(57)【要約】【課題】低コストで画像に発生する面内ムラを抑制する画像形成装置を提供する。【解決手段】感光ドラム１に形成される静電潜像への現像剤の付与力に応じてレーザスキャナ３からの露光量を増減させるための光量補正値が、感光ドラム１の主走査方向の露光位置毎に記録された補正テーブルを用いて、露光量を制御する。画像濃度センサ１２により、感光ドラム１の主走査方向に並ぶパッチ画像の濃度を検知することで、現在の静電潜像への現像剤の付与力を検知する。主制御部１１０は、検知された現在の静電潜像への現像剤の付与力に応じて補正テーブルを更新する。更新された補正テーブルに従って、レーザスキャナ３からの露光量を制御することで、面内ムラを抑制する。【選択図】図１
2013182099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面を帯電される像担持体と、
前記像担持体を露光走査して静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像を現像剤で現像する現像手段と、
前記露光手段の露光量を増減させるための光量補正値が、前記露光手段による走査方向の露光位置毎に記録された補正テーブルを記憶する記憶手段と、
前記静電潜像への現像剤の付与力を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された前記静電潜像への現像剤の付与力に応じて、前記記憶手段に記憶された前記補正テーブルを更新する更新手段と、
前記更新手段により更新された前記補正テーブルに従って前記露光手段の露光量を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記現像手段により現像されることにより前記走査方向に並んで形成された測定用画像の濃度を検知することで、前記静電潜像への現像剤の付与力を検知し、
前記更新手段は、前記検知手段により検知された測定用画像の濃度と、画像濃度の目標値とに応じて前記補正テーブルを更新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】
前記検知手段は、前記画像形成装置内の温度を検知することで、前記静電潜像への現像剤の付与力を検知し、
前記更新手段は、前記検知手段により検知された前記温度に応じて前記補正テーブルを更新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４】
予め保存されている前記像担持体に形成される測定用画像の目標濃度と、前記静電潜像への現像剤の付与力を強制的に低下させたときに形成される前記測定用画像の濃度との差分に基づいて、基準となる前記補正テーブルを作成するテーブル作成手段を更に有す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】
前記像担持体上の測定用画像が転写されたシート材の画像濃度を画素単位で計測するビデオカウンタを備えており、
前記テーブル作成手段は、前記静電潜像への現像剤の付与力を強制的に低下させたときの測定用画像の濃度を、前記シート材に転写された当該低下時の測定用画像の濃度を検知した前記ビデオカウンタの出力結果として取得することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記更新手段は、前記検知手段により検知された測定用画像の濃度と前記目標値との比較を複数回行い、複数回の比較結果を比較することにより前記補正テーブルを更新す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７】
前記更新手段は、前記検知手段で前回検知した測定用画像の濃度と前記目標値との差、及び、当該検知手段で今回検知した測定用画像の濃度と前記目標値との差に応じて前記補正テーブルを更新することを特徴とする請求項２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、電子写真方式により画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ、製版システム等の画像形成装置に関するものである。特に、面内ムラの変化を防止する画像形成装置に関する。面内ムラとは、色再現性の問題の有無、或いは印刷面内（一頁内）の色や濃度のムラをいう。つまり面内ムラとは、印刷面内の色差を意味する。
【背景技術】
【０００２】
近年、版が不要なダイレクトイメージングプリンタの需要が高まっている。印刷に要する仕上がり時間の短縮や顧客一人一人へのサービスから、更には大量部数の印刷に対する要望や印刷不良が生じた紙の廃却という環境問題等から、ダイレクトイメージングプリンタを採用する企業は多い。ダイレクトイメージングプリンタの中でも、価格面で有利で写真印刷に適したインクジェット方式や、生産性が高くオフセット印刷の仕上がりに近い電子写真プリンタの勢力が拡大傾向にある。
【０００３】
このような状況において、従来のオフセット印刷や写真の代替としてダイレクトイメージングプリンタに要求される機能の中で最も重要視されるものは、色の再現性である。特許文献１〜３には、色の再現性を確保するための安定化制御に関する技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１の画像形成装置では、電子写真方式プリンタにおいて、感光体の表面に形成した画像濃度検出用のパッチ画像のパターンから画像濃度を検出する。検出した画像濃度を現像器内のトナー濃度制御部へフィードバックすることで、適正な画像濃度となるように制御する。
【０００５】
特許文献２の画像形成装置では、感光体に形成された基準静電潜像を現像して画像濃度制御用の基準トナー像の濃度を検知するとともに、現像器内の現像剤のトナー濃度を検知する。基準トナー像の画像濃度と現像剤のトナー濃度に応じて、静電潜像を現像する際の現像コントラスト電圧と現像器へのトナー補給動作を制御することで、適正なトナー濃度となるように制御する。
【０００６】
特許文献３の画像形成装置では、画像形成装置への電源投入直後や所定枚数のプリント後等の所定のタイミングで、感光体ドラムや中間転写体上に、色毎に、面内ムラを検出するためのテストパターンを形成する。各テストパターンの画像濃度を検出することで現在の画像形成状況を検出して、画像濃度に影響を与える作像プロセス条件、例えば、潜像条件や画像信号を補正することにより安定した画像品質を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１−３０９０８２号公報
【特許文献２】特開２００７−０７８８９６号公報
【特許文献３】特開２００２−１７２８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
印刷面が小さい場合には目立たない面内ムラであっても、大判の紙等への印刷のように印刷面が大きい場合には強調されてしまう。また、画像濃度による面内ムラは、感光体や現像器等の経時変化によって変化することが知られている。作像エレメントの経時劣化により、印刷面が大きい場合の面内ムラは更に大きくなる。
【０００９】
面内ムラはできるだけ抑制した方がよいが、どこまで抑制するかは、その効果とコストや作業にかかる手間とのトレードオフになっている。例えば特許文献１〜３は、感光体のごく一部の画像について画像濃度を検出して濃度の補正を行っている。しかし、コストや手間の面から、作像エレメントの経時劣化による面内ムラの抑制までは考慮されていない。例えば転写可能な紙等のシート材の大きさを制限することで、問題になるような面内ムラの発生を抑制している。
【００１０】
そこで、本発明は、低コストで画像に発生する面内ムラを抑制し、面内の均一性を正確にして画像を安定させる画像形成装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そのために上記の課題を解決する本発明の画像形成装置は、像担持体、露光手段、現像手段、補正テーブルを記憶する記憶手段、検知手段、補正テーブルを更新する更新手段、及び制御手段を有する。表面を帯電される前記像担持体には、前記露光手段による露光走査により静電潜像が形成される。静電潜像は、前記現像手段により現像される。前記補正テーブルには、前記露光手段の露光量を増減させるための光量補正値が、前記露光手段による走査方向の露光位置毎に記録される。前記検知手段は、前記静電潜像への現像剤の付与力を検知する。前記更新手段は、前記検知手段により検知された前記静電潜像への現像剤の付与力に応じて、前記記憶手段に記憶された前記補正テーブルを更新する。前記制御手段は、前記更新手段により更新された前記補正テーブルに従って前記露光手段の露光量を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
以上のような本発明は、露光手段による露光量を増減させるための光量補正値が、静電潜像への現像剤の付与力に応じて補正されるために、静電潜像への現像剤の付与力の変動に対して最適な光量補正が可能である。そのために、静電潜像への現像剤の付与力の変動に起因して画像の濃度が変化することを防止可能であり、面内ムラを抑制することができる。また、静電潜像への現像剤の付与力を検知するための特別な装置を必要としないため、低コストで実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態の画像形成装置の全体構成図である。
【図２】リーダ画像処理部における画像信号の流れを示すブロック図である。
【図３】リーダ画像処理部における各制御信号のタイミングを示す図である。
【図４】トナー補給制御に係る概略制御ブロック図である。
【図５】階調が再現される様子を示す四限チャートである。
【図６】制御切り替えのフローチャートである。
【図７】パッチ画像の形成方法を説明するための模式図である。
【図８】画像濃度センサの出力信号を処理する回路構成を示すブロック図である。
【図９】パッチ画像の濃度を段階的に変えたときの画像濃度センサの出力と出力画像の濃度との関係を示すグラフ図である。
【図１０】レーザ露光器の一例を示した図である。
【図１１】光量補正制御に関与するレーザ駆動機構と制御部との一例を示す図である。
【図１２】光量補正部の詳細を示すブロック図である。
【図１３】基準となる長手濃度ムラ補正テーブルの作成フローを示す図である。
【図１４】Ａ３サイズでのパッチ画像の配置の一例を示す図である。
【図１５】読み取ったパッチの濃度の例示図である。
【図１６】長手濃度ムラ補正テーブルの一例を示す図である。
【図１７】パッチ画像の濃度の検知結果の一例を示す図である。
【図１８】予測制御のフローを示す図である。
【図１９】本実施形態の具体的な効果を示す図である。
【図２０】β値の推移を示す図である。
【図２１】温度と現像効率の関係の一例を示す図である。
【図２２】温度による長手濃度ムラ補正テーブルを変更するフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜画像形成装置の全体構成＞
本発明を適用した画像形成装置の実施の形態例を説明する。
図１は、本実施形態による画像形成装置１００の全体構成図である。
この実施形態の画像形成装置１００は、電子写真方式の４色フルカラーのプリンタである。画像形成装置１００は、リーダ部（読み取り手段）Ａとプリンタ部Ｂとを備える。画像形成装置１００本体には、操作部２１７が設けられる。操作部２１７は表示部２１８を有している。操作部２１７は、後述するリーダ部Ａの制御部及びプリンタ部Ｂの制御部等に接続される。操作部２１７による操作内容は、リーダ部Ａ及びプリンタ部Ｂの各制御部に入力される。
【００１５】
＜リーダ部Ａの構成＞
リーダ部Ａは、主に、原稿１０１が載置される原稿台ガラス１０２、読み取り光学系ユニット（光源１０３、光学系１０４、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ１０５）、及びリーダ画像処理部１０８を備える。原稿１０１は、その画像が形成された面を原稿台ガラス１０２側に向けた状態で、原稿台ガラス１０２上に載置される。原稿１０１の画像は、光源１０３によって照射され、光学系１０４を介してＣＣＤセンサ１０５に結像される。ＣＣＤセンサ１０５は、３列に配列されたレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）のＣＣＤラインセンサ群により成り、ラインセンサ毎にレッド、グリーン、ブルーの色成分信号を生成する。
読み取り光学系ユニットは、矢印Ｒ１０３方向に走査することで、原稿１０１の画像をライン毎の電気信号データ列である画像信号に変換する。ＣＣＤセンサ１０５によって得られた画像信号は、リーダ画像処理部１０８において画像処理された後、プリンタ部Ｂに送られる。
【００１６】
なお原稿台ガラス１０２上には、原稿１０１を突き当てることにより、原稿１０１が光学系ユニットの主走査方向に対して斜めに載置されることを防止するための突き当て部材１０７が設けられる。更に、原稿台ガラス１０２上には、原稿台ガラス１０２の表面に、ＣＣＤセンサ１０５の白レベルを決定し、またＣＣＤセンサ１０５のスラスト方向のシェーディングを行うための基準白色板１０６が配置されている。
【００１７】
リーダ画像処理部１０８について説明する。図２は、リーダ画像処理部１０８における画像信号の流れを示すブロック図である。
クロック発生部２１１は、１画素単位のクロックを発生する。主走査アドレスカウンタ２１２は、クロック発生部２１１からのクロックを計数し、１ラインの画素アドレス出力（主走査アドレス）を生成する。デコーダ２１３は、主走査アドレスカウンタ２１２からの主走査アドレスをデコードして、シフトパルスやリセットパルス等のライン単位のＣＣＤ駆動信号を生成する。また、デコーダ２１３は、ＣＣＤセンサ１０５で読み取った１ライン分の画像信号中の有効領域を表すＶＥ信号、ライン同期信号ＨＳＹＮＣを生成する。なお、主走査アドレスカウンタ２１２は、ライン同期信号ＨＳＹＮＣでクリアされ、次のラインの主走査アドレスの計数を開始する。以下、リーダ画像処理部１０８の各部は、これらの信号に応じて処理を行う。
【００１８】
アナログ信号処理部２０１には、ＣＣＤセンサ１０５から出力される画像信号が入力される。アナログ信号処理部２０１は、画像信号をゲイン調整及びオフセット調整した後に、Ａ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ２０２に送る。Ａ／Ｄコンバータは、アナログ信号処理部２０１から送られた画像信号をＲ，Ｇ，Ｂの色信号毎に８ｂｉｔのデジタル画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に変換する。変換された信号は、シェーディング補正部２０３に入力される。シェーディング補正部２０３は、画像信号Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の色毎に基準白色板１０６の読み取り信号を用いた公知のシェーディング補正を行う。
【００１９】
ラインディレイ部２０４は、副走査方向の空間的ずれを補正する。ＣＣＤセンサ１０５のラインセンサ群の各ラインセンサは、相互に所定の距離を隔てて配置されている。そのために読み取り光学系ユニットの主走査方向に対する副走査方向に空間的ずれが生じる。ラインディレイ部２０４は、このような空間的ずれを補正する。具体的には、画像信号Ｂ２に対して副走査方向で、画像信号Ｒ２、Ｇ２の各信号を副走査方向にライン遅延させて画像信号Ｂ２に合わせる。
【００２０】
入力マスキング部２０５は、ＣＣＤセンサ１０５のＲ、Ｇ、Ｂのフィルタの分光特性で決まる読み取り色空間を、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）の標準色空間に変換する部分である。入力マスキング部２０５は、所定のマトリックス演算を行うことで、画像信号Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を生成する。
【００２１】
ＬＯＧ変換部（光量／画像濃度変換部）２０６は、ルックアップテーブルＲＯＭ（Read Only Memory）を有する。ＬＯＧ変換部２０６により、画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４の各輝度信号が、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各画像信号Ｍ０、Ｃ０、Ｙ０の濃度信号に変換される。ライン遅延メモリ２０７は、黒文字判定部（図示せず）で、画像信号Ｒ４、Ｇ４、Ｂ４から生成されるＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮ等の判定信号までのライン遅延分だけ、画像信号Ｍ０、Ｃ０、Ｙ０を遅延させる。
【００２２】
マスキング及びＵＣＲ部２０８は、入力された画像信号Ｍ１、Ｃ１、Ｙ１の３原色信号によりブラック（Ｋ）の画像信号を抽出し、更にプリンタ部Ｂでの記録色材の色濁りを補正する演算を施す。マスキング及びＵＣＲ部２０８は、画像信号Ｍ２、Ｃ２、Ｙ２、Ｋ２を、次段の構成要素の各読み取り動作のたびに、順次、所定のビット幅（例えば８ｂｉｔ）で出力する。
【００２３】
γ補正部２０９は、リーダ部Ａにおいて、プリンタ部Ｂの理想的な階調特性に合わせるべく画像濃度補正を行う。γ補正部２０９は、例えば、２５６バイトのＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されたルックアップテーブルである階調補正テーブルを用いて濃度変換を行う。γ補正部２０９は、画像信号Ｙ２，Ｍ２，Ｃ２，Ｋ２の濃度補正により画像信号Ｙ３，Ｍ３，Ｃ３，Ｋ３を生成して出力フィルタ２１０に送る。出力フィルタ２１０は、画像信号Ｙ３，Ｍ３，Ｃ３，Ｋ３にエッジ強調又はスムージング処理を行い、画像信号Ｍ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｋ４を生成して出力する。
画像信号Ｍ４、Ｃ４、Ｙ４、Ｋ４は、プリンタ部Ｂのプリンタ制御部１０９に送られる。プリンタ部Ｂでは、ＰＷＭ（パルス幅変調）により濃度階調を有する画像記録が行われる。
【００２４】
なお、マスキング及びＵＣＲ部２０８から出力される画像信号Ｍ２、Ｃ２、Ｙ２、Ｋ２は、ビデオカウンタ２２０にも送られる。ビデオカウンタ２２０は、画素単位の画像濃度値を積算して、各画像のビデオカウント値を算出する。
【００２５】
図３は、リーダ画像処理部１０８における各制御信号のタイミングを示す図である。ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において、画像読み取り（スキャン）を行って、順次、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｋの出力信号を形成する。ＶＥ信号は、主走査方向の画像有効区間信号であり、論理“１”の区間において主走査開始位置のタイミングをとり、主にライン遅延のライン計数制御に用いられる。ＣＬＯＣＫ信号は画素同期信号であり、“０”→“１”の立ち上がりタイミングで画像信号を転送するのに用いられる。
【００２６】
以上のようなリーダ部Ａの各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１４、ＲＡＭ２１５、ＲＯＭ２１６から構成される制御部により動作制御される。
【００２７】
＜プリンタ部Ｂの構成＞
プリンタ部Ｂは、使用者が操作部２１７により入力する画像の種類や枚数等の諸条件に応じて画像形成を行う。そのためにプリンタ部Ｂは、プリンタ制御部１０９、レーザスキャナ３、感光ドラム１（感光体）、回転式現像機構４０、トナー補給部３０、紙等のシート材Ｐに画像を転写するための機構、主制御部１１０等を備える。図１及び図４を参照して、プリンタ部Ｂの構成を説明する。
【００２８】
プリンタ制御部１０９は、図４に示すとおり、パルス幅変調回路１９１及びパターンジェネレータ１９２を備える。パルス幅変調回路１９１は、リーダ画像処理部１０８から入力される画像信号毎に、その画像濃度レベルに対応した幅（時間幅）のレーザ駆動パルスを生成して出力する。即ち、高濃度の画像信号に対してはより幅の広い駆動パルスを、低濃度の画像信号に対してはより幅の狭い駆動パルスを、中間濃度の画像信号に対しては中間幅の駆動パルスを、生成する。
パターンジェネレータ１９２は、予め定められた濃度に対する信号レベルを有するパッチ画像信号を発生する。パルス幅変調回路１９１は、パッチ画像信号により、予め定められた濃度のパッチ画像（測定用画像）を形成するためのレーザ駆動パルスを生成する。
【００２９】
パルス幅変調回路１９１から出力されるレーザ駆動パルスは、露光装置としてのレーザスキャナ３に供給される。レーザスキャナ３は、レーザ駆動パルスのパルス幅に対応する時間だけレーザ光を発光する。従って、レーザスキャナ３は、高濃度画素に対してはより長い時間駆動され、低濃度画素に対してはより短い時間駆動されることになる。このため、感光ドラム１は、レーザスキャナ３が備える光学系によって、高濃度画素に対しては主走査方向により長い範囲が露光され、低濃度画素に対しては主走査方向により短い範囲が露光される。つまり、画素の濃度に対応して静電潜像のドットサイズが異なる。従って、当然のことながら、高濃度画素に対応するトナー消費量は低濃度画素に対するそれよりも大になる。
【００３０】
感光ドラム１は、本発明の像担持体に相当するドラム状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）により図１中矢印方向（反時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１は、回転過程で、一次帯電器２により表面が一様に帯電される。本実施形態では、一次帯電器２として、スコロトロン帯電器を用いる。スコロトロン帯電器は、高圧電圧が印加されるワイヤと、アースにつながれたシールド部と、所望の電圧が印加されるグリッド部とを有する。ワイヤに印加される電圧に依存するが、感光ドラム１は、ほぼグリッド部に印加された電圧に帯電される。一次帯電器２のワイヤには、帯電バイアス電源（図示せず）から、所定の帯電バイアスが印加される。また、一次帯電器２のグリッド部には、図４のグリッドバイアス電源２１から、所定のグリッドバイアスが印加される。
【００３１】
レーザスキャナ３により、第１色目の、例えば、イエローの画像パターンに従ったレーザ光が感光ドラム１に照射される。これにより、感光ドラム１の表面に第１色目の画像の静電潜像が形成される。他の色についても同様に静電潜像が形成される。
【００３２】
回転式現像機構４０は、感光ドラム１に形成された静電潜像を現像する。そのために回転式現像機構４０は、現像手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋを有する。各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを備えた二成分現像剤が充填される。そして、各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｍ、４Ｋは、ロータリドラム５に支持されている。感光ドラム１に形成される静電潜像に応じて、ロータリドラム５が回転されることで、現像工程に先立って所定の現像器が、感光ドラム１に対向する位置（現像位置）に移動される。
【００３３】
感光ドラム１上に形成されたイエロー画像の静電潜像は、感光ドラム１の回転に伴って、予め感光ドラム１に対向されているイエロー用の現像器４Ｙにより、イエローの可視画像（以下、「トナー像」という。）として現像される。他の色についても同様に現像される。
【００３４】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６上に、一次転写ローラ７ａの作用により転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ７ａには、一次転写バイアス電源（図示せず）より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の一次転写バイアスが印加される。中間転写ベルト６は、感光ドラム１とほぼ同速で図１中矢印方向（時計回り）に周回移動（回転）する。
【００３５】
以上のような帯電、露光、現像、一次転写の工程を、イエローに続き、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対して行うことで、中間転写ベルト６上に、各色のトナー像が重ね合わされたフルカラートナー像が形成される。
【００３６】
中間転写ベルト６上に重畳された４色のトナー像は、二次転写ローラ７ｂの作用により、一括して、シート材Ｐの表面に転写（二次転写）される。このとき二次転写ローラ７ｂには、二次転写バイアス電源（図示せず）より、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の二次転写バイアスが印加される。シート材Ｐは、ピックアップローラ９等のシート材搬送機構によって、所定のタイミングで中間転写ベルト６と二次転写ローラ７ｂとの当接部に送られる。
【００３７】
４色のトナー像が転写されたシート材Ｐは、搬送ベルト１０によって定着機構１１に送られる。定着機構１１は、加熱部を備えた定着ローラと、定着ローラに圧接する加圧ローラとを有する。シート材Ｐは、定着機構１１において熱及び圧力を加えられる。これにより、トナーがシート材Ｐに溶融固着され、最終的なフルカラー画像になる。トナー像が加熱定着された後、シート材Ｐは、画像形成装置１００外に排出される。
【００３８】
一次転写後に感光ドラム１上に残ったトナーは、クリーナ１３が備えるクリーニングブレード８によって掻き取られて回収される。
【００３９】
なお、上述では、フルカラー画像形成時を例として説明したが、例えば、ブラック単色画像等の単色画像の形成も可能である。その場合、感光ドラム１上に形成された単色の画像の静電潜像を、所望の色用の現像器によって現像する。そして、上記同様にして、感光ドラム１上に形成されたトナー像を最終的にシート材Ｐに転写し、定着することで、単色画像を得ることができる。
【００４０】
図５は、階調が再現される様子を示す四限チャートである。第I象限は、原画像の濃度を濃度信号に変換するリーダ部Ａの読取特性を示す。第II象限は、濃度信号をレーザ駆動パルスに変換するための階調補正テーブルの変換特性を示す。第III象限は、レーザ駆動パルスを出力画像の濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性を示す。第IV象限は、原画像の濃度と出力画像の濃度との関係を示す。図５の四限チャートにより、図１に示す画像形成装置１００のトータルの階調再現特性を示す。なお、８ビットのデジタル信号で処理する場合、階調数が２５６階調である。
【００４１】
画像形成装置１００のトータルの階調特性、つまり第IV象限の階調特性をリニアにするために、第III象限のプリンタ特性のノンリニアな部分を第II象限の階調補正テーブルによって補正する。階調補正テーブルにより、階調特性が変換された画像信号は、プリンタ制御部１０９によってドット幅に対応するレーザ駆動パルスに変換されて、レーザスキャナ３の光源のオン／オフを制御するドライバへ送られる。なお、本実施形態では、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ及びブラックＫの全色に対してパルス幅変調による階調再現方法を用いる。
【００４２】
現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋについて更に説明する。本実施形態では、各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用のものであることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００４３】
本実施形態の現像器４は、二成分現像剤を使用する二成分現像方式を採用する。現像器４は、現像工程時には、感光ドラム１に対向する現像位置に配置される。現像器４の内部は、現像位置において垂直方向に延在する隔壁によって、第１室（現像室）と第２室（攪拌室）とに区画されている。第１室には、現像剤の担持体として、非磁性の現像スリーブ４１が配置される。現像スリーブ４１内にはマグネットが固定配置されている。
【００４４】
第１室、第２室にはそれぞれ、現像剤を攪拌しつつ搬送するための第１、第２のスクリュー４２、４３が配置されている。第１のスクリュー４２は、第１室中の現像剤を攪拌搬送する。第２のスクリュー４３は、トナー補給槽３３からトナー搬送スクリュー３２の回転によって供給されたトナーと、すでに現像器４内にある現像剤とを攪拌搬送し、現像剤のトナー濃度を均一化する。第１室と第２室との間の隔壁には、図１における手前側と奥側の端部において第１室と第２室とを相互に連通させる通路が形成される。第１、第２スクリュー４２、４３の搬送力により、現像によるトナーの消費によりトナー濃度が低下した第１室内の現像剤が、一方の通路から第２室へ移動する。第２室内で現像剤のトナー濃度が回復した現像剤が他方の通路から第１室内へ移動する。
【００４５】
現像器４内の二成分現像剤は、マグネットの磁力により現像スリーブ４１上に担持される。現像スリーブ４１上の現像剤は、現像剤を規制するブレードにより層厚を規制され、現像スリーブ４１の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域に搬送される。現像剤は、現像領域から感光ドラム１上の静電潜像の現像に供される。画像形成力、即ち、静電潜像へのトナー（現像剤）の付与力を向上させるために、現像スリーブ４１には現像バイアス電源４４（図４）から所定の現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、現像スリーブ４１には、現像バイアス電源４２から、直流電圧を交流電圧に重畳した現像バイアス電圧が印加される。本実施形態では、交流成分の波形が矩形波であり、周波数が２［ｋＨｚ］、電位差Ｖｐｐが１．８［ｋＶ］である。この現像バイアス電圧によって現像スリーブ４1と感光ドラム１との間に交番電界が形成される。交番電界によって、トナーがキャリアから電気的に剥離してトナーミストを形成する。これにより画像形成力が向上する。
【００４６】
回転式現像機構４０の上部には、トナー補給槽３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ、モータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ、及びトナー搬送スクリュー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ等により構成されるトナー補給部３０が設けられる。トナー補給槽３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋは、補給用トナーを収容する。トナー搬送スクリュー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、各補給槽３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋの下部に設置される。トナー搬送スクリュー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、モータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋにより回転駆動される。トナー搬送スクリュー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋは、回転することで、それぞれ補給用トナーを、トナー搬送路（図示せず）を通して各現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ内に供給する。トナー搬送スクリュー３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋによるトナーの供給は、プリンタ部Ｂの主制御部１１０が、モータ駆動回路（図示せず）を介してモータ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋの回転を制御することで行われる。主制御部１１０のＣＰＵ１１１に接続されたＲＡＭ１１２には、モータ駆動回路を制御するための制御データ等が記憶される。
なお、本実施形態では、トナー補給部３０の各構成要素の構成及び動作は、補給するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用のものであることを示すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して総括的に説明する。
【００４７】
＜濃度制御機構＞
静電潜像の現像により現像器４内の現像剤のトナー濃度が低下する。そのため、濃度制御機構により、トナー補給槽３３からトナーを現像器４に補給する動作の制御（以下、「トナー補給制御」という。）を行う。これにより、現像剤のトナー濃度を可及的に一定に制御し、又は画像濃度を可及的に一定に制御する。
【００４８】
本実施形態の画像形成装置１００は、パッチ検ＡＴＲ（Auto Toner Replenishment）方式、現像剤反射ＡＴＲ方式、及びビデオカウントＡＴＲ方式の濃度制御機構を備える。
パッチ検ＡＴＲ方式では、感光ドラム１上に参照用に画像濃度検知用画像パターン（以下、「パッチ画像」という。）を形成する。パッチ画像の画像濃度の変動を、感光ドラム１に対向設置した画像濃度センサ１２により検知してトナー補給制御を行う。
現像剤反射ＡＴＲ方式では、トナー濃度センサ１４により現像器４内の現像剤のトナー濃度を検知してトナー補給制御を行う。
ビデオカウントＡＴＲ方式では、ビデオカウンタ２２０において算出されたビデオカウント値から予測されるトナー消費量によって、現像器４内の現像剤のトナー濃度を間接的に検知する。その検知結果によりトナー補給制御を行う。
各方式の詳細は後述する。
【００４９】
主制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、及びＲＯＭ１１３等を有する。主制御部１１０は、プリンタ部Ｂの動作を統括的に制御する。ＣＰＵ１１１が、例えばＲＡＭ１１２を作業領域としてＲＯＭ１１３に記憶されるプログラムを実行することで、主制御部１１０は、以下の処理を行うための様々な機能を実現可能である。
主制御部１１０は、濃度制御機構の制御機能を司る。また、主制御部１１０は、現像コントラスト電圧を制御する機能を有する。主制御部１１０は、特に、トナー濃度センサ１４、画像濃度センサ１２、及びビデオカウンタ２２０からの信号に基づいて、トナーを補給するためのモータ３１の動作を制御する。これによりトナーの補給量を調整する。主制御部１１０は更に、トナー濃度センサ１４、画像濃度センサ１２、及びビデオカウンタ２２０からの信号に基づいて、グリッドバイアス電源２１と現像バイアス電源４４とを制御する。これにより、一次帯電器２に印加されるグリッドバイアスと現像スリーブ４１に印加される現像バイアス電圧とを制御して、現像コントラスト電圧を制御する。なお現像コントラスト電圧は、現像バイアス電圧の直流成分の電位と、一次帯電器２により帯電する感光ドラム１上の明部電位（静電潜像部の電位）の電位との電位差である。
【００５０】
本実施形態の画像形成装置１００では、少なくともトナー濃度センサ１４又はビデオカウンタ２２０の検知結果に基づいてトナー補給部３０から現像器４へのトナー補給が行われる。また、以下詳しく説明するように、本実施形態では、トナー濃度センサ１４又はビデオカウンタ２２０の結果と、画像濃度センサ１２の結果に応じて、現像コントラスト電圧の制御及びトナー補給制御を行う。
【００５１】
図６は、現像コントラスト電圧の制御及びトナー補給制御の制御切り替えのフローチャートである。主制御部１１０は、トナー濃度の検知結果とパッチ画像の濃度（以下、「パッチ濃度」という。）の検知結果に応じて、現像コントラスト電圧を制御するか、トナー補給制御を行うかを切り替える。
【００５２】
主制御部１１０は、画像濃度センサ１２によるパッチ画像の読み取り前に、下地の反射光を読み取る（Ｓ１０）。主制御部１１０は、読み取った反射光の光量（以下、「反射光量」という。）が一定になるように印加電流を調整することで、パッチ画像を読み取るための光量の調整を行う（Ｓ１１）。光量調整後に、画像濃度センサ１２がパッチ画像を読み取る（Ｓ１２）。主制御部１１０は、読み取ったパッチ画像のパッチ濃度を算出する（Ｓ１３）。
【００５３】
主制御部１１０は、算出したパッチ濃度と予め定められた目標濃度とを比較する（Ｓ１４）。また、主制御部１１０は、パッチ画像を読み取った時点におけるトナー濃度をトナー濃度センサ１４又はビデオカウンタ２２０により検知して、後述の表１の補給制御制限領域にあるか判断する（Ｓ１５）。主制御部１１０は、補給制御制限領域にある場合には現像コントラスト制御を行い（Ｓ１６）、ない場合にはトナー補給制御を行う（Ｓ１７）。
【００５４】
連続画像形成中の画像濃度検知及び画像階調制御について説明する。
【００５５】
・パッチ検ＡＴＲ
パッチ検ＡＴＲについて説明する。本実施形態では、主制御部１１０により、連続画像形成中に、図７に示すように、出力する画像の先端と後端に挟まれた非画像領域（以下「画像間」という。）に、パッチ画像Ｑを形成する。なお、以下、パッチ画像の静電潜像を「パッチ潜像」ともいう。
【００５６】
プリンタ制御部１０９が備えるパターンジェネレータ１９２は、上述のとおり、パッチ画像信号を発生する。このパッチ画像信号により、パルス幅変調回路１９１は、予め定められた濃度のパッチ画像を形成するためのレーザ駆動パルスを生成する。レーザスキャナ３は、このレーザ駆動パルスに応じて発光し、感光ドラム１を走査露光する。これにより、パッチ画像に対するパッチ潜像が感光ドラム１に形成される。パッチ潜像が、現像器４により現像されてパッチ画像Ｑとなる。
【００５７】
パッチ画像Ｑの反射光量は、画像濃度センサ１２で測定される。画像濃度センサ１２は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光部１２ａ及びフォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子を備える受光部１２ｂを有する。反射光量は、発光部１２ａからの光が、パッチ画像Ｑで反射され、この反射光を受光部１２ｂで受光することで測定される。発光部１２ａからの光には、例えば近赤外光が用いられる。この場合、反射光も近赤外光となる。画像濃度センサ１２は、感光ドラム１上の画像間に形成されたパッチ画像Ｑが画像濃度センサ１２の測定範囲を通過するときに、反射光量を測定する。この測定結果に係る信号は、主制御部１１０に入力される。主制御部１１０は、所望の一定濃度となる反射光量が得られると推定される補給トナー量の補正量（後述）を求める。連続画像形成中は、例えば出力する２００枚毎の画像の後端と次の画像の先端との画像間に、パッチ画像Ｑを形成する。
【００５８】
図８は、画像濃度センサ１２の出力信号を処理する回路構成の一例を示すブロック図である。Ａ／Ｄ変換回路１５及び濃度変換回路１６は、例えば主制御部１１０内に形成される。
【００５９】
画像濃度センサ１２で受光した反射光は、０〜５［Ｖ］の電気信号に変換される。電気信号は、Ａ／Ｄ変換回路１５により８ビットのデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、濃度変換回路１６によって濃度信号に変換される。
【００６０】
トナーは、スチレン系共重合樹脂をバインダとして、各色の色材を分散させたものである。感光ドラム１は、近赤外光（例えば、波長９６０［ｎｍ］）の反射率が約４０％の、ＯＰＣ感光体或いはアモルファスシリコン系の感光体等である。また、本実施形態では、画像濃度センサ１２は、感光ドラム１からの正反射光のみを検出するよう構成される。
【００６１】
図９は、感光ドラム１上に形成したパッチ画像Ｑの濃度を各色の面積階調により段階的に変えたときの、画像濃度センサ１２の出力とパッチ画像Ｑの濃度との関係を示す図である。なお、トナーが感光ドラム１に付着していない状態の画像濃度センサ１２の出力を５［Ｖ］、つまり２５５レベルに設定する。
【００６２】
図９に示されるように、各トナーによる面積被覆率が大きくなり、画像濃度が大きくなるに従い画像濃度センサ１２の出力が小さくなる。このような画像濃度センサ１２の特性に基づき、画像濃度センサ１２の出力から濃度信号に変換する各色専用のテーブル１６ａを予め用意する。このテーブル１６ａは、濃度変換回路１６の記憶部に記憶される。これにより、濃度変換回路１６は、各色とも、精度よく画像濃度を読み取ることができる。濃度変換回路１６は、濃度信号をＣＰＵ１１１へと送る。
【００６３】
なお、本実施形態では、パッチ画像Ｑを形成する際のレーザ出力として、各色とも６４レベルの濃度信号を用いる。その際、階調補正テーブルを用いてレーザ出力が決まるのは上述のとおりである。
【００６４】
本実施形態では、通常の画像形成中に画像間にパッチ画像Ｑを形成し、その濃度を検出して、補給トナー量を随時補正するように制御する。
【００６５】
理想的には、パッチ検ＡＴＲ方式によるトナー補給制御によってパッチ画像Ｑの濃度信号が６４レベルになるように補正される。しかし、画像形成装置１００の画像特性は常に変化を起こす可能性がある。そのため、画像濃度センサ１２によるパッチ画像Ｑの濃度の測定結果が常に６４レベルになるわけではない。従って、ＣＰＵ１１１は、初期設定時のパッチ画像Ｑから得られた基準濃度信号と、測定結果とのずれΔＤに基づき、補給トナー量を補正する。ΔＤが正であれば補給トナー量を減らし、ΔＤが負であれば補給トナー量を増やす。基準濃度信号は、ＲＡＭ１１２に記憶される。これにより、ある程度のリップルは有するものの、良好な一定の濃度推移が得られる。
【００６６】
・ビデオカウントＡＴＲ
ビデオカウントＡＴＲを用いたトナー補給制御について説明する。本実施形態では、ビデオカウントＡＴＲとパッチ検ＡＴＲとにより、式１から補給トナー量Ｍｓｕｍが求められる。
Ｍｓｕｍ＝Ｍｖ＋（Ｍｐ／（パッチ検ＡＴＲ頻度）） ・・・（式１）
Ｍｖ：ビデオカウントＡＴＲにより求められた補給トナー量（以下、「基礎補給量」という。）
Ｍｐ：パッチ検ＡＴＲにより求められた補給トナー量（以下、「補給補正量」という。）
【００６７】
補給補正量Ｍｐは、上述のように、初期の現像剤でのパッチ画像Ｑの濃度信号を基準として、その基準濃度信号と測定結果との差分ΔＤから求まる。例えば、現像器４内のトナーが基準値より１ｇ（基準量）分ずれたときのパッチ画像Ｑの濃度の測定結果の変化量ΔＤｒａｔｅを予め求めておく。このΔＤｒａｔｅは、ＲＯＭ１１３に記憶される。ＣＰＵ１１１は、式２により補給補正量Ｍｐを求める。
Ｍｐ＝ΔＤ／ΔＤｒａｔｅ ・・・（式２）
【００６８】
補給補正量Ｍｐ分のトナー補給は、色味変動の低減のために、パッチ検ＡＴＲの実行間隔内でなるべく平均して処理することが理想的である。そのため、補給補正量Ｍｐをパッチ検ＡＴＲの実行間隔で均等に分割して処理する。従って、式１において、補給補正量Ｍｐを、パッチ検ＡＴＲの実行頻度で割っている。補給補正量Ｍｐをパッチ検ＡＴＲの実行頻度で割らない場合、例えば、パッチ検ＡＴＲの実行後の１枚目の画像形成時に、大幅なトナー補給制御が行われてオーバーシュートが起こることがある。
【００６９】
基礎補給量Ｍｖは、リーダ部Ａから読み込んだ画像信号、或いはコンピュータ等から送られてきた画像信号から求められる。これら画像信号の処理を行う回路構成は、図２のブロック図に示したとおりである。
【００７０】
上述のように、ビデオカウンタ２２０に画像信号が送られる。ビデオカウンタ２２０により、画素単位の画像濃度値を積算し、各画像のビデオカウント値が算出される。ビデオカウント値は、予め求められたビデオカウント値と補給トナー量との関係を示すテーブルを用いて、基礎補給量Ｍｖへと換算される。このテーブルは、ＲＯＭ１１３に記憶される。こうして、画像形成を行うたびに各画像の基礎補給量Ｍｖが算出される。
【００７１】
このように主制御部１１０は、式１により補給トナー量Ｍｓｕｍを求める。即ち、本実施形態では、感光ドラム１上の静電潜像はデジタル方式で形成される。そして、トナー補給動作は、画像濃度センサ１２の検知結果に加えて、感光ドラム１上に形成される静電潜像の画素毎のデジタル画像信号に基づいて行われる。
【００７２】
・現像剤反射ＡＴＲ
現像剤反射ＡＴＲについて説明する。本実施形態の現像剤反射ＡＴＲは、トナー補給制御の制限を行うトナー濃度の数値範囲（以下、数値範囲を「領域」といい、トナー補給制御の制限を行うトナー濃度の領域を「補給制御制限領域」という。）の判断に用いられる。
【００７３】
トナー濃度センサ１４は、現像器４の現像スリーブ４１に対向するように配置される。本実施形態では、現像色が変わるときに現像器４を担持しているロータリドラム５が回転することで、トナー濃度センサ１４に対向する現像器４が変わる。これにより、トナー濃度センサ１４は、全色用の現像器４内の現像剤のトナー濃度を測定可能である。トナー濃度センサ１４は、ＬＥＤ等の発光素子を備える発光部１４ａと、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子を備える受光部１４ｂと、を有する。
【００７４】
現像器４内の現像剤のトナー濃度（キャリア及びトナーの合計重量（Ｄ）に対するトナー重量（Ｔ）の割合：Ｔ／Ｄ比）は、主制御部１１０が、トナー濃度センサ１４の測定結果等から、式３により求める。
Ｔ／Ｄ＝（ＳＧＮＬ値−ＳＧＮＬｉ値）／Ｒａｔｅ＋初期Ｔ／Ｄ ・・・（式３）
ＳＧＮＬ値：トナー濃度センサの測定値
ＳＧＮＬｉ値：トナー濃度センサの初期測定値（初期値）
Ｒａｔｅ：感度
【００７５】
初期Ｔ／Ｄ及びＳＧＮＬｉ値は、初期設置時に測定したものを使用する。また、Ｒａｔｅは、トナー濃度センサ１４の特性として、ΔＳＧＮＬのＴ／Ｄへの感度を予め測定したものである。これら初期Ｔ／Ｄ、ＳＧＮＬｉ値、Ｒａｔｅは、主制御部１１０のＲＡＭ１１２に記憶される。
【００７６】
＜現像コントラスト電圧制御＞
表１は、トナー補給制御の規制方法の一例を示す。現像剤のトナー濃度Ｔ／Ｄ、並びに、基礎補給量Ｍｖ、補給補正量Ｍｐによって、表１に従ったトナー補給制御が行われる。
【００７７】
【表１】
2013182099.tif 000003
【００７８】
トナー濃度Ｔ／Ｄが１１％を超える場合（領域Ａ、Ｂ、Ｃ）には、パッチ検ＡＴＲの結果として画像濃度が薄いと判断されても、トナー濃度Ｔ／Ｄを上げるためにトナーを補給すると現像器４からのトナーのあふれや、かぶり等の危険がある。そのために主制御部１１０は、トナー補給に規制をかける。領域Ｃでは、パッチ検ＡＴＲにより画像濃度が薄いと判断されると、ビデオカウントＡＴＲの結果のみによりトナー補給を行う。領域Ｂでは、パッチ検ＡＴＲの結果によらず、トナー補給を停止する。領域Ａでは、パッチ検ＡＴＲの結果によらず、ＡＴＲエラーとして、トナー補給制御に問題があることを示す情報を操作部２１７の表示部２１８を介して使用者に報知する。
【００７９】
トナー濃度Ｔ／Ｄが６％以下である場合（領域Ｅ、Ｆ、Ｇ）には、パッチ検ＡＴＲの結果として画像濃度が濃いと判断されても、トナー濃度Ｔ／Ｄを下げると現像器４の現像スリーブ４１への現像剤のコート不良等の危険が生じる。そのために主制御部１１０は、トナー補給に規制をかける。領域Ｅでは、パッチ検ＡＴＲにより画像濃度が濃いと判断されると、ビデオカウントＡＴＲの結果のみによりトナー補給を行う。領域Ｆでは、パッチ検ＡＴＲの結果によらず、トナーを強制的に補給する。補給するトナー量は基礎補給量Ｍｖである。領域Ｇでは、パッチ検ＡＴＲの結果によらず、ＡＴＲエラーとして、トナー補給制御に問題があることを示す情報を操作部２１７の表示部２１８を介して使用者に報知する。
【００８０】
領域Ｄでは、良好な濃度推移が得られる。領域Ｂ、領域Ｃ、並びに領域Ｅ、領域Ｆでは、濃度推移としては振れが見られるものの、現像剤のあふれや、かぶり、或いは現像スリーブ４１への現像剤のコート不良が発生するトナー濃度Ｔ／Ｄの領域へ至らないように制御することが可能である。従って、領域Ａ、領域Ｇのように、ＡＴＲエラーが発生することがなく、またトナー補給制御不良により画像形成装置１００の損傷に至ることはない。
トナー補給制御を制限するトナー濃度Ｔ／Ｄの濃度範囲を設け、トナー濃度Ｔ／Ｄの検知結果がその濃度範囲の場合に、パッチ検ＡＴＲにおけるパッチ画像Ｑの濃度の検出結果をトナー補給制御にフィードバックしない領域が、上述の補給制御制限領域になる。
【００８１】
トナー補給制御に制限がかかる補給制御制限領域では、画像濃度の制御がトナー補給でできなくなるために、画像の濃度ムラを抑制することが困難である。そのために、現像コントラスト電圧を制御することで、濃度ムラを抑制する。
表２は、トナー濃度Ｔ／Ｄとパッチ検ＡＴＲの結果に応じて、どのような現像コントラスト電圧制御を行うのかを示す。
【００８２】
【表２】
2013182099.tif 000004
【００８３】
トナー濃度Ｔ／Ｄが補給制御制限領域にない場合には、出力画像の濃度の振れの検知結果を現像コントラスト電圧にフィードバックする。例えば、領域Ｂ、領域Ｃでは、パッチ検ＡＴＲにより画像濃度が薄いと判断されると、現像コントラスト電圧を上げることで画像濃度を濃くする。領域Ｅ、領域Ｆでは、パッチ検ＡＴＲにより画像濃度が濃いと判断されると、現像コントラスト電圧を下げることで画像濃度を薄くする。そのために、領域Ｂ、領域Ｃ、並びに領域Ｅ、領域Ｆのように、トナー補給に制限が加わったときでも、現像コントラスト電圧を補正することで、良好な濃度推移を確保することができる。
【００８４】
このようにトナー濃度センサ１４により検知される現像器４内の現像剤のトナー濃度には、トナー補給動作が、制限される補給制御制限領域と、制限されない通常補給領域とがある。画像形成装置１００は、トナー濃度センサ１４により検知したトナー濃度が補給制御制限領域にある場合には、画像濃度センサ１２の検知結果に基づいて現像コントラスト電圧が可変制御される。
【００８５】
本実施形態では、現像コントラスト電圧Ｖｃｏｎｔを、一次帯電器２のグリッドに印加するグリッドバイアスＶｇと、現像器４の現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電圧の直流成分Ｖｄｃとを制御することで制御する。即ち、本実施形態では、現像コントラスト電圧を、感光ドラム１の帯電電位及び現像スリーブ４１の電位を変更することで変更する。なお、現像コントラスト電圧の制御方法はこれに限定されるものではなく、レーザパワーを制御する等の他の方法を採用しても構わない。また、グリッドバイアスＶｇと現像バイアス電圧のＤＣ成分Ｖｄｃとのいずれか一方のみを制御することで制御してもよい。
【００８６】
本実施形態では、現像コントラスト電圧を上下させる場合に、主制御部１１０が、式４、５に従ってＶｇとＶｄｃとを変化させる。
Ｖｇ＝Ｖｇ＿ｒｅｆ＋α×Ｖｇ＿ｒｅｆ  ・・・（式４）
Ｖｄｃ＝Ｖｄｃ＿ｒｅｆ＋α×Ｖｇ＿ｒｅｆ  ・・・（式５）
Ｖｇ＿ｒｅｆ：現像コントラスト電圧制御を行う前のＶｇ
Ｖｄｃ＿ｒｅｆ：現像コントラスト電圧制御を行う前のＶｄｃ
α：現像コントラスト電圧制御指数
【００８７】
ここで、現像コントラスト電圧制御指数αは、下記式のように積算される。
α＝前回のα＋今回のα（αは積算。初期値は０。）
【００８８】
トナー濃度センサ１４による現像器４内の現像剤のトナー濃度が領域Ｂ、領域Ｃにおいて、現像コントラスト電圧を上げる場合には、現像コントラスト電圧制御指数αを大きくしていく。逆に、トナー濃度センサ１４による現像器４内の現像剤のトナー濃度が領域Ｅ、領域Ｆで現像コントラスト電圧を下げる場合には、現像コントラスト電圧制御指数αを負の方向に大きくしていく。
【００８９】
現像コントラスト電圧制御指数αは、パッチ検ＡＴＲの結果に依存する。即ち、グリッドバイアスＶｇ及び現像バイアス電圧の直流成分Ｖｄｃが各々１［Ｖ］変化したときの、パッチ検ＡＴＲによるパッチ画像Ｑの濃度の検知結果の変化量ΔＤｒａｔｅ２を予め求めておき、上述の式２と同様に、式６により「今回のα」を求める。
今回のα＝ΔＤ／ΔＤｒａｔｅ２ ・・・（式６）
【００９０】
表１において通常補給領域では、現像コントラスト電圧を戻す。通常補給領域のトナー補給は、領域Ｂ及び領域Ｃにおいてパッチ検ＡＴＲで画像濃度が適正又は濃いと判断されている場合、領域Ｄ、領域Ｅ、及び領域Ｆにおいてパッチ検ＡＴＲで画像濃度が適正又は薄いと判断されている場合に行われる。この現像コントラスト電圧を戻す領域においては、αの絶対値が減る方向のみに制御する。αが０になった場合には、現像コントラスト電圧は変更しない。
【００９１】
これは、通常のトナー濃度Ｔ／Ｄでは、なるべく現像コントラスト電圧を一定にして、トナー補給制御で画像形成力を一定にするためである。これにより、現像剤そのものの画像形成力が一定、つまり、トナーの帯電量が一定となり、転写ムラが抑制される。
【００９２】
周知のように、二成分現像剤のトナー濃度は、画像品質を安定化させる上で極めて重要な要素である。現像剤のトナーは現像時に消費され、現像剤のトナー濃度が減少する。そのため、濃度制御機構、即ち、現像剤反射ＡＴＲ方式による濃度制御機構、又はパッチ検ＡＴＲ方式による濃度制御機構により、適時、現像剤のトナー濃度又は画像濃度を検出する。現像剤のトナー濃度又は画像濃度の変化に応じてトナー補給を行い、現像剤のトナー濃度又は画像濃度を可及的に一定に制御し、画像の品位を保持する。
【００９３】
画像形成装置１００の濃度制御機構としては、上記のように、現像剤反射ＡＴＲ方式、パッチ検ＡＴＲ方式、及びビデオカウントＡＴＲ方式がある。いずれも、各々の方式により得られた情報に基づいて、トナー補給部３０を駆動するモータ３１の回転等を制御することにより、現像器４内の現像剤へのトナーの補給制御を行う。これにより、現像剤のトナー濃度、又は画像濃度を一定に保つ。
【００９４】
画像形成装置１００は、現像剤のトナー濃度が補給制御制限領域にある場合にも、画像濃度の安定化を図っている。即ちトナー補給が制限されている状態において、画像濃度センサ１２により画像濃度が薄いと判断されると、現像コントラスト電圧を上げることで画像濃度を濃くする。画像濃度センサ１２により画像濃度が濃いと判断されると、現像コントラスト電圧を下げることで画像濃度を薄くする。つまりトナー濃度Ｔ／Ｄが補給制御制限領域にある場合には、出力画像の濃度の振れの検知結果を現像コントラスト電圧にフィードバックする。
【００９５】
＜レーザスキャナ＞
図１０は、レーザスキャナ３に設けられるレーザ露光器の一例を示した図である。半導体レーザ（以下レーザと呼ぶ）１２００は光源の一例である。レーザ１２００は、パルス幅変調回路１９１から入力されるレーザ駆動パルス或いは主制御部１１０からのコントロール信号によって発光してビーム（レーザ光）を照射するレーザ発光部として機能する。ポリゴンミラー１２０１は回転多面鏡の一例である。ポリゴンミラー１２０１は、図示しないモータにより図中の矢印の方向に回転する。ポリゴンミラー１２０１の回転により、レーザ１２００からのビームがポリゴンミラー１２０１で反射されて、ｆθレンズ１２０２及び折り返しミラー１２０３を経由して、感光ドラム１上を矢印の方向に走査する。ポリゴンミラー１２０１を回転させるモータは主制御部１１０からの加速信号／減速信号によって一定の回転速度になるように制御される。ｆθレンズ１２０２は、ビームを感光ドラム１上に等速で走査させるための光学部品である。
【００９６】
ＢＤ（Beam Detector）１２０４は、光−電圧変換を行う素子である。ＢＤ１２０４には、ビームの走査路上に設けられたミラー１２０５から反射したビームが所定のタイミングで入射する。ＢＤ１２０４は、入射光によって生じた電圧によってＢＤ（Beam
Detector）信号を生成し、主制御部１１０のＣＰＵ１１１やロジック回路へＢＤ信号を出力する。水平同期信号としてＢＤ信号は使用される。
【００９７】
＜ビーム光量補正制御＞
図１１は、ビームの光量補正制御に関与するレーザ駆動機構１３０１の一例を示した図である。レーザ駆動機構１３０１は、主制御部１１０により制御される。レーザ駆動機構１３０１は、光量補正部１３０２、ＶＩ（電圧−電流）変換回路１３０３、レーザドライバ１３０４、レーザ１２００、フォトダイオード１３０６を備える。
なお、図１１の主制御部１１０は、この実施形態では図４の主制御部１１０とは同じものとしているが、これに限らず、独立した構成であってもよい。
【００９８】
レーザドライバ１３０４の電流制御部１３０７は、レーザ駆動パルスに応じて、レーザ１２００に電流を通電して発光させるか、ダミー抵抗１３０８に電流を流してレーザ１２００を消灯させるかの切換を行う。
【００９９】
サンプリング制御について説明する。レーザスキャナ３の立上げ時や画像形成の一走査毎に、サンプリング制御が実行される。レーザ１２００が駆動されて発光すると、レーザ１２００からの出射光の一部がフォトダイオード１３０６に入射する。このとき、フォトダイオード１３０６によってレーザ１２００の露光量に比例した光電流が出力され、サンプル・ホールド回路１３０９に入力される。光電流の値は、サンプル・ホールド回路１３０９でサンプリングされて電流制御部１３０７に出力される。電流制御部１３０７は、サンプル・ホールド回路１３０９からの出力信号と必要光量とを比較する。必要光量に対して露光量が低ければ、電流制御部１３０７は、レーザへの駆動電流を増大する。一方、露光量が必要光量よりも高ければ、電流制御部１３０７は、レーザ電流を減少させる制御を行う。レーザ光量が所定の露光量になると、サンプル・ホールド回路１３０９がホールドされる。このときの出力値をサンプル・ホールド回路１３０９に接続されたコンデンサ１３１０に電圧値として保持しておくことで、レーザ１２００は、一走査毎に所定光量で発光することができる。
【０１００】
定電流回路１３１１に流れる電流Ｉｓｕｍは、フォトダイオード１３０６で検出した露光量が所定の露光量となるようにＶＩ変換回路１３０３によって設定される。ＶＩ変換回路１３０３は、ＤＡコンバータから出力されたアナログ電圧を電流に変換する。光量補正部１３０２の補正制御部１３１３は、主制御部１１０とシリアル通信で接続されている。主制御部１１０は、光量補正部１３０２の補正制御部１３１３へプリントモード等の情報を送信する。
【０１０１】
図１２は、光量補正部１３０２の詳細ブロック図である。ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM）１３１４は、不揮発性メモリである。補正制御部１３１３は、ロジック回路を備えている。ＤＡコンバータ（digital
to analog converter）１３１５は、ＮＶＲＡＭ１３１４から読み出した多値のデータをＤ（digital）／Ａ（analog）変換してアナログ電圧を出力する。
【０１０２】
補正制御部１３１３は、ＮＶＲＡＭ１３１４が記憶しているデータの読出し／書込みを行う。主制御部１１０は、補正制御部１３１３とのシリアル通信を介して、ＮＶＲＡＭ１３１４に記憶されているデータの読出し／書込みを行う。補正制御部１３１３は、ＮＶＲＡＭ１３１４が記憶するＶｒｅｆ値（ＤＡコンバータ１３１５の基準電圧）を読み出し、基準電圧生成部１４００にＶｒｅｆ値を設定する。基準電圧生成部１４００は、Ｖｒｅｆ値に相当する電圧をＤＡコンバータ１３１５に出力する。補正制御部１３１３は主制御部１１０から受信したＢＤ信号に同期したコントロール信号をトリガー信号として、ＮＶＲＡＭ１３１４から補正プロファイルを読み出してＤＡコンバータ１３１５に設定する。ＤＡコンバータ１３１５では、Ｖｒｅｆ値に相当する電圧に補正プロファイルの値を掛け合わせた電圧値をＶＩ変換回路１３０３へ出力する。
【０１０３】
また、ＮＶＲＡＭ１３１４は、各ビームの光量プロファイルに基づく補正プロファイルを記憶する。補正プロファイルには、感光ドラム１面におけるビームの走査長を所定数に分割したときの、各走査位置におけるレーザ１２００の電流補正値が記憶される。ＢＤ信号に同期して主制御部１１０からコントロール信号が入力されてから所定時間後に、補正制御部１３１３は、ＮＶＲＡＭ１３１４に記憶される補正プロファイルの電流補正値の読み出しを開始する。読み出すタイミングは、主制御部１１０から入力されるリードクロックに基づく。リードクロックの周波数は、走査長の分割数に応じて決定されている。
【０１０４】
補正制御部１３１３は、読み出した補正プロファイルの電流補正値を光量補正部１３０２内のＤＡコンバータ１３１５によって所定のアナログ電圧値に変換する。光量補正部１３０２から出力されたアナログ電圧は、ＶＩ変換回路１３０３において補正電流ＩＤに変換され、定電流回路１３１１に流れ込む。よって、レーザ電流ＩＬは、定電流回路１３１１に流れる設定電流Ｉｓｕｍから、光量補正部１３０２から出力された補正電流ＩＤを減算することで得られる。算出式は、例えば、式７で表される。
ＩＬ ＝ Ｉｓｕｍ − ＩＤ  ・・・（式７）
【０１０５】
＜長手濃度ムラ補正テーブルの作成＞
電子写真方式では、現像スリーブ４１と感光ドラム１との間の距離（以下、「ＳＤ間距離」という。）によって、画像形成力が大きく変化する。一般にＳＤ間距離が遠いと、画像形成力が低下する。ＳＤ間距離に起因する画像形成力の低下により、トナーが一定の割合で静電潜像に付着しない。そのため、トナー像には、感光ドラム１上のレーザ１２００からのビームの主走査方向である長手方向（図１０の感光ドラム１に記載される矢印方向）に濃度ムラが生じる。本実施形態では、この長手方向の濃度ムラを、補正テーブルを用いて補正する。以下、この補正テーブルを「長手濃度ムラ補正テーブル」という。長手濃度ムラ補正テーブルは、上記のＮＶＲＡＭ１３１４に、補正プロファイルの一例として記憶される。
長手濃度ムラ補正テーブルに格納される各光量補正値により、ビームの露光量を、感光ドラム１面の長手の位置に応じて制御する。これにより長手方向のムラを抑制する。
なお、ビームの露光量の長手濃度ムラ補正テーブルによる制御は、トナー濃度が補給制御制限領域にあり、パッチ画像の画像濃度が適正範囲を外れた場合に行われる、現像コントラスト制御である。
【０１０６】
まず、長手濃度ムラ補正テーブルの作成フローを図１３を参照して説明する。
画像形成装置１００が起動すると、主制御部１１０が、帯電、現像、転写の各プロセスパラメータを設定する。主制御部１１０は、起動後に画像形成装置１００を、画像形成力が低下した状態を強制的に作り出す現像性低下モードに移行する（Ｓ１００）。
現像性低下モードでは、例えば現像スリーブ４１に印加する現像バイアス電圧を低下させて画像形成力を強制的に低下させる。具体的には、現像バイアス電圧の電位差Ｖｐｐを１．８［ｋＶ］から１［ｋＶ］に低下させる。これは、画像形成力を強制的に低下させてＳＤ間距離に応じた濃度ムラを正確に検出するためである。
【０１０７】
現像性低下モード移行後、主制御部１１０は、主走査方向に、複数の同色のパッチ画像を作成する（Ｓ１０１）。このパッチ画像は、紙等のシート材に転写される。図１４にＡ３サイズでのパッチ画像の配置の一例を示す。図示の例では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のパッチ画像（便宜上、「パッチ」と表現している）が、横一列に５個に並んでいる。
個々のパッチ画像のサイズは、本例では８０［ｍｍ］×６０［ｍｍ］とした。ここで作像するパッチ画像の濃度の信号レベルは、パッチ検知を行うときのパッチ画像の濃度の信号レベルと同じである。
【０１０８】
シート材に転写されたパッチ画像は、リーダ部Ａにより読み取られる（Ｓ１０２）。読み取られたパッチ画像は、ビデオカウンタ２２０により、画素単位の画像濃度として積算される。つまり、ビデオカウンタ２２０は、シート材に転写された画像の画像濃度を検知する。積算された画像濃度を、本明細書では「転写像濃度」という。主制御部１１０は、各パッチ画像により、感光ドラム１の長手方向の各位置に対応する転写像濃度を検出する。
図１５は、読み取ったパッチ画像の転写像濃度をグラフ化した例示図である。横軸は長手方向の距離、縦軸は転写像濃度である。一つの色に対して、５つのパッチ画像があるため、感光ドラム１の長手方向の５カ所の転写像濃度が表される。
【０１０９】
主制御部１１０は、パッチ画像の転写像濃度の検出結果から、長手濃度ムラ補正テーブルを作成して、ＮＶＲＡＭ１３１４に格納する（Ｓ１０３）。長手濃度ムラ補正テーブルは、図５の第III象限で表される、レーザ駆動パルスを出力画像の画像濃度に変換するプリンタ部Ｂの記録特性に基づいて作成される。即ち、主制御部１１０は、階調補正テーブルを参照して、パッチ画像の転写像濃度を理想値に補正するためのレーザ出力を求める。即ち、読み取った転写像濃度をビームの露光量に換算して、これを用いてターゲット濃度を得るためにビームの露光量を制御するための光量補正値を生成する。光量補正値は、パッチ画像毎に、ターゲット濃度に対する比率、例えば「０．０」〜「１．０」という数値で表現される。ターゲット濃度とは、パッチ画像の転写像濃度の目標値である。
【０１１０】
図１４に示したように、パッチ画像は長手方向に５個並んでおり、図１５に示したように、各パッチ画像の転写像濃度もそれに対応付けられている。そのため、長手濃度ムラ補正テーブルは、図１６に示す内容のものとなる。横軸は主走査方向（長手方向）の距離、縦軸は光量補正値である。長手濃度ムラ補正テーブルには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色について、各々５個の光量補正値を記録される。光量補正値は、画像濃度センサ１２により長手方向のどの位置のトナー像の画像濃度が検知されたかを考慮して、適宜読み出される。
このようにして長手濃度ムラ補正テーブルの作成処理が終了すると、主制御部１１０は、画像形成装置１００を現像性低下モードから通常モードに戻す。そして、現像バイアス電圧を回復させる。
【０１１１】
この処理で作成した長手濃度ムラ補正テーブルの各光量補正値は、作像エレメントの経時劣化や、環境変動による画像形成力の変化に応じて更新される基準となるものである。つまり、長手濃度ムラ補正テーブルは、光量補正値が随時更新可能なテーブルとなる。
【０１１２】
なお、現像性低下モードへは、ユーザ起動のスイッチにより移行してもよい。また、現像スリーブ４１の回転速度を変化させて、強制的に画像形成力を低下させてもよい。また、工場出荷時にメーカ側で長手濃度ムラ補正テーブルを作成するようにしてもよい。
【０１１３】
＜画像濃度の変化による長手濃度ムラ補正テーブル更新＞
本実施形態では、基準となる長手濃度ムラ補正テーブルを、パッチ画像の画像濃度検知結果により、随時更新する。つまり、光量補正値を随時補正していく。
【０１１４】
画像形成装置１００は、稼働していくうちに、現像剤の耐久劣化が起こる。現像剤の耐久劣化により画像形成力が低下、つまり画像濃度が低下して、ＳＤ間距離差に応じた面内ムラが悪化する。そこで、本実施形態では、長手濃度ムラ補正テーブルを、画像濃度センサ１２によるパッチ画像の画像濃度の検知によるコントラスト制御を行うタイミングで変更して、予測制御を行う。パッチ画像の画像濃度が低下する様子を図１７に示す。本来予定されるパッチ濃度PDn-1がPDnまで低下している。また、予測制御のフローを図１８に示す。
【０１１５】
図１８を参照し、主制御部１１０は、現在のパッチ画像の画像濃度を検知する（Ｓ２００）。画像濃度の検知は、画像濃度センサ１２で行う。画像濃度センサ１２は、感光ドラム１上に形成されたパッチ画像の画像濃度を所定のタイミングで検知する。画像濃度センサ１２は、本発明の検知手段の一例である。なお、このときトナー濃度センサ１４は、現像器４内の現像剤のトナー濃度を検知する。
【０１１６】
パッチ画像の画像濃度は、どの位置で行ってもよいが、長手ムラではたわみ等の精度が最も要求されるため、現像スリーブ４１の主走査方向の中央部で行うことが好ましい。画像濃度センサ１２及びトナー濃度センサ１４による検知結果は、主制御部１１０に送られる。
主制御部１１０は、上記の表１を参照して、トナー濃度センサ１４で検知されたトナー濃度が補給制御制限領域にあるか否かを判断する（Ｓ２０１）。トナー濃度が補給制御制限領域にない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、主制御部１１０は、トナー補給部３０によりトナー補給を行い（Ｓ２０２）、トナー補給後、プリント終了であれば、処理を終了する（Ｓ２０７：ＹＥＳ）。プリント終了でなければ、Ｓ２００に戻る（Ｓ２０７：ＮＯ）。
【０１１７】
Ｓ２０１において、トナー濃度が補給制御制限領域にある場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、主制御部１１０は、パッチ画像の画像濃度を検知して現像コントラスト制御を開始する（Ｓ２０３）。現像コントラスト制御では、まず、前回と今回のパッチ画像の画像濃度の検知結果PDn-1、PDnを用いて、式８により「ｘ」及び「ｙ」を算出する（Ｓ２０４）。そのために画像形成装置１００には、パッチ画像の画像濃度を格納するための格納領域が設けられる。
ｘ = |
Ptarget - PDn-1 |，  ｙ = | Ptarget -
PDn |  ・・・（式８）
Ptargetは、上述したターゲット濃度、即ちパッチ画像の画像濃度の目標値であり、例えば「０．７」である。
主制御部１１０は、前回の長手濃度ムラ補正テーブルの光量補正値（これを「ＣＶ」とする）と式８の「ｘ」、「ｙ」とにより、新たな長手濃度ムラ補正テーブルの光量補正値（これを「ＮＣＶ」とする）を、式９により算出する（Ｓ２０５）。
ＮＣＶ＝ＣＶ＋ｘ・ｙ・ＣＶ  ・・・（式９）
式９において、ｘ・ｙ・ＣＶが、本発明の補正値に相当する。
【０１１８】
主制御部１１０は、算出した新たな長手濃度ムラ補正テーブルの光量補正値（ＮＣＶ）をＮＶＲＡＭ１３１４に格納する。つまり、長手濃度ムラ補正テーブルを更新する（Ｓ２０６）。このように、主制御部１１０は、本発明の更新手段の機能を有する。更新後の長手濃度ムラ更新テーブルの光量補正値（ＮＣＶ）により、ビームの露光量が補正される。ビームの露光量の補正は、上述のビーム光量補正制御で説明したとおりである。主制御部１１０及び光量補正部１３０２により、本発明の制御手段を実現する。その後、プリント終了であれば、処理を終了する（Ｓ２０７：ＹＥＳ）。プリント終了でなければ、Ｓ２００に戻り（Ｓ２０７：ＮＯ）、次の光量補正値の更新を行う。なお、同じ色の光量補正値の更新には、長手方向の位置に係わらず、同じ「ｘ」、「ｙ」を用いることができる。
以上の処理を各色に対して繰り返すことで、長手方向ムラ補正テーブルに記録される光量補正値が、すべて更新される。
【０１１９】
以上のようにして、パッチ画像の画像濃度によりＳＤ間距離差に起因した長手濃度ムラを補正するための光量補正値を随時更新していく。これによりビームの露光量がターゲット濃度に近づくように光量制御されるので、長手方向においても正確なコントラスト制御を行うことが可能になる。
【０１２０】
本実施形態の具体的な効果を示す実測図を図１９に示す。図１９は、５％の画像密度の画像を１０００枚連続で出力したときの実測図である。手前から１０ｃｍ（手前側）、中央、奥側から１０ｃｍ（奥側）の位置の画像濃度の推移を示している。それぞれ中央の細線はターゲット濃度を示している。特に、手前側と奥側の画像濃度のムラの抑制効果が顕著であることがわかる。図２０は、式８における「ｙ」の推移を示す図である。面内ムラを抑制する方向に動作していることがわかる。
【０１２１】
本実施形態では、二成分現像剤を使用する画像形成装置１００について説明した。しかし本発明は、一成分現像剤を使用する画像形成装置にも適用できることはいうまでもない。一成分現像剤の方が、より不均一なトナー帯電電荷量分布が生じ易いため、本発明の効果がより得られ易いと推測される。
【０１２２】
本実施形態では、フルカラー方式の画像形成装置１００について説明したが、モノカラー方式の画像形成装置についても有効である。その場合も、本発明の効果が同様に得られる。フルカラー方式の画像形成装置では、異なる色の画像を重ね合わせて多色画像を形成するため、モノカラー方式の画像形成装置に比べ濃度ムラ等の画像不良が目立ち易い。そのために、フルカラー方式の画像形成装置の方がモノカラー方式の画像形成装置よりも、本発明が有効である。
【０１２３】
本実施形態では、レーザスキャナ３の光源として半導体レーザを一例として説明したが、ＬＥＤ等、他の光源についても本発明を適用できる。即ち、感光ドラム１上に所望の露光光量分布が得られるようＬＥＤの発光パターンを最適化すれば、本発明の効果が得られる。本実施形態では、基準となる長手濃度ムラ補正テーブルを画像形成装置１００で作成するものとして説明した。しかし、ＣＰＵ及びセンサを備えた外部装置によって作成してもよい。なお、上述した各種変形例は、後述の各実施形態においても同様である。
【０１２４】
＜環境変化による長手濃度ムラ補正テーブルの更新＞
この実施形態の画像形成装置１００が自装置内の温度を検知する環境温度センサを有する。環境温度センサは、本発明の検知手段の一例である。画像形成力の変化には、現像剤の劣化の他に、環境温度の変化も大きく寄与する。温度が上昇することで、画像形成力が低下することは周知である。
そこで、環境温度センサにより自装置の環境温度を検知して、検知結果に応じて長手濃度ムラ補正テーブルを更新する。
【０１２５】
図２１に、温度と現像効率と関係の一例を示す。現像効率は、画像形成力の変動により変位する。温度が上昇するにつれて、現像効率が低下する。摂氏約１度につき２．７［％］の現像効率の低下がある。その要因としては、トナーとキャリアの付着力や感光ドラム１とトナーの付着力が温度の上昇によって増加することが考えられている。
【０１２６】
図２２に、温度によって長手濃度ムラ補正テーブルを更新する処理のフローを示す。
主制御部１１０は、画像形成装置１００本体に設けられる環境温度センサで検知された本体内の環境温度を受け取る（Ｓ３００）。主制御部１１０では、受け取った環境温度が摂氏５度上昇するごとに「０．８７」を長手濃度ムラ補正テーブルの各光量補正値に乗算する（Ｓ３０１）。「０．８７」が、本発明の補正値に相当する。乗算は、摂氏１度単位で行ってもよいが、この場合、主制御部１１０に多大な負荷がかかり、処理が遅くなる。そこで、この実施形態では、面内ムラの抑制効果が維持できる摂氏５度単位とした。
主制御部１１０は、乗算結果により長手濃度ムラ補正テーブルの各光量補正値を更新する（Ｓ３０２）。更新後の長手濃度ムラ更新テーブルの各光量補正値により、ビームの露光量が補正される。主制御部１１０は、格納後に、プリントが終了かを判断する（Ｓ３０３）。
【０１２７】
以上の処理により、画像形成装置１００の本体内の環境温度に応じて、長手濃度ムラ補正テーブルが更新されるようになり、温度起因の画像形成力低下に対応できる。
なお、この実施形態と先の実施形態による長手濃度ムラ補正テーブルの更新処理との両方により、長手濃度ムラ補正テーブルを更新するようにしてもよい。
【０１２８】
以上の画像形成装置１００の構成において、例えば主制御部１１０のＣＰＵ１１１がＲＡＭ１１２を作業領域としてＲＯＭ１１３に記録される所定のプログラムを実行することで、本発明に係る各機能を実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１２９】
１…感光ドラム、２…一次帯電器、３…レーザスキャナ、４…現像器、６…中間転写ベルト、１２…画像濃度センサ、１４…トナー濃度センサ、４１…現像スリーブ、１００…画像形成装置、１０９…プリンタ制御部。１１０…主制御部、２２０…ビデオカウンタ、１３０１…レーザ駆動機構、１３０２…光量補正部、１３０３…ＶＩ変換回路、１３０４…レーザドライバ、１３０７…電流制御部、１３０９…サンプル・ホールド回路、１３１３…補正制御部。１３１４…ＮＶＲＡＭ、１３１５…ＤＡコンバータ、Ａ…リーダ部、Ｂ…プリンタ部。
【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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