃度を濃度検知手段で検知し、濃度検知手段により検知された補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、濃度分布を補正するための補正データを補正データ作成手段で作成し、サブモジュールの位相を位相検知手段で検知し、補正作像手段は、位相検知手段により検知されたサブモジュールの位相に同期させて補正用画像の形成を開始することを特徴としている。
【００１３】
さらに、他の観点から捉えると、本発明は、回動に伴い副走査方向の濃度むらを生じさせる第１のサブモジュールおよび第２のサブモジュールを備えた画像形成装置であって、濃度補正を行うための補正用画像を第１のサブモジュールおよび第２のサブモジュールと協同して補正作像手段で形成し、補正用画像の濃度を濃度検知手段で検知し、濃度検知手段により検知された補正用画像の副走査方向の濃度分布に基づいて、濃度分布を補正するための補正データを補正データ作成手段で作成し、第１のサブモジュールの位相を第１位相検知手段で検知し、第２のサブモジュールの位相を第２位相検知手段で検知し、補正作像手段は、第１位相検知手段により検知される第１のサブモジュールの位相に同期させて補正用画像の形成を開始し、補正データ作成手段は、濃度検知手段による補正用画像の検知開始タイミングに基づいて、補正用画像の副走査方向の濃度分布と第１のサブモジュールにおける副走査方向位置とを対応付け、且つ、検知開始タイミングと第１位相検知手段により検知される第１のサブモジュールの位相および第２位相検知手段により検知される第２のサブモジュールの位相の位相差とに基づいて、補正用画像の副走査方向の濃度分布と第２のサブモジュールにおける副走査方向位置とを対応付けることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、補正用画像を形成する際にマーク画像を入れ、あるいは、サブユニットの位相に同期して補正用画像の形成を開始するようにしたので、サブモジュールの副走査方向位置とこのサブモジュールを用いて形成される画像との対応付けを容易とすることができる。
また、本発明によれば、補正用画像を形成する際にマーク画像を入れ、あるいは、サブユニットの位相に同期して補正用画像の形成を開始するようにしたので、サブモジュールの副走査方向位置とこのサブモジュールを用いて画像を形成する際の補正データとの対応付けを容易とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、実施の形態という)について詳細に説明する。
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数(本実施の形態では四つ)の画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)を備える。また、この画像形成装置は、各画像形成ユニット１０で形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)保持させる中間転写ベルト２０を具備する。さらに、この画像形成装置は、中間転写ベルト２０に転写された重ね画像を用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置３０を備える。さらにまた、この画像形成装置は、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置５０を有している。
【００１６】
各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)は、使用されるトナーの色を除き、同じ構成を有している。そこで、イエローの画像形成ユニット１０Ｙを例に説明を行う。イエローの画像形成ユニット１０Ｙは、図示しない感光層を有し、矢印Ａ方向に回転可能に配設される感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周囲には、帯電ロール１２、露光部１３、現像器１４、一次転写ロール１５、およびドラムクリーナ１６が配設される。これらのうち、帯電ロール１２は、回転可能に感光体ドラム１１に接触配置され、感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する。露光部１３は、帯電ロール１２によって所定の負の電位に帯電された感光体ドラム１１に、レーザ光によって静電潜像を書き込む。現像器１４は、対応する色成分トナー(イエローの画像形成ユニット１０Ｙではイエローのトナー)を収容し、このトナーによって感光体ドラム１１上の静電潜像を現像する。一次転写ロール１５は、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０に一次転写する。ドラムクリーナ１６は、一次転写後の感光体ドラム１１上の残留物(トナー等)を除去する。
【００１７】
中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では六つ)の支持ロールに回動可能に張架支持される。これらの支持ロールのうち、駆動ロール２１は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０を駆動して回動させる。また、従動ロール２２、２３、２６は、中間転写ベルト２０を張架するとともに駆動ロール２１によって駆動される中間転写ベルト２０に従動して回転する。補正ロール２４は、中間転写ベルト２０を張架するとともに中間転写ベルト２０の搬送方向に略直交する方向の蛇行を規制するステアリングロール(軸方向一端部を支点として傾動自在に配設される)として機能する。さらに、バックアップロール２５は、中間転写ベルト２０を張架するとともに後述する二次転写装置３０の構成部材として機能する。
また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ロール２１と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト２０上の残留物(トナー等)を除去するベルトクリーナ２７が配設されている。そして、中間転写ベルト２０には、濃度センサ２８が対向配置されている。濃度センサ２８は、黒の画像形成ユニット１０Ｋに隣接して配置されており、中間転写ベルト２０上に一次転写された各色のトナー像の濃度を検知する。
【００１８】
二次転写装置３０は、中間転写ベルト２０のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール３１と、中間転写ベルト２０の裏面側に配置されて二次転写ロール３１の対向電極をなすバックアップロール２５とを備えている。このバックアップロール２５には、トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加する給電ロール３２が当接配置されている。一方、二次転写ロール３１は接地されている。
【００１９】
また、用紙搬送系は、用紙トレイ４０、搬送ロール４１、レジストレーションロール４２、搬送ベルト４３、および排出ロール４４を備える。用紙搬送系では、用紙トレイ４０に積載された用紙Ｐを搬送ロール４１にて搬送した後、レジストレーションロール４２で一旦停止させ、その後所定のタイミングで二次転写装置３０の二次転写位置へと送り込む。また、二次転写後の用紙Ｐを、搬送ベルト４３を介して定着装置５０へと搬送し、定着装置５０から排出された用紙Ｐを排出ロール４４によって機外へと送り出す。
【００２０】
次に、この画像形成装置の作像プロセスについて説明する。今、図示外のスタートスイッチがオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。具体的に述べると、例えばこの画像形成装置をデジタルカラー複写機として構成する場合には、まず、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置により読み取る。次いで、得られた読み取り信号を処理回路によりデジタル画像信号に変換してメモリに一時的に蓄積する。そして、メモリに蓄積されている四色(Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ)のデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行う。すなわち、各色のデジタル画像信号に応じて画像形成ユニット１０(具体的には１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)をそれぞれ駆動する。次に、各画像形成ユニット１０では、帯電ロール１２により一様に帯電された感光体ドラム１１に、露光部１３によりデジタル画像信号に応じたレーザ光を照射することで、静電潜像を形成する。そして、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像器１４により現像し、各色のトナー像を形成させる。なお、この画像形成装置をプリンタとして構成する場合には、パーソナルコンピュータ等、外部から入力されるデジタル画像信号に基づいて各色のトナー像形成を行うようにすればよい。
【００２１】
その後、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２０とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０の表面に順次一次転写される。一方、一次転写後に感光体ドラム１１上に残存するトナーは、ドラムクリーナ１６によってクリーニングされる。
【００２２】
このようにして中間転写ベルト２０に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト２０上で重ね合わされ、中間転写ベルト２０の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。一方、用紙Ｐは所定のタイミングで二次転写位置へと搬送され、バックアップロール２５に対して二次転写ロール３１が用紙Ｐをニップする。
【００２３】
そして、二次転写位置において、二次転写ロール３１とバックアップロール２５との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト２０上に担持されたトナー像が用紙Ｐに二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト４３により定着装置５０へと搬送される。定着装置５０では、用紙Ｐ上のトナー像が加熱・加圧定着され、その後、機外に設けられた排紙トレイ(図示せず)に送り出される。一方、二次転写後に中間転写ベルト２０に残存するトナーは、ベルトクリーナ２７によってクリーニングされる。
【００２４】
図２は、露光部１３の構成と、露光部１３が感光体ドラム１１を走査露光する状態とを説明する図である。露光部１３は、半導体レーザからなる光源１０１、コリメータレンズ１０２、シリンダーレンズ１０３、例えば正六角面体で形成された回転多面鏡(ポリゴンミラー)１０４を有している。また、露光部１３は、ｆθレンズ１０５、折り返しミラー１０６、反射ミラー１０７およびＳＯＳ(Start Of Scan)センサ１０８をさらに有している。
【００２５】
補正作像手段およびマーク画像形成手段として機能する露光部１３において、光源１０１から出射された発散性のレーザ光Ｌは、コリメータレンズ１０２によって平行光に変換され、副走査方向にのみ屈折力を持つシリンダーレンズ１０３により、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面１０４ａ近傍にて主走査方向に長い線像として結像される。そして、レーザ光Ｌは、高速で定速回転するポリゴンミラー１０４の偏向反射面１０４ａにより反射され、等角速度的に反時計回り(矢印Ｃ方向)に走査される。次に、レーザ光Ｌは、ｆθレンズ１０５を通過した後、折り返しミラー１０６により感光体ドラム１１の表面に向けて方向を変えられ、感光体ドラム１１の表面を矢印Ｄ方向に走査露光する。ここで、ｆθレンズ１０５は、レーザ光Ｌの光スポットの走査速度を等速化する機能を有している。また、上記した線像は、ポリゴンミラー１０４の偏向反射面１０４ａの近傍に結像し、ｆθレンズ１０５は副走査方向に関して偏向反射面１０４ａを物点として光スポットを感光体ドラム１１の表面上に結像させる。したがって、この走査光学系は、偏向反射面１０４ａの面倒れを補正する機能を有している。
【００２６】
また、レーザ光Ｌは、感光体ドラム１１の表面上を走査露光するのに先立ち、反射ミラー１０７を介してＳＯＳセンサ１０８に入射する。すなわち、ＳＯＳセンサ１０８には、レーザ光Ｌが感光体ドラム１１の表面を走査する毎に、各走査ラインの最初のレーザ光Ｌが入射される。そして、ＳＯＳセンサ１０８は、感光体ドラム１１の表面への走査ライン毎の照射タイミングを検知し、照射開始タイミングを示すＳＯＳ信号ＳＯＳを生成する。
【００２７】
光源１０１には、画像信号生成部(Image Processing System：ＩＰＳ)６０から出力された書込用画像データである画像信号ＩＳに応じたレーザ駆動信号ＬＳを所定のタイミングで出力するレーザドライバ１０９が接続されている。レーザドライバ１０９は、ＩＰＳ６０からの画像信号ＩＳに基づいて光源１０１の半導体レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御する。これにより、光源１０１から画像信号ＩＳに対応したレーザ光Ｌが出力される。
また、レーザドライバ１０９はＳＯＳセンサ１０８に接続されており、ＳＯＳセンサ１０８において生成されたＳＯＳ信号ＳＯＳが入力される。そして、レーザドライバ１０９は、ＳＯＳセンサ１０８からのＳＯＳ信号ＳＯＳに基づいて、光源１０１の半導体レーザに対してレーザ駆動信号ＬＳの出力を開始するタイミングを設定する。
【００２８】
さらに、レーザドライバ１０９には、補正データ作成手段としての濃度補正部７０が接続されている。この濃度補正部７０は、感光体ドラム１１や現像器１４(図１参照)における現像ロール(後述)等、複数のユニットそれぞれに起因する副走査方向の濃度むらを抑制するための光量設定信号ＳＳ(光量補正データ)を生成してレーザドライバ１０９に出力する。レーザドライバ１０９では、濃度補正部７０からの光量設定信号ＳＳに基づいて、光源１０１の半導体レーザから出力されるレーザ光Ｌの光量を調整する。なお、レーザ光Ｌの光量調整は、後述するようにＳＯＳ信号ＳＯＳが検知されてから実際に感光体ドラム１１表面を走査露光するまでの間に行われる。
【００２９】
このように、本実施の形態では、濃度補正部７０によって設定された光量設定信号ＳＳに基づいて露光部１３を動作させることで、副走査方向に対する濃度むらの抑制を行っている。そして、濃度補正部７０では、副走査方向に対する濃度むらの発生状況を適宜タイミングで取得し、この結果に応じて光量設定信号ＳＳを生成するための複数の光量補正データを設定している。このような光量補正データを生成するため、レーザドライバ１０９を介してＳＯＳ信号ＳＯＳが濃度補正部７０に入力されている。
【００３０】
では次に、濃度補正部７０における複数の光量補正データの設定および光量設定信号ＳＳの生成について詳細に説明する。図３は、濃度補正部７０に対する各種信号の入出力を説明するための図である。なお、図３には、黒の画像形成ユニット１０Ｋのみを示しているが、他の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃも同様にして濃度補正部７０と接続されている。
本実施の形態において、濃度補正部７０は、補正設定部７１と光量設定部７２とを有している。補正設定部７１は、光量設定信号ＳＳを生成するために用いられる複数(本実施の形態では２つ)の光量補正データを設定する。一方、光量設定部７２は、補正設定部７１によって設定された複数の光量補正データに基づき、光量設定信号ＳＳを生成する。
【００３１】
サブモジュールとしての感光体ドラム１１の表面には、第１のマークＭ１が形成されている。この第１のマークＭ１は、例えば図２に示したように感光体ドラム１１における画像形成領域(静電潜像およびトナー像を形成可能な領域)の外側に形成される。また、感光体ドラム１１には、この第１のマークＭ１を検出する位相検知手段としての第１位相センサ１７が対向配置されている。の第１位相センサ１７は、感光体ドラム１１が一回転する毎に第１のマークＭ１を検出する。そして、第１位相センサ１７は、第１のマークＭ１の検出結果を第１位相信号ＰＳ１として濃度補正部７０に出力する。なお、第１位相センサ１７は、ＩＰＳ６０にも第１位相信号ＰＳ１を出力する。
【００３２】
また、現像器１４は、図示しないトナーを担持して感光体ドラム１１と対向する現像領域に搬送する現像ロール１４ａを備えている。現像ロール１４ａは、表面に複数の磁極が配列されて固定配置されるマグネットロール１４ｂと、このマグネットロール１４ｂの外周面に回転可能に装着されるサブモジュールとしての現像スリーブ１４ｃとを有している。この現像器１４では、トナーおよびキャリアを含む二成分現像剤が使用されている。そして、この二成分現像剤は、キャリアとマグネットロール１４ｂとの間に働く磁力によって現像スリーブ１４ｃ上に担持され、現像スリーブ１４ｃの回転に伴って搬送される。本実施の形態では、現像スリーブ１４ｃが、感光体ドラム１１との対向部において感光体ドラム１１の移動方向であるＡ方向と同じＥ方向に駆動される。そして、現像スリーブ１４ｃの表面には、第２のマークＭ２が形成されている。この第２のマークＭ２は、感光体ドラム１１における画像形成領域との対向部よりも外側に形成される。また、現像ロール１４ａ(現像スリーブ１４ｃ)には、この第２のマークＭ２を検出する位相検知手段としての第２位相センサ１８が対向配置されている。第２位相センサ１８は、現像スリーブ１４ｃが一回転する毎に第２のマークＭ２を検出する。そして、第２位相センサ１８は、第２のマークＭ２の検出結果を第２位相信号ＰＳ２として濃度補正部７０に出力する。なお、第２位相センサ１８は、ＩＰＳ６０にも第２位相信号ＰＳ２を出力する。
【００３３】
ここで、第１のマークＭ１や第２のマークＭ２は、例えば図示したように感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃの表面の一部を塗りつぶすことによって形成することが可能であるが、他の手法を用いることもできる。具体的には、例えば、感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃの一部の表面状態(例えば表面粗さ)を変えたり、あるいは、端部側に一部切り欠きを設けたりすることが挙げられる。
また、センサを用いてマークを読み取る手法に代えて、例えば感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃの駆動トルクを検知するセンサを設けたり、感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃを駆動するモータのパルス信号数をカウントしたりすることによっても、感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃの回転周期を取得することが可能である。
【００３４】
さらに、濃度検知手段として機能する濃度センサ２８は、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像の濃度を検知し、検知結果である濃度検知信号ＤＳを濃度補正部７０に出力する。
そして、露光部１３は、ＳＯＳセンサ１０８(図２参照)にて生成されたＳＯＳ信号ＳＯＳを濃度補正部７０に出力する。一方、濃度補正部７０は、生成した光量設定信号ＳＳを露光部１３に出力している。
【００３５】
図４は、図３に示す濃度補正部７０における補正設定部７１の構成を説明する図である。補正設定部７１は、濃度データ格納部８１、データ処理開始点設定部８２、位相差記録部８３、周期データ格納部８４およびデータ切り出し部８５を備える。また、補正設定部７１は、平均化処理部８６、濃度−光量変換部８７、傾き補正部８８、同期処理部８９および光量補正データ格納部９０をさらに備える。
【００３６】
濃度データ格納部８１は、濃度センサ２８(図３参照)から入力される濃度検知信号ＤＳを、副走査方向に配列した濃度データとして格納する。また、データ処理開始点設定部８２は、濃度データ格納部８１から読み出した濃度データから、後述する第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を取得するためのデータ処理開始点を設定する。位相差記録部８３は、データ処理開始点設定部８２によって設定されたデータ処理開始点と第１位相センサ１７から入力されてくる第１位相信号ＰＳ１との位相差(第１位相差と呼ぶ)を演算し、得られた第１位相差を内蔵するメモリに記録する。また、位相差記録部８３は、上記データ処理開始点と第２位相センサ１８から入力されてくる第２位相信号ＰＳ２との位相差(第２位相差と呼ぶ)を演算し、得られた第２位相差を同じく内蔵するメモリに記録する。
【００３７】
周期データ格納部８４は、感光体ドラム１１が一回転する周期(以下の説明では第１周期Ｔ１と呼ぶ)および現像スリーブ１４ｃが一回転する周期(以下の説明では第２周期Ｔ２と呼ぶ)を格納している。これら第１周期Ｔ１や第２周期Ｔ２は、感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃの外径とそれぞれの回転速度とに基づいて予め決められる。データ切り出し部８５は、周期データ格納部８４に格納された第１周期Ｔ１および第２周期Ｔ２を読み出す。そして、データ切り出し部８５は、入力されてくる濃度データから、上記データ処理開始点を基点として、第１周期Ｔ１毎に感光体ドラム１１複数周分(複数の第１周期Ｔ１分)の濃度データ(第１濃度データと呼ぶ)を切り出す。また、データ切り出し部８５は、入力されてくる濃度データから、上記データ処理開始点を基点として、第２周期Ｔ２毎に現像スリーブ１４ｃ複数周分(複数の第２周期Ｔ２分)の濃度データ(第２濃度データと呼ぶ)を切り出す。
【００３８】
平均化処理部８６は、データ切り出し部８５から入力されてくる複数の第１濃度データを、感光体ドラム１１上の同一部位毎に平均化する。また、平均化処理部８６は、データ切り出し部８５から入力されてくる複数の第２濃度データを、現像スリーブ１４ｃ上の同一部位毎に平均化する。濃度−光量変換部８７は、平均化処理部８６によって平均化された第１濃度データを光量データ(傾き補正前の第１光量補正データと呼ぶ)に変換する。また、濃度−光量変換部８７は、平均化処理部８６によって平均化された第２濃度データを光量データ(傾き補正前の第２光量補正データと呼ぶ)に変換する。傾き補正部８８は、濃度−光量変換部８７から入力されてくる傾き補正前の第１光量補正データに傾き補正を施し、その結果を同期処理前の第１光量補正データとして出力する。また、傾き補正部８８は、濃度−光量変換部８７から入力されてくる傾き補正前の第２光量補正データに傾き補正を施し、その結果を同期処理前の第２光量補正データとして出力する。
【００３９】
同期処理部８９は、傾き補正部８８から送られてくる同期処理前の第１光量補正データに、位相差記録部８３に記録されている第１位相差を対応付けて同期させる。すなわち、同期処理前の第１光量補正データのどの位置が、感光体ドラム１１における第１のマークＭ１の形成部位に対応するのかを決定する。そして、この決定結果に合わせて同期処理前の第１光量補正データの並べ替え(位相差に応じた起点の変更)を行い、第１光量補正データＬＣ１とする。また、同期処理部８９は、傾き補正部８８から送られてくる同期処理前の第２光量補正データに、位相差記録部８３に記録されている第２位相差を対応付けて同期させる。すなわち、同期処理前の第２光量補正データのどの位置が、現像スリーブ１４ｃにおける第２のマークＭ２の形成部位に対応するのかを決定する。そして、この決定結果に合わせて同期処理前の第２光量補正データの並べ替え(位相差に応じた起点の変更)を行い、第２光量補正データＬＣ２とする。
【００４０】
そして、光量補正データ格納部９０は、これら第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を格納する。この光量補正データ格納部９０に格納される第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２は、光量設定部７２(図３参照)からの要求を受けて出力される。
【００４１】
図５は、図３に示す濃度補正部７０における光量設定部７２の構成を説明する図である。光量設定部７２は、第１カウンタ９１、第１補正部９２、第２カウンタ９３、第２補正部９４、合成部９５および光量変更部９６を備える。
第１カウンタ９１は、ＳＯＳセンサ１０８(図２参照)から入力されるＳＯＳ信号の数をカウントする。また、第１カウンタ９１には、第１位相センサ１７(図３参照)から第１位相信号ＰＳ１が入力される。そして、第１カウンタ９１では、第１位相信号ＰＳ１が入力される度に、そのカウント値(第１カウント値と呼ぶ)がリセットされるようになっている。第１補正部９２は、補正設定部７１の光量補正データ格納部９０(図４参照)から読み出された第１光量補正データＬＣ１を参照し、第１カウンタ９１から入力されてくる第１カウント値に応じた第１補正値を出力する。
【００４２】
第２カウンタ９３は、ＳＯＳセンサ１０８(図２参照)から入力されるＳＯＳ信号の数をカウントする。また、第２カウンタ９３には、第２位相センサ１８(図３参照)から第２位相信号ＰＳ２が入力される。そして、第２カウンタ９３では、第２位相信号ＰＳ２が入力される度に、そのカウント値(第２カウント値と呼ぶ)がリセットされるようになっている。ここで、本実施の形態では、基本的に感光体周期Ｔ１≠現像周期Ｔ２であるので、第１カウント値および第２カウント値は、基本的に異なる値をとる。第２補正部９４は、補正設定部７１の光量補正データ格納部９０(図４参照)から読み出された第２光量補正データＬＣ２を参照し、第２カウンタ９３から入力されてくる第２カウント値に応じた第２補正値を出力する。
【００４３】
合成部９５は、第１補正部９２から入力されてくる第１補正値と、第２補正部９４から入力されてくる第２補正値とをリアルタイムに加算して合成し、補正値である光量設定信号ＳＳとして出力する。なお、合成部９５では、同一のＳＯＳ信号ＳＯＳに対応し主走査方向のライン番号が同じ第１補正値と第２補正値とを加算する。
【００４４】
光量変更部９６は、後述する補正用画像の形成において一時的な光量変化すなわち感光体ドラム１１上でのトナー濃度を変化させるために用いられる。この光量変更部９６には、図示しない本体制御部から補正用画像の形成を指示する指示信号ＨＧが入力される。また、光量変更部９６には、第１位相センサ１７から第１位相信号ＰＳ１が、第２位相センサ１８から第２位相信号ＰＳ２が、それぞれ入力される。そして、光量変更部９６は、これら指示信号ＨＧ、第１位相信号ＰＳ１および第２位相信号ＰＳ２に基づいて、光量を変更するための光量設定信号ＳＳを生成し出力している。
【００４５】
図６は、上述した補正設定部７１による複数の光量補正データ(本実施の形態では感光体ドラム１１に対応する第１光量補正データＬＣ１および現像スリーブ１４ｃに対応する第２光量補正データＬＣ２の取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて補正用画像の作成を行う(ステップ１０１)。すなわち、帯電、露光、現像、および一次転写を行うことによって、中間転写ベルト２０にトナー像を形成する。なお、補正用画像は基本的にハーフトーン画像なのであるが、その詳細については後述する。
【００４６】
次に、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像の濃度を濃度センサ２８で読み取り(ステップ１０２)、得られた濃度検知信号ＤＳを補正設定部７１に出力する。これを受けて、補正設定部７１では、濃度検知信号ＤＳを副走査方向に配列した濃度データとして濃度データ格納部８１に格納する(ステップ１０３)。
【００４７】
次いで、データ処理開始点設定部８２は、濃度データ格納部８１から読み出した濃度データから、後述する第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を取得するためのデータ処理開始点を設定する(ステップ１０４)。そして、位相差記録部８３は、第１位相信号ＰＳ１および第２位相信号ＰＳ２を取得し(ステップ１０５)、取得した第１位相信号ＰＳ１および第２位相信号ＰＳ２を用いて濃度データにおける第１位相差および第２位相差を演算、記録する(ステップ１０６)。さらに、データ切り出し部８５は、入力されてくる濃度データから、第１周期Ｔ１毎に感光体ドラム１１複数周分の第１濃度データを切り出す(ステップ１０７)。その後、平均化処理部８６では、複数の第１濃度データを、感光体ドラム１１上の同一部位毎に平均化する(ステップ１０８)。そして、濃度−光量変換部８７では、平均化処理部８６によって平均化された第１濃度データを濃度−光量変換する(ステップ１０９)。さらに、傾き補正部８８は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ１１０)、同期処理部８９は、傾き補正部８８から送られてくる同期処理前の第１光量補正データに、位相差記録部８３から読み出した第１位相差を対応付けて同期させ(ステップ１１１)、その結果を第１光量補正データＬＣ１として出力する。そして、光量補正データ格納部９０は、入力されてくる第１光量補正データＬＣ１を格納する(ステップ１１２)。
【００４８】
次に、データ切り出し部８５は、入力されてくる濃度データから、第２周期Ｔ２毎に現像スリーブ１４ｃ複数周分の第２濃度データを切り出す(ステップ１１３)。その後、平均化処理部８６では、複数の第２濃度データを、現像スリーブ１４ｃ上の同一部位毎に平均化する(ステップ１１４)。そして、濃度−光量変換部８７では、平均化処理部８６によって平均化された第２濃度データを濃度−光量変換する(ステップ１１５)。さらに、傾き補正部８８は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ１１６)、同期処理部８９は、傾き補正部８８から送られてくる同期処理前の第２光量補正データに、位相差記録部８３から読み出した第２位相差を対応付けて同期させ(ステップ１１７)、その結果を第２光量補正データＬＣ２として出力する。そして、光量補正データ格納部９０は、入力されてくる第２光量補正データＬＣ２を格納する(ステップ１１８)。
【００４９】
以上のようにして、感光体ドラム１１に起因する副走査方向むらを補正するための第１光量補正データＬＣ１、および、現像スリーブ１４ｃに起因する副走査方向むらを補正するための第２光量補正データＬＣ２を取得することができる。なお、この説明では、先に第１光量補正データＬＣ１を取得してから第２光量補正データＬＣ２を取得するようにしていたが、その順番は逆であってもよい。
【００５０】
では次に、上記処理のステップ１０１で行われる補正用画像の形成について詳細に説明する。図７は、補正用画像の作成プロセスを説明するためのフローチャートであり、図８は、補正用画像の作成プロセスにおけるタイミングチャートである。
図示しない本体制御部から補正用画像の作成が指示されると(ステップ２０１)、ＩＰＳ６０は、所定濃度(例えば５０％)に対応する静電潜像を形成するための基準光量に対応した画像信号ＩＳを露光部１３(レーザドライバ１０９)に出力する(図８(ａ)参照)。また、補正用画像の形成が指示されると、濃度補正部７０には図示しない本体制御部より指示信号ＨＧが入力される。ただし、この段階において、濃度補正部７０では光量設定信号ＳＳを生成しておらず、露光部１３には画像信号ＩＳのみが入力される。これにより、露光部１３では、基準光量に対応するレーザ駆動信号ＬＳを生成して光源１０１に供給し、感光体ドラム１１に対する露光を実行する(ステップ２０２)。
【００５１】
露光部１３による露光が開始された後、第１位相センサ１７で第１のマークＭ１が検知されることにより第１位相信号ＰＳ１のピークが検知されると(ステップ２０３、図８(ｂ参照))、光量設定部７２の光量変更部９６では、これを受けて所定時間だけ基準光量の＋１０％に相当する光量設定信号ＳＳ(第１マークデータと呼ぶ)を生成し、露光部１３に出力する。そして、露光部１３では、画像信号ＩＳに光量設定信号ＳＳを加味したレーザ駆動信号ＬＳを生成し、光源１０１に供給する。その結果、露光部１３は、所定時間だけ基準光量＋１０％の光量(例えば濃度６０％に対応)で感光体ドラム１１を露光する(ステップ２０４)。なお、露光部１３は、所定時間だけ基準光量＋１０％の光量で露光を行った後、再び基準光量にて露光を行う。
【００５２】
次に、第２位相センサ１８で第２のマークＭ２が検知されることにより第２位相信号ＰＳ２のピークが検知されると(ステップ２０５、図８(ｃ)参照)、光量設定部７２の光量変更部９６では、これを受けて所定時間だけ基準光量の−１０％に相当する光量設定信号ＳＳ(第２マークデータと呼ぶ)を生成し、露光部１３に出力する。そして、露光部１３では、画像信号ＩＳに光量設定信号ＳＳを加味したレーザ駆動信号ＬＳを生成し、光源１０１に供給する。その結果、露光部１３は、所定時間だけ基準光量−１０％の光量(例えば濃度４０％に対応)で感光体ドラム１１を露光する(ステップ２０６)。なお、露光部１３は、所定時間だけ基準光量−１０％の光量で露光を行った後、再び基準光量にて露光を行う。その後、例えば感光体ドラム数周分にわたって基準光量にて露光が行われる。そして、図示しない本体制御部より補正用画像の形成を終了する指示がなされる(ステップ２０７)。これに伴い、ＩＰＳ６０は、画像信号ＩＳの出力を停止し、これに伴って露光部１３による感光体ドラム１１の露光が停止されて(ステップ２０８)、補正用画像の作成を終了する。
【００５３】
このようにして感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーで現像した後、中間転写ベルト２０に一次転写する。すると、図８に示したように、中間転写ベルト２０上の補正用画像Ｇには、基準光量＋１０％のレーザ駆動信号ＬＳに対応する高濃度の第１画像(マーク画像)Ｇ１、基準光量−１０％のレーザ駆動信号ＬＳに対応する低濃度の第２画像(マーク画像)Ｇ２、およびその後の基準光量のレーザ駆動信号ＬＳに対応する中濃度の第３画像(補正用画像)Ｇ３が含まれることになる。
そして、補正用画像Ｇは、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って濃度センサ２８との対向部を順次通過し、濃度センサ２８によって読み取りが行われる。なお、図８には、濃度センサ２８による読み取り領域を破線で示してある。
【００５４】
また、図８には、上記ステップ１０２において濃度センサ２８で読み取られる濃度検知信号ＤＳも示している。濃度センサ２８は、補正用画像Ｇを読み取って得られた濃度検知信号ＤＳを出力する。ここで、濃度センサ２８は、第１画像Ｇ１を読み取る際には第３画像Ｇ３よりも高レベルの濃度検知信号ＤＳを、第２画像Ｇ２を読み取る際には第３画像Ｇ３よりも低レベルの濃度検知信号ＤＳを、それぞれ出力する。なお、図８では、第３画像Ｇ３を読み取るに際して、ほぼ一定の濃度検知信号ＤＳが出力されているが、これは、マクロ的にみたものであって、ミクロ的には、後述する図９(ａ)に示すように、感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃ等に起因する若干の濃度むらが存在している。
【００５５】
図９は、図８に示す第３画像Ｇ３を読み取って得られ、上記ステップ１０３において濃度データ格納部８１に格納される濃度データＨの一部拡大図を示している。なお、図９において、横軸は時間であり、縦軸は濃度である。図９に示すように、本来の同一濃度(濃度５０％)であるはずの第３画像Ｇ３においても、実際には、濃度５０％を中心として濃度の増減すなわち濃度むらが生じている。なお、この例では、濃度データＨにおける濃度むらが、図９に示す感光体ドラム１１の周期むらＨ１と、現像スリーブ１４ｃの周期むらＨ２と重畳したものに起因すると仮定して説明を行う。
【００５６】
図１０は、上記ステップ１０４〜ステップ１０７、およびステップ１１２における処理を説明するための図である。この図１０は、濃度データ格納部８１から読み出された濃度データ(濃度検知信号ＤＳ)、第１位相センサ１７により検知される第１位相信号ＰＳ１、および第２位相センサ１８により検知される第２位相信号ＰＳ２を示している。
まず、上記ステップ１０４では、データ処理開始点設定部８２が、次のようにしてデータ処理開始点の設定を行う。ここで、濃度検知信号ＤＳの検知開始を時刻ｔ０(検知開始時刻と呼ぶ)、第１画像Ｇ１の読み取り開始を時刻ｔ１(第１画像読み取り開始時刻と呼ぶ)、そして、第２画像Ｇ２の読み取り開始を時刻ｔ２(第２画像読み取り開始時刻と呼ぶ)とする。データ処理開始点設定部８２には、予め設定された遅延時間Ｔｄが格納されている。この遅延時間Ｔｄは、第２画像読み取り開始時刻ｔ２からの経過時間であって、形成される第３画像Ｇ３が安定する時期となるように決定されている。そして、データ処理開始点設定部８２では、第２画像読み取り時刻ｔ２から遅延時間Ｔｄが経過した時刻ｔ３を、データ処理開始点として設定する。
【００５７】
また、上記ステップ１０６では、位相差記録部８３が、次のようにして第１位相差および第２位相差を演算する。位相差記録部８３は、上記ステップ１０５で取得された第１位相信号ＰＳ１のピーク検知タイミング(第１のマークＭ１の読み取りタイミング)と、データ処理開始点設定部８２で設定されたデータ処理開始点ｔ３との時間差(位相差)を演算し、その結果を第１位相差Ｔｄ１として記録する。また、位相差記録部８３は、上記ステップ１０５で取得された第２位相信号ＰＳ２のピーク検知タイミング(第２のマークＭ２の読み取りタイミング)と、データ処理開始点設定部８２で設定されたデータ処理開始点ｔ３との時間差(位相差)を演算し、その結果を第２位相差Ｔｄ２として記録する。
【００５８】
そして、上記ステップ１０７では、データ切り出し部８５が、このデータ処理開始点ｔ３を基点として、感光体ドラム１１の第１周期Ｔ１の３周期分の第１濃度データＤＤＡ、ＤＤＢ、ＤＤＣを切り出す。一方、上記ステップ１１２では、データ切り出し部８５が、このデータ処理開始点ｔ３を基点として、現像スリーブ１４ｃの第２周期Ｔ２の５周期分の第２濃度データＤＤａ、ＤＤｂ、ＤＤｃ、ＤＤｄ、ＤＤｅを切り出す。
【００５９】
図１１(ａ)は、上記ステップ１０７においてデータ切り出し部８５で第１周期Ｔ１毎に切り出された複数の第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣを示している。図１１(ａ)において、横軸は感光体ドラム１１の副走査方向位置であり、縦軸は濃度である。ここで、本実施の形態では、データ切り出し部８５でデータの切り出しを行う際に、主走査方向１ライン毎にサンプリングが行われる。そして、この例では、図１０に示したように第１濃度データＤＤＡ、ＤＤＢ、ＤＤＣの順にデータの切り出しが行われる。このため、例えばＤＤＡの終端の値とＤＤＢの始端の値とは、連続している。
また、図１１(ａ)は、上記ステップ１０８において平均化された第１濃度データＤＤ１も示している。このように、複数の第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣを同一部位毎に平均化することにより、現像スリーブ１４ｃ側に起因するむらの影響を低減することができる。つまり、感光体ドラム１１側に起因するむら(図中細線の実線で示す)に近づけることができる。ここで、平均化する第１濃度データのサンプル数を更に増加させれば、平均化された第１濃度データＤＤ１をより真の値に近づけることが可能である。ただし、その分だけより長く第３画像Ｇ３を形成することが必要となるため、この例では３周期分としている。
【００６０】
図１１(ｂ)は、上記ステップ１０９において平均化された第１濃度データＤＤ１に濃度−光量変換を施した結果すなわち傾き補正前の第１光量補正データを示している。図１１(ｂ)において、横軸は感光体ドラム１１の副走査方向位置であり、縦軸は光量補正値である。本実施の形態では、帯電された感光体ドラム１１のうち、トナー像の形成対象となる部位を露光部１３で露光している。したがって、形成されるトナー像の濃度を揃えるためには、第３画像Ｇ３の形成時に高濃度となっていた部位に対しては露光量を下げて濃度を低くし、低濃度となっていた部位に対しては露光量を上げて濃度を高くすることが必要になる。
【００６１】
図１１(ｃ)は、上記ステップ１１０において傾き補正された、同期処理前の第１光量補正データを示している。図１１(ｃ)において、横軸は感光体ドラム１１の副走査方向位置であり、縦軸は光量補正値である。傾き補正部８８では、傾き補正前の第１光量補正データの始端の値と終端の値との差から傾きを求め、始端の値と終端の値とを一致させるように傾き補正を行っている。なお、この例では、傾き補正前の第１光量補正データにおける始端の値と終端の値との差がほとんどないため、傾き補正前の第１光量補正データと略同一の第１光量補正データが得られている。
【００６２】
また、図１１(ｃ)は、上記ステップ１１１における同期処理で用いられる第１位相差Ｔｄ１も示している。同期処理部８９は、傾き補正部８８から入力される同期処理前の第１光量補正データに対し、位相差記録部８３から読み出した第１位相差Ｔｄ１を対応付けて同期させる。この例では、同期処理部８９が、第１周期Ｔ１の中で、第１位相差Ｔｄ１分だけデータの原点をシフトさせる。したがって、得られる原点は、感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の形成位置に対応していることになる。そして、図１１(ｄ)は、このような同期処理によって原点がシフトした状態で、光量補正データ格納部９０に格納される第１光量補正データＬＣ１を示している。
【００６３】
また、図１２(ａ)は、上記ステップ１１３においてデータ切り出し部８５で第２周期Ｔ２毎に切り出された複数の第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅを示している。図１２(ａ)において、横軸は現像スリーブ１４ｃの副走査方向位置であり、縦軸は濃度である。ここで、本実施の形態では、上述したように、主走査方向１ライン毎にサンプリングが行われる。そして、この例では、図１０に示したように、第２濃度データＤＤａ、ＤＤｂ、ＤＤｃ、ＤＤｄ、ＤＤｅの順にデータの切り出しが行われる。このため、例えばＤＤａの終端の値とＤＤｂの始端の値とは、連続している。
また、図１１(ａ)は、上記ステップ１１４において平均化された第１濃度データＤＤ２も示している。このように、複数の第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅを同一部位毎に平均化することにより、感光体ドラム１１側に起因するむらの影響を低減することができる。つまり、現像スリーブ１４ｃ側に起因するむら(図中細線の実線で示す)に近づけることができる。そして、この例では、現像スリーブ１４ｃの第２周期Ｔ２が感光体ドラム１１の第１周期Ｔ１よりも短いため、第２濃度データのサンプル数は第１濃度データのサンプル数よりも多い５周期分としている。
【００６４】
図１２(ｂ)は、上記ステップ１１５において第２濃度データＤＤ２(図１０(ａ)参照)に濃度−光量変換を施した結果すなわち傾き補正前の第２光量補正データを示している。図１２(ｂ)において、横軸は現像スリーブ１４ｃの副走査方向位置であり、縦軸は光量補正値である。
【００６５】
図１２(ｃ)は、上記ステップ１１６において傾き補正された、同期処理前の第２光量補正データを示している。図１２(ｃ)において、横軸は現像スリーブ１４ｃの副走査方向位置であり、縦軸は光量補正値である。傾き補正部８８では、傾き補正前の第２光量補正データの始端の値と終端の値との差から傾きを求め、始端の値と終端の値とが一致するように傾き補正を行っている。なお、この例では、傾き補正前の第２光量補正データに感光体ドラム１１側に起因するむらの影響が残っているため、その始端の値と終端の値との差が大きい。このため、終端側の値を持ち上げるような傾き補正がなされている。これにより、同期処理前の第２光量補正データにおける始端と終端との連続性が確保される。
【００６６】
また、図１２(ｃ)は、上記ステップ１１７における同期処理で用いられる第２位相差Ｔｄ２も示している。同期処理部８９では、傾き補正部８８から入力される同期処理前の第２光量補正データに対し、位相差記録部８３から読み出した第２位相差Ｔｄ２を対応付けて同期させる。この例では、同期処理部８９が、第２周期Ｔ２の中で、第２位相差Ｔｄ２分だけデータの原点をシフトさせる。したがって、得られる原点は、現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２(図３参照)の形成位置に対応していることになる。そして、図１２(ｄ)は、このような同期処理によって原点がシフトした状態で、光量補正データ格納部９０に格納される第２光量補正データＬＣ２を示している。
【００６７】
次に、このようにして取得された第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を用いて、画像形成動作時に実行されるレーザ光Ｌの光量補正について説明する。図１３は、上述した光量設定部７２による光量設定信号の設定プロセスを説明するためのフローチャートである。
画像形成動作の開始に伴ってレーザ光Ｌの照射が開始されると、これに伴って発生したＳＯＳ信号ＳＯＳが、光量設定部７２に入力される(ステップ３０１)。
【００６８】
すると、第１カウンタ９１では、ＳＯＳ信号ＳＯＳの入力を受けて第１カウント値を１だけ増加させる(ステップ３０２)。次に、第１カウンタ９１では、第１位相信号ＰＳ１の入力があったか否かを判断し(ステップ３０３)、第１位相信号ＰＳ１の入力があった場合には、第１カウンタ９１の第１カウント値をリセットする(ステップ３０４)。一方、第１位相信号ＰＳ１の入力がなかった場合には、そのまま次のステップ３０５に進む。そして、第１補正部９２は、補正設定部７１の光量補正データ格納部９０から読み出された第１光量補正データＬＣ１を参照し、第１カウンタ９１から入力されてくる第１カウント値に応じた第１補正値を取得する(ステップ３０５)。
【００６９】
一方、上記ステップ３０２〜ステップ３０５と平行して、第２カウンタ９３では、ＳＯＳ信号ＳＯＳの入力を受けて第２カウント値を１だけ増加させる(ステップ３０６)。次に、第２カウンタ９３では、第２位相信号ＰＳ２の入力があったか否かを判断し(ステップ３０７)、第２位相信号ＰＳ２の入力があった場合には第２カウンタ９３の第２カウント値をリセットする(ステップ３０８)。一方、第２位相信号ＰＳ２の入力がなかった場合には、そのまま次のステップ３０９へと進む。そして、第２補正部９４は、補正設定部７１の光量補正データ格納部９０から読み出された第２光量補正データＬＣ２を参照し、第２カウンタ９３から入力されてくる第２カウント値に応じた第２補正値を取得する(ステップ３０９)。
【００７０】
その後、合成部９５は、ステップ３０５で取得された第１補正値とステップ３０９で取得された第２補正値とを加算して合成し(ステップ３１０)、光量設定信号ＳＳとして露光部１３に出力する(ステップ３１１)。そして、次ライン(次の主走査方向ライン)が存在するか否かを判断し(ステップ３１２)、次ラインが存在する場合にはステップ３０１に戻って処理を続行する。一方、次ラインが存在しない場合には、一連の処理を終了する。
【００７１】
ここで、上記ステップ３０５では、例えば次のようにして第１補正値を取得する。第１補正部９２は、取得した第１カウント値に基づいて、これから露光位置(露光部１３と感光体ドラム１１との対向位置)に到達する感光体ドラム１１上の副走査方向位置Ｘを決定する。次いで、第１補正部９２は、図１１(ｄ)に示す第１光量補正データＬＣ１から、決定された副走査方向位置Ｘに対応する光量補正値を取得し、これを第１補正値として出力する。
【００７２】
一方、上記ステップ３０９では、例えば次のようにして第２補正値を取得する。第２補正部９４は、取得した第２カウント値に基づいて、上記感光体ドラム１１上の副走査方向位置Ｘが、現像位置(感光体ドラム１１と現像スリーブ１４ｃとの対向位置)に到達するときの現像スリーブ１４ｃ上の副走査方向位置Ｙを決定する。次いで、第２補正部９４は、図１２(ｄ)に示す第２光量補正データＬＣ２から、決定された副走査方向位置Ｙに対応する光量補正値を取得し、これを第２補正値として出力する。
【００７３】
そして、合成部９５では、露光位置を通過する感光体ドラム１１上の副走査方向位置Ｘに対応する第１補正値と、この感光体ドラム１１上の副走査方向位置Ｘが現像位置を通過する際に対向する現像スリーブ１４ｃ上の副走査方向位置Ｙに対応する第２補正値とが加算されて、光量設定信号ＳＳとなる。つまり、光量設定信号ＳＳは、同一の主走査方向ラインに対応して１ライン毎に計算され、出力されることになる。
【００７４】
図１４は、図２に示すレーザドライバ１０９による光源１０１(半導体レーザ)の駆動を説明するためのタイミングチャートである。なお、図１４は、主走査方向ｍライン目および主走査方向ｍ＋１ライン目を例示している。
レーザドライバ１０９は、主走査方向１ライン毎に、ＳＯＳ検出用の駆動信号、光量制御用の駆動信号、画像露光用の駆動信号を順次出力する。そして、ＳＯＳ検出用の駆動信号の出力に伴って光源１０１からレーザ光Ｌが出力され、これがＳＯＳセンサ１０８によって検出されることにより、ＳＯＳ信号が出力される。このＳＯＳ信号はレーザドライバ１０９を介して濃度補正部７０の光量設定部７２に入力され、光量設定部７２において図１３に示した処理が施されることにより、光量設定信号ＳＳが生成される。次に、生成された光量設定信号ＳＳは、露光部１３のレーザドライバ１０９に入力される。レーザドライバ１０９は、受け取った光量設定信号ＳＳに応じて出力調整を施した光量制御用の駆動信号を出力し、光源１０１からは光量調整されたレーザ光Ｌが出力される。その後、レーザドライバ１０９は、入力されてくる画像信号ＩＳに光量設定信号ＳＳにて光量調整を行いつつ、画像露光用のレーザ駆動信号ＬＳを出力する。そして、光源１０１は、感光体ドラム１１上の画像形成領域を、光量調整されたレーザ光Ｌにて走査露光し、静電潜像を形成する。
【００７５】
このように、本実施の形態では、感光体ドラム１１および現像スリーブ１４ｃの周期むらを補正するための第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を予め取得しておくようにした。そして、実際の画像形成では、これら第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２から取得した、同一の主走査方向ラインに対応する第１補正値および第２補正値を合成して光量設定信号ＳＳを生成し、この光量設定信号ＳＳによって露光部１３の光量補正を実行するようにした。これにより、感光体ドラム１１の回転周期である第１周期Ｔ１に同期して発生する濃度むら、および、現像スリーブ１４ｃの回転周期である第２周期Ｔ２に同期して発生する濃度むらを、露光部１３による露光量調整によって、ともに抑制することができる。
【００７６】
ここで、本実施の形態では、感光体ドラム１１上に第１のマークＭ１を設け、この第１のマークＭ１を第１位相センサ１７にて読み取ることで、感光体ドラム１１の位相を検知するようにした。そして、第１光量補正データＬＣ１を取得するための補正用画像の形成を行うに際して、第１位相センサ１７による第１のマークＭ１の検知結果に基づいて補正用画像中に高濃度の第１画像Ｇ１を形成するようにした。これにより、補正用画像中の第３画像Ｇ３における感光体ドラム１１上の副走査方向位置を容易に得ることができる。したがって、感光体ドラム１１上の副走査方向位置と第１光量補正データＬＣ１との対応付け(同期)を容易に行うことができる。
【００７７】
さらに、本実施の形態では、現像スリーブ１４ｃ上に第２のマークＭ２を設け、この第２のマークＭ２を第２位相センサ１８にて読み取ることで、現像スリーブ１４ｃの位相を検知するようにした。そして、第２光量補正データＬＣ２を取得するための補正用画像の形成を行うに際して、第２位相センサ１８による第２のマークＭ２の読み取り結果に基づいて補正用画像中に低濃度の第２画像Ｇ２を形成するようにした。これにより、補正画像中の第２画像Ｇ３における現像スリーブ１４ｃの副走査方向位置を容易に得ることができる。したがって、現像スリーブ１４ｃ上の副走査方向位置と第２光量補正データＬＣ２との対応付け(同期)を容易に行うことができる。
【００７８】
そして、本実施の形態では、第１画像Ｇ１を第３画像Ｇ３よりも高濃度とし、また、第２画像Ｇ２を第３画像Ｇ３よりも低濃度としたので、第１画像Ｇ１と第３画像Ｇ３との区別が容易に行える。このため、同じ第３画像Ｇ３に基づいて第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を取得することができる。したがって、補正用画像の副走査方向長さを短くできるとともに、補正用画像の作成から第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２の取得までにかかる時間を短くすることができる。
【００７９】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１に基づいて形成される第１画像Ｇ１を第３画像Ｇ３よりも高濃度とし、現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２に基づいて形成される第２画像Ｇ２を第３画像Ｇ３よりも低濃度としている(図８参照)。ここで、第３画像Ｇ３は例えば基準光量での露光に対応して形成され、第１画像Ｇ１は例えば基準光量＋１０％の光量での露光に対応して形成され、第２画像Ｇ２は例えば基準光量−１０％の光量での露光に対応して形成されている。すると、これら第１画像Ｇ１、第２画像Ｇ２、および第３画像Ｇ３を読み取って得られたそれぞれの濃度データに基づき、基準光量に対して±１０％の光量変化が与える濃度変化量を得ることができる。したがって、得られた濃度変化量に基づいて、露光部１３における光量補正を行うことができる。本実施の形態のように電子写真方式を採用した画像形成装置では、同じだけ光量を変化させたとしても実際に得られる画像の濃度は装置の状態(温度、湿度、使用期間等)に応じて変化する。このため、このような光量補正を行うことにより、常にそのときの状態に応じた光量補正が可能となり、補正不足あるいは過剰補正を防止することができる。
【００８０】
また、本実施の形態では、得られた光量設定信号ＳＳを用いて、露光部１３の光源１０１に出力するレーザ駆動信号ＬＳを調整するようにしていたが、これに限られるものではない。例えば図３に破線で示したように、ＩＰＳ６０に対し光量設定信号ＳＳ’を出力することもできる。この場合には、ＩＰＳ６０から副走査方向むら補正済みの画像信号ＩＳが露光部１３に入力されることになる。また、他にも、例えば帯電ロール１２に供給する帯電バイアスの大きさを変えたり、現像スリーブ１４ｃに供給する現像バイアスを調整したりすること等によっても、濃度むらの補正を行うことができる。
【００８１】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、サブモジュールとして機能する感光体ドラム１１上に設けられた第１のマークＭ１の検知結果に対応して補正用画像の形成を開始し、他のサブモジュールとして機能する現像スリーブ１４ｃ上に設けられた第２のマークＭ２の検知結果に対応してこの補正用画像の形成を終了するようにしたものである。なお、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００８２】
図１５は、本実施の形態で用いられる補正設定部７１の構成を説明する図である。この補正設定部７１は、濃度データ格納部１１１、周期データ格納部１１２、データ切り出し部１１３、平均化処理部１１４、濃度−光量変換部１１５、傾き補正部１１６、および光量補正データ格納部１１７を備える。これらの各機能部は、実施の形態１で説明した濃度データ格納部８１、周期データ格納部８４、データ切り出し部８５、平均化処理部８６、濃度−光量変換部８７、傾き補正部８８、および光量補正データ格納部９０にそれぞれ対応し、ほぼ同等の機能を有している。
【００８３】
図１６は、本実施の形態で用いられる光量設定部７２の構成を説明する図である。光量設定部７２の基本的構成は、実施の形態１で説明したものとほぼ同様であるが、光量変更部９６に代えて露光動作指示部１２１が設けられている点が異なっている。この露光動作指示部１２１には、図示しない本体制御部から補正用画像の形成を指示する指示信号ＨＧが入力される。また、光量変更部９６には、第１位相センサ１７から第１位相信号ＰＳ１が、第２位相センサ１８から第２位相信号ＰＳ２が、それぞれ入力される。そして、露光動作指示部１２１は、これら指示信号ＨＧ、第１位相信号ＰＳ１および第２位相信号ＰＳ２に基づいて、露光動作の開始および終了を指示するための露光動作信号ＲＳを生成し、ＩＰＳ６０へと出力している。
【００８４】
図１７は、上述した補正設定部７１による第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２の取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて中間転写ベルト２０上に補正用画像の作成を行う(ステップ４０１)。なお、作成される補正用画像の詳細については後述する。
次に、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像の濃度を濃度センサ２８で読み取り(ステップ４０２)、得られた濃度検知信号ＤＳを補正設定部７１に出力する。これを受けて、補正設定部７１では、濃度検知信号ＤＳを副走査方向に配列した濃度データとして濃度データ格納部１１１に格納する(ステップ４０３)。
【００８５】
そして、データ切り出し部１１３は、濃度データ格納部１１１から読み出した濃度データの先端側から、第１周期Ｔ１毎に感光体ドラム１１複数周分の第１濃度データを切り出す(ステップ４０４)。その後、平均化処理部１１４では、複数の第１濃度データを、感光体ドラム１１上の同一部位毎に平均化する(ステップ４０５)。そして、濃度−光量変換部１１５では、平均化処理部１１４によって平均化された第１濃度データを濃度−光量変換する(ステップ４０６)。さらに、傾き補正部１１６は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ４０７)、その結果を第１光量補正データＬＣ１として出力する。そして、光量補正データ格納部１１７は、入力されてくる第１光量補正データＬＣ１を格納する(ステップ４０８)。
【００８６】
次いで、データ切り出し部１１３は、濃度データ格納部１１１から読み出した濃度データの後端側から、第２周期Ｔ２毎に現像スリーブ１４ｃ複数周分の第２濃度データを切り出す(ステップ４０９)。その後、平均化処理部１１４では、複数の第２濃度データを、現像スリーブ１４ｃ上の同一部位毎に平均化する(ステップ４１０)。そして、濃度−光量変換部１１５では、平均化処理部１１４によって平均化された第２濃度データを濃度−光量変換する(ステップ４１１)。さらに、傾き補正部１１６は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ４１２)、その結果を第２光量補正データＬＣ２として出力する。そして、光量補正データ格納部１１７は、入力されてくる第２光量補正データＬＣ２を格納する(ステップ４１３)。
【００８７】
では次に、上記ステップ４０１で行われる補正用画像の作成について詳細に説明する。図１８は、補正用画像の作成プロセスを説明するためのフローチャートであり、図１９は、補正用画像の作成プロセスにおけるタイミングチャートである。
図示しない本体制御部から補正用画像の作成の開始が指示され(ステップ５０１)、その後、第１位相センサ１７で第１のマークＭ１が検知されることにより第１位相信号ＰＳ１のピークが検知されると(ステップ５０２、図１９(ａ)参照)、光量設定部７２の露光動作指示部１２１では、これを受けてＩＰＳ６０に露光動作信号ＲＳを出力する。すると、ＩＰＳ６０は、基準光量に対応する画像信号ＩＳを露光部１３に出力し、露光部１３では、基準光量に対応するレーザ駆動信号ＬＳをレーザドライバ１０９によって光源１０１に供給し、感光体ドラム１１に対する露光を実行する。
【００８８】
そして、露光動作指示部１２１では、露光動作信号ＲＳの出力開始からの経過時間を図示しないタイマにて計測する。このタイマによる計測時間が所定時間を経過した後、第２位相センサ１８で第２のマークＭ２が検知されることにより第２位相信号ＰＳ２のピークが検知されると(ステップ５０４、図１９(ｂ)参照)、図示しない本体制御部から補正用画像の作成を終了する指示がなされる(ステップ５０５)。露光動作指示部１２１は、これを受けてＩＰＳ６０に露光動作信号ＲＳを出力すると、ＩＰＳ６０は、画像信号ＩＳの出力を停止し、これに伴って露光部１３による感光体ドラム１１の露光が停止されて(ステップ５０６)、補正用画像の作成を終了する。
【００８９】
このようにして感光体ドラム１１上に形成された静電潜像をトナーで現像した後、中間転写ベルト２０に一次転写する。すると、図１９に示したように、中間転写ベルト２０上の補正用画像Ｇは、基本的に同一濃度となる。また、補正用画像Ｇの上流側端部を先端Ｇｓと呼び、同じく補正用画像Ｇの下流側端部を後端Ｇｅと呼ぶ。
そして、補正用画像Ｇは、中間転写ベルト２０の矢印Ｂ方向への移動に伴って濃度センサ２８との対向部を順次通過し、濃度センサ２８によって読み取りが行われる。
また、図１９には、上記ステップ４０２において濃度センサ２８で読み取られる濃度検知信号ＤＳも示している。この例では、補正用画像Ｇが基本的に同一濃度であることから、出力される濃度検知信号ＤＳもほぼ一定となる。ただし、実施の形態１でも説明したように、実際には感光体ドラム１１や現像スリーブ１４ｃ等に起因する若干の濃度むらを含んでいる。
【００９０】
図２０は、上記ステップ４０４およびステップ４０９における処理を説明するための図である。この図２０は、濃度データ格納部１１１から読み出された濃度データ(濃度検知信号ＤＳ)、第１位相センサ１７により検知される第１位相信号ＰＳ１、および第２位相センサ１８により検知される第２位相信号ＰＳ２を示している。
まず、上記ステップ４０４では、データ切り出し部１１３が、濃度検知信号ＤＳの検知開始時刻ｔｓを基点として、感光体ドラム１１の第１周期Ｔ１の３周期分の第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣを切り出す。ここで、検知開始時刻ｔｓは、上述したように感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の検知タイミングに同期している。したがって、切り出される第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣでは、それぞれの原点が感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の形成位置に対応していることになる。
【００９１】
一方、上記ステップ４０９では、データ切り出し部１１３が、濃度検知信号ＤＳの検知終了時刻ｔｅを基点とし、そこから遡るように現像スリーブ１４ｃの第２周期Ｔ２の５周期分の第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅを切り出す。ここで、検知終了時刻ｔｅは、上述したように現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の検知タイミングに同期している。したがって、切り出される第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅは、それぞれの原点が現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の形成位置に対応していることになる。
【００９２】
このように、本実施の形態では、第１光量補正データＬＣ１を取得するに際し、感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の検知タイミングに合わせて補正用画像Ｇの作成を開始するようにした。このため、感光体ドラム１１上での第１のマークＭ１の形成位置と、補正用画像Ｇにおける先端Ｇｓとを簡単に対応付けることができる。したがって、実施の形態１のように濃度の異なる画像を形成しなくても、容易に濃度データと感光体ドラム１１上の副走査方向位置との対応付け(同期)を図ることが可能になる。また、本実施の形態では、第２光量補正データＬＣ２を取得するに際し、現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の検知タイミングに合わせて補正用画像Ｇの作成を終了するようにした。このため、現像スリーブ１４ｃ上での第２のマークＭ２の形成位置と、補正用画像Ｇにおける後端Ｇｅとを簡単に対応付けることができる。したがって、実施の形態１のように濃度の異なる画像を形成しなくても、容易に濃度データと現像スリーブ１４ｃ上の副走査方向位置との対応付け(同期)を図ることが可能になる。
【００９３】
特に、本実施の形態では、感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の検知タイミングに合わせて補正用画像Ｇの作成を開始し、且つ、現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の検知タイミングに合わせて補正用画像Ｇの作成を終了するようにした。このため、一度補正用画像Ｇの形成を行うだけで、第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を取得することができる。なお、図２０に示す例では、第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣと第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅが別々のデータから得られているが、両者が重複していてもよい。この場合には、第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２を取得するために必要な補正用画像Ｇの副走査方向長さをさらに短くすることができる。
【００９４】
＜実施の形態３＞
本実施の形態は、第１のサブモジュールとして機能する感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の検知結果に対応して補正用画像の形成を開始することで、補正用画像と感光体ドラム１１上の副走査方向位置とを対応付けている。ただし、第１のマークＭ１の検知タイミングと第２のサブモジュールとして機能する現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の検知タイミングとの時間差(位相差)に基づいて、補正用画像と現像スリーブ１４ｃ上の副走査方向位置とを対応付けるようにしたものである。なお、本実施の形態において、実施の形態１と同様のものについては、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００９５】
図２１は、本実施の形態で用いられる補正設定部７１の構成を説明する図である。この補正設定部７１は、さらに位相差演算部１１８を備えている点で実施の形態２とは異なっている。この位相差演算部１１８には、第１位相検知手段として機能する第１位相センサ１７からの第１位相信号ＰＳ１および第２位相センサ１８からの第２位相信号ＰＳ２が入力される。そして、位相差演算部１１８は、これら第１位相信号ＰＳ１のピークと第２位相信号ＰＳ２のピークとの差である位相差を演算し、データ切り出し部１１３に出力する。
【００９６】
図２２は、上述した補正設定部７１による第１光量補正データＬＣ１および第２光量補正データＬＣ２の取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
この処理においては、まず、画像形成装置を用いて中間転写ベルト２０上に補正用画像の作成を行う(ステップ６０１)。なお、作成される補正用画像は、実施の形態２で説明したものと同じである。
次に、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー像の濃度を濃度センサ２８で読み取り(ステップ６０２)、得られた濃度検知信号ＤＳを補正設定部７１に出力する。これを受けて、補正設定部７１では、濃度検知信号ＤＳを副走査方向に配列した濃度データとして濃度データ格納部１１１に格納する(ステップ６０３)。
【００９７】
一方、位相差演算部１１８は、入力されてくる第１位相信号ＰＳ１と第２位相信号ＰＳ２との位相差を演算する(ステップ６０４)。なお、この位相差の演算は、補正用画像の形成が開始された時点、すなわち、補正用画像の作成が指示された後最初の第１位相信号ＰＳ１のピークが検知された時点で行われる(図１８および図１９参照)。 
そして、データ切り出し部１１３は、濃度データ格納部１１１から読み出した濃度データの先端側から、第１周期Ｔ１毎に感光体ドラム１１複数周分の第１濃度データを切り出す(ステップ６０５)。その後、平均化処理部１１４では、複数の第１濃度データを、感光体ドラム１１上の同一部位毎に平均化する(ステップ６０６)。そして、濃度−光量変換部１１５では、平均化処理部１１４によって平均化された第１濃度データを濃度−光量変換する(ステップ６０７)。さらに、傾き補正部１１６は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ６０８)、その結果を第１光量補正データＬＣ１として出力する。そして、光量補正データ格納部１１７は、入力されてくる第１光量補正データＬＣ１を格納する(ステップ６０９)。
【００９８】
次いで、データ切り出し部１１３は、ステップ６０４において位相差演算部１１８で求められた位相差から、データ処理開始点を決定する(ステップ６１０)。そして、データ切り出し部１１３はステップ６１０で求められたデータ処理開始点を基点とし、第２周期Ｔ２毎に現像スリーブ１４ｃ複数周分の第２濃度データを切り出す(ステップ６１１)。その後、平均化処理部１１４では、複数の第２濃度データを、現像スリーブ１４ｃ上の同一部位毎に平均化する(ステップ６１２)。そして、濃度−光量変換部１１５では、平均化処理部１１４によって平均化された第２濃度データを濃度−光量変換する(ステップ６１３)。さらに、傾き補正部１１６は、濃度−光量変換済みのデータに傾き補正を施し(ステップ６１４)、その結果を第２光量補正データＬＣ２として出力する。そして、光量補正データ格納部１１７は、入力されてくる第２光量補正データＬＣ２を格納する(ステップ６１５)。
【００９９】
図２３は、上記ステップ６０５およびステップ６１１における処理を説明するための図である。この図２３は、濃度データ格納部１１１から読み出された濃度データ(濃度検知信号ＤＳ)、第１位相センサ１７により検知される第１位相信号ＰＳ１、および第２位相センサ１８により検知される第２位相信号ＰＳ２を示している。
まず、上記ステップ６０５では、データ切り出し部１１３が、濃度検知信号ＤＳの検知開始時刻ｔｓ１(第１の時刻と呼ぶ)を基点として、感光体ドラム１１の第１周期Ｔ１の３周期分の第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣを切り出す。ここで、第１の時刻ｔｓ１は、上述したように感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の検知タイミングに同期している。したがって、切り出される第１濃度データＤＤＡ〜ＤＤＣでは、それぞれの原点が感光体ドラム１１上の第１のマークＭ１の形成位置に対応していることになる。
【０１００】
一方、上記ステップ６１１では、データ切り出し部１１３が、第１の時刻ｔｓ１に対し上記ステップ１１２で演算された位相差Ｔｘだけ遅れた時刻ｔｓ２(第２の時刻と呼ぶ)を基点として、現像スリーブ１４ｃの第２周期Ｔ２の５周期分の第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅを切り出す。ここで、第２の時刻ｔｓ２は、第１位相信号ＰＳ１のピークが検知された第１の時刻ｔｓ１から第１位相信号ＰＳ１と第２位相信号ＰＳ２との位相差Ｔｘだけ遅れた時点である。したがって、第２の時刻ｔｓ２は、図２３からも明らかなように、現像スリーブ４ｃ上の第２のマークＭ２の検知タイミングに同期している。したがって、切り出される第２濃度データＤＤａ〜ＤＤｅでは、それぞれの原点が現像スリーブ１４ｃ上の第２のマークＭ２の形成位置に対応していることになる。
【０１０１】
このように、本実施の形態では、第２光量補正データＬＣ２を取得するに際し、感光体ドラム１１と現像スリーブ１４ｃとの位相差を利用して濃度データからの切り出し位置を決定するようにした。したがって、より容易に、濃度データと感光体ドラム１１上の副走査方向位置との対応付け(同期)を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成図である。
【図２】露光部の構成と、露光部が感光体ドラムを走査露光する状態とを説明する図である。
【図３】濃度補正部に対する各種信号の入出力を説明するための図である。
【図４】濃度補正部における補正設定部の構成を説明する図である。
【図５】濃度補正部における光量設定部の構成を説明する図である。
【図６】補正設定部による複数の光量補正データの取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図７】補正用画像の作成プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図８】補正用画像の作成プロセスを説明するためのタイミングチャートである。
【図９】濃度データ格納部に格納される濃度データの一部拡大図である。
【図１０】光量補正データの取得プロセスの詳細を説明するための図である。
【図１１】(ａ)は濃度データを第１周期毎に切り出して得られた第１濃度データおよび平均化された第１濃度データ、(ｂ)は傾き補正前の第１光量補正データ、(ｃ)は同期処理前の第１光量補正データ、(ｄ)は同期処理後の第１光量補正データ、を示す図である。
【図１２】(ａ)は濃度データを第２周期毎に切り出して得られた第２濃度データおよび平均化された第２濃度データ、(ｂ)は傾き補正前の第２光量補正データ、(ｃ)は同期処理前の第２光量補正データ、(ｄ)は同期処理後の第２光量補正データ、を示す図である。
【図１３】光量設定部による光量設定信号の設定プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図１４】レーザドライバによる光源(半導体レーザ)の駆動を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】実施の形態２で用いられる補正設定部の構成を説明するための図である。
【図１６】実施の形態２で用いられる光量設定部の構成を説明するための図である。
【図１７】補正設定部による複数の光量補正データの取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図１８】補正用画像の作成プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図１９】補正用画像の作成プロセスを説明するためのタイミングチャートである。
【図２０】濃度データ、第１位相信号および第２位相信号の関係を説明するための図である。
【図２１】実施の形態３で用いられる補正設定部の構成を説明するための図である。
【図２２】補正設定部による複数の光量補正データの取得プロセスを説明するためのフローチャートである。
【図２３】第１濃度データおよび第２濃度データの取得を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０(１０Ｋ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ)…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電ロール、１３…露光部、１４…現像器、１４ｃ…現像スリーブ、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、１７…第１位相センサ、１８…第２位相センサ、２０…中間転写ベルト、２８…濃度センサ、６０…画像信号生成部(ＩＰＳ)、７０…濃度補正部、７１…補正設定部、７２…光量設定部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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