JP2016066042A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像濃度ムラを低減できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】回転可能な像担持体１２２と、像担持体表面を帯電する回転可能な帯電部材２３と、潜像形成手段１２４と、回転可能な現像剤担持体１２５ａ上の現像剤により像担持体上の潜像を現像する現像手段１２５とを備えた画像形成装置１において、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第一画像濃度変動検出手段６９と、帯電部材の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第二画像濃度変動検出手段１２８と、第一画像濃度変動検出手段及び第二画像濃度変動検出手段の検出結果に基づき、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、帯電部材の回転を制御する制御手段１０を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に関するものである。

従来、この種の画像形成装置としては、特許文献１に記載のものが知られている。この画像形成装置は、像担持体たるドラム状の感光体と、感光体に接触しながら回転する帯電ローラと、感光体に対して所定の間隙を介して対向しながら回転する現像ローラとを備えている。そして、帯電バイアスを印加している帯電ローラによって感光体の表面を一様に帯電させた後、帯電後の表面を露光装置によって露光して潜像を形成する。その後、現像ローラの表面上に担持している現像剤によって潜像を現像してトナー像を得る。感光体上のトナー像は、最終的に記録媒体である用紙に転写して用紙上に画像を形成する。

かかる構成において、帯電ローラが偏心していると、帯電ローラの回転周期に同期した帯電ムラが感光体の表面に発生する。そして、このような帯電ムラにより、帯電ローラの回転周期と同じ周期で画像濃度を増減させる周期的な画像濃度ムラが発生してしまう。また、感光体や現像ローラが偏心していると、感光体や現像ローラの回転に伴って感光体と現像ローラとの間隙（以下、現像ギャップという）が変動し、これに伴って感光体と現像ローラとの間に形成される現像電界の強度が変動する。このような現像電界の強度変動により、感光体や現像ローラの回転周期と同じ周期で画像濃度を増減させる周期的な画像濃度ムラが発生してしまう。そして、帯電ローラ、感光体、及び、現像ローラそれぞれの回転周期と同じ周期で発生する周期的な画像濃度ムラの周期が重なると、画像濃度ムラが悪化するといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、画像濃度ムラを低減させることができる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、回転可能に設けられた像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する回転可能に設けられた帯電部材と、前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、回転可能に設けられた現像剤担持体に担持した現像剤により前記像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第一画像濃度変動検出手段と、前記帯電部材の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第二画像濃度変動検出手段と、前記第一画像濃度変動検出手段及び前記第二画像濃度変動検出手段の検出結果に基づき、前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、該帯電部材の回転を制御する制御手段を有することを特徴とするものである。

以上、本発明によれば、画像濃度ムラを低減させることができるという優れた効果がある。

回転***相調整後の各センサ出力と転写紙上画像濃度ムラとの関係を示すグラフ。 実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 画像形成装置の制御部のハードウェア構成図。 画像濃度ムラの補正制御に用いる画像パターンの一例を示す説明図。 トナー像検知センサの概略構成を示す断面図。 回転体の位相・回転数検出装置の概略構成図。 エンコーダ出力とトナー像検知センサ出力との関係を示したグラフ。 回転***相調整前の各センサ出力と転写紙上画像濃度ムラとの関係を示すグラフ。 位相調整動作の制御に係るフローチャート。 （ａ）感光体ドラムと帯電ローラとの間での速度差と摩擦係数との関係を示すグラフ。（ｂ）感光体ドラムと帯電ローラとの間での摩擦係数と感光体ドラム摩耗量との関係を示すグラフ。 帯電ローラ回転数と帯電ローラクリーニング性との関係を示すグラフ。 印刷時の回転数で位相検知を行った場合のトナー像検知センサの出力を示す図。 印刷時よりも低い回転数で位相検知を行った場合のトナー像検知センサの出力を示す図。 実施形態に係る他の画像形成装置の概略構成図。

図２は、画像形成装置１のハードウェア構成図である。図３は、画像形成装置１の制御部１０のハードウェア構成図である。画像形成装置１は、記録媒体の一例としての用紙にトナー像を定着させることにより画像を形成する。画像形成装置１は、図２に示すように制御部１０、画像読取部１１、作像部１２、給紙部１３、転写部１４、定着部１５、排紙部１６、及び、表示・操作部１７等を有している。

制御部１０は、図３に示すようにＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１１、メインメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１０１２、ノースブリッジ（ＮＢ）１０１３、サウスブリッジ（ＳＢ）１０１４、ＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス１０１５、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０１６、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１０１７、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）１０１８、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０１９、ネットワークＩ／Ｆ１０２を有している。

ＣＰＵ１０１１は、メインメモリ１０１２に記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、画像読取部１１、作像部１２、給紙部１３、転写部１４、定着部１５、及び、排紙部１６の動作を制御したりするものである。メインメモリ１０１２は制御部１０の記憶領域であり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１２ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１２ｂを有している。ＲＯＭ１０１２ａは、制御部１０の各機能を実現させるプログラムやデータの格納用メモリである。ＲＯＭ１０１２ａに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

ＲＡＭ１０１２ｂは、プログラムやデータの展開、及び、メモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いる。ＮＢ１０１３は、ＣＰＵ１０１１と、ＭＥＭ−Ｐ１０１２、ＳＢ１０１４、及び、ＡＧＰバス１０１５とを接続するためのブリッジである。ＳＢ１０１４は、ＮＢ１０１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ＡＧＰバス１０１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。

ＡＳＩＣ１０１６は、ＰＣＩターゲット及びＡＧＰマスタ、ＡＳＩＣ１０１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）、ＭＥＭ−Ｃ１０１７を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）からなる。このＡＳＩＣ１０１６は、ＰＣＩバスを介してＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のインターフェースや、ＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）のインターフェースに接続されている。

ＭＥＭ−Ｃ１０１７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。ＨＤ１０１８は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤＤ１０１９は、ＣＰＵ１０１１の制御にしたがってＨＤ１０１８に対するデータの読み出し又は書き込みを制御する。ネットワークＩ／Ｆ１０２は、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信する。

この制御部１０には、画像形成ユニット１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙ，１２０Ｋ，１２０Ｔや、トナー像検知センサ６９などが電気的に接続されている。そして、制御部１０は、ＲＯＭ１０１２ａ内に記憶している制御プログラムに基づいて、これらの各種の機器を制御するようになっている。また、ＲＯＭ１０１２ａＲＡＭ１０１２ｂには、トナー像検知センサ６９の検出値からトナー濃度（トナー付着量）を算出するときに用いる出力換算情報を記憶している。この出力換算情報としては、例えば、出力換算データ（変換テーブル）や出力換算式（アルゴリズム）等である。

画像読取部１１は、用紙に記載されている画像を光学的に読み取ることにより、画像情報を生成するものである。具体的には、用紙に光を当てて、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、または、ＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）等の読取センサで受光することによって画像情報を読み取る。なお、画像情報とは、用紙等の記録媒体に形成させる画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を示す電気的な色分解画像信号を用いて示されたものである。

画像読取部１１は、図２に示すようにコンタクトガラス１１１や読取センサ１１２等を有している。コンタクトガラス１１１は、画像が記載されている用紙が載置されるものである。読取センサ１１２は、コンタクトガラス１１１に載置されている用紙に記載されている画像の画像情報を読み取るものである。

作像部１２は、画像読取部１１によって読み取られた画像情報、または、ネットワークＩ／Ｆ１０２によって受信された画像情報に基づいて、転写部１４の中間転写ベルト１４３の表面にトナーを付着させて画像（トナー像）を形成するものである。

作像部１２は、画像形成ユニット１２０Ｃ、画像形成ユニット１２０Ｍ、画像形成ユニット１２０Ｙ、画像形成ユニット１２０Ｋ、及び、画像形成ユニット１２０Ｔを備えている。画像形成ユニット１２０Ｃは、シアン（Ｃ）色のトナーを有する現像剤を用いてトナー像を形成するものである。画像形成ユニット１２０Ｍは、マゼンタ（Ｍ）色のトナーを用いてトナー像を形成するものである。画像形成ユニット１２０Ｙは、イエロー（Ｙ）色のトナーを用いてトナー像を形成するものである。画像形成ユニット１２０Ｋは、ブラック（Ｋ）色のトナーを用いてトナー像を形成するものである。画像形成ユニット１２０Ｔは、クリア（Ｔ）トナーを用いてトナー像を形成するものである。

なお、以降ではＣ色トナー、Ｍ色トナー、Ｙ色トナー、Ｋ色トナーのいずれか一以上のトナーを有色トナーという。それぞれの有色トナーは、顔料や染料等の色材を含有した帯電性をもった樹脂粒子である。

また、クリアトナーとは、無色透明のトナーであり、記録媒体に付着された有色トナーに付着されるとその有色トナーを視認できるように構成された樹脂粒子である。また、クリアトナーは記録媒体に付着されるとその記録媒体を視認できる樹脂粒子である。クリアトナーは、たとえば、低分子量のポリエステル樹脂に二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）や二酸化チタン（ＴｉＯ_２）を外添することによって生成される。なお、クリアトナーは記録媒体または記録媒体上に付着された有色トナーを視認できる程度の量であれば、色材を含んでいてもよい。

以降では、画像形成ユニット１２０Ｃ、画像形成ユニット１２０Ｍ、画像形成ユニット１２０Ｙ、画像形成ユニット１２０Ｋ、画像形成ユニット１２０Ｔのうち、任意の画像形成ユニットを「画像形成ユニット１２０」と表す。

画像形成ユニット１２０Ｃは、現像剤収容部１２１Ｃ、感光体ドラム１２２Ｃ、帯電部１２３Ｃ、露光部１２４Ｃ、現像部１２５Ｃ、除電部１２６Ｃ、清掃部１２７Ｃ、及び、電位検知部１２８Ｃを備えている。

現像剤収容部１２１Ｃは、Ｃ色のトナーを収容しており、現像部１２５Ｃに対してＣ色のトナーを供給するものである。現像剤収容部１２１Ｃに収容されているトナーは、現像剤収容部１２１Ｃ内の搬送スクリューが駆動することによって所定の量だけ現像部１２５Ｃに供給される。

現像部１２５Ｃには、駆動モータによって回転駆動される筒状の現像ローラ１２５ａＣが配設されており、この現像ローラ１２５ａＣは現像部１２５Ｃのケーシングに設けられた開口から自らの周面の一部をケーシング外に露出させている。そして、その現像ローラ１２５ａＣの露出箇所を、所定間隔の現像ギャップをあけて感光体ドラム１２２Ｃに対向させている。

感光体ドラム１２２Ｃは、帯電部１２３Ｃにより表面が一様に帯電され、制御部１０から受け取った画像情報に基づき、露光部１２４Ｃによって表面に静電潜像が形成されるものである。また、感光体ドラム１２２Ｃは、静電潜像が形成された表面に、現像部１２５Ｃがトナーを付着させることによってトナー像が形成される。また、感光体ドラム１２２Ｃは、中間転写ベルト１４３に接するように設けられ、中間転写ベルト１４３との接点で中間転写ベルト１４３の移動方向と同じ方向に回転するように設けられている。

帯電部１２３Ｃは、感光体ドラム１２２Ｃの表面と接触させて配置された帯電ローラ２３Ｃを有している。そして、帯電ローラ２３Ｃに電圧を印加することにより、帯電ローラ２３Ｃと感光体ドラム１２２Ｃとの間で放電を発生させて、感光体ドラム１２２Ｃの表面を一様に帯電させる。また、帯電部１２３Ｃには、帯電ローラ２３Ｃの表面に接触して回転し帯電ローラ表面をクリーニングする帯電クリーニング部材としての帯電クリーニングローラが設けられている。なお、感光体ドラム１２２Ｃの表面と帯電ローラ２３Ｃとの間に微小な隙間をあけて、感光体ドラム１２２Ｃに対し帯電ローラ２３Ｃを近接させて配置してもよい。

露光部１２４Ｃは、帯電部１２３Ｃによって帯電された感光体ドラム１２２Ｃの表面に、制御部１０によって決定されたＣ色の網点面積率に基づいて光を照射して静電潜像を形成する。現像部１２５Ｃは、露光部１２４Ｃによって感光体ドラム１２２Ｃの表面に形成された静電潜像に対して現像剤収容部１２１Ｃに収容されているＣ色のトナーを付着させることによって現像し、トナー像を形成する。

除電部１２６Ｃは、中間転写ベルト１４３に画像が転写された後の感光体ドラム１２２Ｃの表面を除電する。清掃部１２７Ｃは、除電部１２６Ｃによって除電された感光体ドラム１２２Ｃの表面に残った転写残トナーを除去する。電位検知部１２８Ｃは、感光体ドラム１２２Ｃの電位を検知する。

画像形成ユニット１２０Ｍは、現像剤収容部１２１Ｍ、感光体ドラム１２２Ｍ、帯電部１２３Ｍ、露光部１２４Ｍ、現像部１２５Ｍ、除電部１２６Ｍ、清掃部１２７Ｍ、及び、電位検知部１２８Ｍを備えている。現像剤収容部１２１Ｍは、Ｍ色のトナーを収容している。

画像形成ユニット１２０Ｙは、現像剤収容部１２１Ｙ、感光体ドラム１２２Ｙ、帯電部１２３Ｙ、露光部１２４Ｙ、現像部１２５Ｙ、除電部１２６Ｙ、清掃部１２７Ｙ、及び、電位検知部１２８Ｙを備えている。現像剤収容部１２１Ｙは、Ｙ色のトナーを収容している。

画像形成ユニット１２０Ｋは、現像剤収容部１２１Ｋ、感光体ドラム１２２Ｋ、帯電部１２３Ｋ、露光部１２４Ｋ、現像部１２５Ｋ、除電部１２６Ｋ、清掃部１２７Ｋ、及び、電位検知部１２８Ｋを備えている。現像剤収容部１２１Ｋは、Ｋ色のトナーを収容している。

画像形成ユニット１２０Ｔは、現像剤収容部１２１Ｔ、感光体ドラム１２２Ｔ、帯電部１２３Ｔ、露光部１２４Ｔ、現像部１２５Ｔ、除電部１２６Ｔ、清掃部１２７Ｔ、及び、電位検知部１２８Ｔを備えている。現像剤収容部１２１Ｔは、クリアトナーを収容している。

なお、以降では、現像剤収容部１２１Ｃ、現像剤収容部１２１Ｍ、現像剤収容部１２１Ｙ、現像剤収容部１２１Ｋ、現像剤収容部１２１Ｔのうち、任意の現像剤収容部を「現像剤収容部１２１」と表す。また、感光体ドラム１２２Ｃ、感光体ドラム１２２Ｍ、感光体ドラム１２２Ｙ、感光体ドラム１２２Ｋ、感光体ドラム１２２Ｔのうち、任意の感光体ドラムを「感光体ドラム１２２」と表す。また、帯電部１２３Ｃ、帯電部１２３Ｍ、帯電部１２３Ｙ、帯電部１２３Ｋ、帯電部１２３Ｔのうち、任意の帯電部を「帯電部１２３」と表す。

また、露光部１２４Ｃ、露光部１２４Ｍ、露光部１２４Ｙ、露光部１２４Ｋ、露光部１２４Ｔのうち、任意の露光部を「露光部１２４」と表す。また、現像部１２５Ｃ、現像部１２５Ｍ、現像部１２５Ｙ、現像部１２５Ｋ、現像部１２５Ｔのうち、任意の現像部を「現像部１２５」と表す。また、除電部１２６Ｃ、除電部１２６Ｍ、除電部１２６Ｙ、除電部１２６Ｋ、除電部１２６Ｔのうち、任意の除電部を「除電部１２６」と表す。また、清掃部１２７Ｃ、清掃部１２７Ｍ、清掃部１２７Ｙ、清掃部１２７Ｋ、清掃部１２７Ｔのうち、任意の清掃部を「清掃部１２７」と表す。また、電位検知部１２８Ｃ、電位検知部１２８Ｍ、電位検知部１２８Ｙ、電位検知部１２８Ｋ、電位検知部１２８Ｔのうち、任意の電位センサを「電位検知部１２８」と表す。

給紙部１３は、転写部１４に対して用紙を供給するものである。給紙部１３は、用紙収容部１３１、給紙ローラ１３２、及び、レジストローラ１３４を備えている。用紙収容部１３１は、記録媒体の一例である用紙を収容している。給紙ローラ１３２は、用紙収容部１３１に収容されている用紙を用紙搬送路１３３の方へ移動させるために回転するように設けられている。このように設けられている給紙ローラ１３２は、収容されている用紙のうち最上段にある用紙を一枚ずつ繰り出して、用紙搬送路１３３へ給紙する。

給紙ローラ１３２によって用紙搬送路１３３に給紙された用紙は、複数の搬送ローラ対１３５ａ，１３５ｂにより用紙搬送路１３３を通って転写部１４に搬送される。レジストローラ１３４は、後述する中間転写ベルト１４３のトナー像が形成されている部分が、転写部１４に到達されるタイミングで用紙搬送路１３３を搬送された用紙を送り出すものである。

転写部１４は、作像部１２によって感光体ドラム１２２に形成された画像を中間転写ベルト１４３に一次転写し、中間転写ベルト１４３に転写された画像を用紙に二次転写するものである。転写部１４は、駆動ローラ１４１、従動ローラ１４２、中間転写ベルト１４３、一次転写ローラ１４４Ｃ，１４４Ｍ，１４４Ｙ，１４４Ｋ，１４４Ｔ、二次転写対向ローラ１４５、及び、二次転写ローラ１４６を備えている。

中間転写ベルト１４３は、駆動ローラ１４１及び従動ローラ１４２に掛け渡され、駆動ローラ１４１の回転とともに感光体ドラム１２２に接しながら移動するものである。なお、従動ローラ１４２は、中間転写ベルト１４３が移動するとともに回転する。中間転写ベルト１４３が感光体ドラム１２２に接しながら移動することによって、感光体ドラム１２２に形成された画像が中間転写ベルト１４３の表面に転写される。

一次転写ローラ１４４Ｃ，１４４Ｍ，１４４Ｙ，１４４Ｋ，１４４Ｔは、中間転写ベルト１４３を挟んで、それぞれ感光体ドラム１２２Ｃ，１２２Ｍ，１２２Ｙ，１２２Ｋ，１２２Ｔと対向して設けられており、中間転写ベルト１４３を移動させるように回転する。二次転写ローラ１４６は、二次転写対向ローラ１４５との間に中間転写ベルト１４３と用紙とを挟みこんで回転する。

定着部１５は、転写部１４によって用紙に転写されたトナーを定着させる。定着とは、トナーに熱と圧力を同時に加えることによってトナーの樹脂成分を用紙に溶着させることである。転写部１４によって用紙に転写されたトナーに定着処理が行われることによって、用紙上のトナーの状態は安定したものとなる。

定着部１５には、定着ベルト１５２、定着ローラ１５３、定着ベルト搬送ローラ１５４、定着対向ローラ１５５及び発熱部１５６が設けられている。転写部１４によってトナーが転写された用紙は、用紙搬送路１５１を通って定着部１５に向けて搬送される。定着ベルト１５２は、定着ローラ１５３と定着ベルト搬送ローラ１５４とに掛け渡されており、それらのローラが回転することによって移動する。定着ローラ１５３の内部には発熱部１５６が設置されており、発熱することで定着ローラ１５３を介して用紙を加熱する。定着ローラ１５３は、定着ベルト１５２を挟んで対向して設置されている定着対向ローラ１５５との間で、用紙搬送路１５１を搬送された用紙を挟み込み、用紙及び用紙上のトナーを加熱及び加圧して、用紙にトナーを定着させる。

排紙部１６は、定着部１５でトナーが定着された用紙を画像形成装置内から排出するものであり、排紙ローラ１６２、排紙口１６３、及び、排紙トレイ１６４を有している。定着部１５によって定着処理された用紙は、排紙搬送路１６１を通って排紙口１６３に向かって搬送される。排紙ローラ１６２は、排紙搬送路１６１を搬送された用紙を排紙口１６３から排出し排紙トレイ１６４に収容する。

表示・操作部１７は、パネル表示部１７１及び操作部１７２を有している。パネル表示部１７１には設定値や選択画面等が表示される。また、パネル表示部１７１は、ユーザーからの入力を受け付けるタッチパネル等である。操作部１７２は、画像形成にかかる諸条件を受け付けるテンキーや、複写開始指示を受け付けるスタートキー等のユーザーが入力をするために操作を行うものである。

ここで、画像形成装置では、画像濃度変化が少ないことが望まれる。作像プロセスの中で円筒状の部品が多用されるが、回転体部品の振れにより周期的な画像濃度ムラが発生する。これは、回転体（感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ）が偏心していたり真円でなかったりすることによって、感光体ドラム−帯電ローラ間のギャップや、感光体ドラム−現像ローラ間のギャップが、回転体の１回転周期で変動する。これにより、帯電ムラや現像ムラが生じるためである。周期的な画像濃度ムラなどの画像品質の観点から、それら回転体（感光体ドラム、現像ローラ、帯電ローラ）には、高い振れ精度が求められる。ただし、求められる振れ精度は数［μｍ］以下であるため加工精度の限界であり、精度のみに品質を求めるとコストが高くなる。そのため、他のアプローチにより画像濃度変化を少なくする必要がある。

なお、回転体の回転周期で画像濃度ムラが発生している場合、回転体の線速Ｖ［ｍｍ／ｓ］を回転体の円周Ｘ［ｍｍ］で割ると、回転体は１秒間に（Ｖ／Ｘ）回転するので、（Ｖ／Ｘ）［Ｈｚ］の画像濃度ムラ発生周波数で画像濃度ムラが発生することになる。例えば、現像ローラ１２５ａの線速Ｖが５６０［ｍｍ／ｓ］であり、現像ローラ１２５ａの円周Ｘが８０［ｍｍ］のときには、現像ローラ１２５ａは１秒間に７回転するので、７［Ｈｚ］の画像濃度ムラ発生周波数で画像濃度ムラが発生する。

図２に示す画像形成装置１は、中間転写ベルト１４３の表面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段として、光学センサなどで構成されたトナー像検知センサ６９を備えている。トナー像検知センサ６９は、中間転写ベルト１４３の駆動ローラ１４１に巻き付いている部分に対向する位置に配置されている。このトナー像検知センサ６９により、画像濃度ムラの補正制御に用いるように中間転写ベルト１４３の表面に形成された画像パターンのトナー像の濃度を検知することができる。

図４は、画像濃度ムラの補正制御（検出）に用いる画像パターンの一例を示す説明図である。この例では、中間転写ベルト１４３の表面におけるトナー像検知センサ６９に対向する部分に、中間転写ベルト移動方向Ｘに長尺な帯状の画像パターン９００を形成している。この画像パターン９００は、感光体ドラム１２２や現像ローラ１２５ａなどの各回転体の位相を検出するために、少なくとも位相検出対象の回転体１回転周期以上の長さとしている。例えば、感光体ドラム１回転周期の画像濃度ムラを検出する場合には、画像パターン９００の長さを少なくとも感光体ドラム周長Ｌｐ以上の長さとする。また、現像ローラ１回転周期の画像濃度ムラを検出する場合には、画像パターン９００の長さを少なくとも現像ローラ周長Ｌｑ以上の長さとする。

図５は、トナー像検知センサ６９の概略構成を示す断面図である。図５に示すように、トナー像検知センサ６９は、主に、発光手段としてのＬＥＤなどからなる発光素子３１１と、正反射光を受光するための正反射受光素子３１２と、拡散反射光を受光するための拡散反射受光素子３１３とから構成されている。

トナー像検知センサ６９は、発光素子３１１から中間転写ベルト１４３の表面に向けて光を出射する。そして、中間転写ベルト１４３の表面や、その表面上にあるトナー像で正反射した正反射光を正反射受光素子３１２によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。更に、中間転写ベルト１４３の表面や、その表面上にあるトナー像で拡散反射した拡散反射光を拡散反射受光素子３１３によって受光して、受光量に応じた電圧を出力する。このようにして検知された、正反射光の受光量に応じた電圧と、拡散反射光の受光量に応じた電圧とから、中間転写ベルト１４３上のトナー像の画像濃度（トナー付着量）が算出される。

このように、本実施形態の画像形成装置１では、感光体ドラム１２２や中間転写ベルト１４３の表面移動方向である副走査方向の画像濃度変動を、トナー像検知センサ６９の検知結果に基づいて検出し、その検出された値から画像濃度変動の位相や振幅を算出する。

図６は、帯電ローラ２３の位相や回転数を検出する位相・回転数検出手段としての帯電ローラ位相・回転数検出装置であるエンコーダ７０の説明図である。

エンコーダ７０は、帯電ローラ２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ，２３Ｔのそれぞれに対して別個に設けられているが、互いに同構成であって、図６に示す構成となっている。また、図６に示されているように、帯電ローラ２３は、その回転中心軸をなすローラ軸７６が、カップリング７７を介して駆動モータ７８の出力軸である駆動伝達軸７９に接続されている。そして、駆動モータ７８の駆動によって回転駆動されるようになっている。

エンコーダ７０は、駆動伝達軸７９と一体に設けられ駆動伝達軸７９の回転に伴って回転移動する遮光部材７２と、発光部７１ａと受光部７１ｂとが設けられたフォトインタラプタ７１とを有している。遮光部材７２にはスリット７２ａが形成されており、帯電ローラ２３の回転に従い、フォトインタラプタ７１の発光部７１ａからの光を順じ遮光部材７２及びスリット７２ａにより透過と遮断とを繰返し、それに従い受光部７１ｂがその光を順じ受光する。

これにより、遮光部材７２の回転量に応じてパルス状のＯＮ／ＯＦＦ信号を得ている。このパルス状のＯＮ／ＯＦＦ信号を用いて帯電ローラ２３の移動角（以下、角変位と称す）を求めることで、帯電ローラ２３の位相（回転位置）を検出したり、帯電ローラ２３の回転数（線速）を検出したりするようになっている。

位相（回転位置）や回転数（線速）を検出する構成としては、感光体ドラム１２２の位相（回転位置）を検知する感光体ホームポジションセンサも、エンコーダ７０と同様にして感光体ドラム１２２の回転位置を検出するようになっている。

図６に示した例では、帯電ローラ２３の駆動に関し、駆動モータ直結のダイレクトドライブ方式を用いているが、駆動モータ７８からの動力伝達の間に減速機構が入っていても良い。ただし、減速機構を採用する場合、遮光部材７２は帯電ローラ２３と同じ回転数になるよう、ローラ軸７６上に設置しておくことが望ましい。このことは、感光体ドラム１２２の位相（回転位置）を検出する場合についても同様である。

回転体の位相・回転数検出装置は、帯電ローラ２３以外の回転体である現像ローラ１２５ａや感光体ドラム１２２にも取り付けられているが、その構成は同様である。

各回転体のエンコーダ出力とトナー像検知センサ出力の該当回転体周期の濃度ムラを算出することで、該当回転体の位相と濃度ムラの位相との相関を求めることができる。そして、位相を調整し他の回転体による濃度ムラと逆位相に制御することで輻走査方向の濃度ムラを抑制できる。

図７は、中間転写ベルト１４３上に形成された画像パターン９００を検知したトナー像検知センサ６９のセンサ出力と、エンコーダ７０のセンサ出力との関係を示したグラフである。図７に示すように、帯電ローラ２３の１回転周期毎に、エンコーダ７０の出力が矩形状に１回だけ立ち上がっている。この立ち上がりのタイミングは、帯電ローラ２３が所定の回転角度姿勢になったタイミングである。そして、図７からわかるように、トナー像検知センサ６９のセンサ出力すなわち中間転写ベルト１４３上に形成された画像パターン９００の画像濃度に、帯電ローラ１回転周期で変動が生じていることがわかる。

このように帯電ローラ周期で画像に縞状の画像濃度ムラが発生し得る。これは、感光体ドラム１２２に帯電ローラ２３を接触させて設ける構成では、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３とを回転させており、帯電ローラ２３の偏心などに起因して、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との接触幅が変動する。そのため、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との接触位置を感光体ドラム１２２が通過する時間が変動してしまい、感光体ドラム１２２を一様な電位に帯電することができず、帯電ムラが生じる。すると、露光部１２４で感光体ドラム１２２を同じ強度で露光しても潜像の電位がばらついてしまい、最終的に、画像に帯電ムラに応じた画像濃度ムラが発生してしまう。

帯電ローラ２３によって帯電せしめた感光体ドラム１２２の表面電位を、帯電ローラ２３の回転位置を検出する回転位置検出手段と同期して計測し、計測した感光体ドラム１２２の表面電位から帯電ローラ周期の帯電ムラ（電位ムラ）を検出する。

図８に示すように、帯電ローラ２３や現像ローラ１２５ａなどの各回転体のフレなどによる画像濃度ムラ周期が重なることで、用紙上に形成された画像の画像濃度ムラが悪化する。そこで、電位検知部１２８により感光体ドラム１２２の表面電位を検知し、感光体ドラム１２２の帯電ローラ１回転周期で生じる帯電ムラ（電位ムラ）の位相を検出する。また、トナー像検知センサ６９により中間転写ベルト１４３上に形成された画像パターン９００の画像濃度を検知し、画像パターン９００の現像ローラ１回転周期で生じる画像濃度ムラの位相を検出する。

本実施形態の画像形成装置１では、駆動モータ７８により帯電ローラ２３を感光体ドラム１２２や現像ローラ１２５ａなどとは独立させて回転させることができる。そのため、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、帯電ローラの回転を制御する。

具体的には、駆動モータ７８を制御して帯電ローラ２３の回転数を変更させることにより、帯電ローラ２３の１回転周期を現像ローラ１２５ａの１回転周期と同一にする。また、エンコーダ７０により検知された帯電ローラ２３の回転位置と対応させて、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相を予め検出しておく。そして、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動の位相に対して、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相が逆位相となるような回転位置をとるように、帯電ローラ２３の回転を制御する。

これにより、図１に示すように、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動と、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動とが画像上で打ち消しあい、感光体ドラム表面移動方向である副走査方向の画像濃度ムラが低減し目立たなくなる。

各回転体（感光体ドラム１２２、現像ローラ１２５ａ、帯電ローラ２３）の位相調整動作の制御としては、次のように行うことができる。まず、中間転写ベルト１４３上に各回転体の１周期以上の画像パターンを形成し、中間転写ベルト１４３上の画像パターンのトナー付着量の変動データをトナー像検知センサ６９で読み取る。そして、この読み取った中間転写ベルト１４３上のトナー付着量の変動データをフーリエ変換することで、各周波数（周期）でのトナー付着量の振幅・位相を算出する。このように算出した各回転体（感光体ドラム１２２、現像ローラ１２５ａ、帯電ローラ２３）周期でのトナー付着量の振幅・位相と、該当する回転体の位相の相関を取得する。

そして、先に算出した各周波数でのトナー付着量の振幅が、現像ローラ１２５ａ＞感光体ドラム１２２であれば、現像ローラ周期の濃度ムラに対して同一周期になるように、帯電ローラ２３の駆動モータ回転数を変更する。また、現像ローラ周期の濃度ムラに対して帯電ローラ周期の濃度ムラが逆位相となるように位相を調整する。一方、各周波数でのトナー付着量の振幅が、現像ローラ１２５ａ＜感光体ドラム１２２であれば、感光体ドラム周期に対して帯電ローラ周期・位相を調整する。また、各周波数でのトナー付着量の振幅が、現像ローラ１２５ａ＜帯電ローラ２３、且つ、感光体ドラム１２２＜帯電ローラ２３であれば、帯電ローラ２３を回転させない。

図９は、本実施形態の画像形成装置１で行われる位相調整動作の制御に係るフローチャートである。まず、画像パターンを形成し（Ｓ１）、現像ローラ１２５ａと帯電ローラ２３それぞれの１回転周期の画像濃度（電位）ムラを検知する（Ｓ２）。その検知結果に基づいて、制御部１０により現像ローラ１２５ａと帯電ローラ２３それぞれの画像濃度ムラ周期・位相・振幅を算出する（Ｓ３）。そして、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動の位相に対して、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相が逆位相となるような回転位置をとるように、帯電ローラ２３の回転を制御して位相調整を行う（Ｓ４）。

なお、上記内容は、現像ローラ１２５ａを感光体ドラム１２２にしてもよい。すなわち、現像ギャップの周期的な変動は、現像ローラ１２５ａの偏心のみではなく、感光体ドラム１２２の偏心によっても生じる。このため、本実施形態の画像形成装置１では、現像ローラ１２５ａの位相（回転位置）と、感光体ドラム１２２の位相（回転位置）とをそれぞれ検知する。そして、トナー像検知センサ６９の検知結果の濃度変動データから、現像ローラ１２５ａの回転周期に起因する濃度変動と、感光体ドラム１２２の回転周期に起因する濃度変動とがそれぞれ取り出し可能となっている。これにより、現像ローラ１２５ａと感光体ドラム１２２それぞれに起因する濃度変動を考慮して、濃度変動を抑制するように補正制御を行うことが可能となっている。

また、現像ローラ１２５ａまたは感光体ドラム１２２の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相に対する、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相の調整は、印刷時よりも低い回転数で実施することで、位相調整の精度を高めることができる。

また、中間転写ベルト１４３上の画像パターン９００からトナー像検知センサ６９の検知結果に基づいて、現像ローラ１２５ａと感光体ドラム１２２それぞれの１回転周期で生じる画像濃度変動を検出するような構成も採用することができる。この場合、感光体ドラム１２２の１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときには、帯電ローラ２３の回転制御を次のように行う。すなわち、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、帯電ローラ２３の回転を制御する。これにより、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度ムラを低減させることができる。

一方、現像ローラ１２５ａの１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときには、帯電ローラ２３の回転制御を次のように行う。すなわち、感光体ドラム１２２の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、帯電ローラ２３の回転を制御する。これにより、感光体ドラム１２２の１回転周期で生じる画像濃度ムラを低減させることができる。

さらに、感光体ドラム１２２及び現像ローラ１２５ａそれぞれの１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、作像中に帯電ローラ２３を回転させない。これにより、帯電ローラ２３の１回転周期で生じる画像濃度ムラの発生を抑制することができる。また、このとき、連続画像形成を行うときの先行用紙の後端と後続用紙の先端との間に対応する紙間で、帯電ローラ２３を回転させる。これにより、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との摩耗量が減少し長寿命化を図ることができる。

図１０（ａ）に、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間での速度差と摩擦係数との関係を示す。図１０（ｂ）に、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間での摩擦係数と感光体ドラム摩耗量との関係を示す。図１０（ａ）に示すように、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間に速度差が発生すると、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間での摩擦係数が大きくなる。そして、図１０（ｂ）に示すように、感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間での摩擦係数が大きくなると、走行距離あたりの感光体ドラム摩耗量が増加する。そのため、感光体ドラム１２２の寿命を考えると感光体ドラム１２２と帯電ローラ２３との間に速度差をつけないことが望ましい。

図１１に、帯電ローラ回転数と帯電ローラクリーニング性との関係を示す。図１１からわかるように、帯電ローラクリーニング時の帯電ローラ回転数を変化させることで、十分なクリーニング性を確保するための必要な時間が異なる。また、クリーニング時間によっても十分なクリーニング性を確保するための必要時間が異なる。そのため、帯電ローラクリーニング時に帯電ローラ回転数を上げることにより、十分なクリーニング性を確保するための必要時間を短縮させることが可能となりダウンタイムを低減できる。

また、画像形成動作開始前や画像形成動作終了後などの印刷時以外に、帯電クリーニングローラによって帯電ローラ２３の表面をクリーニングするときには、印刷時よりも帯電ローラ２３の回転数を上げるのが好ましい。これにより、帯電クリーニングローラによる帯電ローラ２３のクリーニング性を向上させることができる。

図１２に、印刷時の回転数で位相検知を行った場合のトナー像検知センサ６９の出力を示す。図１３に、印刷時よりも低い回転数で位相検知を行った場合のトナー像検知センサ６９の出力を示す。印刷時の回転数で位相の検出や調整を行うと、図１２に示すように他のノイズによる影響を強く受けるため、濃度ムラの位相と回転体の位相の間のズレが生じてしまう可能性が高くなる。そこで、位相の検出や調整を行うときには、印刷時よりも低い回転数で実施することで、図１３に示すようにノイズの影響を低減させることができ、濃度ムラ位相と回転***相とを精度良く検出することができる。

図１４は、実施形態に係る他の画像形成装置である複写機１００の概略構成図である。図１４に示す複写機１００は、四連タンデム型中間転写方式のフルカラー機の構成例を示している。

図１４において、中間転写ベルト１４３の展張面（張架面）に沿って、画像形成ユニット１２０Ｃ，１２０Ｍ，１２０Ｙ，１２０Ｋが並設されている。イエローの画像形成ユニット１２０Ｙを代表して説明すると、画像形成ユニット１２０Ｙに設けられた感光体ドラム１２２Ｙの回りにはその回転方向順に、帯電部１２３Ｙ、露光部１２４Ｙ、現像手段としての現像部１２５Ｙが配置されている。さらに、一次転写ローラ１４４Ｙ、清掃部１２７Ｙ、除電部１２６Ｙが配置されている。

なお、帯電部１２３Ｙには、感光体ドラム１２２Ｙの表面と所定間隔の帯電ギャップをあけて帯電ローラ２３Ｙが設けられている。また、現像部１２５Ｙには、駆動モータによって回転駆動される筒状の現像ローラ１２５ａが、所定間隔の現像ギャップをあけて感光体ドラム１２２Ｙに対向させて設けられている。露光部１２４の上方には、画像読み取り手段としての画像読取部１１、自動原稿供給装置（ＡＤＦ）４０等が設けられている。

中間転写ベルト１４３は、駆動ローラ１４１や従動ローラ１４２や二次転写対向ローラ１４５などの張架ローラによって回転可能に張架されており、従動ローラ１４２に対向する部位にはベルトクリーニングユニット５０が設けられている。二次転写対向ローラ１４５に対向する部位には、転写手段としての二次転写ローラ１４６が設けられている。

装置本体の下部には、２つの給紙部１３ａ，１３ｂが設けられている。給紙部１３ａ，１３ｂには、記録媒体である用紙を収容する用紙収容部１３１ａ，１３１ｂが設けられている。用紙収容部１３１ａ，１３１ｂに収容された用紙は、給紙ローラ１３２ａ，１３２ｂで用紙搬送路１３３に給紙された後、各搬送ローラ対１３５ａ，１３５ｂ，１３５ｃで搬送され、レジストローラ１３４により所定のタイミングで二次転写部へ送られる。

二次転写部の用紙搬送方向下流側には、定着手段としての定着部１５が設けられている。定着部１５は、定着ローラ１５３、定着対向ローラ１５５及び発熱部１５６を有している。二次転写部でトナーが転写された用紙は、用紙搬送路１５１を通って定着部１５に向けて搬送される。定着ローラ１５３の内部には発熱部１５６が設置されており、発熱することで定着ローラ１５３を介して用紙を加熱する。定着ローラ１５３は、定着ベルト１５２を挟んで対向して設置されている定着対向ローラ１５５との間で、用紙搬送路１５１を搬送された用紙を挟み込み、用紙及び用紙上のトナーを加熱及び加圧して、用紙にトナーを定着させる。

排紙部１６は、定着部１５でトナーが定着された用紙を画像形成装置内から排出するものであり、排紙ローラ１６２、排紙口１６３、及び、排紙トレイ１６４を有している。排紙部１６では、定着部１５によって定着処理され排紙搬送路１６１を通って排紙口１６３に向かって搬送された用紙を、排紙ローラ１６２により排紙口１６３から排出し排紙トレイ１６４に収容する。

また、複写機１００は、中間転写ベルト１４３の外周面に形成されたトナー像の濃度を検知する濃度検知手段として、光学センサなどで構成されたトナー像検知センサ６９を備えている。このトナー像検知センサ６９により、画像濃度ムラの補正制御に用いるように中間転写ベルト１４３の表面に形成された画像パターンのトナー像の濃度を検知することができる。図１４の例では、中間転写ベルト１４３の駆動ローラ１４１に巻き付いている部分に対向する位置に、トナー像検知センサ６９が配置されている。

図１４に示す構成において、画像形成動作を一通り説明する。プリント開始命令が入力されると、感光体ドラム１２２の周辺、中間転写ベルト１４３の周辺及び給紙搬送経路等にある各ローラが既定のタイミングで回転し始め、下部の用紙収容部１３１から用紙の給紙が開始される。

一方、感光体ドラム１２２は、帯電部１２３によってその表面を一様な電位に帯電され、露光部１２４から照射される書込み光によってその表面を画像データに従って露光される。露光された後の電位パターンを静電潜像と呼ぶが、この静電潜像を担持した感光体ドラム１２２の表面に、現像部１２５からトナーを供給されることにより、感光体ドラム１２２に担持されている静電潜像が特定色に現像される。図１４の構成においては感光体ドラム１２２が四色分あるので、各感光体ドラム１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ上に、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が現像されることになる。

各感光体ドラム１２２Ｙ，１２２Ｍ，１２２Ｃ，１２２Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１４３との接点において、感光体ドラム１２２に対向して設置された一次転写ローラ１４４によって中間転写ベルト１４３上に転写される。この一次転写動作を、タイミングを合わせながら四色分繰り返すことにより、中間転写ベルト１４３上にフルカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１４３上に形成されたフルカラートナー像は、二次転写部において、レジストローラ１３４によってタイミングを合わせて搬送されてくる用紙に転写される。この時、二次転写ローラ１４６に印加される二次転写バイアス及び押圧力によって二次転写が行われる。フルカラートナー像が転写された用紙は、定着部１５を通過することにより、その用紙の表面に担持されているトナー像が加熱定着される。

片面プリントならばそのまま直線搬送されて排紙トレイ１６４へ搬送され、両面プリントならば搬送方向を下向きに変えられ用紙反転部３０へ搬送されていく。用紙反転部３０へ到達した用紙は、ここでスイッチバックローラ対２７により搬送方向を逆転されて紙の後端から用紙反転部３０を出て行く。これをスイッチバック動作と呼び、この動作によって用紙の表裏を反転させることができる。表裏反転された用紙は定着部方向には戻らず、再給紙搬送路３１を通過して本来の給紙経路に合流する。この後は表面プリントの時と同じ様にトナー像を転写されて、定着部１５を通過して排紙される。これが両面プリント動作である。

また、一次転写部を通過した感光体ドラム１２２の表面には一次転写残トナーを担持しており、これをブレード及びブラシ等で構成された清掃部１２７により除去される。その後、除電部１２６によってその表面を一様に除電されて次の画像のための帯電に備える。また、二次転写部を通過した中間転写ベルト１４３に関しても、その表面に二次転写残トナーを担持しているが、こちらもブレード及びブラシ等で構成されたベルトクリーニングユニット５０によってこれを除去され、次のトナー像の転写に備える。この様な動作の繰り返しで、片面プリント若しくは両面プリントが行われる。

そして、このような図１４に示す複写機１００においても、図２に示す画像形成装置１を用いて説明したような、図９に示す位相調整動作制御などの種々の制御を実行することにより、画像濃度ムラを低減させることができる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
回転可能に設けられた感光体ドラム１２２などの像担持体と、像担持体の表面を帯電する回転可能に設けられた帯電ローラ２３などの帯電部材と、像担持体の表面に潜像を形成する露光部１２４などの潜像形成手段と、回転可能に設けられた現像ローラ１２５ａなどの現像剤担持体に担持した現像剤により像担持体上の潜像を現像する現像部１２５などの現像手段とを備えた画像形成装置１などの画像形成装置において、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出するトナー像検知センサ６９などの第一画像濃度変動検出手段と、帯電部材の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する電位検知部１２８などの第二画像濃度変動検出手段と、第一画像濃度変動検出手段及び第二画像濃度変動検出手段の検出結果に基づき、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、帯電部材の回転を制御する制御部１０などの制御手段を有する。
（態様Ａ）においては、帯電部材の回転を制御して、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対し、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるようにする。これにより、このような帯電部材の回転制御を行った後、像担持体上に画像を形成したときに、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動と、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動とが画像上で打ち消しあう。よって、その分、画像濃度変動を小さくでき、像担持体表面移動方向の画像濃度ムラを低減させることができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、前記第二画像濃度変動検出手段は、前記像担持体の表面電位を検知する電位検知部１２８などの表面電位検知手段と、帯電部材の回転位置を検知するエンコーダ７０などの第二回転位置検知手段とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の回転位置と対応させて、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動を検出することができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記第一画像濃度変動検出手段は、画像のトナー付着量を検知するトナー像検知センサ６９などのトナー付着量検知手段と、前記像担持体または前記現像剤担持体の回転位置を検知する位相・回転数検出装置などの第一回転位置検知手段とを有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体または現像剤担持体の回転位置と対応させて、像担持体または現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動を検出することができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、前記帯電部材をクリーニングする帯電クリーニングローラなどの帯電クリーニング手段を有しており、帯電クリーニング手段によって前記帯電部材をクリーニングするときには、印刷時よりも帯電部材の回転数を上げる。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電クリーニング手段による帯電部材のクリーニング性を向上させることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相に対する、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相の調整は、印刷時よりも低い回転数で実施する。これによれば、上記実施形態について説明したように、位相調整の精度を高めることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記像担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、前記制御手段が帯電部材の回転を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度ムラを低減させることができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、前記像担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、前記制御手段が帯電部材の回転を制御する。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体の１回転周期で生じる画像濃度ムラを低減させることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）または（態様Ｅ）において、前記像担持体及び前記現像剤担持体それぞれの１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、作像中に前記帯電部材を回転させない。これによれば、上記実施形態について説明したように、帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度ムラの発生を抑制することができる。
（態様Ｉ）
（態様Ｈ）において、連続画像形成を行うときの先行用紙の後端と後続用紙の先端との間に対応する紙間で、前記帯電部材を回転させる。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体と帯電部材との摩耗量が減少し長寿命化を図ることができる。
（態様Ｊ）
（態様Ｉ）において、前記紙間での前記像担持体の回転速度と前記帯電部材の回転速度とを同じにする。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体と帯電部材との摩耗量をより減少させることができ、像担持体や帯電部材の長寿命化を図ることができる。

１ 画像形成装置
１０ 制御部
１１ 画像読取部
１２ 作像部
１３ 給紙部
１４ 転写部
１５ 定着部
１６ 排紙部
１７ 表示・操作部
２３ 帯電ローラ
２７ スイッチバックローラ対
３０ 用紙反転部
３１ 再給紙搬送路
４０ 自動原稿供給装置
５０ ベルトクリーニングユニット
６９ トナー像検知センサ
７０ エンコーダ
７１ フォトインタラプタ
７１ａ 発光部
７１ｂ 受光部
７２ 遮光部材
７２ａ スリット
７６ ローラ軸
７７ カップリング
７８ 駆動モータ
７９ 駆動伝達軸
１００ 複写機
１１１ コンタクトガラス
１１２ 読取センサ
１２０ 画像形成ユニット
１２１ 現像剤収容部
１２２ 感光体ドラム
１２３ 帯電部
１２４ 露光部
１２５ 現像部
１２６ 除電部
１２７ 清掃部
１２８ 電位検知部
１３１ 用紙収容部
１３２ 給紙ローラ
１３３ 用紙搬送路
１３４ レジストローラ
１３５ 搬送ローラ対
１４１ 駆動ローラ
１４２ 従動ローラ
１４３ 中間転写ベルト
１４４ 一次転写ローラ
１４５ 二次転写対向ローラ
１４６ 二次転写ローラ
１５１ 用紙搬送路
１５２ 定着ベルト
１５３ 定着ローラ
１５４ 定着ベルト搬送ローラ
１５５ 定着対向ローラ
１５６ 発熱部
１６１ 排紙搬送路
１６２ 排紙ローラ
１６３ 排紙口
１６４ 排紙トレイ
１７１ パネル表示部
１７２ 操作部
３１１ 発光素子
３１２ 正反射受光素子
３１３ 拡散反射受光素子
９００ 画像パターン
１０１２ メインメモリ
１０１５ ＡＧＰバス

特許第５２８８２３３号公報

Claims (10)

1. 回転可能に設けられた像担持体と、
   前記像担持体の表面を帯電する回転可能に設けられた帯電部材と、
   前記像担持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   回転可能に設けられた現像剤担持体に担持した現像剤により前記像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
   前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第一画像濃度変動検出手段と、
   前記帯電部材の１回転周期で生じる像担持体表面移動方向の画像濃度変動を検出する第二画像濃度変動検出手段と、
   前記第一画像濃度変動検出手段及び前記第二画像濃度変動検出手段の検出結果に基づき、前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、該帯電部材の回転を制御する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記第二画像濃度変動検出手段は、前記像担持体の表面電位を検知する表面電位検知手段と、前記帯電部材の回転位置を検知する第二回転位置検知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または２に記載の画像形成装置において、
   前記第一画像濃度変動検出手段は、画像のトナー付着量を検知するトナー付着量検知手段と、前記像担持体または前記現像剤担持体の回転位置を検知する第一回転位置検知手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２または３に記載の画像形成装置において、
   前記帯電部材をクリーニングする帯電クリーニング手段を有しており、
   前記帯電クリーニング手段によって前記帯電部材をクリーニングするときには、印刷時よりも該帯電部材の回転数を上げることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１、２、３または４に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体または前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相に対する、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の位相の調整は、印刷時よりも低い回転数で実施することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１、２、３、４または５に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、前記制御手段が該帯電部材の回転を制御することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１、２、３、４または５に記載の画像形成装置において、
   前記現像剤担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、前記像担持体の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期及び位相に対して、前記帯電部材の１回転周期で生じる画像濃度変動の周期が同一且つ位相が逆位相となるように、前記制御手段が該帯電部材の回転を制御することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１、２、３、４または５に記載の画像形成装置において、
   前記像担持体及び前記現像剤担持体それぞれの１回転周期で生じる画像濃度変動が検出されないときは、作像中に前記帯電部材を回転させないことを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８に記載の画像形成装置において、
   連続画像形成を行うときの先行用紙の後端と後続用紙の先端との間に対応する紙間で、前記帯電部材を回転させることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９に記載の画像形成装置において、
    前記紙間での前記像担持体の回転速度と前記帯電部材の回転速度とを同じにすることを特徴とする画像形成装置。

Images