(57)【要約】【課題】帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラを抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】潜像担持体と、回転可能な帯電部材と、帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、潜像書込手段と、現像手段とを有する作像手段を備えた画像形成装置において、帯電部材の回転姿勢検知手段と、帯電された潜像担持体の表面に潜像を書き込まずに現像し作像した帯電ムラ検知用画像の画像濃度に関する情報を検知する画像濃度情報検知手段の検知結果と、回転姿勢検知手段の検知結果とに基づいて、帯電部材の一回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラから潜像担持体の帯電ムラを把握し、それに基づいて、電圧出力値を所定のパターンで変化させる変化パターンデータを構築するデータ構築処理を所定のタイミングで実施し且つ作像動作にて、変化パターンデータに基づいて電圧出力値を変化させながら潜像担持体を帯電させる電圧変化処理を実施する制御手段を設けた。【選択図】図１
2017090655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
回転しながら前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記帯電部材に印加するための電圧を出力する帯電電源と、
帯電した前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、
トナーを含有する現像剤で前記潜像を現像する現像手段とを有する作像手段を備えた画像形成装置において、
前記帯電部材の回転姿勢を検知する回転姿勢検知手段と、
前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面を、前記潜像書込手段によって潜像を書き込まずに、前記現像手段によって現像することで作像された帯電ムラ検知用画像の画像濃度に関する情報を検知する画像濃度情報検知手段と、
前記回転姿勢検知手段の検知結果と前記画像濃度情報検知手段の検知結果とに基づいて、前記帯電部材の一回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラから前記潜像担持体の帯電ムラを把握し、その帯電ムラに基づいて、前記帯電電源からの電圧の出力値を所定のパターンで変化させるための変化パターンデータを構築するデータ構築処理を所定のタイミングで実施し、且つ、前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面に、前記潜像書込手段によって潜像を書き込み前記現像手段で該潜像を現像して画像を作像する作像動作にて、前記変化パターンデータに基づいて前記帯電電源からの電圧の出力値を変化させながら前記潜像担持体を帯電させる電圧変化処理を実施する制御手段とを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記帯電ムラ検知用画像がハーフトーン画像であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像形成装置において、
前記帯電電源は、前記トナーの正規帯電極性と同極性の電圧を前記帯電部材に印加するものであり、
前記正規帯電極性と同極性の電圧を前記現像手段に印加する現像電源を有しており、
前記帯電ムラ検知用画像の作像時に、前記現像電源から前記現像手段に印加される電圧よりも、前記帯電電源から前記帯電部材に印加される電圧のほうが絶対値で小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記帯電部材の少なくとも一回転周期分の前記変化パターンデータを用いて前記電圧変化処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記画像濃度情報検知手段は、正反射光を受光する正反射光受光手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記画像濃度検知手段は、正反射光を受光する正反射光受光手段と、拡散反射光を受光する拡散反射光受光手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一記載の画像形成装置において、
作像動作前に前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記電圧変化処理にて、前記回転姿勢検知手段によって所定の回転姿勢が検知されたタイミングで、前記変化パターンデータのデータを読み込む際のデータ読み込み位置をリセットするように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８に記載の画像形成装置において、
所定枚数の作像動作を実施する毎に前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９に記載の画像形成装置において、
前記作像手段によって作像した画像濃度検知用画像の画像濃度に関する情報を前記画像濃度検知手段によって検知した結果に基づいて、前記作像手段の作像条件を調整する作像条件調整処理を、前記データ構築処理と合わせて実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一記載の画像形成装置において、
装置内の環境を検知する環境検知手段を有しており、
前記環境検知手段によって環境変動を検知した結果に基づいて、前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一記載の画像形成装置において、
前記帯電部材の脱着を検知する脱着検知手段を有しており、
前記脱着手段によって前記作像手段の脱着が検知されたことに基づいて、前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、回転しながら潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、帯電部材に印加するための電圧を出力する帯電電源と、帯電した潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段とを備える画像形成装置が知られている。
【０００３】
特許文献１には、係る画像形成装置であって、帯電部材として、潜像担持体たる感光体に当接しながら感光体を帯電させる回転可能な帯電ローラを備えたものが記載されている。そして、所定のタイミングで、帯電ローラを感光体から離間させてから導電性ローラに当接させ、それらローラを回転させながら両者間に流れる電流を検知し、その検知結果に基づいて帯電ローラの回転方向の電気抵抗ムラを検知する。検知した電気抵抗ムラの大きさが所定値を超えると、その電気抵抗ムラに基づいて、帯電部材に印加する電圧を所定のパターンで変化させるための変化パターンデータを構築する。そして、帯電ローラを回転駆動しながら、前述の変化パターンデータに従って電源からの出力値を変化させる。この出力変化により、帯電ローラの電気抵抗ムラを低減して、電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラを抑えることができるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、帯電ローラ回転周期で感光体に発生する帯電ムラのパターンと、導電性ローラと帯電ローラとを当接させて検出した帯電ローラの一周あたりにおける電気抵抗ムラのパターンとが全く同じものになるとは限らない。例えば、感光体の帯電電位は、帯電ローラの電気抵抗の他に、帯電ローラと感光体との当接幅（表面移動方向の当接長さ）の平均値、帯電ローラの偏心に起因する当接幅や当接圧の変動などといった当接条件にも影響を受ける。また、帯電ローラを感光体に接触させない非接触帯電方式では、帯電ローラに対向する感光体の曲率、帯電ローラと感光体との間に形成されるギャップの平均値、帯電ローラの偏心に起因するギャップの変動などといった対向条件にも影響を受ける。装置のレイアウト上の制約や寸法精度などの限界により、電気抵抗検出時における帯電ローラと導電性ローラとの当接条件や対向条件と、作像動作時における帯電ローラと感光体との当接条件や対向条件とを全く同じにすることは困難である。このため、特許文献１に記載の画像形成装置では、帯電ローラの電気抵抗ムラのパターンに基づいて感光体に実際に発生している帯電ムラのパターンを正確に把握することができずに、画像濃度ムラを十分に抑えることができなくなるおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、潜像担持体と、回転しながら前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記帯電部材に印加するための電圧を出力する帯電電源と、帯電した前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む潜像書込手段と、トナーを含有する現像剤で前記潜像を現像する現像手段とを有する作像手段を備えた画像形成装置において、前記帯電部材の回転姿勢を検知する回転姿勢検知手段と、前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面を、前記潜像書込手段によって潜像を書き込まずに、前記現像手段によって現像することで作像された帯電ムラ検知用画像の画像濃度に関する情報を検知する画像濃度情報検知手段と、前記回転姿勢検知手段の検知結果と前記画像濃度情報検知手段の検知結果とに基づいて、前記帯電部材の一回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラから前記潜像担持体の帯電ムラを把握し、その帯電ムラに基づいて、前記帯電電源からの電圧の出力値を所定のパターンで変化させるための変化パターンデータを構築するデータ構築処理を所定のタイミングで実施し、且つ、前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面に、前記潜像書込手段によって潜像を書き込み前記現像手段で現像してトナー像を作像する作像動作にて、前記変化パターンデータに基づいて前記帯電電源からの電圧の出力値を変化させながら前記潜像担持体を帯電させる電圧変化処理を実施する制御手段とを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
以上、本発明によれば、帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラを抑制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】帯電電源から帯電ローラに印加する電圧の出力補正の実行フロー図。
【図２】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図３】画像形成部を拡大して示す拡大構成図。
【図４】Ｙ用の感光体及び帯電装置を拡大して示す拡大構成図。
【図５】帯電ローラを拡大して示す拡大斜視図。
【図６】Ｙ用の回転姿勢検知センサからの出力電圧の経時変化を示すグラフ。
【図７】実施形態に係る複写機における電気回路の要部を示すブロック図。
【図８】光学センサユニットに搭載されたＫ用の反射型フォトセンサを示す拡大構成図。
【図９】光学センサユニットに搭載されたＹ用の反射型フォトセンサを示す拡大構成図。
【図１０】帯電像パターンの現像時の帯電バイアスと現像バイアスとの関係を示す図。
【図１１】異なるセンサヘッド下に各色画像パターンを形成する場合における画像パターンの概略図。
【図１２】帯電像パターンのトナー付着量の周期変動と、回転姿勢検知センサ出力との関係を示すグラフ。
【図１３】帯電ローラ一回転周期切り出し結果の一例を示すグラフ。
【図１４】帯電ローラ一回転周期の電位変動曲線、相殺曲線、及び安定電位の関係の一例を示すグラフ。
【図１５】制御部の構成図。
【図１６】中央のセンサヘッドのみを画像パターン検知に使用する場合における画像パターンの概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のフルカラー複写機（以下、単に複写機という）１の実施形態について説明する。まず、実施形態に係る複写機１の基本的な構成について説明する。図２は、実施形態に係る複写機１を示す概略構成図である。同図において、複写機１は、記録シートＰに画像を形成する画像形成部１００、画像形成部１００に対して記録シートＰを供給する給紙装置２００、原稿の画像を読み取るスキャナ３００などを備えている。また、スキャナ３００の上部に取り付けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）４００なども備えている。画像形成部１００には、記録シートＰを手差しでセットするための手差しトレイ６や、画像形成済みの記録シートＰをスタックするためのスタックトレイ７などが設けられている。
【０００９】
図３は、画像形成部１００を拡大して示す拡大構成図である。画像形成部１００には、転写体たる無端状の中間転写ベルト１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１４，１５，１６に張架された状態で、それら支持ローラの何れか１つの回転駆動により、図中時計回り方向に無端移動せしめられる。支持ローラ１４，１５，１６のうちの第一支持ローラ１４と第二支持ローラ１５との間で移動するベルト部分のおもて面には、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４つの作像ユニットが対向している。また第二支持ローラ１５と第三支持ローラ１６との間で移動するベルト部分のおもて面には、中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像の画像濃度（単位面積あたりのトナー付着量）を検知するための光学センサユニット１５０が対向している。
【００１０】
図２において、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの上方には、書込装置２１が設けられている。この書込装置２１は、スキャナ３００で読み取られた原稿の画像情報に基づいて、レーザー制御部によって半導体レーザーを駆動して書込光を出射する。そして、その書込光により、各作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋに設けられた潜像担持体たるドラム状の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを露光走査して感光体に静電潜像を形成する。なお、書込光の光源としては、レーザーダイオードに限るものではなく、例えばＬＥＤであってもよい。
【００１１】
図４は、Ｙ用の感光体２０Ｙ及び帯電装置７０Ｙを拡大して示す拡大構成図である。帯電装置７０Ｙは、感光体２０Ｙに当接して連れ回る帯電ローラ７１Ｙと、帯電ローラ７１Ｙに当接して連れ回る帯電クリーニングローラ７５Ｙと、回転姿勢検知センサとを有している。
【００１２】
図５は、帯電ローラ７１Ｙを拡大して示す拡大斜視図である。帯電ローラ７１Ｙは、円柱状の本体部７１ａＹ、本体部７１ａＹの回転軸線方向の両端側にそれぞれ配設された大径部７１ｂＹ、軸受けに回転自在に支持される回転軸部７１ｃＹなどを有している。本体部７１ａＹは、円柱状の芯金、これの表面に被覆された導電層、これの表面に被覆された表面層などを具備している。また、本体部７１ａＹよりも大きな直径の円盤状に成型された大径部７１ｂＹは絶縁性の材料からなる。また、回転軸部７１ｃＹは金属材料からなり、本体部７１ａＹの芯金に導通している。かかる構成の帯電ローラ７１Ｙは、付勢手段によって感光体２０Ｙに向けて付勢されることで、回転軸線方向の両端部にそれぞれ存在する２つの大径部７１ｂＹを感光体２０Ｙに当接させる。この当接により、帯電ローラ７１Ｙは感光体２０Ｙに連れ回りすることが可能になっている。大径部７１ｂＹよりも小径の本体部７１ａＹは、感光体２０Ｙとの間に微小ギャップを形成する。その微小ギャップ内で放電が発生することで、感光体２０Ｙの表面が一様に帯電せしめられる。かかる放電を生起せしめるために、本体部７１ａＹの芯金に導通している回転軸部７１ｃＹに対して、直流電圧と交流電圧とを重畳した重畳電圧からなる帯電バイアスが印加される。なお、帯電ローラ７１Ｙとしては、大径部７１ｂＹを具備せず、本体部７１ａＹを感光体２０Ｙに接触させる接触方式の帯電ローラを採用してもよい。
【００１３】
２つの大径部７１ｂＹの端面からそれぞれ突出している回転軸部７１ｃＹの一方は、回転姿勢検知センサ７６Ｙを貫いており、回転姿勢検知センサ７６Ｙから突出している部分が軸受けによって受けられている。回転姿勢検知センサ７６Ｙは、回転軸部７１ｃＹに固定されて回転軸部７１ｃＹと一体的に回転する遮光部材７７Ｙや、透過型フォトセンサ７８Ｙなどを具備している。遮光部材７７Ｙは、回転軸部７１ｃＹの周面における所定の箇所において法線方向に突出する形状になっており、帯電ローラ７１Ｙが所定の回転姿勢になったときに、透過型フォトセンサ７８Ｙの発光素子と受光素子との間に介在する。これにより、受光素子が受光しなくなることで、透過型フォトセンサ７８Ｙからの出力電圧値が大きく低下する。つまり、透過型フォトセンサ７８Ｙは、帯電ローラ７１Ｙが所定の回転姿勢になると、そのことを検知して出力電圧値を大きく低下させる。
【００１４】
図６は、Ｙ用の回転姿勢検知センサ７６Ｙからの出力電圧の経時変化を示すグラフである。なお、回転姿勢検知センサ７６Ｙからの出力電圧は、具体的には、透過型フォトセンサ７８Ｙからの出力電圧のことである。帯電ローラ７１Ｙが回転しているとき、大半の時間は、回転姿勢検知センサ７６Ｙから６［Ｖ］の電圧が出力される。但し、帯電ローラ７１Ｙが一周する毎に、回転姿勢検知センサ７６Ｙからの出力電圧が一瞬だけ０［Ｖ］付近まで大きく低下する。これは、帯電ローラ７１Ｙが一周する毎に、遮光部材７７Ｙが透過型フォトセンサ７８Ｙの発光素子と受光素子との間に介在して、受光素子が光を受光しなくなるからである。このように出力電圧が大きく低下するタイミングは、帯電ローラ７１Ｙが所定の回転姿勢になったタイミングである。
【００１５】
図４において、帯電装置７０Ｙの帯電クリーニングローラ７５Ｙは、導電性の芯金、これの周面に被覆された弾性層などを具備している。弾性層は、メラミン樹脂を微細発泡させたスポンジ状の部材からなり、帯電ローラ７１Ｙの本体部７１ａＹに当接しながら回転することで、本体部に付着している残トナーなどのゴミを本体部から除去することで、異常画像の発生を抑えている。
【００１６】
図３において、現像装置８０Ｙは、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものであるが、磁性キャリアを含有しない一成分現像剤を用いる一成分現像方式のものを採用してもよい。この現像装置８０Ｙは、現像ケース内に設けられた攪拌部と現像部とを具備している。攪拌部においては、二成分現像剤（以下、単に現像剤という）が三本のスクリュー部材によって攪拌搬送されて現像部に供給される。
【００１７】
現像部では、自らの周面の一部を、現像装置本体ケースの開口を通じて感光体２０Ｙに対して所定の現像ギャップＧを介して対向させながら回転駆動する現像スリーブ８１Ｙが配設されている。現像剤担持体たる現像スリーブ８１Ｙは、マグネットローラを自らに連れ回らせないように内包している。攪拌部から現像部の現像スリーブ８１Ｙに供給された現像剤は、スリーブに内包されるマグネットローラの発する磁力の作用によって現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられる。現像スリーブ８１Ｙの表面に汲み上げられた現像剤は、マグネットローラの発する磁力によって穂立ち状態となって磁気ブラシを形成する。そして、現像スリーブ８１Ｙの回転に伴って、規制ブレード８７Ｙの先端と現像スリーブ８１Ｙとの間に形成された規制ギャップを通過して層厚が規制された後に、感光体２０Ｙに対向する現像領域まで搬送される。
【００１８】
現像領域では、現像スリーブ８１Ｙに印加されている現像バイアスにより、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の静電潜像に対向するトナーに対し、静電潜像に向かう静電気力を付与する現像ポテンシャルが作用する。また、現像剤中のトナーのうち、感光体２０Ｙ上の地肌部に対向するトナーに対し、スリーブ表面に向かう静電気力を付与する地肌ポテンシャルが作用する。これらの結果、トナーが感光体２０上の静電潜像に転移して静電潜像を現像する。このようにして、感光体２０Ｙ上にＹトナー像が形成される。このＹトナー像は、感光体２０Ｙの回転に伴って、Ｙ用の一次転写ニップに進入する。
【００１９】
なお、Ｙ用の作像ユニット１８ＹにおけるＹトナー像の作像について説明したが、Ｃ，Ｍ，Ｋ用の作像ユニット１８Ｃ，Ｍ，Ｋにおいては、Ｙと同様のプロセスにより、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋの表面にＣトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が形成される。
【００２０】
図３において、中間転写ベルト１０のループ内側には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋが配設されており、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間に中間転写ベルト１０を挟み込んでいる。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面と、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとが当接するＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップが形成されている。そして、一次転写バイアスが印加されるＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｃ，６２Ｍ，６２Ｋと、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋとの間には、それぞれ一次転写電界が形成されている。
【００２１】
中間転写ベルト１０のおもて面は、ベルトの無端移動に伴ってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の一次転写ニップを順次通過していく。その過程で、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上のＹトナー像，Ｃトナー像，Ｍトナー像，Ｋトナー像が中間転写ベルト１０のおもて面に順次重ね合わせて一次転写される。これにより、中間転写ベルト１０のおもて面には４色重ね合わせトナー像が形成される。
【００２２】
中間転写ベルト１０の下方には、第一張架ローラ２２と第二張架ローラ２３とによって張架される無端状の搬送ベルト２４が配設されており、何れか一本の張架ローラの回転駆動に伴って図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。そして、そのおもて面を、中間転写ベルト１０の全域のうち、第三支持ローラ１６に対する掛け回し箇所に当接させて二次転写ニップを形成している。この二次転写ニップの周辺においては、接地された第二張架ローラ２３と、二次転写バイアスが印加される第三支持ローラ１６との間に二次転写電界が形成されている。
【００２３】
図２において、画像形成部１００には、給紙装置２００や手差しトレイ６から給送されてくる記録シートＰを、二次転写ニップ、定着装置２５、排出ローラ対５６に順次搬送するための搬送路４８が設けられている。また、給紙装置２００から画像形成部１００に給送された記録シートＰを、搬送路４８の入口まで搬送するための給送路４９も設けられている。なお、搬送路４８の入口には、レジストローラ対４７が配設されている。
【００２４】
作像動作（プリントジョブ）が開始されると、給紙装置２００又は手差しトレイ６から繰り出された記録シートＰが搬送路４８に向けて搬送されて、レジストローラ対４７に突き当たる。そして、レジストローラ対４７は、適切なタイミングで回転駆動を開始することで、記録シートＰを二次転写ニップに向けて送り込む。二次転写ニップでは、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が記録シートＰに密着する。そして、二次転写電界やニップ圧の作用により、４色重ね合わせトナー像が記録シートＰの表面に二次転写されてフルカラートナー像になる。
【００２５】
二次転写ニップを通過した記録シートＰは、搬送ベルト２４によって定着装置２５に向けて搬送される。そして、定着装置２５内で加圧及び加熱されることで、その表面にフルカラートナー像が定着せしめられる。その後、記録シートＰは、定着装置２５から排出された後、排出ローラ対５６を経由してスタックトレイ７上にスタックされる。
【００２６】
図７は、実施形態に係る複写機１における電気回路の要部を示すブロック図である。同図において、制御手段としての制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、不揮発性メモリ１１４などを有している。この制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋのトナー濃度センサ８２Ｙ，８２Ｃ，８２Ｍ，８２Ｋが電気的に接続されている。これにより、制御部１１０は、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋに収容されているＹ現像剤，Ｃ現像剤，Ｍ現像剤，Ｋ現像剤のトナー濃度を把握することができる。
【００２７】
制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用のユニット着脱センサ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋも電気的に接続されている。脱着検知手段としてのユニット着脱センサ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋは、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋが画像形成部１００から取り外されたことを検知したり、画像形成部１００に装着されたことを検知したりすることができる。これにより、制御部１１０は、画像形成部１００に対する作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着があったことを把握することができる。
【００２８】
また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋに制御信号をそれぞれ個別に出力することで、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力される現像バイアスの値を個別に調整することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの値をそれぞれ個別に調整することができる。
【００２９】
また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋに対して制御信号をそれぞれ個別に出力することで、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力される帯電バイアスにおける直流電圧の値を個別に制御することができる。つまり、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋに印加する帯電バイアスの直流電圧の値をそれぞれ個別に調整することができる。
【００３０】
また、制御部１１０には、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に検知するための回転姿勢検知センサ７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋも電気的に接続されている。制御部１１０は、回転姿勢検知センサ７６Ｙ，７６Ｃ，７６Ｍ，７６Ｋからの出力に基づいて、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ用の帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋについてそれぞれ所定の回転姿勢になったことを個別に把握することができる。
【００３１】
また、制御部１１０には、書込装置２１、環境センサ１２４、光学センサユニット１５０、プロセスモーター１２０、転写モーター１２１、レジストモーター１２２、給紙モーター１２３なども電気的に接続されている。環境センサ１２４は、機内の温度や湿度を検知するものである。また、プロセスモーター１２０は、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの駆動源になっているモーターである。また、転写モーター１２１は、中間転写ベルト１０の駆動源になっているモーターである。また、レジストモーター１２２は、レジストローラ対４７の駆動源になっているモーターである。また、給紙モーター１２３は、給紙装置２００の給紙カセット２０１から記録シートＰを送り出すためのピックアップローラ２０２の駆動源になっているモーターである。
【００３２】
複写機１においては、環境変動などにかかわらず画像濃度を長期間に渡って安定化させるために、所定のタイミングでプロセスコントロール処理と呼ばれる制御を定期的に実施する。プロセスコントロール処理では、Ｙ用の感光体２０Ｙに複数のパッチ状Ｙトナー像からなるＹパッチパターン像を作像し、それを中間転写ベルト１０に転写する。複数のパッチ状Ｙトナー像のそれぞれは、Ｙトナー付着量を検知するためのトナー付着量検知用トナー像である。制御部１１０は、感光体２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋにも、同様にしてＣ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像してそれらを重ね合わさないように中間転写ベルト１０に転写する。そして、それらのパッチパターン像における各トナー像のトナー付着量を、光学センサユニット１５０によって検知する。次いで、それらの検出結果に基づいて、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋについてそれぞれ現像バイアスＶｂの基準値である現像バイアス基準値などの作像条件を個別に調整する。
【００３３】
光学センサユニット１５０は、中間転写ベルト１０のベルト幅方向に所定の間隔をおいて並ぶ４つの反射型フォトセンサを有している。それぞれの反射型フォトセンサは、中間転写ベルト１０や中間転写ベルト１０上のパッチ状トナー像の光反射率に応じた信号を出力する。４つの反射型フォトセンサのうち、３つは、Ｙトナー付着量，Ｃトナー付着量，Ｍトナー付着量に応じた出力をするように、ベルト表面上における正反射光及び拡散反射光の両方をとらえて、それぞれの光量に応じた出力を行う。また、４つの反射型フォトセンサと、中間転写ベルト１０のおもて面との間には、５［ｍｍ］程度のギャップが設けられている。
【００３４】
図８は、光学センサユニット１５０に搭載されたＫ用の反射型フォトセンサ１５１Ｋを示す拡大構成図である。Ｋ用の反射型フォトセンサ１５１Ｋは、光源たるＬＥＤ１５２Ｋと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｋとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｋは、Ｋパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、その電圧に基づいて、Ｋパッチ状トナー像のＫトナー付着量を算出することができる。
【００３５】
図９は、光学センサユニット１５０に搭載されたＹ用の反射型フォトセンサ１５１Ｙを示す拡大構成図である。Ｙ用の反射型フォトセンサ１５１Ｙは、光源としてのＬＥＤ１５２Ｙと、正反射光を受光する正反射型受光素子１５３Ｙと、拡散反射光を受光する拡散反射型受光素子１５４Ｙとを具備している。正反射型受光素子１５３Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる正反射光の光量に応じた電圧を出力する。また、拡散反射型受光素子１５４Ｙは、Ｙパッチ状トナー像の表面で得られる拡散反射光の光量に応じた電圧を出力する。制御部１１０は、それらの電圧に基づいて、Ｙパッチ状トナー像のＹトナー付着量を算出することができる。Ｙ用の反射型フォトセンサ１５１Ｙについて説明したが、Ｃ，Ｍ用の反射型フォトセンサ１５１Ｃ，１５１Ｍも、Ｙ用と同様の構成になっている。
【００３６】
ＬＥＤ１５２Ｙ，１５２Ｃ，１５２Ｍ，１５２Ｋとしては、発光される光のピーク波長が９５０［ｎｍ］であるＧａＡｓ赤外発光ダイオードを用いている。また、正反射受光素子１５３Ｙ，１５３Ｃ，１５３Ｍ，１５３Ｋや拡散反射受光素子１５４Ｙ，１５４Ｃ，１５４Ｍとしては，ピーク受光感度が８００［ｎｍ］であるＳｉフォトトランジスタなどを用いている。ただし、ピーク波長やピーク受光感度は前述した値に限られるものではない。
【００３７】
制御部１１０は、主電源の投入時や、所定時間経過した後の待機時、所定枚数以上の作像動作を出力したあとの待機時など、所定のタイミングで、プロセスコントロール処理を実施する。そして、プロセスコントロール処理を開始すると、まず、通紙枚数、印字率、温度、湿度などの環境情報を取得した後、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋにおけるそれぞれの現像特性を把握する。具体的には、それぞれの色について、現像γと現像開始電圧を算出する。より詳しくは、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋを回転させながらそれぞれを一様に帯電せしめる。この帯電については、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力する帯電バイアスとして、通常の作像動作時とは異なるものを出力する。詳しくは、重畳バイアスからなる帯電バイアスの直流電圧及び交流電圧のうち、直流電圧の絶対値を一様な値ではなく、徐々に大きくしていく。このような条件で帯電させた感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋに対し、書込装置２１によるレーザー光の走査を施して、パッチ状Ｙトナー像，パッチ状Ｃトナー像、パッチ状Ｍトナー像、パッチ状Ｋトナー像用の静電潜像を複数形成する。それらを現像装置８０Ｙ，８０Ｃ，８０Ｍ，８０Ｋにより、正規帯電極性であるマイナス極性に帯電したトナーを含有する現像剤を用いて現像することで、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上にＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像を作像する。なお、現像の際に、制御部１１０は、各色の現像スリーブ８１Ｙ，８１Ｃ，８１Ｍ，８１Ｋに印加する現像バイアスの絶対値もそれぞれ徐々に大きくしていく。このとき、各パッチ状トナー像における露光後電位（静電潜像電位）と、現像バイアスとの差分を現像ポテンシャルとしてＲＡＭ１１３に記憶する。
【００３８】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像は、感光体２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｍ，２０Ｋ上から中間転写ベルト１０上に重なり合わないように転写される。そして、４つの反射型フォトセンサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋによって、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋパッチパターン像それぞれの各パッチ状トナー像のトナー付着量が検知される。制御部１１０は、光学センサユニット１５０の反射型フォトセンサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋから送られてくる出力信号に基づいて、各色パッチ状トナー像の光反射率を演算し、演算結果に基づいてトナー付着量を求めてＲＡＭ１１３に格納していく。なお、中間転写ベルト１０の回転に伴って光学センサユニット１５０との対向位置を通過した各色パッチパターン像は、クリーニング装置によってベルトおもて面からクリーニングされる。
【００３９】
制御部１１０は、ＲＡＭ１１３に格納したトナー付着量と、それとは別にＲＡＭ１１３に格納した各パッチ状トナー像における露光部電位（潜像電位）のデータと現像バイアスのデータとに基づいて、直線近似式を算出する。そして、近似直線式に基づいて、目標のトナー付着量を実現する現像ポテンシャルを求め、その現像ポテンシャルを実現する現像バイアスである現像バイアス基準値および帯電バイアス基準値、（およびＬＤパワー）を求める。それらの結果については、不揮発メモリに記憶する。このような現像バイアス基準値、並びに帯電バイアス基準値（及びＬＤパワー）の算出及び記憶を、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色についてそれぞれ行ってプロセスコントロール処理を終了する。その後、作像動作においては、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについてそれぞれ、不揮発性メモリ１１４に記憶している現像バイアス基準値に基づいた値の現像バイアスを、現像電源１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｋから出力させる。また、不揮発性メモリ１１４に記憶している帯電バイアス基準値に基づいた値の帯電バイアスを、帯電電源１２Ｙ，１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｋから出力させたり、ＬＤパワーを書込装置２１から出力させたりする。このようなプロセスコントロール処理を実施して目標のトナー付着量を実現する現像バイアス基準値、帯電バイアス基準値（及びＬＤパワー）を決定することで、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの各色について、画像全体の画像濃度を長期間に渡って安定化させることができる。
【００４０】
本実施形態では、光学センサユニット１５０を中間転写ベルト１０近傍に設け、中間転写ベルト１０上のトナー付着量に基づいて作像条件を決定するが、感光体２０上や転写搬送ベルト上に配設されていても構わない。
【００４１】
光学センサユニット１５０からの出力は、制御部１１０において、トナー付着量変換アルゴリズムによってトナー付着量に変換され、トナー付着量が認識され、制御部１１０に備えられたＲＡＭ１１３または不揮発性メモリ１１４に画像濃度として記憶される。この点、制御部１１０は画像濃度記憶手段として機能する。画像濃度記憶手段として機能する制御部１１０は、かかる画像濃度を時系列データとして記憶する。
【００４２】
図１０に、帯電像パターン作成時における帯電バイアスと現像バイアスとの関係を示す。本実施形態では、帯電ローラ一回転周期で発生する感光体表面電位変動を把握するために、帯電ローラ７１によって帯電された感光体表面を、書込装置２１で露光して潜像を形成する工程は行わずに現像装置８０で現像する。なお、このようにして書込装置２１で露光することなく、現像装置８０で現像され感光体表面上に作成されたトナー像を、本実施形態では「帯電像パターン」という。
【００４３】
また、帯電像パターン作成時には、通常の作像動作時とは異なり、図１０に示すように帯電バイアスの電位を現像バイアスよりも大きい電位（図１０では電位０［Ｖ］側の値）に設定する。図１０において、通常の作像動作時では、帯電バイアスと現像バイアスとが共にマイナス極性であって、現像バイアスよりも絶対値で大きい電位を帯電バイアスに設定している。そのため、書込装置２１で露光されず帯電ローラ７１によって帯電されただけの感光体表面部分には、現像スリーブ８１上に担持されたマイナス極性に帯電したトナーが、静電的に現像スリーブ８１上から移動するような電界は形成されない。一方、帯電像パターン作成時では、帯電バイアスと現像バイアスとが共にマイナス極性であって、現像バイアスよりも絶対値で小さい電位を帯電バイアスに設定している。これにより、現像スリーブ８１上に担持されたマイナス極性に帯電したトナーを、静電的に現像スリーブ８１上から感光体表面に移動するような電界が、現像スリーブ８１と感光体２０との間に形成される。よって、書込装置２１で露光されず帯電ローラ７１によって帯電されただけの感光体表面が、トナーによって現像され帯電像パターンを作成することができる。このとき、帯電像パターンの画像濃度が、感光体表面の帯電電位に影響を受け易い、ハイライト部やハーフトーン部などの中間調部になるように、帯電バイアスの値を設定するのが望ましい。
【００４４】
図１１は、光学センサユニット１５０の４つの反射型フォトセンサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋそれぞれに、対応する各色の画像パターンを形成する場合における画像パターンの概略図である。図１１に示すように、４つの反射型フォトセンサ１５１Ｙ，１５１Ｍ，１５１Ｃ，１５１Ｋそれぞれに、対応する各色の画像パターンを形成する場合は、画像パターンの形成と検知とを並行して行うことができる。また、各色内の画像パターンは単一濃度パターンであり、ハーフトーン濃度の設定となっている。本実施形態では、各色について複数の画像パターンを中間転写ベルト１０上に形成するが、そのうちの第一番目の画像パターンの画像濃度を、ハーフトーン濃度に設定しているが、これに限らない。
【００４５】
図１に、帯電電源１２から帯電ローラ７１に印加する電圧の出力補正の実行フローを示す。図１のように、まず印刷命令などにより、画像形成装置に作像開始指令が出される（Ｓ１）。つぎに、駆動モーターの回転が安定化したことを確認する（Ｓ２）。そして、駆動モーターの回転が安定化していれば（Ｓ２でＹｅｓ）、帯電像パターンを形成し、その帯電像パターンを現像して、現像された帯電像パターンのトナー付着量を光学センサユニット１５０で検出する（Ｓ３）。なお、帯電ローラ７１の回転姿勢と、そのときの濃度ムラのデータとを結びつけるため、本実施形態では、フォトインタラプタ＋フィラーなどの物理的に帯電ローラ７１の回転姿勢を知ることが可能な回転姿勢検知センサ７６を用いる。そして、帯電ローラ一回転周期の濃度ムラデータを算出し、トナー付着量変換アルゴリズムを用いて濃度ムラを打ち消すような、帯電ローラ７１に印加する電圧の変化パターンデータ（出力補正値）を構築する（Ｓ４）。そして、回転姿勢検知センサ７６の信号に基づき、構築した変化パターンデータ（出力補正値）を用いて、帯電電源１２から帯電ローラ７１に印加する電圧を変化させ出力の補正を行い（Ｓ５）、印刷が終了するまでこの補正を適用する。そして、作像終了（印刷終了）とともに（Ｓ６でＹｅｓ）、前記変化パターンデータ（出力補正値）の出力を停止する（Ｓ７）。
【００４６】
図１２は、帯電像パターンのトナー付着量の周期変動と、回転姿勢検知センサ出力との関係を示すグラフである。グラフの縦軸は、トナー付着量［１０−３ｍｇ／ｃｍ２］を示しており、これは、光学センサユニット１５０の反射型フォトセンサ１５１からの出力電圧を、所定の変換式に基づいてトナー付着量に換算した数値である。図１２では、規定のサンプリング周期で、少なくとも帯電ローラ一周分以上の帯電像パターンを光学センサユニット１５０で測定している。帯電像パターンには、中間転写ベルト回転方向において周期的な濃度ムラが発生していることがわかる。そして、この図１２のデータから、周波数解析を用いて帯電ローラ一回転周期の変動成分を抽出する。
【００４７】
図１３は  帯電ローラ一回転周期切り出し結果の一例を示すグラフである。帯電ローラ一回転周期の変動データを構築するにあたっては、まず、帯電ローラ一回転周期とは異なる周期変動成分を除去するために、トナー付着量の経時変動のデータを帯電ローラ一回転周期毎に切り出して平均化処理を行う。具体的には、帯電像パターンの長さは、帯電ローラ周長の十倍以上の値になっていることから、トナー付着量の経時変動のデータは、帯電ローラ十周期分以上に渡って取得される。そのデータに基づく変動波形を、帯電ローラ基準姿勢タイミングを先頭にして帯電ローラ一周期分毎に切り出していく。これにより、十個分の切り出し波形を得たら、図１３に示されるように帯電ローラ基準姿勢タイミングを同期させる状態でそれら切り出し波形を重ねて平均化処理を行って平均波形を解析する。十個分の切り出し波形を平均化した平均波形は、図１３において太線で示されている。個々の切り出し波形は帯電ローラ一回転周期とな異なる周期変動成分を含んで暴れているが、平均波形をその暴れが低減されている。なお、複写機１では、十個分の切り出し波形で平均化処理を行っているが、帯電ローラ一回転周期の変動成分が抽出できれば、他の方法を採用してもよい。
【００４８】
図１４は、帯電ローラ一回転周期の電位変動曲線、相殺曲線、及び安定電位の関係の一例を示すグラフである。帯電ローラ一回転周期トナー付着量のデータを、図１４の黒実線のような帯電ローラ一回転周期の電位変動に変換する。パターン検知条件、トナー付着量の変動分から、付着量変換アルゴリズムを用いて帯電ローラ一回転周期の電位変動を把握できる。図１４において、電位変動曲線は、帯電ローラ一回転周期で発生する電位変動パターンを示している。このような電位変動曲線に対し、相殺曲線を重畳すると、同図に示される安定電位の位置で一直線に延在する直線が得られる。つまり、相殺曲線を正規せしめることで、感光体表面電位を安定電位で安定化させることが可能になる。そこで、制御部１１０では、帯電ローラ一回転周期の変動電位を打ち消すように、帯電電源１２からの電圧の出力値を所定のパターンで変化させるための変化パターンデータ（出力補正値）を構築するデータ構築処理を、所定のタイミングで実施する。そして、通常の作像動作にて、前記変化パターンデータ（出力補正値）に基づいて帯電電源１２からの電圧の出力値を変化させながら、帯電ローラ７１により感光体２０を帯電させる電圧変化処理を、作像動作が終了するまで実施する。すなわち、帯電バイアスの直流成分を変化パターンデータにしたがって変動させることで、相殺極性を正規せしめることができる。帯電バイアスの直流成分の変化率と、感光体表面電位の変化率とが互いに全く同じになる機種であれば、相殺曲線を実現するデータテーブルをそのままバイアス変化データテーブルとして構築することが可能である。
【００４９】
なお、前記変化パターンデータ（出力補正値）は、前記作像動作が終了するまで適用する。制御部１１０から高圧電源に帯電ローラ一回転周期の補正値を印加し、印刷が終了するまでこの補正を適用する。ここで、補正値の印加は、前述の回転検知センサの信号に基づいて実施される。図１４に示すように、信号に基づいて補正値を逆位相で印加し、帯電ローラ一回転周期で発生している周期的な電位変動を打ち消す。印刷終了とともに、補正値の出力を停止する。
【００５０】
以上説明した補正値取得フローは、通常の作像動作開始時に自動的に実行され、常に現在の表面電位変動のプロファイルが得られ、補正できるようになっている。
【００５１】
図１５に、制御部１１０の構成図を示す。図１５に示すように、制御部１１０は光学センサユニット１５０で得られたセンサ出力を、トナー付着量変換アルゴリズムによって帯電像パターンのトナー付着量に変換する。そして、その変換した帯電像パターンのトナー付着量の情報から、帯電ローラ一回転周期の変化パターンデータ（出力補正値）を算出する。また、制御部１１０には、回転姿勢検知センサ７６Ｙから回転姿勢検出信号が送られる。したがって、回転姿勢検知センサ７６Ｙから送られた回転姿勢検出信号をトリガーに、制御部１１０が変化パターンデータ（出力補正値）を算出するデータ構築処理を実行する。これにより、その算出された変化パターンデータ（出力補正値）を用いて、帯電ローラ一回転周期の電位変動を打ち消すことができる。
【００５２】
本実施形態によれば、現像電界を形成する前段階である帯電プロセスにおける補正制御であり、書込装置２１による露光後の感光体電位には影響がないため、制御の副作用はほぼない。すなわち良好な画像のみ得られる。
【００５３】
本実施形態では、帯電ムラ検知用画像である帯電像パターンの画像濃度に関する情報であるトナー付着量を光学センサユニット１５０によって検知し、その検知結果に基づいて感光体表面の帯電ムラひいては帯電ローラ７１の回転方向の電気抵抗ムラを把握する。そして、帯電ローラ７１に印加する電圧について、帯電ローラ７１の電気抵抗ムラに起因する感光体表面の帯電ムラを打ち消すことが可能な変化パターンデータを構築する。その後、通常の作像動作にて、帯電ローラ７１の回転方向の電気抵抗ムラに起因する感光体表面の帯電ムラを、前記変化パターンデータに基づく帯電ローラ７１への印加電圧の変化によって相殺しながら、感光体表面を帯電させる。これにより、帯電ローラ７１の回転方向に電気抵抗ムラがあったとしても、作像動作中にその電気抵抗ムラによる感光体表面の帯電ムラを抑えることができる。よって、帯電ローラ７１の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を抑制することができる。また、帯電ローラ７１の一回転周期で発生する感光体２０の表面電位変動を低減するために、感光体２０の表面電位を測定するために高価な電位センサを用いずに、感光体２０の表面電位を安定化（帯電ローラ一回転周期の電位変動を低減）することができる。よって、前記電位センサを用いない分、省スペース化や、部品点数の削減や、コストダウンなどを図ることが可能となる。
【００５４】
また、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのそれぞれに個別に対応する４つの帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋの変化パターンデータ（出力補正値）の構築（更新）は、所定のタイミングで実施する。この所定のタイミングは、工場出荷後の初めの作像動作に先立つタイミング（以下、初期起動タイミングという）、及び作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換を検知したタイミング（以下、交換検知タイミングという）である。初期起動タイミングでは、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋの全色についてそれぞれ、帯電ローラ７１Ｙ，７１Ｃ，７１Ｍ，７１Ｋの変化パターンデータ（出力補正値）を構築（更新）する。これに対し、交換検知タイミングでは、交換が検知された作像ユニット１８についてだけ、帯電ローラ７１の変化パターンデータ（出力補正値）を構築（更新）する。そして、このような構築（更新）が可能になるように、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの交換をそれぞれ個別に検知するためのユニット着脱センサ１７が設けられている。
【００５５】
複写機１においては、データ構築処理を実施する所定のタイミングとして、例えば、次のような種々のタイミングが挙げられる。すなわち、所定のタイミングとしては、所定回数の作像動作を実施する毎のタイミングである。そのタイミングが到来したときに、複数枚の記録シートＰに対して画像を連続的に印刷する連続作像動作の実施中である場合には、連続作像動作を一時中止してデータ構築処理を実施する。所定回数の作像動作を実施する毎にデータ構築処理を実施することで、作像動作の累積実施回数にかかわらず、帯電ローラ７１の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を長期間に渡って安定して抑えることができる。
【００５６】
また、所定のタイミングとしては、ユーザーからの作像動作命令を受信した後、作像動作を開始する前のタイミングである。かかる構成では、作像動作を開始するにあたり、その開始前にデータ構築処理を実施することで、長期間放置された後の作像動作においても、帯電ローラ７１の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を安定して抑えることができる。また、所定のタイミングは、作像条件調整処理としてのプロセスコントロール処理を終了した直後のタイミングである。かかる構成では、プロセスコントロール処理の実施によって新たに更新された作像条件にて、最適なバイアス変化データテーブルを構築することができる。
【００５７】
また、所定のタイミングとしては、環境検知手段たる環境センサ１２４による環境変動の検知結果に基づいて、所定時間内で閾値を超える環境変動が検知されたタイミングである。例えば、１０分間に４［℃］以上の温度変動を検知したときなどである。かかる構成では、環境が大きく変動したことに起因してバイアス変化データテーブルが変動後の環境に見合わなくなることによる画像濃度ムラの低減効果の悪化を回避することができる。また、所定のタイミングとしては、前述したような、脱着検知手段たるユニット着脱センサ１７Ｙ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｋにより、何れかの色の作像ユニット１８Ｙ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｋの脱着が検知されたタイミングである。かかる構成では、作像ユニット１８の交換が行われたことに起因してバイアス変化データテーブルが新たな帯電ローラ７１に見合わなくなることによる画像濃度ムラの低減効果の悪化を回避することができる。
【００５８】
これまで、光学センサユニット１５０として、四つの反射型フォトセンサ１５１Ｙ，１５１Ｃ，１５１Ｋ，１５１Ｋを設けたものを用いる例について説明したが、反射型フォトセンサの数は色と同数に限られない。例えば、図１６に示されるように、一つの反射型フォトセンサ１５１によってＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋのトナー像のトナー付着量を検知するようにしてもよい。図１６は、光学センサユニット１５０におけるベルト幅方向中央の反射型フォトセンサ１５１のみを画像パターン検知に使用する場合における画像パターンの概略図であり、中央の反射型フォトセンサ１５１に対応させて帯状の画像パターンを形成している。各画像パターンの長さは、少なくとも帯電ローラ一回転周期の濃度ムラを検出する必要があるため、帯電ローラ周長以上の長さとしている。また、各色によって反射型フォトセンサ１５１と回転姿勢検知センサ７６との距離が異なるため、各色パターンの間隔は異なってくる。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
例えば、本発明を適用する画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことが可能なカラーデジタル複合機であっても良い。また、その他、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタの単体、あるいは複写機とプリンタとの複合機など、他の組み合わせの複合機であっても良い。近年では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像を形成可能な画像形成装置が多くなってきているが、本発明を適用する画像形成装置は、モノカラー画像のみを形成可能なものであっても良い。
【００６１】
かかる画像形成装置は、一般にコピー等に用いられる普通紙のみならず、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも記録シートであるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能であることが望ましい。かかる画像形成装置は、記録媒体としての記録体である記録紙たる転写紙の片面に画像形成可能な画像形成装置であっても良い。このような画像形成装置に用いる現像剤は、二成分現像剤に限らず、一成分現像剤であっても良い。
【００６２】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【００６３】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体２０などの潜像担持体と、回転しながら前記潜像担持体の表面を帯電させる帯電ローラ７１などの帯電部材と、前記帯電部材に印加するための電圧を出力する帯電電源１２などの帯電電源と、帯電した前記潜像担持体の表面に潜像を書き込む書込装置２１などの潜像書込手段と、トナーを含有する現像剤で前記潜像を現像する現像装置８０などの現像手段とを有する作像ユニット１８などの作像手段を備えた画像形成装置において、前記帯電部材の回転姿勢を検知する回転姿勢検知センサ７６などの回転姿勢検知手段と、前記帯電電源から電圧が印加された前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面を、前記潜像書込手段によって潜像を書き込まずに、前記現像手段によって現像することで作像された帯電ムラ検知用画像の画像濃度に関する情報を検知する光学センサユニット１５０などの画像濃度情報検知手段と、前記回転姿勢検知手段の検知結果と前記画像濃度情報検知手段の検知結果とに基づいて、前記帯電部材の一回転周期で発生する周期的な画像濃度ムラから前記潜像担持体の帯電ムラを把握し、その帯電ムラに基づいて、前記帯電電源からの電圧の出力値を所定のパターンで変化させるための変化パターンデータを構築するデータ構築処理を所定のタイミングで実施し、且つ、前記帯電部材により帯電された前記潜像担持体の表面に、前記潜像書込手段によって潜像を書き込み前記現像手段で該潜像を現像して画像を作像する作像動作にて、前記変化パターンデータに基づいて前記帯電電源からの電圧の出力値を変化させながら前記潜像担持体を帯電させる電圧変化処理を実施する制御部１１０などの制御手段とを設けた。
帯電部材の回転方向に電気抵抗ムラがあると、帯電電源から一定電圧が印加された帯電部材により帯電された潜像担持体の表面には、前記電気抵抗ムラに応じた帯電ムラが生じる。そして、潜像担持体の表面に前記帯電ムラがあると、現像手段によって現像された画像に前記帯電ムラに応じた画像濃度ムラが生じる。
（態様Ａ）においては、前記帯電ムラ検知用画像の画像濃度に関する情報を画像濃度情報検知手段によって検知し、その検知結果に基づいて帯電ムラひいては帯電部材の回転方向の電気抵抗ムラを把握する。そして、帯電部材に印加する電圧について、帯電部材の電気抵抗ムラに起因する潜像担持体の帯電ムラを打ち消すことが可能な変化パターンデータを構築する。その後、前記作像動作にて、帯電部材の回転方向の電気抵抗ムラに起因する潜像担持体の帯電ムラを、前記変化パターンデータに基づく帯電部材への印加電圧の変化によって相殺しながら、潜像担持体を帯電させる。これにより、帯電部材の回転方向に電気抵抗ムラがあったとしても、作像動作中にその電気抵抗ムラによる潜像担持体の帯電ムラを抑えることができる。よって、帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
また、帯電部材の一回転周期で発生する潜像担持体の表面電位変動を低減するために、潜像担持体の表面電位を測定するために高価な電位センサを用いずに、潜像担持体の表面電位を安定化（帯電部材一回転周期の電位変動を低減）することができる。よって、電位センサを用いない分、省スペース化や、部品点数の削減や、コストダウンなどを図ることが可能となる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記帯電ムラ検知用画像がハーフトーン画像である。これによれば、上記実施形態について説明したように、画像濃度ムラが検知し易くなる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記帯電電源は、前記トナーの正規帯電極性と同極性の電圧を前記帯電部材に印加するものであり、前記正規帯電極性と同極性の電圧を前記現像手段に印加する現像電源を有しており、前記帯電ムラ検知用画像の作像時に、前記現像電源から前記現像手段に印加される電圧よりも、前記帯電電源から前記帯電部材に印加される電圧のほうが絶対値で小さい。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電した潜像担持体の表面に前記潜像書込手段で潜像を書き込むことなく、前記帯電ムラ検知用画像を前記現像手段で現像することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｃ）において、前記帯電部材の少なくとも一回転周期分の前記変化パターンデータを用いて前記電圧変化処理を実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の少なくとも一回転周期の帯電ムラを抑制することができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）において、前記画像濃度情報検知手段は、正反射光を受光する正反射光受光手段を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、ブラックトナー画像の画像濃度ムラを検知することができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｄ）のいずれかにおいて、前記画像濃度検知手段は、正反射光を受光する正反射光受光手段と、拡散反射光を受光する拡散反射光受光手段とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、カラートナー画像の画像濃度ムラを検知することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）のいずれかにおいて、作像動作前に前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、前記作像動作で帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラが生じるのを抑制することができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｇ）のいずれかにおいて、前記電圧変化処理にて、前記回転姿勢検知手段によって所定の回転姿勢が検知されたタイミングで、前記変化パターンデータのデータを読み込む際のデータ読み込み位置をリセットするように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の回転周期に周回毎の誤差があったとしても、帯電部材の回転方向の電気抵抗ムラに起因する潜像担持体の帯電ムラの発生を精度良く低減することができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｈ）のいずれかにおいて、所定枚数の作像動作を実施する毎に前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、作像動作の累積実施回数にかかわらず、帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を長期間に渡って安定して抑えることができる。
（態様Ｊ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｉ）のいずれかにおいて、前記作像手段によって作像したパッチ状トナー像などの画像濃度検知用画像の画像濃度に関する情報を前記画像濃度検知手段によって検知した結果に基づいて、前記作像手段の作像条件を調整するプロセスコントロールなどの作像条件調整処理を、前記データ構築処理と合わせて実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を抑えた状態で、作像手段の作像性能を精度良く把握することができる。
（態様Ｋ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｊ）において、装置内の環境を検知する環境センサ１２４などの環境検知手段を有しており、前記環境検知手段によって環境変動を検知した結果に基づいて、前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、装置内の環境変動による帯電部材の電気抵抗変化に応じた電気抵抗ムラに起因する画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
（態様Ｌ）
（態様Ａ）乃至（態様Ｋ）において、前記帯電部材の脱着を検知するユニット着脱センサ１７などの脱着検知手段を有しており、前記脱着手段によって前記作像手段の脱着が検知されたことに基づいて、前記データ構築処理を実施するように、前記制御手段を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の交換に伴って帯電部材の電気抵抗ムラが交換前よりも著しく変化した場合であっても、その電気抵抗ムラを把握した結果に基づいて変化パターンデータを変化後の電気抵抗ムラに適したものに更新する。これにより、帯電部材が交換されることに起因して変化パターンデータが実際の帯電部材の電気抵抗ムラに適さないものになることによる画像濃度ムラの悪化を回避することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１      複写機
６      手差しトレイ
７      スタックトレイ
１０    中間転写ベルト
１１    現像電源
１２    帯電電源
１４    第一支持ローラ
１５    第二支持ローラ
１６    第三支持ローラ
１７    ユニット着脱センサ
１８    作像ユニット
２０    感光体
２１    書込装置
２２    第一張架ローラ
２３    第二張架ローラ
２４    搬送ベルト
２５    定着装置
４７    レジストローラ対
４８    搬送路
４９    給送路
５６    排出ローラ対
６２    一次転写ローラ
７０    帯電装置
７１    帯電ローラ
７１ａ  本体部
７１ｂ  大径部
７１ｃ  回転軸部
７５    帯電クリーニングローラ
７６    回転姿勢検知センサ
７７    遮光部材
７８    透過型フォトセンサ
８０    現像装置
８１    現像スリーブ
８２    トナー濃度センサ
８７    規制ブレード
１００  画像形成部
１１０  制御部
１１４  不揮発性メモリ
１２０  プロセスモーター
１２１  転写モーター
１２２  レジストモーター
１２３  給紙モーター
１２４  環境センサ
１５０  光学センサユニット
１５１  反射型フォトセンサ
１５２  ＬＥＤ
１５３  正反射型受光素子
１５４  拡散反射型受光素子
２００  給紙装置
２０１  給紙カセット
２０２  ピックアップローラ
３００  スキャナ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６５】
【特許文献１】特開２０１３−２４９４０号公報
【図１】
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【図２】
2017090655.tif 000004
【図３】
2017090655.tif 000005
【図４】
2017090655.tif 000006
【図５】
2017090655.tif 000007
【図６】
2017090655.tif 000008
【図７】
2017090655.tif 000009
【図８】
2017090655.tif 000010
【図９】
2017090655.tif 000011
【図１０】
2017090655.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2017090655.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2017090655.tif 000018