(57)【要約】  【課題】帯電部のクリーニング後に形成される画像の画質低下を抑制する。  【解決手段】帯電器において帯電ロールのクリーニングを行うと、このクリーニング動作に連動して、電位セットアップ、画像濃度セットアップ、および面内の濃度むらを補正するための面内むらセットアップが行われる。面内むらセットアップでは、面内むら補正を行うのに使用されていたむら補正データを、帯電器のクリーニングを実行した後に再設定する。これにより、クリーニング後の帯電器によって生じる帯電むらに応じたむら補正を行うことが可能になる。  【選択図】図６
2007171461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電部と、
前記帯電部にて帯電された前記像担持体を露光する露光部と、
前記露光部にて前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、
前記現像部にて前記像担持体上に現像された画像を記録材に転写する転写部と、
前記帯電部を所定のタイミングでクリーニングするクリーナと、
前記クリーナにより前記帯電部をクリーニングさせ、且つ、当該帯電部のクリーニング動作に連動して画像の濃度むら補正を実行させる制御部と
を含む画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含み、
前記制御部は、前記濃度むら補正を実行させる際に、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いてむら補正用画像を形成させ、前記読み取り部による当該むら補正用画像の読み取り結果から濃度むら補正用データを作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】
前記読み取り部は、前記記録材に転写された前記むら補正用画像を読み取る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】
前記記録材上に転写された画像を定着する定着部をさらに含み、
前記読み取り部は、前記定着部にて前記記録材上に定着された前記むら補正用画像を読み取ることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記濃度むら補正を実行させる前に、前記帯電部により帯電される当該像担持体上の帯電電位および前記露光部により露光される当該像担持体上の露光電位の調整を実行させ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６】
前記制御部は、前記帯電電位および前記露光電位の調整を実行させた後であって前記濃度むら補正を実行させる前に、前記像担持体上に形成される画像の濃度補正を実行させ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７】
像担持体と、
前記像担持体を帯電する帯電部と、
前記帯電部にて帯電された前記像担持体を露光する露光部と、
前記露光部にて前記像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、
前記現像部にて前記像担持体上に現像された画像を記録材に転写する転写部と、
所定の補正データを用いて前記像担持体に対する画像形成条件を調整することにより、形成される画像の画質を補正する画質補正部と、
前記帯電部を所定のタイミングでクリーニングするクリーナと、
前記クリーナによる前記帯電部のクリーニング動作に連動して、前記画質補正部で用いる前記所定の補正データを再設定する設定部と
を含む画像形成装置。
【請求項８】
前記画質補正部は、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部により前記像担持体上に形成される画像内の濃度むらを補正することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含み、
前記設定部は、前記濃度むらを補正する際に、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いてむら補正用画像を形成させ、前記読み取り部による当該むら補正用画像の読み取り結果から前記補正データを作成することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画質補正部は、前記帯電部により帯電される前記像担持体上の帯電電位および前記露光部により露光された前記像担持体上の露光電位を補正することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記像担持体上の電位を検出する電位検出部をさらに含み、
前記設定部は、前記帯電電位を補正する際に、前記帯電部によって前記像担持体を帯電させ、前記電位検出部による帯電部位電位検出結果から当該帯電部に印加する前記補正データとしての帯電バイアスを決定し、前記露光電位を補正する際に、当該帯電バイアスが印加された当該帯電部にて帯電された当該像担持体を前記露光部によって露光させ、当該電位検出部による露光部位の電位検出結果から当該補正データとしての当該露光部の露光量を決定することを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画質補正部は、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部により前記像担持体上に形成される画像の濃度を補正することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含み、
前記設定部は、前記濃度を補正する際に、前記帯電部、前記露光部、および前記現像部を用いて濃度補正用画像を形成させ、前記読み取り部による当該濃度補正用画像の読み取り結果から前記補正データを作成することを特徴とする請求項１２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、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】
ここで、帯電装置としては、感光体ドラムに非接触配置されるコロトロンを用いたものや、感光体ドラムに接触配置される帯電部材(例えば帯電ロールや帯電フィルム等)を用いたものが知られている。コロトロン等を用いた非接触帯電方式では、ワイヤとグリッドとの間で放電を生じさせ、この放電によって感光体ドラムを帯電する。一方、帯電ロール等を用いた接触帯電方式では、接触帯電部材に帯電バイアスを印加し、感光体ドラムと接触帯電部材とのニップ近傍の微小ギャップで放電を生じさせ、この放電によって感光体ドラムを帯電する。
【０００４】
また、このような画像形成装置では、例えば用紙一枚分のハーフトーン画像を形成した際、形成された画像内に濃度むら(面内むらと呼ぶ)が生じることがある。この面内むらは、例えば感光体ドラムに設けられる感光層の感度むら、帯電装置による帯電むら、露光装置による露光むら、現像装置を構成する現像ロールと感光体との距離変動に伴う現像むら、および転写装置による転写むら等に起因して生じる。そこで、標準的な画像形成条件にてトナー像の形成を行うことで面内むらのプロファイルを事前に取得し、このプロファイルに応じて例えば露光装置から照射する光の強度を適宜調整することにより、面内むらを補正する技術が存在する(例えば特許文献１参照。)。
【０００５】
また、上記濃度むら要因のうち、帯電むらは、例えば感光体ドラムに対して帯電装置が傾いて配置されることに起因して生じる。また、帯電むらは、例えばコロトロンを構成するワイヤや帯電ロール等に、放電生成物やトナー等による汚れが不均一に付着することに起因して生じる。ここで、後者については、経時的にワイヤや帯電ロール等に対する汚れの付着量が増加していくことから、形成される画像における濃度むらや筋が徐々に顕著になっていく要因となっていた。
そこで、例えば非接触帯電方式を用いた帯電装置では、ワイヤをクリーニングするクリーナを設け、所定のタイミングでクリーニングを行っている。また、接触帯電方式を用いた帯電装置でも、帯電ロールをクリーニングするクリーナを設け、同様にしてクリーニングを行っている。
【０００６】
さらに、このような画像形成装置では、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、所定のパターンのパッチ画像(トナー像)の形成を行っている。そして、形成されたパッチ画像の濃度(トナーの付着量)の検知結果に基づいて、画像形成装置を構成する各装置の動作パラメータを調整している。
しかしながら、基準パッチ画像の濃度すなわちトナーの付着量が変化した場合、この変化が、帯電装置への汚れ付着に起因する感光体ドラムの帯電電位の変化によるものなのか、あるいは、現像装置における現像能力の変化(例えばトナー濃度の低下)によるものなのかを区別することができない。すると、どの装置の動作パラメータを調整すべきなのかを判別することが非常に困難になる。このため、本来動作パラメータを調整すべき装置とは別の装置の動作パラメータを調整してしまうことがあり、結果として誤った制御を実行してしまうおそれがあった。
そこで、パッチ画像の作成およびこれに伴う装置の動作パラメータの設定を行う前に、帯電装置(帯電ロール)のクリーニングを行うことで、帯電装置におけるむらの要因を取り除くようにした技術が提案されている(例えば、特許文献２参照。)。このようにして帯電装置のクリーニングを行うことにより、帯電装置の汚れ付着のレベルを低下させ、基準パッチ画像の形成に与える影響を小さくすることが可能になる。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２６８４４０号公報(第６−７頁、図１１)
【特許文献２】特開２００４−１０２１８２号公報(第３−４頁、図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２のように帯電装置のクリーニングを行ったとしても、ワイヤや帯電ロール等に付着した汚れを完全に取り除き、初期状態と同一の状態とすることは非常に困難である。つまり、クリーニングを行った後でも、ワイヤや帯電ロール等にはわずかな汚れが残る。また、クリーニングを行う前後でワイヤや帯電ロール等に付着する汚れの分布も変わってしまう。すると、帯電装置のクリーニング前後で帯電むらおよび帯電むらに伴って生じる面内むらの状態に変化が生じる。このため、クリーニング前に行っていた面内むら補正をクリーニング後もそのまま実行すると、逆に面内むらを悪化させてしまうおそれがあった。
【０００９】
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、帯電部のクリーニング後に形成される画像の画質低下を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的のもと、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電部と、帯電部にて帯電された像担持体を露光する露光部と、露光部にて像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、現像部にて像担持体上に現像された画像を記録材に転写する転写部と、帯電部を所定のタイミングでクリーニングするクリーナと、クリーナにより帯電部をクリーニングさせ、且つ、帯電部のクリーニング動作に連動して画像の濃度むら補正を実行させる制御部とを含んでいる。
【００１１】
このような画像形成装置において、帯電部、露光部、および現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含み、制御部は、濃度むら補正を実行させる際に、帯電部、露光部、および現像部を用いてむら補正用画像を形成させ、読み取り部によるむら補正用画像の読み取り結果から濃度むら補正用データを作成することを特徴とすることができる。この場合に、読み取り部は、記録材に転写されたむら補正用画像を読み取ることを特徴とすることができる。また、記録材上に転写された画像を定着する定着部をさらに含む場合に、読み取り部は、定着部にて記録材上に定着されたむら補正用画像を読み取ることを特徴とすることができる。
さらに、制御部は、濃度むら補正を実行させる前に、帯電部により帯電される像担持体上の帯電電位および露光部により露光される像担持体上の露光電位の調整を実行させることができる。
さらにまた、制御部は、帯電電位および露光電位の調整を実行させた後であって濃度むら補正を実行させる前に、像担持体上に形成される画像の濃度補正を実行させることができる。
【００１２】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される画像形成装置は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電部と、帯電部にて帯電された像担持体を露光する露光部と、露光部にて像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像部と、現像部にて像担持体上に現像された画像を記録材に転写する転写部と、所定の補正データを用いて像担持体に対する画像形成条件を調整することにより、形成される画像の画質を補正する画質補正部と、帯電部を所定のタイミングでクリーニングするクリーナと、クリーナによる帯電部のクリーニング動作に連動して、画質補正部で用いる所定の補正データを再設定する設定部とを含んでいる。
【００１３】
ここで、画質補正部は、帯電部、露光部、および現像部により像担持体上に形成される画像内の濃度むらを補正することができる。そして、帯電部、露光部、および現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含む場合に、設定部は、濃度むらを補正する際に、帯電部、露光部、および現像部を用いてむら補正用画像を形成させ、読み取り部によるむら補正用画像の読み取り結果から補正データを作成することができる。
また、画質補正部は、帯電部により帯電される像担持体上の帯電電位および露光部により露光された像担持体上の露光電位を補正することができる。そして、像担持体上の電位を検出する電位検出部をさらに含む場合に、設定部は、帯電電位を補正する際に、帯電部によって像担持体を帯電させ、電位検出部による帯電部位電位検出結果から帯電部に印加する補正データとしての帯電バイアスを決定し、露光電位を補正する際に、帯電バイアスが印加された帯電部にて帯電された像担持体を露光部によって露光させ、電位検出部による露光部位の電位検出結果から補正データとしての露光部の露光量を決定することができる。
さらに、画質補正部は、帯電部、露光部、および現像部により像担持体上に形成される画像の濃度を補正することができる。ここで、帯電部、露光部、および現像部を用いて形成された画像を読み取る読み取り部をさらに含む場合に、設定部は、濃度を補正する際に、帯電部、露光部、および現像部を用いて濃度補正用画像を形成させ、読み取り部による濃度補正用画像の読み取り結果から補正データを作成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、帯電部のクリーニング動作に連動して、像担持体上に形成される画像の濃度むら補正を実行させ、あるいは、形成される画像の画質を補正するための補正データを再設定するようにしたので、帯電部のクリーニング後に形成される画像の画質低下を抑制することができる。
【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。
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(イエロー)、１０Ｍ(マゼンタ)、１０Ｃ(シアン)、１０Ｋ(黒))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。ここで、マーキングエンジンの一種としての各画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト２０の回動方向上流側から、イエロー画像形成ユニット(イエローユニット)１０Ｙ、マゼンタ画像形成ユニット(マゼンタユニット)１０Ｍ、シアン画像形成ユニット(シアンユニット)１０Ｃ、および黒画像形成ユニット(黒ユニット)１０Ｋの順に配置されている。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。また、この画像形成装置の動作を制御する制御部１００、および、ユーザからの指示を受け付け且つユーザに対するメッセージ等の表示を行うユーザインタフェース(ＵＩ)１１０が設けられている。
【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、イエローユニット１０Ｙを例に説明を行う。イエローユニット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像担持体としての感光体ドラム１１を具備している。この感光体ドラム１１の周囲には、帯電器１２、露光器１３、現像器１４、一次転写ロール１５、ドラムクリーナ１６、および電位センサ１７が配設される。これらのうち、帯電部としての帯電器１２は、感光体ドラム１１を所定の電位に帯電する。露光部としての露光器１３は、帯電器１２によって所定の電位に帯電された感光体ドラム１１に、選択的にレーザ光Ｂｍを照射し、静電潜像を形成する。現像部としての現像器１４は、対応する色成分トナー(イエローユニット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。転写部としての一次転写ロール１５は、印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム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。そして、電位センサ１７は、露光器１３よりも感光体ドラム１１の回転方向Ａの下流側であって現像器１４よりも上流側に、感光体ドラム１１と対向して配置される。電位検出部としての電位センサ１７は、対向部を通過する感光体ドラム１１の電位を検出する。なお、感光体ドラム１１には、後述する感光体回転数カウンタ１８(図５参照)が設けられている。この感光体回転数カウンタ１８は、感光体ドラム１１の累積回転数をカウントする。
【００１７】
記録材としての中間転写ベルト２０は、複数(本実施の形態では五つ)の支持ロールに回動可能に張架支持され、矢印Ｂ方向に回動する。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および２５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２３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２４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２６が配設されている。そして、中間転写ベルト２０には、第１濃度センサ２７が対向配置されている。読み取り部としての第１濃度センサ２７は、黒ユニット１０Ｋに隣接して配置されている。そして、第１濃度センサ２７は、中間転写ベルト２０上に一次転写された各色のトナー像を読み取ってその濃度を検知する。この第１濃度センサ２７は、中間転写ベルト２０上に一次転写されたトナー像を主走査方向全域にわたって読み取ることのできるラインセンサにて構成されている。
【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２４とを備えている。このバックアップロール２４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。
そして、定着部としての定着装置５０よりも用紙搬送方向下流側には、用紙Ｐ上のトナー担持面と対向する位置に第２濃度センサ４５が配置されている。読み取り部としての第２濃度センサ４５は、用紙Ｐ上に定着されたトナー像の濃度を読み取ってその濃度を検知する。この第２濃度センサ４５は、用紙Ｐ上に定着されたトナー像を主走査方向全域にわたって読み取ることのできるラインセンサにて構成されている。
【００２０】
次に、この画像形成装置の基本的な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プリンタとして構成する場合には、ＰＣ(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を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各画像形成ユニット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、帯電器１２により一様に帯電された感光体ドラム１１に、露光器１３によりデジタル画像信号に応じたレーザ光Ｂｍ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複写機として構成する場合には、図示しない原稿台にセットされる原稿をスキャナで読み取り、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た後、上記と同様にして各色のトナー像の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２４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２４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２６によってクリーニングされる。
【００２４】
ところで、本実施の形態に係る画像形成装置では、感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２に放電生成物やトナー等の異物が付着する。また、異物は、帯電器１２に一様に付着するのではなく、何らかの分布状態で付着する。このため、帯電器１２を長期にわたって使用し続けると、帯電能力の低下および帯電むらが発生し、形成されるトナー像に面内むらや副走査方向に伸びる筋を生じさせる。
そこで、本実施の形態では、帯電器１２に対し所定のタイミングでクリーニングを行うようになっている。また、帯電器１２のクリーニング前後で、異物の付着分布が変わってしまうことを考慮し、帯電器１２のクリーニング動作に連動して、面内むら補正等の画質調整動作を実行するようになっている。以下、帯電器１２のクリーニングおよびクリーニング後の画質調整について詳細に説明する。
【００２５】
図２は、帯電器１２の詳細な構成を説明するための図である。本実施の形態では、感光体ドラム１１を接触帯電する接触帯電方式を採用しており、帯電器１２は、帯電ロール６１と、ロールクリーナ６２とを備えている。ここで、帯電ロール６１は、金属製の回転軸６１ａと、この回転軸６１ａの周面に形成される導電性ゴム層６１ｂとを有しており、回転可能に配設されている。一方、クリーナとしてのロールクリーナ６２は、帯電ロール６１の上方に設けられるハウジング６２ａと、このハウジング６２ａの下面側に取り付けられたスポンジ部材６２ｂとを備える。
【００２６】
帯電ロール６１の回転軸６１ａには帯電電源６３が接続されており、帯電ロール６１には所定の帯電バイアスが供給されている。なお、感光体ドラム１１は接地されている。また、帯電ロール６１には、リトラクト機構６４が接続されている。このリトラクト機構６４は、帯電ロール６１が感光体ドラム１１に接触する帯電位置(図中に実線で示す)とスポンジ部材６２ｂに接触するクリーニング位置(図中に一点鎖線で示す)との間で、帯電ロール６１を移動させるようになっている。ここで、帯電ロール６１は、感光体ドラム１１と接触する帯電位置にあるときには感光体ドラム１１の駆動力により従動回転する。一方、帯電ロール６１がクリーニング位置にあるときには、感光体ドラム１１から離間しているためそのままでは回転することができない。そこで、本実施の形態ではクリーニング位置におかれた帯電ロール６１を回転駆動するための駆動機構６５が設けられている。
【００２７】
図３は、露光器１３の構成と、露光器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。露光器１３は、半導体レーザからなる光源７１、コリメータレンズ７２、シリンダーレンズ７３、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)７４を有している。また、露光器１３は、ｆθレンズ７５、折り返しミラー７６、反射ミラー７７およびＳＯＳ(Start Of Scan)センサ７８をさらに有している。
【００２８】
露光器１３において、光源７１から出射された発散性のレーザ光Ｂｍは、コリメータレンズ７２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７３により、ポリゴンミラー７４の偏向反射面７４ａ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Ｂｍは、高速で定速回転するポリゴンミラー７４の偏向反射面７４ａ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Ｂｍは、ｆθレンズ７５を通過した後、折り返しミラー７６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７５は、レーザ光Ｂｍ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７４の偏向反射面７４ａの近傍に結像し、ｆθレンズ７５は副走査方向に関して偏向反射面７４ａ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７４ａの面倒れを補正する機能を有している。
【００２９】
また、レーザ光Ｂｍ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７７を介してＳＯＳセンサ７８に入射する。すなわち、ＳＯＳセンサ７８には、レーザ光Ｂｍ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Ｂｍが入射される。そして、ＳＯＳセンサ７８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信号を生成する。
【００３０】
光源７１には、画像信号生成部(Image Processing System：ＩＰＳ)５５から出力された書込用画像データに応じたレーザ駆動信号を所定のタイミングで出力するレーザドライバ７９が接続されている。本実施の形態において画質補正部として機能するレーザドライバ７９は、ＩＰＳ５５からの書込用画像データに基づいて光源７１の半導体レーザのＯＮ／ＯＦＦを制御する。それにより、光源７１から書込用画像データに対応したレーザ光Ｂｍが出力される。なお、ＩＰＳ５５は、画像形成装置の外部に設けられたＰＣやスキャナ等から入力される画像信号を、この画像形成装置に応じた画像信号に変換して出力している。
また、レーザドライバ７９はＳＯＳセンサ７８に接続されており、ＳＯＳセンサ７８において生成されたＳＯＳ信号が入力される。そして、レーザドライバ７９は、ＳＯＳセンサ７８からのＳＯＳ信号に基づいて、光源７１の半導体レーザに対してレーザ駆動信号の出力を開始するタイミングを設定する。さらに、レーザドライバ７９には、制御部１００が接続されている。
【００３１】
図４は、現像器１４の構成を説明する図である。現像器１４は、感光体ドラム１１と対向する部位に開口(現像用開口)が形成された現像ハウジング８１を有している。また、現像器１４は、現像ハウジング８１の開口に面して配設される現像ロール８２、現像ハウジング８１内であって現像ロール８２に近い側に配設される第一オーガ８３、現像ロール８２から遠い側に配設される第二オーガ８４、現像ロール８２に付着した現像剤層の厚さを規制するトリマ８７を有している。ここで、現像ロール８２は、非磁性金属にて構成され回転可能な現像スリーブ８５と、複数の磁極が配列され、現像スリーブ８５に内包される磁石ロール８６とを備えている。この現像スリーブ８５は、例えば非磁性のアルミニウム製パイプで構成されており、感光体ドラム１１の周面との間に所定の間隔を保ちながら回転駆動される。なお、現像器１４の現像ハウジング８１内には、負の帯電極性を有するトナーおよび磁性を有し且つ正の帯電極性を有するキャリアを含む現像剤を収容している。
【００３２】
また、第一オーガ８３および第二オーガ８４は、ともに回転軸の周囲にスパイラル状の羽根を取り付けたもので構成されている。ただし、第一オーガ８３と第二オーガ８４とでは、羽根が逆向きに形成されている。その結果、第一オーガ８３は、現像ハウジング８１内の現像剤を例えば図中手前側に向けて攪拌搬送し、一方、第二オーガ８４は、現像ハウジング８１内の現像剤を例えば図中奥側に向けて攪拌搬送する。現像ハウジング８１には、第一オーガ８３と第二オーガ８４とを仕切る仕切り壁８１ａが設けられているが、この仕切り壁８１ａは現像ハウジング８１の長手方向両端部では存在していない。その結果、現像ハウジング８１内の現像剤はこれら第一オーガ８３および第二オーガ８４によって現像ハウジング８１内を攪拌されながら循環搬送されることになる。このため、負の帯電極性を有するトナーは、正の帯電極性および磁性を有するキャリアとともに攪拌搬送されることで摩擦され、負極性に帯電する。トリマ８７は、例えば金属板にて構成され、現像ハウジング８１に固定されている。そして、現像スリーブ８５とトリマ８７の自由端との間には、好ましい現像剤層厚さを得るために所定のギャップが形成されている。
【００３３】
本実施の形態では、感光体ドラム１１との対向位置において、現像スリーブ８５の回転方向が感光体ドラム１１の回転方向と同方向に設定される。そして、現像スリーブ８５には、現像バイアスを印加するための現像電源８８が接続される。この現像電源８８は、現像スリーブ８５に対し、直流(例えばＤＣ−３５０Ｖ)に交流(例えばＡＣ１ｋＶ(ピークトゥピーク値))を重畳した現像バイアスを印加している。一方、感光体ドラム１１は上述したように接地されている。また、この現像器１４には、感光体ドラム１１に転移することで減少したトナーを適宜タイミングで補給するトナー補給器８９が設けられている。なお、トナー補給器８９は、トナーに少量のキャリアを加えた現像剤を供給する構成とすることもできる。
【００３４】
図５は、図１に示す制御部１００の機能ブロック図である。本実施の形態では設定部としても機能する制御部１００は、画像形成装置全体の動作を制御しているが、ここでは、帯電器１２のクリーニングおよびクリーニング後の画質調整に関連するブロックのみを示している。
制御部１００には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)の電位センサ１７にて測定された感光体ドラム１１の電位信号が入力される。また、制御部１００には、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)の感光体回転数カウンタ１８にてカウントされた感光体ドラム１１の累積回転数も入力される。さらに、制御部１００には、第１濃度センサ２７にて測定された濃度検知信号および第２濃度センサ４５にて測定された濃度検知信号も入力される。
一方、制御部１００は、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)の帯電器１２の帯電電源６３、リトラクト機構６４、および駆動機構６５に制御信号を出力する。また、制御部１００は、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)の露光器１３のレーザドライバ７９に制御信号を出力する。さらに、制御部１００は、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ)の現像器１４の現像電源８８およびトナー補給器８９に制御信号を出力する。そして、制御部１００は、ＵＩ１１０にも制御信号を出力する。
【００３５】
制御部１００は、クリーニング設定部１０１、潜像電位設定部１０２、現像バイアス設定部１０３、およびトナー補給設定部１０４を備える。また、制御部１００は、濃度/階調補正部１０５、面内むら補正部１０６、およびパッチデータ格納部１０７をさらに備える。
クリーニング設定部１０１は、感光体回転数カウンタ１８から入力される感光体ドラム１１の累積回転数に基づいて、帯電器１２におけるクリーニングを実行するか否かを判断する。また、クリーニング設定部１０１は、帯電器１２におけるクリーニングを実行する際に、帯電電源６３、リトラクト機構６４および駆動機構６５を制御する。
潜像電位設定部１０２は、帯電器１２におけるクリーニングの終了を受けて、帯電器１２による感光体ドラム１１の帯電電位および露光器１３による感光体ドラム１１の露光電位の設定を行う。なお、帯電電位および露光電位をまとめて潜像電位と呼ぶ。また、潜像電位設定部１０２は、潜像電位の設定を行う際に、帯電電源６３およびレーザドライバ７９を制御する。
【００３６】
現像バイアス設定部１０３は、第１濃度センサ２７による濃度検知結果を受けて、現像器１４による現像バイアスの大きさを設定する。そして、現像バイアス設定部１０３は、現像バイアスの設定を行う際に、現像電源８８を制御する。
トナー補給設定部１０４は、第１濃度センサ２７による濃度検知結果を受けて、対応する現像器１４にトナーの補給を行うか否かを判断する。また、トナー補給設定部１０４は、現像器１４に対するトナー補給を実行する際に、トナー補給器８９を制御する。
【００３７】
濃度/階調補正部１０５は、第１濃度センサ２７による濃度検知結果を受けて、濃度(０〜１００％)あるいは階調(８ビットの場合０〜２５５)の補正データ(濃度/階調補正データ)を設定する。また、濃度/階調補正部１５は、決定した濃度/階調補正データを、露光器１３のレーザドライバ７９に出力する。
面内むら補正部１０６は、第１濃度センサ２７または第２濃度センサ４５による濃度検知結果を受けて、用紙Ｐ一枚分の画像内における面内むらの補正データ(むら補正データ)を設定する。また、面内むら補正部１０６は、決定したむら補正データを、露光器１３のレーザドライバ７９に出力する。
パッチデータ格納部１０７は、濃度/階調補正部１０５が濃度/階調補正を実行する際に使用する濃度/階調補正用パッチデータを格納する。また、パッチデータ格納部１０７は、面内むら補正部１０６が面内むら補正を実行する際に使用するむら補正用パッチデータを格納する。
【００３８】
ここで、図６は、帯電器１２のクリーニング動作およびクリーニング動作に連動して実行される画質調整動作における処理の流れを示すフローチャートである。なお、この処理は、画像形成ユニット１０毎に、独立して行われる。
制御部１００において、クリーニング設定部１０１は、まず、帯電器１２の帯電ロール６１の清掃時期が到達したか否かを判断する(ステップ１０１)。これを具体的に説明すると、クリーニング設定部１０１は、感光体回転数カウンタ１８から入力される感光体ドラム１１の累積回転数を取得し、この累積回転数が所定の回転数(例えば１万回)に到達したか否かを判断する。ここで、清掃時期に到達してないと判断した場合は、ステップ１０１に戻る。一方、ステップ１０１において清掃時期に到達したと判断した場合、クリーニング設定部１０１は、帯電器１２のクリーニング動作を実行する(ステップ１０２)。
【００３９】
そして、クリーニング動作が終了すると、次に、潜像電位設定部１０２が電位セットアップ動作を実行する(ステップ１０３)。なお、電位セットアップとは、感光体ドラム１１の潜像電位すなわち帯電電位および露光電位の調整を意味する。その後、電位セットアップ動作が終了すると、次に、濃度/階調補正部１０５が画像濃度セットアップ動作を実行する(ステップ１０４)。なお、画像濃度セットアップとは、感光体ドラム１１上に形成されるトナー像の全体的な濃度や階調の補正を意味する。そして、画像濃度セットアップ動作が終了すると、面内むら補正部１０６が、面内むらセットアップ動作を実行する(ステップ１０５)。なお、面内むらセットアップとは、感光体ドラム１１上に形成されるトナー像の面内むらの補正を意味する。そして、面内むらセットアップ動作が終了すると、クリーニング設定部１０１は、クリーニング動作および一連のセットアップ動作が完了した感光体ドラム１１に対応する感光体回転数カウンタ１８をリセットし(ステップ１０６)、一連の処理を終了する。
【００４０】
では、上記ステップ１０２の帯電器１２のクリーニング動作について詳細に説明する。図７は、クリーニング動作を制御するクリーニング設定部１０１における処理の流れを説明するためのフローチャートである。なお、初期状態において、帯電ロール６１は感光体ドラム１１に圧接配置されているものとする。
上記ステップ１０１において清掃時期が到達したことを判断したクリーニング設定部１０１は、まず、帯電電源６３に制御信号を出力し、帯電ロール６１に対する帯電バイアスの印加を停止させる(ステップ２０１)。次に、クリーニング設定部１０１は、リトラクト機構６４に制御信号を出力し、感光体ドラム１１から帯電ロール６１を離間させ、ロールクリーナ６２のスポンジ部材６２ｂに圧接させる(ステップ２０２)。すなわち、リトラクト機構６４が、帯電位置にある帯電ロール６１をクリーニング位置に移動させる。そして、クリーニング設定部１０１は、駆動機構６５に制御信号を出力し、帯電ロール６１の駆動を開始する(ステップ２０３)。これにより、帯電ロール６１は回転し、スポンジ部材６２ｂとの圧接位置において、帯電ロール６１の外周面に付着した異物が取り除かれる。次いで、クリーニング設定部１０１は、帯電ロール６１の駆動を開始してからの時間が所定時間(例えば４０秒程度)を経過したか否かを判断する(ステップ２０４)。ここで、所定時間を経過していない場合は、ステップ２０４に戻って所定時間の経過を待つ。一方、所定時間を経過した場合、クリーニング設定部１０１は、駆動機構６５に制御信号を出力し、帯電ロール６１の駆動を停止する(ステップ２０５)。次いで、クリーニング設定部１０１は、リトラクト機構６４に制御信号を出力し、ロールクリーナ６２のスポンジ部材６２ｂから帯電ロール６１を離間させ、感光体ドラム１１に圧接させる(ステップ２０６)。すなわち、クリーニング位置にある帯電ロール６１を再び帯電位置へと移動させ、一連の処理を終了する。
【００４１】
このようなクリーニング動作を実行させることにより、帯電ロール６１の外周面は清掃され、放電生成物やトナー等の異物が取り除かれる。ただし、帯電ロール６１から異物を完全に除去するのは実質的に不可能といってよく、わずかに異物が残る。そして、クリーニング後の帯電ロール６１の外周面に残存する異物の分布は、クリーニング前とは異なっている可能性が高い。そこで、図６を用いて説明したように、引き続き各種セットアップ動作が行われる。
【００４２】
次に、上記ステップ１０３の電位セットアップ動作について詳細に説明する。図８は、電位セットアップ動作を制御する潜像電位設定部１０２における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
上記ステップ１０２における帯電器１２のクリーニング動作の終了を検知した潜像電位設定部１０２は、帯電電源６３に制御信号を出力し、帯電ロール６１に対し基準帯電バイアスを印加させる(ステップ３０１)。ここで、基準帯電バイアスは、例えば−８００Ｖに設定される。これにより、感光体ドラム１１の外周面は、帯電ロール６１により負極性に帯電される。このとき、感光体ドラム１１および中間転写ベルト２０は回転駆動されており、電位センサ１７は、帯電後の感光体ドラム１１の電位である帯電電位ＶＨを検出する(ステップ３０２)。次に、潜像電位設定部１０２は、電位センサ１７から入力されてくる帯電電位ＶＨの検出結果から、目標帯電電位(例えば−７００Ｖ)となる帯電バイアスの大きさを決定し、帯電電源６３に制御信号を出力し、決定された帯電バイアスの設定を行う(ステップ３０３)。その後、帯電電源６３は、帯電ロール６１にこの帯電バイアス(設定帯電バイアスと呼ぶ)を印加する。その結果、感光体ドラム１１はほぼ目標帯電電位に帯電されることとなる。
【００４３】
次いで、潜像電位設定部１０２は、レーザドライバ７９に制御信号を出力し、露光器１３により基準入力濃度に対応する光書き込みを行わせることで、感光体ドラム１１上に静電潜像を形成させる(ステップ３０４)。なお、その際の基準入力濃度としては例えばＣin６０％を使用することができる。次に、電位センサ１７は、帯電後且つ光書き込み後の感光体ドラム１１の電位である露光電位ＶＭを検出する(ステップ３０５)。その後、潜像電位設定部１０２は、電位センサ１７から入力されてくる露光電位ＶＭの検出結果から、目標露光電位(例えば入力濃度Ｃin６０％の場合には−２００Ｖ)となる露光量を決定し、レーザドライバ７９に制御信号を出力し、決定された露光量の設定を行う(ステップ３０６)。以上により、一連の処理を終了する。
【００４４】
次に、上記ステップ１０４における画像濃度セットアップ動作について詳細に説明する。図９は、画像濃度セットアップ動作を制御する濃度/階調補正部１０５における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
上記ステップ１０３における電位セットアップ動作の終了を検知した濃度/階調補正部１０５は、まず、パッチデータ格納部１０７から濃度/階調補正用パッチデータを読み込む(ステップ４０１)。次に、濃度/階調補正部１０５は、読み込んだ濃度/階調補正用パッチデータに基づいて生成した制御信号(光量データ)をレーザドライバ７９に出力し、露光器１３により光書き込みを行わせる。すなわち、濃度/階調補正用パッチデータに基づく露光を実行させる(ステップ４０２)。このとき、感光体ドラム１１および中間転写ベルト２０は回転を続けており、また、帯電電源６３は、帯電ロール６１に設定帯電バイアスを印加し続けている。このため、感光体ドラム１１上には、目標帯電電位と濃度/階調補正用パッチデータに基づく露光電位とを含む静電潜像が形成されることになる。
【００４５】
また、濃度/階調補正部１０５は、現像器１４に制御信号を出力し、現像電源８８により現像スリーブ８５に現像バイアスを印加させる。なお、現像スリーブ８５は回転駆動されている。これにより、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、トナーによって現像される(ステップ４０３)。その後、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像(濃度/階調補正用パッチと呼ぶ)は、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０上に一次転写される(ステップ４０４)。
【００４６】
すると、中間転写ベルト２０上に一次転写された濃度/階調補正用パッチは、中間転写ベルト２０の回動に伴って第１濃度センサ２７との対向部を通過する。このとき、第１濃度センサ２７は、中間転写ベルト２０上の濃度/階調補正用パッチを検出する(ステップ４０５)。次に、濃度/階調補正部１０５は、第１濃度センサ２７から入力されてくる濃度/階調補正用パッチの検出結果に基づき、目標としていた濃度/階調と実際に形成された濃度/階調補正用パッチの濃度/階調との関係から、濃度/階調補正データを取得する(ステップ４０６)。そして、濃度/階調補正部１０５は、得られた補正データ(濃度/階調補正データ)をレーザドライバ７９に出力する(ステップ４０７)。なお、レーザドライバ７９では、入力されてくる濃度/階調の補正データを、図示しないメモリに格納する。また、濃度/階調補正部１０５は、必要に応じてトナー補給器８９に制御信号を出力し、現像器１４に対するトナー補給を行わせる(ステップ４０８)。さらに、濃度/階調補正部１０５は、必要に応じて現像電源８８に制御信号を出力し、現像器１４に供給する現像バイアスの大きさを調整し(ステップ４０９)、一連の処理を終了する。
【００４７】
次に、上記ステップ１０５の面内むらセットアップ動作について詳細に説明する。図１０は、面内むらセットアップ動作を制御する面内むら補正部１０６における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
上記ステップ１０４における画像濃度セットアップの終了を検知した面内むら補正部１０６は、まず、パッチデータ格納部１０７からむら補正用パッチデータを読み込む(ステップ５０１)。次に、面内むら補正部１０６は、読み込んだむら補正用パッチデータに基づいて生成した制御信号(光量データ)をレーザドライバ７９に出力し、露光器１３により光書き込みを行わせる。すなわち、むら補正用パッチデータに基づく露光を実行させる(ステップ５０２)。このとき、感光体ドラム１１および中間転写ベルト２０は回転を続けており、また、帯電電源６３は、帯電ロール６１に設定帯電バイアスを印加し続けている。このため、感光体ドラム１１上には、目標帯電電位とむら補正用パッチデータに基づく露光電位とを含む静電潜像が形成されることになる。
【００４８】
また、面内むら補正部１０６は、現像器１４に制御信号を出力し、現像電源８８により現像スリーブ８５に現像バイアスを印加させる。なお、現像スリーブ８５は回転駆動されている。これにより、感光体ドラム１１上に形成された静電潜像は、トナーによって現像される(ステップ５０３)。その後、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像(むら補正用パッチと呼ぶ)は、一次転写ロール１５によって中間転写ベルト２０上に一次転写され、二次転写装置３０によって用紙Ｐ上に二次転写され、定着装置５０によって定着される(ステップ５０４)。
【００４９】
すると、用紙Ｐ上に定着されたむら補正用パッチは、さらに搬送されることによって第２濃度センサ４５との対向部を通過する。このとき、第２濃度センサ４５は、用紙Ｐ上のむら補正用パッチを検出する(ステップ５０５)。次に、面内むら補正部１０６は、第２濃度センサ４５から入力されてくるむら補正用パッチの検出結果に基づき、むら補正を行う(ステップ５０６)。そして、面内むら補正部１０６は、得られた補正データ(むら補正データ)をレーザドライバ７９に出力し(ステップ５０７)、一連の処理を終了する。なお、レーザドライバ７９では、入力されてくる面内むらの補正データを、図示しないメモリに格納する。
【００５０】
ではここで、上述した面内セットアップ動作を、具体例を挙げながら説明する。本実施の形態では、面内セットアップ動作において、主走査方向の濃度むらを補正するために使用されるむら補正用パッチ(主走査むら補正用パッチ)が形成される。また、この他に、副走査方向の濃度むらを補正するために使用されるむら補正用パッチ(副走査むら補正用パッチ)も形成される。そして、主走査むら補正用パッチの検出結果に基づいて各画像形成ユニット１０における主走査方向のむら補正データが決定される。また、副走査むら補正用パッチの検出結果に基づいて各画像形成ユニット０における副走査方向のむら補正データも決定される。
【００５１】
図１１は、本実施の形態で用いられる主走査むら補正用パッチを示している。ここで、図１１(ａ)は、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)のみで構成される一次色(単色)の主走査むら補正用パッチであり、図１１(ｂ)は、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの二色を重ね合わせて構成される二次色およびイエロー、マゼンタ、シアンの三色を重ね合わせて構成される三次色の主走査むら補正用パッチである。
【００５２】
図１１(ａ)に示す一次色の主走査むら補正用パッチは、最上流側に目印として形成される黒 (Ｋ１００％(入力濃度Ｃin１００％を意味する、以下同じ)) のトナー像を有している。そして、これに続いて、複数の色および濃度のトナー像が副走査方向に順次配列される。具体的には、イエロー(Ｙ２０％)、マゼンタ(Ｍ２０％)、シアン(２０％)、黒(Ｋ２０％)のトナー像、およびイエロー(Ｙ６０％)、マゼンタ(Ｍ６０％)、シアン(６０％)、黒(Ｋ６０％)のトナー像である。なお、各トナー像は、主走査方向に伸びている。
【００５３】
一方、図１１(ｂ)に示す多次色(二次色、三次色)の主走査むら補正パッチは、最上流側に目印として形成される黒(Ｋ１００％)のトナー像を有している。そして、これに続いて、複数の色および濃度のトナー像が副走査方向に順次配列される。具体的には、グレー(３Ｃ(＝Ｙ＋Ｍ＋Ｃ)：Ｙ２０％＋Ｍ２０％＋Ｃ２０％)、赤(Ｒ：Ｙ２０＋Ｍ２０％)、緑(Ｇ：Ｙ２０％＋Ｃ２０％)、青(Ｂ：Ｍ２０％＋Ｃ２０％)のトナー像、およびグレー(３Ｃ(＝Ｙ＋Ｍ＋Ｃ)：Ｙ６０％＋Ｍ６０％＋Ｃ６０％)、赤(Ｒ：Ｙ６０＋Ｍ６０％)、緑(Ｇ：Ｙ６０％＋Ｃ６０％)、青(Ｂ：Ｍ６０％＋Ｃ６０％)のトナー像である。なお、各トナー像は、主走査方向に伸びている。
【００５４】
ここで、図１１(ａ)、(ｂ)に示す主走査むら補正用パッチの主走査方向長さは、この画像形成装置で形成することのできる最大長さに設定されている。また、黒(Ｋ１００％)を除いた主走査むら補正パッチ全体の副走査方向長さは、感光体ドラム１１の周長分(一周分)に設定されている。そして、本実施の形態では、感光体ドラム１１の周長を１５等分し、各副走査方向エリアＳ０、Ｓ１、・・・、Ｓ１４に、それぞれ同一内容のトナー像が形成されるようになっている。
【００５５】
なお、図１１(ｂ)に示す多次色のトナー像の場合、中間転写ベルト２０上に一次転写した状態では、先に一次転写されたトナーが最上面に位置するため、最終的な色の状態がわからない。そこで、本実施の形態では、面内むら補正を行う際に、第２濃度センサ４５によって、定着装置５０を通過した用紙Ｐ上の画像を検出している。なお、図１１(ａ)に示す一次色のトナー像の場合は、中間転写ベルト２０上に一次転写した状態が定着後の状態とほぼ同一になるので、第１濃度センサ２７によって、中間転写ベルト２０上の画像を検出することも可能である。
【００５６】
面内むら補正部１０６は、第２濃度センサ４５による一次色の主走査むら補正用パッチおよび多次色の主走査むら補正用パッチの検出結果から、各画像形成ユニット１０の主走査方向のむら補正データを求める。このとき、面内むら補正部１０６は、主走査方向長さの全長を６等分し、図１１(ａ)、(ｂ)に示す各主走査方向エリアＭ０、Ｍ１、・・・、Ｍ５におけるむら補正データを順次演算する。そして、得られた主走査方向のむら補正データは、レーザドライバ７９(図３参照)に設けられたメモリ(図示せず)に格納される。
【００５７】
一方、図１２は、本実施の形態で用いられる副走査むら補正用パッチを示している。ここで、図１２(ａ)は、イエロー(Ｙ)およびシアン(Ｃ)で構成される副走査むら補正パッチであり、図１２(ｂ)は、マゼンタ(Ｍ)および黒(Ｋ)で構成される副走査むら補正パッチである。なお、副走査むらは、主として各画像形成ユニット１０の感光体ドラム１１の偏心等に起因して生じるものであることから、副走査むら補正用パッチを一次色のみで構成しても、特に問題は生じない。
【００５８】
図１２(ａ)に示すイエロー、シアンの副走査方向むら補正用パッチは、最上流側に目印として形成される黒(Ｋ１００％)のトナー像を有している。そして、これに続いて、イエローおよびシアンの複数の濃度のトナー像が主走査方向に順次配列される。具体的には、イエロー(Ｙ６０％)、イエロー(Ｙ２０％)、シアン(Ｃ６０％)、シアン(Ｃ２０％)のトナー像である。なお、各トナー像は、副走査方向に伸びている。
【００５９】
一方、図１２(ｂ)に示すマゼンタ、黒の副走査方向むら補正用パッチは、最上流側に目印として形成される黒(Ｋ１００％)のトナー像を有している。そして、これに続いて、マゼンタおよび黒の複数の濃度のトナー像が主走査方向に順次配列される。具体的には、マゼンタ(Ｍ６０％)、マゼンタ(Ｍ２０％)、黒(Ｋ６０％)、黒(Ｋ２０％)のトナー像である。なお、各トナー像は、副走査方向に伸びている。
【００６０】
ここで、図１２(ａ)、(ｂ)に示す副走査むら補正用パッチの主走査方向長さは、この画像形成装置で形成することのできる最大長さに設定されている。また、黒(Ｋ１００％)を除いた副走査むら補正パッチ全体の副走査方向長さは、感光体ドラム１１の周長分(一周分)に設定されている。そして、本実施の形態では、感光体ドラム１１上の画像形成可能領域を６等分し、各主走査方向エリアＭ０、Ｍ１、・・・Ｍ５に、それぞれ同一内容のトナー像が形成されるようになっている。
【００６１】
面内むら補正部１０６は、第２濃度センサ４５による副走査むら補正用パッチの検出結果から、各画像形成ユニット１０の副走査方向のむら補正データを求める。このとき、面内むら補正部１０６は、副走査方向長さの全長を１５等分し、図１２(ａ)、(ｂ)に示す各副走査方向エリアＳ０，Ｓ１、・・・、Ｓ１４におけるむら補正データを順次演算する。そして、得られた副走査方向のむら補正データは、レーザドライバ７９(図３参照)に設けられたメモリ(図示せず)に格納される。
【００６２】
ここで、図１３は、感光体ドラム１１上の主走査方向エリアおよび副走査方向エリアの関係と、レーザドライバ７９のメモリ(図示せず)に格納される主走査方向のむら補正データおよび副走査方向のむら補正データとの関係を説明するための図である。
レーザドライバ７９のメモリには、主走査方向のむら補正データとして、各主走査方向エリアＭ０、Ｍ１、・・・Ｍ５と、対応する光量補正値とを対応付けたものが格納されている。また、レーザドライバ７９のメモリには、副走査方向のむら補正データとして、各副走査方向エリアＳ０、Ｓ１、・・・、Ｓ１４と、対応する光量補正値とを対応付けたものが格納されている。
【００６３】
そして、例えば露光器１３によって、感光体ドラム１１上の主走査方向エリアＭ２、副走査方向エリアＳ１３を露光しようとする場合、レーザドライバ７９は、次のようにしてレーザ駆動信号を生成する。レーザドライバ７９は、まず、メモリ(図示せず)から、主走査方向エリアＭ２に対応する光量補正値と、副走査方向エリアＳ１３に対応する光量補正値とを読み出す。次いで、レーザドライバ７９は、これら二つの光量補正値を用いてＩＰＳ５５から入力されてくる書き込み用画像データに対して光量補正を行いつつ、レーザ駆動信号を生成する。そして、レーザドライバ７９から出力されるレーザ駆動信号に基づき、光源７１からレーザ光Ｂｍが照射され、このレーザ光Ｂｍは、感光体ドラム１１上の主走査方向エリアＭ２、副走査方向エリアＳ１３を露光することになる。
【００６４】
以上説明したように、本実施の形態では、帯電器１２のクリーニングを行った後、面内むら補正を実行するようにした。その結果、クリーニングの前後で帯電器１２の帯電ロール６１に対する異物の付着分布が変動し、その結果帯電むらの状態が変化したとしても、濃度むらの発生を抑えることができる。
また、本実施の形態では、面内むら補正を行うのに先立ち、帯電器１２および露光部１３による感光体ドラム１１の帯電電位および露光電位をセットアップするようにした。これにより、帯電器１２をクリーニングした後に形成される画像の画質を向上させることができる。
さらに、本実施形態では、感光体ドラム１１上の電位セットアップを行った後であって面内むら補正を実行する前に、感光体ドラム１１上に形成される画像の濃度補正を実行するようにした。これにより、帯電器１２をクリーニングした後に形成される画像の画質をさらに向上させることができる。
【００６５】
また、別の観点から見れば、本実施の形態では、むら補正データを用いて面内むら補正を行う画像形成装置において、帯電器１２をクリーニングすることにより、面内むらの発生状態が変わってしまうような場合に、クリーニング動作に連動してむら補正データを再設定するようにした。このため、帯電器１２のクリーニングの前後において、形成される画像における面内むらを抑制することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、感光体ドラム１１の累積回転数に応じて帯電器１２のクリーニングを自動的に実行するようにしていたが、これに限られるものではなく、例えばユーザからの指示に基づいて実行するようにしてもよい。ここで、図１４は、その際にＵＩ１１０に表示される画面の内容を示す図である。ここで図１４(ａ)は帯電器１２のクリーニングの指示を受け付ける際に表示される画面を示しており、図１４(ｂ)は、帯電器１２のクリーニングが終了した後、画質セットアップの指示を受け付ける際に表示される画面を示している。この場合には、ＵＩ１１０にて受け付けた指示に従って、制御部１００が、上述したクリーニング動作および画質セットアップ動作を実行させればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本実施の形態が適用される画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】帯電器の詳細な構成を示す図である。
【図３】露光器の詳細な構成を示す図である。
【図４】現像器の詳細な構成を示す図である。
【図５】制御部の機能ブロック図である。
【図６】帯電器のクリーニング動作およびクリーニング動作に連動して実行される画質調整動作における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】クリーニング動作を制御するクリーニング設定部における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図８】電位セットアップ動作を制御する潜像電位設定部における処理の流れを説明するための図である。
【図９】画像濃度セットアップ動作を制御する濃度/階調補正部における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１０】面内むらセットアップ動作を実行する面内むら補正部における処理の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】(ａ)は一次色の主走査むら補正パッチ、(ｂ)は多次色(二次色、三次色)の主走査むら補正パッチを示す図である。
【図１２】(ａ)はイエローおよびシアンの副走査むら補正パッチ、(ｂ)はマゼンタおよび黒の副走査むら補正パッチを示す図である。
【図１３】感光体ドラム上の主走査方向エリアおよび副走査方向エリアの関係と、主走査方向のむら補正データおよび副走査方向のむら補正データとの関係を説明するための図である。
【図１４】(ａ)、(ｂ)は、帯電器のクリーニング時にＵＩに表示される画像の内容を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０…画像形成ユニット、１１…感光体ドラム、１２…帯電器、１３…露光器、１４…現像器、１５…一次転写ロール、１６…ドラムクリーナ、１７…電位センサ、１８…感光体回転数カウンタ、２０…中間転写ベルト、２７…第１濃度センサ、４５…第２濃度センサ、５０…定着装置、６１…帯電ロール、６２…ロールクリーナ、７９…レーザドライバ、１００…制御部、１０１…クリーニング設定部、１０２…潜像電位設定部、１０３…現像バイアス設定部、１０４…トナー補給設定部、１０５…濃度/階調補正部、１０６…面内むら補正部、１０７…パッチデータ格納部、１１０…ユーザインタフェース(ＵＩ)
【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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