(57)【要約】【課題】ＳＤギャップが経時変化しても画像の濃度ムラを低減させる。【解決手段】ＣＰＵ２０８は、Ａ／Ｄ変換回路によって出力されたＡＣ電流検出信号の移動平均値に基づいて現像ＤＣ電圧を補正する補正テーブルを生成し、当該補正テーブルにゲイン値を重畳させて補正された現像ＤＣ電圧を用いて所定の濃度に設定されたパッチ画像を感光ドラム１上に現像し、当該現像されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときは（ステップＳ２０３でＮＯ）、上記ゲイン値を１段階大きい値に変更する（ステップＳ２０４）。【選択図】図１１Ａ
2016004117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に所定の間隙を隔てて配置されると共に現像バイアス電圧が印加されて前記静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体とを有する画像形成装置であって、
前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記現像バイアス電圧が印加された際に前記現像剤担持体から前記像担持体に流れる電流値を検出する電流値検出手段と、
前記検出された電流値に基づいて前記現像バイアス電圧を補正するための補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、
前記生成された補正テーブル及び所定の制御範囲を有するゲイン値を格納する格納手段と、
前記格納された補正テーブル及び前記格納されたゲイン値を用いて現像バイアス電圧を補正する第１の補正手段と、
前記現像剤の濃度を設定する濃度設定手段と、
前記設定された現像剤の濃度に対応して前記第１の補正手段によって補正された現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加して前記静電潜像を現像する現像手段と、
前記第１の補正手段によって用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正する第２の補正手段と、
前記現像手段によって現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域内にあるか否かを判別する判別手段とを備え、
前記第２の補正手段は、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域から外れたときは、前記第１の補正手段によって用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の補正手段及び前記第２の補正手段は、前記現像バイアス電圧のＤＣ電圧を補正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】
前記像担持体は回転軸を中心に回転駆動し、
前記現像手段によって現像された静電潜像は、前記濃度検知手段によって検知可能な位置に現像され、前記像担持体の回転軸方向に所定の幅を有すると共に前記像担持体の１周分の長さを有する帯状の静電潜像であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段によって現像された静電潜像は、複数の階調を有することを特徴とする請求項1乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像手段は、前記像担持体が回転する毎に異なる濃度の前記静電潜像を現像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】
前記像担持体に担持される静電潜像を転写する中間転写体をさらに備え、
前記濃度検知手段は、前記中間転写体に転写された静電潜像の前記現像剤の濃度を検知することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記判別手段は、前記画像形成装置における電源投入時、印刷ジョブ実行前後、印刷ジョブ実行中、前記画像形成装置の開閉扉を開閉した後、又は所定の枚数に画像が印刷された後に、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域にあるか否かを判別することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に所定の間隙を隔てて配置されると共に現像バイアス電圧が印加されて前記静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体とを有する画像形成装置の制御方法であって、
前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度を検知する濃度検知ステップと、
前記現像バイアス電圧が印加された際に前記現像剤担持体から前記像担持体に流れる電流値を検出する電流値検出ステップと、
前記検出された電流値に基づいて前記現像バイアス電圧を補正するための補正テーブルを生成する補正テーブル生成ステップと、
前記生成された補正テーブル及び所定の制御範囲を有するゲイン値を格納する格納ステップと、
前記格納された補正テーブル及び前記格納されたゲイン値を用いて現像バイアス電圧を補正する第１の補正ステップと、
前記現像剤の濃度を設定する濃度設定ステップと、
前記設定された現像剤の濃度に対応して前記第１の補正ステップで補正された現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加して前記静電潜像を現像する現像ステップと、
前記第１の補正ステップで用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正する第２の補正ステップと、
前記現像ステップで現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域内にあるか否かを判別する判別ステップとを備え、
前記第２の補正ステップは、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域から外れたときは、前記第１の補正ステップで用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に所定の間隙を隔てて配置されると共に現像バイアス電圧が印加されて前記静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体とを有する画像形成装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記画像形成装置の制御方法は、
前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度を検知する濃度検知ステップと、
前記現像バイアス電圧が印加された際に前記現像剤担持体から前記像担持体に流れる電流値を検出する電流値検出ステップと、
前記検出された電流値に基づいて前記現像バイアス電圧を補正するための補正テーブルを生成する補正テーブル生成ステップと、
前記生成された補正テーブル及び所定の制御範囲を有するゲイン値を格納する格納ステップと、
前記格納された補正テーブル及び前記格納されたゲイン値を用いて現像バイアス電圧を補正する第１の補正ステップと、
前記現像剤の濃度を設定する濃度設定ステップと、
前記設定された現像剤の濃度に対応して前記第１の補正ステップで補正された現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加して前記静電潜像を現像する現像ステップと、
前記第１の補正ステップで用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正する第２の補正ステップと、
前記現像ステップで現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域内にあるか否かを判別する判別ステップとを備え、
前記第２の補正ステップは、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域から外れたときは、前記第１の補正ステップで用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムに関し、特に、電子写真方式による画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置の現像技術として、静電潜像が形成された像担持体と所定の間隙（ＳＤギャップ）を隔てて設けられた現像剤担持体に、サイン波、矩形波、又は三角波等のＡＣ電圧を所定のＤＣ電圧に重畳した現像バイアス電圧を印加し、上記ＤＣ電圧と上記像担持体における帯電電位及び露光電位との電位差によって現像画像の濃度を調整する技術がある。
【０００３】
上記現像技術において、例えば、上記像担持体の偏心や上記現像剤担持体の偏心によって上記ＳＤギャップが周期的に変動する。これにより、像担持体と現像剤担持体との電界強度が周期的に変化して上記電位差が変動し、その結果、上記現像画像に濃度ムラが生じる。
【０００４】
上記現像画像の濃度ムラを低減するために、例えば、特許文献１では、現像バイアス電圧のＡＣ電圧成分に対応する電流成分が検出され、当該検出された電流成分に基づいてＤＣ電圧成分が制御される。また、特許文献２では、上記現像バイアス電圧を印加することによって流れる電流の値をＦＦＴ解析し、当該ＦＦＴ解析された電流の値から上記像担持体の偏心や現像剤担持体の偏心によって生じるＳＤギャップの変動を表す周波数成分が抽出される。さらに、特許文献２では、上記抽出された周波数成分と逆相の信号を生成し、当該生成された逆相の信号を現像バイアス電圧へ重畳させることによって現像バイアス電圧を補正し、ＳＤギャップの変動による現像画像の濃度ムラを低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５４４８７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８７０７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術の画像形成装置では、例えば、上記現像バイアス電圧の補正を行った後に上記画像形成装置の印刷処理等において上記画像形成装置内の温度が上昇することにより、上記像担持体の構成部材や上記現像剤担持体の構成部材が熱膨張する。その結果、上記現像バイアス電圧を補正した後にＳＤギャップが経時変化する可能性があり、ＳＤギャップの経時変化は現像画像の濃度ムラを発生させるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、ＳＤギャップが経時変化しても画像の濃度ムラを低減させる画像形成装置及びその制御方法、並びにプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に所定の間隙を隔てて配置されると共に現像バイアス電圧が印加されて前記静電潜像を現像する現像剤を担持する現像剤担持体とを有する画像形成装置であって、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度を検知する濃度検知手段と、前記現像バイアス電圧が印加された際に前記現像剤担持体から前記像担持体に流れる電流値を検出する電流値検出手段と、前記検出された電流値に基づいて前記現像バイアス電圧を補正するための補正テーブルを生成する補正テーブル生成手段と、前記生成された補正テーブル及び所定の制御範囲を有するゲイン値を格納する格納手段と、前記格納された補正テーブル及び前記格納されたゲイン値を用いて現像バイアス電圧を補正する第１の補正手段と、前記現像剤の濃度を設定する濃度設定手段と、前記設定された現像剤の濃度に対応して前記第１の補正手段によって補正された現像バイアス電圧を前記現像剤担持体に印加して前記静電潜像を現像する現像手段と、前記第１の補正手段によって用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正する第２の補正手段と、前記現像手段によって現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域内にあるか否かを判別する判別手段とを備え、前記第２の補正手段は、前記現像された静電潜像の前記現像剤の濃度が所定の領域から外れたときは、前記第１の補正手段によって用いられたゲイン値を変更して前記現像バイアス電圧を再度補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、設定された現像剤の濃度に対応して補正テーブル及びゲイン値を用いて補正された現像バイアス電圧が現像剤担持体に印加されて静電潜像が現像され、現像された静電潜像の現像剤の濃度が所定の領域から外れたときは、ゲイン値を変更して現像バイアス電圧を再度補正するので、所定枚数の印刷処理等でＳＤギャップが経時変化しても現像画像の濃度ムラを低減させることができる。また、補正テーブルを再生成することなく、ゲイン値のみを変更して現像バイアス電圧を再度補正して現像された静電潜像の現像剤の濃度を所定の領域内に戻すことができるため、容易に現像画像の濃度ムラを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の内部の構成を概略的に示す図である。
【図２】図１における作像部の構成を概略的に示す拡大図である。
【図３】図１における画像形成部の現像バイアス制御部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】図３における現像高圧部によって生成される現像バイアス電圧を説明するために用いられる図である。
【図５】現像画像の濃度ムラの発生原因を説明するために用いられる図である。
【図６】図３におけるＡＣ電流検出回路によって検出される電流値を説明するために用いられる図であり、（ａ）はＣＰＵによって出力された駆動信号を表し、（ｂ）はＡＣ電流検出回路によって検出された電流値を表し、（ｃ）はリップル成分増幅回路によって出力された出力信号を表す。
【図７】図３におけるＣＰＵによって実行される現像ＤＣ電圧補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図３におけるＡ／Ｄ変換回路によって出力されたＡＣ電流検出信号のブロック毎の平均値を説明するために用いられる図である。
【図９】図３におけるＡ／Ｄ変換回路によって出力されたＡＣ電流検出信号の移動平均値を説明するために用いられる図であり、（ａ）は図８のＡＣ電流検出信号の平均値のデータを表し、（ｂ）はＡＣ電流検出信号を移動平均したデータを表す。
【図１０】図７のステップＳ１０４で生成された補正テーブルを用いて補正された現像ＤＣ電圧を説明するために用いられる図であり、（ａ）は現像バイアス電圧を印加してＡ／Ｄ変換回路によって出力されたＡＣ電流検出信号を表し、（ｂ）は補正前の現像ＤＣ電圧を表し、（ｃ）は補正後の現像ＤＣ電圧を表す。
【図１１Ａ】図７の現像ＤＣ電圧補正処理における補正効果確認処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】図７の現像ＤＣ電圧補正処理における補正効果確認処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１の補正効果確認処理におけるゲイン値を説明するために用いられる図である。
【図１３】図１１の補正効果確認処理におけるパッチ画像のトナー濃度毎の濃度特性を説明するために用いられる図である。
【図１４】図１１の補正効果確認処理におけるパッチ画像を説明するために用いられる図であり、（ａ）は感光ドラム及びパッチ濃度センサを表し、（ｂ）は感光ドラム上に現像されるパッチ画像を表し、（ｃ）はＨＰ検知信号を表し、（ｄ）はパッチ画像のブロック毎のパッチ濃度センサの出力電圧を表す。
【図１５】図１１の補正効果確認処理におけるパッチ画像の変形例を説明するために用いられる図である。
【図１６】図７の現像ＤＣ電圧補正処理によって補正された現像画像の濃度ムラを説明するために用いられる図であり、（ａ）は補正前の現像画像の濃度を表し、（ｂ）は補正後の現像画像の濃度を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１０００の内部の構成を概略的に示す図である。
【００１３】
図１の画像形成装置１０００は、画像形成部３００、シート給送部３０１、操作部３０２、リーダスキャナ部３０３、及び排紙処理部３０４を備える。画像形成装置１０００は、ユーザが操作部３０２で設定したシート処理の設定情報と、リーダスキャナ部３０３から送信される画像情報とに基づいて、画像形成部３００によって画像形成を行って排紙処理部３０４によって印刷物を出力する。
【００１４】
画像形成部３００は、レーザスキャナユニット７及び作像部３０７を有する。作像部３０７は、感光ドラム１（像担持体）、現像部３、中間転写ベルト８、及び定着部１３を有する。シート給送部３０１は、収納庫１１，３７２を夫々有する給紙部３１１，３１２及び搬送センサ３５０を備える。
【００１５】
シート給送部３０１は、画像形成部３００からのシート要求通知に基づいて、各収納庫１１，３７２に格納されたシートを給紙する。シート給送部３０１は、上記シート要求通知を受けると、搬送センサ３５０までシートを搬送し、画像形成部３００にシートの受け渡しの準備が完了したことの通知を行う。当該通知によって画像形成部３００はシート給送部３０１にシート受け渡し要求通知を行う。シート給送部３０１はシート受け渡し要求通知を受ける毎に１枚ずつ画像形成部３００へシートを搬送する。
【００１６】
画像形成部３００は、上記シート給送部３０１から搬送されたシートに画像形成を行う。具体的には、画像形成部３００は、リーダスキャナ部３０３で読み取られた画像データに基づいてレーザスキャナユニット７によって後述する作像部３０７にレーザ光を射出し、感光ドラム１上に静電潜像を形成する。上記感光ドラム１上の静電潜像は現像部３によって現像されてトナー像が形成され、当該トナー像は上記シートに転写される。上記転写されたシートは定着部１３に搬送され、定着部１３は熱及び圧力によってトナー（現像剤）を溶融して上記シート上に上記トナー像を定着させる。
【００１７】
排紙処理部３０４は、排紙トレイ３６０を有し、画像形成装置１０００において上記シートが搬送される下流側に設けられる。排紙処理部３０４は、画像形成部３００によってトナー像が定着されたシートにユーザが操作部３０２によって設定した処理、例えば、「折り」、「ステイプル」、「穴あけ」を施し、上記処理が施されたシートを排紙トレイ３６０に出力する。
【００１８】
図２は、図１における作像部３０７の構成を概略的に示す拡大図である。
【００１９】
図２の作像部３０７は、感光ドラム１、現像部３、中間転写ベルト８、及び定着部１３の他に、一次帯電器２、現像スリーブ３ａ（現像剤担持体）、一次転写ローラ４、レーザスキャナユニット７、二次転写部９、及びドラムホームポジションセンサ１０を有する。感光ドラム１及び現像スリーブ３ａは所定の間隙（ＳＤギャップ）を隔てて配置される。
【００２０】
感光ドラム１は当該感光ドラム１の回転軸を中心に回転駆動する。一次帯電器２は感光ドラム１の表面を帯電する。ドラムホームポジションセンサ１０は、感光ドラム１の回転位相を検知し、感光ドラム１が１周回転する毎にＨＰ検知信号を生成する。
【００２１】
作像部３０７は、レーザスキャナユニット７から射出されたレーザ光によって感光ドラム１上に静電潜像を形成する。現像部３は、後述する現像バイアス制御部２２０によって生成される現像バイアス電圧が回転駆動される現像スリーブ３ａに印加されると、感光ドラム１上において、上記静電潜像をトナー像に現像する。当該現像されたトナー像は、一次転写ローラ４によってトナー像Ｔとして中間転写ベルト８上に一次転写されて二次転写部９に搬送される。二次転写部９はシート給送部３０１から搬送されたシートＳにトナー像Ｔを二次転写する。感光ドラム１及びドラムホームポジションセンサ１０は、後述する現像バイアス制御部２２０を構成する。
【００２２】
図３は、図１における画像形成部３００の現像バイアス制御部２２０の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２３】
図３の現像バイアス制御部２２０は、感光ドラム１及びドラムホームポジションセンサ１０の他に、現像高圧部２００、制御部２０５、及びパッチ濃度センサ２１０を有する。
【００２４】
現像高圧部２００は、ＡＣ高圧駆動回路２０１、ＡＣトランス２０２、ＤＣ高圧回路２０３、ＡＣ電流検出回路２０４（電流値検出手段）、リップル成分増幅回路２０９、コンデンサＣ１、及び出力抵抗Ｒを有する。制御部２０５は、Ａ／Ｄ変換回路２０６、Ｄ／Ａ変換回路２０７，２１１、メモリを有するＣＰＵ２０８、及び重畳回路２１２を有する。
【００２５】
ＣＰＵ２０８には、ドラムホームポジションセンサ１０及びパッチ濃度センサ２１０が夫々接続されている。ＣＰＵ２０８は、Ａ／Ｄ変換回路２０６及びＤ／Ａ変換回路２０７，２１１と夫々接続され、Ｄ／Ａ変換回路２０７，２１１は重畳回路２１２に夫々接続される。現像高圧部２００のＡＣ高圧駆動回路２０１にはＣＰＵ２０８が接続され、ＤＣ高圧回路２０３には重畳回路２１２が接続され、リップル成分増幅回路にはＡ／Ｄ変換回路２０６が接続されている。ＡＣ高圧駆動回路２０１はＡＣトランス２０２を介して出力抵抗Ｒに接続されるとともにＤＣ高圧回路２０３及びコンデンサＣ１を介してＡＣ電流検出回路２０４に接続される。ＡＣ電流検出回路２０４はリップル成分増幅回路２０９に接続される。出力抵抗Ｒは現像スリーブ３ａに接続される。
【００２６】
ＣＰＵ２０８は、後述するＡＣ電流検出信号に基づいて、後述する現像ＤＣ電圧を補正する補正テーブルを生成し、当該補正テーブルをＣＰＵ２０８内のメモリ（図示しない）に格納する。ＣＰＵ２０８は、当該格納された補正テーブルに相当する信号及び予めＣＰＵ２０８内のメモリに格納されたゲイン値を重畳回路２１２に出力し、現像ＡＣ電圧を生成する駆動信号を現像高圧部２００に出力する。重畳回路２１２は、ＣＰＵ２０８から出力された現像ＤＣ電圧を補正する補正テーブルに相当する信号にＣＰＵ２０８から出力されたゲイン値を重畳した信号である出力設定信号をＤＣ高圧回路２０３へ出力する。
【００２７】
ＡＣ高圧駆動回路２０１は、ＣＰＵ２０８によって出力された駆動信号に基づいて現像ＡＣ電圧を生成する。ＤＣ高圧回路２０３は、重畳回路２１２によって出力された出力設定信号に基づいて現像ＤＣ電圧を生成する。現像高圧部２００は現像ＡＣ電圧に現像ＤＣ電圧を重畳することによって現像バイアス電圧が生成される。当該生成された現像バイアス電圧は現像スリーブ３ａに印加される。本実施の形態における現像バイアス電圧は、図４で表されるように、例えば、周波数２．７ｋＨｚ、振幅１５００Ｖの矩形波である現像ＡＣ電圧に３００Ｖの現像ＤＣ電圧が重畳された電圧である。
【００２８】
本実施の形態において、感光ドラム１における帯電電位Ｖｄと現像ＤＣ電圧Ｖｄｃとの電位差Ｖｃｏｎｔ（図５）によって現像画像の暗部の濃度が制御され、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃと感光ドラム１における露光電位Ｖｌとの電位差Ｖｂａｃｋ（図５）によって現像画像の明部の濃度が制御される。
【００２９】
ところで、感光ドラム１では、電位差Ｖｃｏｎｔや電位差Ｖｂａｃｋがばらつくことによって現像画像に濃度ムラが生じる。これに対応して、本実施の形態では、例えば、ＳＤギャップが広がって電位差Ｖｃｏｎｔが小さくなったときは、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃを下げるように補正して電位差Ｖｃｏｎｔを大きくし、ＳＤギャップが狭まって電位差Ｖｃｏｎｔが大きくなったときは、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃを上げるように補正して電位差Ｖｃｏｎｔを小さくする。このように、本実施の形態では、現像ＤＣ電圧Ｖｄｃを補正することによって電位差Ｖｃｏｎｔや電位差Ｖｂａｃｋの変動を抑制し、現像画像の濃度ムラを低減させる。
【００３０】
図３に戻り、ＡＣ電流検出回路２０４は、ＡＣトランス２０２及び出力抵抗Ｒを介し、静電容量ＣＬの回路２１３に流れる電流値を検出する。回路２１３は現像スリーブ３ａ及び感光ドラム１のＳＤギャップの電気的な等価回路である。つまり、ＡＣ電流検出回路２０４は、現像スリーブ３ａ及び感光ドラム１間に流れる電流値を検出する。本実施の形態では、上記電流値をＡ／Ｄ変換した後述するＡＣ電流検出信号によって現像スリーブ３ａ及び感光ドラム１のＳＤギャップの変動を検知することができる。
【００３１】
ＡＣ電流検出回路２０４は、上記現像バイアス電圧が現像スリーブ３ａに印加され、ＣＰＵ２０８によって図６（ａ）で表される波形のような駆動信号が出力されると、ＡＣ電流検出回路２０４のＡ地点において、図６（ｂ）で表される波形のような電流値を検出する。当該検出された電流値はリップル成分増幅回路２０９によって図６（ｃ）で表される波形のようにリップル成分のみが増幅した出力信号としてＡ／Ｄ変換回路２０６に出力される。Ａ／Ｄ変換回路２０６は、リップル成分増幅回路２０９によって出力された出力信号をアナログ信号からデジタル信号に変換してＡＣ電流検出信号としてＣＰＵ２０８に出力する。
【００３２】
パッチ濃度センサ２１０は、ＬＥＤ等の発光部と受光部とで構成される。上記発光部は感光ドラム１上の後述するパッチ画像に光を当て、上記受光部は上記パッチ画像からの反射光を受光する。上記パッチ画像のトナー濃度が濃い場合には、トナーによって反射光の一部が吸収されるので、上記受光部で検知される反射光の光量は小さくなる。一方、上記パッチ画像のトナー濃度が薄い場合には、上記受光部で検知される反射光の光量は大きくなる。パッチ濃度センサ２１０は、上記受光部によって受光した反射光の光量に応じた電圧の出力信号をＣＰＵ２０８に出力する。
【００３３】
図７は、図３におけるＣＰＵ２０８によって実行される現像ＤＣ電圧補正処理の手順を示すフローチャートである。
【００３４】
図７の処理は印刷開始時にＣＰＵ２０８によって実行される。図７の処理は、Ａ／Ｄ変換回路２０６によって出力されたＡＣ電流検出信号からＳＤギャップの変動を検知し、上記出力されたＡＣ電流検出信号に基づいて現像ＤＣ電圧を補正する補正テーブルを生成し、さらに、当該生成された補正テーブルに後述するゲイン値を重畳させて現像ＤＣ電圧を補正する。
【００３５】
図７において、まず、現像スリーブ３ａに現像バイアス電圧を印加する（ステップＳ１０１）。次いで、ドラムホームポジションセンサ１０からのＨＰ検知信号に同期して、Ａ／Ｄ変換回路２０６によって出力されたＡＣ電流検出信号を読み込む（ステップＳ１０２）。上記ＡＣ電流検出信号は、ＡＣ電流検出回路２０４によって検出された電流値をリップル成分増幅回路２０９によってリップル成分のみ増幅した出力信号（図６（ｃ）参照）をＡ／Ｄ変換した信号である。
【００３６】
次いで、ステップＳ１０２で読み込まれたＡＣ電流検出信号を移動平均して後述するＡＣ電流検出信号の移動平均値を算出する（ステップＳ１０３）。
【００３７】
ステップＳ１０３において、上記ＡＣ電流検出信号は、図８で表されるように、ドラムホームポジションセンサ１０からのＨＰ検知信号に基づいて感光ドラム１の回転毎にブロックａ０〜ａ１９に等間隔に分割され、当該分割されたブロックａ０〜ａ１９毎に平均値が算出される。さらに、当該算出された各ブロックａ０〜ａ１９の平均値に関し、感光ドラム１の２０周分のブロックａ０〜ａ１９の平均値のデータ（図９（ａ））を用いて下記式（１）によって移動平均値ＩｓｎｓＭＡ（ｎ）が算出される。当該算出された移動平均値ＩｓｎｓＭＡ（ｎ）のデータは図９（ｂ）で表される。Ｉｓｎｓ（ｎ）ｍはｍ周目のブロックａｎにおける平均値を表し、上記ａｎは２０分割されたブロック名ａ０〜ａ１９を表す。
【００３８】
ＩｓｎｓＭＡ（ｎ）＝（Ｉｓｎｓ（ｎ）ｍ＋Ｉｓｎｓ（ｎ）ｍ＋１＋・・・＋Ｉｓｎｓ（ｎ）ｍ＋１９）／２０  …  （１）
図７に戻り、上記ステップＳ１０３で算出された移動平均値に基づいて、ドラムホームポジションセンサ１０からのＨＰ検知信号に同期して、現像ＤＣ電圧を補正する補正テーブルを生成する（ステップＳ１０４）（補正テーブル生成手段）。上記補正テーブルはブロックａ０〜ａ１９毎に生成される。
【００３９】
上記現像ＤＣ電圧は、上記補正テーブルにより、例えば、図１０（ａ）で表されるＡＣ電流検出信号に対応して図１０（ｂ）で表される波形から図１０（ｃ）で表される波形のように補正される。
【００４０】
図７に戻り、当該生成された補正テーブルをＣＰＵ２０８内のメモリに格納し（ステップＳ１０５）（格納手段）、現像バイアス電圧をオフする（ステップＳ１０６）。次いで、後述する図１１の補正効果確認処理を実行して、ステップＳ１０５で格納された補正テーブルに後述するゲイン値を重畳させて補正された現像ＤＣ電圧を用いて現像されたパッチ画像のトナー濃度を検知して上記補正の効果を確認し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０７で補正の効果が確認された現像ＤＣ電圧に基づいた現像バイアス電圧を現像スリーブ３ａに印加し（ステップＳ１０８）、作像を行った（ステップＳ１０９）後、本処理を終了する。
【００４１】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図７の現像ＤＣ電圧補正処理における補正効果確認処理の手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図１１Ａ及び図１１Ｂの処理は、ＣＰＵ２０８によって実行される。
【００４３】
上記ステップＳ１０５で補正テーブルが格納された後に、例えば、画像形成装置１０００の印刷処理等において画像形成装置１０００内の温度が上昇することにより、感光ドラム１や現像スリーブ３ａが熱膨張し、その結果、ＳＤギャップが経時変化して現像画像の濃度ムラが生じる。
【００４４】
これに対応して、図１１Ａ及び図１１Ｂの処理では、ステップＳ１０５で格納された補正テーブルに予めＣＰＵ２０８内のメモリに格納されたゲイン値を重畳させて補正された現像ＤＣ電圧を用いて現像されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときはゲイン値を変更して現像ＤＣ電圧を補正する。
【００４５】
図１１Ａ及び図１１Ｂの処理において、まず、予めＣＰＵ２０８内のメモリに格納されたゲイン値を初期値に設定してパッチ画像の濃度を所定の濃度に設定し（ステップＳ２００）（濃度設定手段）、ステップＳ１０５で格納された補正テーブルに上記ゲイン値を重畳させて（第１の補正手段）補正された現像ＤＣ電圧を用いて上記所定の濃度に設定されたパッチ画像を感光ドラム１上に現像する（ステップＳ２０１）（現像手段）。本実施の形態では、ステップ２００において、上記ゲイン値は、例えば、初期値「１．０」に設定される。上記ゲイン値は、図１２で表されるように、例えば、「０．５」〜「１．５」の制御範囲を有する。
【００４６】
上記パッチ画像は、複数の濃度（階調）を有する。本実施の形態では、図１３で表される濃度Ａ，Ｂ，Ｃを有し、ステップ２００では、濃度Ｃに設定される。上記パッチ画像は、パッチ濃度センサ２１０で読み取り可能な位置で且つ感光ドラム１の所定の位置に均一に現像され、図１４（ａ）で表される感光ドラム１において、図１４（ｂ）で表されるように、主走査方向（感光ドラム１の回転軸方向）に所定幅を持った感光ドラム１の１周分に相当する画像である。上記パッチ画像の幅は、パッチ濃度センサ２１０の取り付け位置及びパッチ濃度センサ２１０の検出精度によって規定される。
【００４７】
図１１に戻り、パッチ濃度センサ２１０によって感光ドラム１上に現像されたパッチ画像のトナー濃度を検知し（ステップＳ２０２）（濃度検知手段）、当該検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ２０３）（判別手段）。
【００４８】
本実施の形態では、図１４（ｃ）で表されるＨＰ検知信号に基づいて等間隔に分割されたブロックａ０〜ａ１９毎に補正テーブルが生成されるので、上記ブロックａ０〜ａ１９毎（図１４（ｂ）における黒丸で示す地点）に上記パッチ画像のトナー濃度が検知される。上記ブロックａ０〜ａ１９毎のパッチ濃度センサ２１０の出力電圧は図１４（ｄ）で表される。
【００４９】
本実施の形態において、パッチ濃度センサ２１０は上記受光部によって受光した反射光の光量に応じた電圧の出力信号を出力する。ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２０８は、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度におけるパッチ濃度センサ２１０の出力信号の電圧が所定の濃度（例えば、図１３で表される濃度Ｃ）におけるパッチ濃度センサ２１０の出力信号の電圧（例えば、２．５Ｖ）の±０．１Ｖの範囲（例えば、２．４Ｖ〜２．６Ｖ）内であるか否かを判別する。
【００５０】
図１１に戻り、ステップＳ２０３の判別の結果、上記検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときは、上記ゲイン値を当該ゲイン値より１段階大きい値に変更する（ステップＳ２０４）。なお、ステップＳ２０４において、上記ゲイン値が当該ゲイン値より１段階小さい値に変更されてもよい。
【００５１】
ＳＤギャップの変動を表すＡＣ電流検出信号は、ＳＤギャップが経時変化すると、ブロックａ０〜ａ１９において一様に変動（ほぼ同じ量だけ変動）する傾向にある。このため、本実施の形態では、ＳＤギャップの経時変化による現像ＤＣ電圧の補正において、補正テーブルを再生成することなく、ゲイン値のみを変更する。
【００５２】
次いで、ステップＳ２０１で用いられた補正テーブルにステップＳ２０４で変更されたゲイン値を重畳させて（第２の補正手段）補正された現像ＤＣ電圧を用いて感光ドラム１上にステップＳ２０１で用いられた濃度のパッチ画像を現像し（ステップＳ２０５）（現像手段）、パッチ濃度センサ２１０によって感光ドラム１上に現像されたパッチ画像のトナー濃度を検知し（ステップＳ２０６）（濃度検知手段）、当該検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ２０７）（判別手段）。
【００５３】
ステップＳ２０７の判別の結果、上記検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときは、ステップＳ２０６で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より小さいか否かを判別する（ステップＳ２０８）。
【００５４】
ステップＳ２０８の判別の結果、ステップＳ２０６で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より小さいときは、上記ゲイン値を当該ゲイン値より１段階大きい値にすることによって補正効果が得られるので、ステップＳ２０４に戻って、上記ゲイン値を当該ゲイン値よりさらに１段階大きい値に変更する。
【００５５】
ステップＳ２０８の判別の結果、ステップＳ２０６で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より大きいときは、上記ゲイン値を大きい値にしても補正効果が得られないので、上記ゲイン値を初期値から１段階小さい値に変更する（ステップＳ２０９）。
【００５６】
ステップＳ２０９において、ステップＳ２０４で上記ゲイン値が当該ゲイン値より１段階小さい値に変更されたときは、上記ゲイン値が初期値から１段階大きい値に変更されてもよい。
【００５７】
次いで、ステップＳ２０１で用いられた補正テーブルにステップＳ２０９で変更されたゲイン値を重畳させて（第２の補正手段）補正された現像ＤＣ電圧を用いて感光ドラム１上にステップＳ２０１で用いられた濃度のパッチ画像を現像し（ステップＳ２１０）（現像手段）、パッチ濃度センサ２１０によって感光ドラム１上に現像されたパッチ画像のトナー濃度を検知し（ステップＳ２１１）（濃度検知手段）、当該検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ２１２）（判別手段）。
【００５８】
ステップＳ２１２の判別の結果、上記検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときは、ステップＳ２１１で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より小さいか否かを判別する（ステップＳ２１３）。
【００５９】
ステップＳ２１３の判別の結果、ステップＳ２１１で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より小さいときは、上記ゲイン値を当該ゲイン値より１段階小さい値にすることによって補正効果が得られるので、ステップＳ２０９に戻って、上記ゲイン値を当該ゲイン値よりさらに１段階小さい値に変更する。
【００６０】
ステップＳ２１３の判別の結果、ステップＳ２１１で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差より大きいときは、上記ゲイン値を小さい値にしても補正効果が得られないので、ゲイン値を初期値に設定し（ステップＳ２１４）、パッチ画像のトナー濃度をステップＳ２００で設定されたトナー濃度と異なるトナー濃度に設定して（ステップＳ２１５）（濃度設定手段）、ステップＳ２０１に戻る。
【００６１】
ステップＳ２０３、Ｓ２０７、又はＳ２１２の判別の結果、上記検知されたパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲内にあるときは、本処理を終了する。
【００６２】
図７並びに図１１Ａ及び図１１Ｂの処理によれば、ステップＳ１０５で格納された補正テーブルにゲイン値を重畳させて（第１の補正手段）補正された現像ＤＣ電圧を用いて所定の濃度に設定されたパッチ画像が感光ドラム１上に現像され、現像されたパッチ画像のトナー濃度が所定の領域から外れたときは（ステップＳ２０３でＮＯ）、ゲイン値を変更して現像ＤＣ電圧を再度補正するので、所定枚数の印刷処理等でＳＤギャップが経時変化しても現像画像の濃度ムラを図１６（ａ）で表される波形から図１６（ｂ）で表される波形のように低減させることができる。また、補正テーブルを再生成することなく、ゲイン値のみを変更して現像ＤＣ電圧を再度補正して現像されたパッチ画像のトナー濃度を所定の領域内に戻すことができるため、容易に現像画像の濃度ムラを低減させることができる。
【００６３】
図７並びに図１１Ａ及び図１１Ｂの処理によれば、現像バイアス電圧の現像ＤＣ電圧を補正するので、トナー濃度を調整する、感光ドラム１における帯電電位Ｖｄと現像バイアス電圧の現像ＤＣ電圧Ｖｄｃとの電位差Ｖｃｏｎｔ（図５）及び現像バイアス電圧の現像ＤＣ電圧Ｖｄｃと感光ドラム１における露光電位Ｖｌとの電位差Ｖｂａｃｋ（図５）を制御することができる。これにより、現像画像の濃度ムラを確実に低減させることができる。
【００６４】
図７並びに図１１Ａ及び図１１Ｂの処理によれば、パッチ画像は、パッチ濃度センサ２１０で読み取り可能な位置で且つ感光ドラム１の所定の位置に均一に現像され、図１４（ａ）で表される感光ドラム１において、図１４（ｂ）で表されるように、主走査方向（感光ドラム１の回転軸方向）に所定幅を持った感光ドラム１の１周分に相当する画像であるため、パッチ画像のトナー濃度を確実に検知することができる。これにより、必要最小限の範囲のパッチ画像を形成するためだけに必要なトナー、すなわち、少量のトナーで補正効果を確認することができる。
【００６５】
図７並びに図１１Ａ及び図１１Ｂの処理によれば、パッチ画像は、複数の濃度（階調）を有するので、複数の濃度のうち補正効果が顕著に表れるパッチ画像のトナー濃度で補正効果を確認することができる。これにより、効率的に補正効果を確認することができる。
【００６６】
図１１Ａ及び図１１Ｂの処理では、上記ゲイン値を変更しても濃度ムラが低減されないときにステップＳ２１５で上記パッチ画像のトナー濃度を変更しているが、図１５で表されるように、感光ドラム１の回転毎に異なるトナー濃度のパッチ画像を現像し、当該現像された各パッチ画像のトナー濃度を検知してもよく、上記検知された各パッチ画像のトナー濃度が所定の範囲内にあるか否かを判別し、上記検知されたパッチ画像のうち所定のパッチ画像のトナー濃度又は上記検知された全てのパッチ画像のトナー濃度が所定の範囲から外れたときにゲイン値を変更してもよい。これにより、例えば、トナー濃度Ｃでは、ステップＳ２０８において、ステップＳ２０６で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差を表す値が、ステップＳ２０２で検知されたパッチ画像のトナー濃度とステップＳ２０１で用いられたトナー濃度との差を表す値とほぼ同値となって補正効果を確認することができない場合であっても、トナー濃度Ａでは、上記差を表す２つの値に差が生じて補正効果を確認することができる。これにより、確実に補正効果を確認することができる。
【００６７】
また、図１１Ａ及び図１１Ｂの処理では、中間転写ベルト８上のトナー濃度を検知するパッチ濃度センサによって中間転写ベルト８に一次転写されたパッチ画像のトナー濃度を検知してもよい。これにより、シートＳに転写される直前のパッチ画像のトナー濃度のムラを検知することができ、もって、現像ＤＣ電圧の補正を行ってパッチ画像が現像された後で当該パッチ画像が中間転写ベルト８に転写されるまでの間に生じる濃度ムラも考慮した補正を行うことができる。
【００６８】
さらに、図１１Ａ及び図１１Ｂの処理では、印刷開始時に上述した各処理を実行しているが、画像形成装置１０００の電源投入時、画像形成装置１０００の開閉扉を開閉した後、印刷ジョブの実行前後、印刷ジョブの実行中、又は所定の枚数が印刷された後等に実行してもよい。すなわち、所望のタイミングで補正効果を確認してもよく、これにより、ユーザの利便性を向上することができる。
【００６９】
上述した本実施の形態では、ＣＰＵ２０８内のメモリに現像ＤＣ電圧の補正テーブルが格納されたが、当該補正テーブルはＣＰＵ周辺回路であるＲＡＭ又はＡＳＩＣやＦＰＧＡ内のレジスタに格納されてもよい。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、当該システム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵ，ＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理を実行することによって実現してもよく、ネットワーク又は各種記憶媒体を介して取得したソフトウェア（プログラム）をパーソナルコンピュータ（ＣＰＵ，プロセッサ）にて実行することによって実現してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１  感光ドラム
３ａ  現像スリーブ
１０  ドラムホームポジションセンサ
２００  現像高圧部
２０１  ＡＣ高圧駆動回路
２０２  ＡＣトランス
２０３  ＤＣ高圧回路
２０４  ＡＣ電流検出回路
２０５  制御部
２０６  Ａ／Ｄ変換回路
２０７，２１１  Ｄ／Ａ変換回路
２０８  ＣＰＵ
２０９  リップル成分増幅回路
２１０  パッチ濃度センサ
２１２  重畳回路
【図１】
2016004117.tif 000003
【図２】
2016004117.tif 000004
【図３】
2016004117.tif 000005
【図４】
2016004117.tif 000006
【図５】
2016004117.tif 000007
【図６】
2016004117.tif 000008
【図７】
2016004117.tif 000009
【図８】
2016004117.tif 000010
【図９】
2016004117.tif 000011
【図１０】
2016004117.tif 000012
【図１１Ａ】
2016004117.tif 000013
【図１１Ｂ】
2016004117.tif 000014
【図１２】
2016004117.tif 000015
【図１３】
2016004117.tif 000016
【図１４】
2016004117.tif 000017
【図１５】
2016004117.tif 000018
【図１６】
2016004117.tif 000019