JP2021167934A - 画像形成装置、及び、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を充分に軽減する。【解決手段】プリンタエンジン１００（画像形成部）によってシートＰに階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（画像パターン）を形成して、ラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）によって階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣの主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて制御部１８０によって主走査方向の画像濃度偏差を調整して、その調整後にプリンタエンジン１００によってシートＰに階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（第２の前記画像パターン）を形成して、ラインセンサ７０によってその階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣの主走査方向の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて制御部によって主走査方向の画像濃度偏差を調整するときの光量感度（割合）を補正する「濃度偏差調整モード」を実行可能に構成している。【選択図】図９

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、画像形成装置でおこなわれる画像形成方法と、に関するものである。

従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画像の主走査方向の画像濃度偏差を調整する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１における画像形成装置は、用紙上の補正用パターンを形成して、その補正用パターンの主走査方向の画像濃度偏差（濃度ムラ）を測定している。そして、その測定結果に基づいて、濃度ムラの位置に応じた露光部（露光装置）による露光パワーを調整している。

従来の技術は、画像の主走査方向の画像濃度偏差を測定した結果に基づいて画像濃度偏差を調整しているため、主走査方向の画像濃度偏差が軽減される効果がある程度期待できるものの、その効果は充分なものではなかった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、主走査方向の画像濃度偏差が充分に軽減される、画像形成装置、及び、画像形成方法を提供することにある。

この発明における画像形成装置は、所定の搬送方向に搬送される画像担持体の表面に画像を形成する画像形成部と、前記画像担持体の表面に形成された画像における前記搬送方向に直交する幅方向の画像濃度偏差を検出する濃度偏差検出手段と、前記画像形成部によって形成する画像における幅方向の画像濃度偏差を調整する調整手段と、を備え、前記画像形成部によって前記画像担持体の表面に、幅方向の画像濃度が同等となるように画像パターンを形成して、前記濃度偏差検出手段によって前記画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整して、その調整後に前記画像形成部によって前記画像担持体の表面に第２の前記画像パターンを形成して、前記濃度偏差検出手段によって前記第２の画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整するときの光量感度を補正する濃度偏差調整モードを実行可能に構成したものである。

本発明によれば、主走査方向の画像濃度偏差が充分に軽減される、画像形成装置、及び、画像形成方法を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 露光装置を示す構成図である。 ラインセンサと、階調画像パターンが形成されたシートと、を示す概略斜視図である。 ラインセンサを主走査方向に示す概略図である。 ラインセンサを示す構成図である。 画像形成装置のハードフェアを示す構成図である。 画像形成装置の機能を示すブロック図である。 濃度偏差調整モードを実行するときの操作パネルの画面を示す図である。 濃度偏差調整モード時のフローを示す模式図である。 ラインセンサと、階調画像パターンが形成されたシートと、を示す概略上面図である。 濃度偏差調整モード時の制御を示すフローチャートである。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、カラープリンタであって、その筐体９０内部に、露光装置１０１、作像部１０２、転写部１０３、定着装置１０４、濃度偏差検出手段としてのラインセンサ７０（濃度センサ）、などが設けられている。また、筐体９０の上部には、操作部としての操作パネル６０が設けられている。
本実施の形態では、露光装置１０１、作像部１０２、転写部１０３、などからなるプリンタエンジン１００が、画像担持体としてのシートＰに画像を形成する画像形成部として機能することになる。

作像部１０２には、４つの感光体（イエロー（Ｙ）用感光体１２０ｙ、ブラック（Ｋ）用感光体１２０ｋ、マゼンタ（Ｍ）用感光体１２０ｍ、シアン（Ｃ）用感光体１２０ｃである。）が、中間転写ベルト１３０に対向するように並設されている。
また、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの周囲には、それぞれ、現像器１２１ｙ、１２１ｋ、１２１ｍ、１２１ｃ、帯電器１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃ、クリーニング部、除電部などが配置されている。
また、転写部１０３には、中間転写ベルト１３０、２次転写ベルト１３３などが設けられている。
また、定着装置１０４には、定着ローラ１４１、定着ローラ１４１に圧接する加圧ローラ、排出ローラ１４２などが設けられている。

以下、図１を用いて、通常の画像形成動作時における画像形成装置１の動作について説明する。
まず、露光装置１０１は、作像部１０２の感光体１２０ｙ〜１２０ｃの表面に向けて露光光を照射して、各感光体上に画像データ（所望の画像）に対応した潜像を形成する。すなわち、露光装置１０１は、画像データの画像パターンに対応した書き込み位置に、画像濃度に応じた書き込み光量（露光光の出力）で、選択的に露光光を出射する。露光光としては、レーザー光源やＬＥＤ光源から射出される光などを用いることができる。ここで、光源から出射された露光光ＢＭは、ポリゴンミラー１１０により偏向され、それぞれがｆθレンズを含む走査レンズ１１１ａ、１１１ｂに入射する。なお、光源から露光光が射出される動作については、後でさらに詳しく説明する。

ここで、露光光は、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の画像に対応してそれぞれ射出されて、それぞれ走査レンズ１１１ａ、１１１ｂを通過した後、反射ミラー１１２ｙ〜１１２ｃで反射される。
具体的に、イエロー用の露光光Ｙは走査レンズ１１１ａを透過して反射ミラー１１２ｙで反射されてＷＴＬレンズ１１３ｙへ入射される。ブラック用、マゼンタ用、シアン用の各色の露光光Ｋ、Ｍ、Ｃについても同じように進んでいく。
ＷＴＬレンズ１１３ｙ〜１１３ｃは、それぞれ入射された各露光光Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃを整形した後、反射ミラー１１４ｙ〜１１４ｃへと各露光光Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃを偏向させる。そして、その各露光光Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃは、さらに反射ミラー１１５ｙ〜１１５ｃで反射されて、各感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの表面に照射される。
感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃへの露光光Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃの照射は、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する主走査方向および副走査方向に関して、タイミング同期がおこなわれている。本実施の形態において、感光体Ｙ、Ｋ、Ｍ、Ｃは、主走査方向を回転軸方向として図１の反時計方向に回転するドラム状部材（感光体ドラム）である。
なお、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃに対する主走査方向を、露光光の走査方向として定義して、副走査方向を、主走査方向に対して直交する方向（感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃが回転する方向であって、回転軸方向に直交する方向である。）として定義する。すなわち、図１の紙面垂直方向が「主走査方向」になる。
さらに換言すると、画像担持体としてのシートＰは、所定の搬送方向（図３の「用紙搬送方向」である。）に搬送される。したがって、シートＰにおける「主走査方向」は、シートＰの搬送方向に直交する「幅方向」になる。また、シートＰにおける「副走査方向」は、シートＰの「搬送方向」になる。

ここで、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃは、アルミニウムなどの導電性ドラム上に、電荷発生層や電荷輸送層を含む光導電層が形成されたものである。
そして、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの表面は、帯電器１２２ｙ、１２２ｋ、１２２ｍ、１２２ｃにより帯電されて、その後に露光光が照射されて静電潜像が形成される。
その後、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの表面に形成された静電潜像は、現像器１２１ｙ、１２１ｋ、１２１ｍ、１２１ｃによって現像されて画像（トナー像）が形成されることになる。
そして、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの表面に形成された画像は、１次転写ローラ１３２ｙ、１３２ｋ、１３２ｍ、１３２ｃの位置で、搬送ローラ１３１ａ〜１３１ｃにより矢印Ｄの方向に移動する中間転写ベルト１３０上に重ねて１次転写される。こうして、中間転写ベルト１３０上に、カラー画像が形成されることになる。

その後、中間転写ベルト１３０上に形成されたカラー画像は、２次転写位置Ｆ（中間転写ベルト１３０と２次転写ベルト１３３とが圧接する位置である。）に移動する。２次転写ベルト１３３は、搬送ローラ１３４ａ、１３４ｂによって張架・支持されていて、搬送ローラ１３４ａ、１３４ｂの回転により矢印Ｅの方向に移動する。
２次転写位置Ｆには、給紙カセットなどのシート収容部Ｔから用紙などのシートＰが搬送ローラ１３５により給送される。そして、２次転写位置Ｆで、２次転写バイアスが印加されて、中間転写ベルト１３０上に担持された画像が、２次転写ベルト１３３上に吸着保持されたシートＰに２次転写されることになる。なお、２次転写位置Ｆを通過した後の中間転写ベルト１３０は、クリーニング部１３９の位置に達して、その位置で中間転写ベルト１３０上に残留した未転写トナーが除去される。
その後、シートＰは、２次転写ベルト１３３の搬送によって、定着装置１０４に搬送される。そして、定着装置１０４によって、シートＰ上に２次転写された画像（未定着画像）が加圧加熱されて定着されることになる。そして、画像が定着されたシートＰは、排出ローラ１４２によって画像形成後のシートＰ′として定着装置１０４から排出されることになる。そして、定着装置１０４から排出されたシートＰ´は、ラインセンサ７０の位置を通過した後に、出力画像として画像形成装置１の外部に排出される。
こうして、画像形成装置１における、一連の画像形成プロセスが完了する。

なお、本実施の形態では、定着装置１０４の下流側に、シートＰ´（画像担持体）の表面に形成された画像における主走査方向の画像濃度偏差を検出する濃度偏差検出手段としてのラインセンサ７０が設置されていて、ラインセンサ７０の検知結果に基づいて主走査方向の画像濃度偏差（濃度ムラ）が補正されることになるが、これについては後で詳しく説明する。

ここで、本実施の形態において、感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの回転方向、中間転写ベルト１３０の搬送方向、シートＰ、Ｐ・の搬送方向は、いずれも、主走査方向に対して直交する方向であり、副走査方向と同じ方向になる。

以下、図２を用いて、先に図１を用いて説明した露光装置１０１の構成や、露光光ＢＭの光路についてさらに詳しく説明する。
図２に示すように、露光装置１０１には、光源である２つのＬＤユニット１１６−１、１１６−２が設けられている。２つのＬＤユニット１１６−１、１１６−２には、それぞれ、レーザー素子が設けられている。そして、それらのレーザー素子は、画像データに応じた書き込み位置（露光位置）に、画像データに応じた露光量で選択的に露光光を出射するように駆動される。
第１のＬＤユニット１１６−１から出射された露光光は、シリンダレンズ１１７−１を通過して、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー１１０に入射する。なお、このＬＤユニット１１６−１は、上部と下部とにＬＤを有しており、上部のＬＤから出射されたマゼンタ用の露光光は、ポリゴンミラー１１０の上方面に入射し、下部のＬＤから出射されたシアン用の露光光は、ポリゴンミラー１１０の下方面に入射するようになっている。
ポリゴンミラー１１０の上方面に入射したマゼンタ用の露光光は、ポリゴンミラー１１０が回転することにより偏向され、偏向された露光光は、走査レンズ１１１ｂを通り、反射ミラー１１２ｍに入射する。そして、マゼンタ用の感光体１２０ｍ上を走査する。
他方、ポリゴンミラー１１０の下方面に入射したシアン用の露光光は、ポリゴンミラー１１０が回転することにより偏向され、偏向されたシアン用の露光光は、走査レンズ１１１ｂを通り、反射ミラー１１２ｃに入射する。そして、マゼンタ用の感光体１２０ｍ上を走査する。
また、主走査方向の非画像書き込み領域の画像書き出し位置より前方である主走査方向書出し側端部には、同期ミラー１１８−１及び同期センサ１１９−１が設けられている。走査レンズ１１１ｂを透過したマゼンタ用、シアン用の露光光は、同期ミラー１１８−１によって反射され、同期センサ１１９−１に入射する。同期センサ１１９−１は、マゼンタ用、シアン用の露光光が入射されることで、それぞれの露光光の主走査の書き出しタイミングを決定するための同期検知信号を出力する。

同様に、第２のＬＤユニット１１６−２から出射された露光光は、シリンダレンズ１１７−２を通り、ポリゴンモータによって回転するポリゴンミラー１１０に入射する。なお、このＬＤユニット１１６−２も、上部と下部とにＬＤを有しており、上部のＬＤから出射されたブラック用の露光光は、ポリゴンミラー１１０の上方面に入射し、下部のＬＤから出射されたイエロー用の露光光は、ポリゴンミラー１１０の下方面に入射するようになっている。
ポリゴンミラー１１０の上方面に入射したブラック用の露光光は、ポリゴンミラー１１０が回転することにより偏向され、偏向されたブラック用の露光光は、走査レンズ１１１ａを通り、反射ミラー１１２ｋに入射する。そして、ブラック用の感光体１２０ｋ上を走査する。
他方、ポリゴンミラー１１０の下方面に入射したイエロー用の露光光は、ポリゴンミラー１１０が回転することにより偏向され、偏向されたイエロー用の露光光は、走査レンズ１１１ａを通り、反射ミラー１１２ｙに入射する。そして、イエロー用の感光体１２０ｋ上を走査する。
また、主走査方向の非画像書き込み領域の画像書き出し位置より前方である主走査方向書出し側端部には、同期ミラー１１８−２及び同期センサ１１９−２が設けられている。走査レンズ１１１ａを透過したブラック用、イエロー用の露光光は、同期ミラー１１８−２によって反射され、同期センサ１１９−２に入射する。同期センサ１１９−２は、ブラック用、イエロー用の露光光が入射されることで、当該色の主走査の書き出しタイミングを決定するための同期検知信号を出力する。

以下、図３〜図５を用いて、ラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）の構成について説明する。
図３、図４に示すように、ラインセンサ７０は、その長手方向が主走査方向に延在するように配置されている。ラインセンサ７０は、長手方向（主走査方向）に延びた画像素子７１（複数の受光素子７２−０〜７２−ｎが長手方向に並設されたものである。）が設けられている。これらの複数の受光素子７２−０〜７２−ｎが並んだ範囲が、ラインセンサ７０の主走査方向の検知幅となる。ラインセンサ７０は、図３にて破線で示した主走査方向の範囲を検知幅としていて、所定の搬送方向（副走査方向）に搬送されるシートＰ´（用紙）の全域にわたり画像濃度を検出することができるように構成されている。
なお、本実施の形態において、ラインセンサ７０は、シートＰ´に形成された画像の主走査方向の画像濃度偏差を検出する濃度偏差検出手段として機能するものである。したがって、濃度偏差検出手段としては、ラインセンサ７０のように主走査方向にわたって画像濃度を検知できるものに限定されることなく、主走査方向の複数箇所（例えば、両端と中央の３箇所である。）の画像濃度を検知できるものであってもよい。また、主走査方向の両端にそれぞれ濃度センサを配置して、画像濃度を直接検出ができない中央の領域の画像濃度は線形補完などの方式で近似する、といったものを、濃度偏差検出手段として用いることもできる。

また、図５に示すように、ラインセンサ７０には、画像素子７１の他に、光源７３、レンズアレイ７４、出力回路７５などが設けられている。なお、図５中の破線は、光源７３から出射された光を表している。
光源７３としては、発光素子が導光体の端部に設けられたものや、ＬＥＤアレイなどを用いることができる。光源７３は、ＲＧＢの光を照射する。レンズアレイ７４としては、セルフォックレンズなどを用いることができる。
光源７３から出射された光は、シートＰ・上で反射され、レンズアレイ７４により結像される。画像素子７１は、レンズアレイ７４により結像された光を、図４で示した各受光素子７２で受光し、受光した光に応じた信号を出力する。画像素子７１としては、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどを用いることができる。
出力回路７５としては、一例としてＡＳＩＣなどを用いることができ、画像素子７１上の各受光素子７２からの信号に基づき、シートＰ・上の主走査方向の位置に対応した画像濃度を示すデータに変換して出力する。例えば、８ｂｉｔで表される０〜２５５階調を出力する。

以下、図６を用いて、画像形成装置１のハードウェアの構成について説明する。
図６に示すように、画像形成装置１は、ＣＰＵ１０、ＲＯＭ２０、ＲＡＭ３０、ＨＤＤ４０、外部通信Ｉ／Ｆ５０、操作パネル６０（操作部）、ラインセンサ７０（濃度センサ）、プリンタエンジン１００、などで構成されている。また、これらを相互接続するシステムバス８０が設けられている。
ＣＰＵ１０は、画像形成装置１の動作を制御する。すなわち、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ３０をワークエリア（作業領域）として、ＲＯＭ２０又はＨＤＤ４０に記憶されたプログラムを実行することで、画像形成装置１全体の動作を制御し、上述したプリンタ機能（又は、コピー機能、スキャナ機能、ファクス機能）などの各種機能を実現する。
ＲＯＭ２０は、電源を切ってもデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。ＲＡＭ３０は、プログラムやデータを一時記憶する揮発性の半導体メモリである。
ＨＤＤ４０は、プログラムやデータを記憶している不揮発性のメモリである。ＨＤＤ４０に記憶されるプログラムやデータには、画像形成装置１の全体を制御する基本ソフトウェアであるＯＳやＯＳ上で動作する各種アプリケーションプログラム、上述したコピー機能などの各種機能の動作条件等がある。これらの各種機能が実行した動作（ジョブ）は、その都度、画像形成装置１の動作なども記憶可能である。
外部通信Ｉ／Ｆ５０は、画像形成装置１をインターネットやＬＡＮなどのネットワークに接続するためのインターフェースである。画像形成装置１は、外部通信Ｉ／Ｆ５０を介して、外部装置からの印刷指示や画像データ等を受信することができる。
操作部としての操作パネル６０は、ユーザーの操作に応じた各種の入力を受け付けるとともに、各種の情報（例えば、受け付けた操作を示す情報、画像形成装置１の動作状況を示す情報、画像形成装置１の設定状態を示す情報など）を表示する。操作パネル６０としては、タッチパネル機能を搭載した液晶表示装置（ＬＣＤ）などを用いることができる。また、操作パネル６０に、ハードウェアキー等の操作部やランプ等の表示部を設けることもできる。操作パネル６０は、ＣＰＵ１０により制御される
画像形成部であるプリンタエンジン１００は、プリンタ機能などを実現させるためのハードウェアである。
なお、ＲＯＭ２０やＨＤＤ４０に記憶されたプログラムは、コンピュータで処理可能なプログラムである。画像形成装置１の製造時や出荷時にＲＯＭ２０やＨＤＤ４０にインストールしてもよいし、販売後にインストールすることもできる。

以下、図７の機能ブロック図を用いて、画像形成装置１について説明する。
図７に示すように、入力受付部１５０は、操作パネル６０によって実現され、ユーザーに対し操作に必要な情報を表示し、ユーザーによる各種入力を受け付ける機能を実行する。また、入力受付部１５０は、外部通信Ｉ／Ｆ５０の処理によっても実現され、外部機器からＬＡＮやインターネット経由で入力されるユーザーによるプリント指示や設定変更を受け付ける機能を実行する。
表示制御部１６０は、ＣＰＵ１０がＲＡＭ３０を作業領域としてＲＯＭ２０又はＨＤＤ４０に記憶されたプログラムを実行することで実現され、入力受付部１５０に表示する表示画面を制御する機能を実行する。
通信制御部１７０は、外部通信Ｉ／Ｆ５０の処理によって実現され、画像情報を外部へメール送信したり、各種設定情報を外部機器から設定可能な場合には、外部装置とネットワーク経由で通信したりする機能を実行する。
制御部１８０は、ＣＰＵ１０がＲＡＭ３０を作業領域としてＲＯＭ２０又はＨＤＤ４０を実行することによって実現され、画像形形成装置１全体の機能を実行する。
制御部１８０は、補正制御部１８１と、補正量算出部と、プリンタ制御部１８３とを有する。補正制御部１８１は、プリンタ機能における濃度ムラ補正を制御する機能を実行する。補正量算出部１８２は、濃度ムラを補正するための、画像形成条件の補正量を算出する機能を実行する。プリンタ制御部は、特にプリンタエンジン１００を制御する機能を実行する。この制御部１８０は、主走査方向の画像濃度偏差を調整する調整手段として機能して、所定のタイミングで「濃度偏差調整モード」を実行することになるが、これについては後で詳しく説明する。
濃度検知部１９０は、ラインセンサ７０によって実現され、プリンタエンジン１００によって形成された階調画像パターンの濃度を検知し、検知した結果を出力する機能を実行する。

読出・書込処理部２００は、ＣＰＵ１０がＲＡＭ３０を作業領域としてＲＯＭ２０又はＨＤＤ４０を実行することによって実現され、記憶部２１０に各種データを記憶したり、記憶された各種データを読み出したりする機能を実行する。
記憶部２１０は、ＲＯＭ２又はＨＤＤ４０の処理によって実行され、プログラムや文書データ、画像形成装置１の動作に必要な画像形成条件や各種設定情報、画像形成装置１の動作ログ等を記憶する機能を実行する。画像形成条件の例としては、帯電バイアス、現像バイアス、露光光量（光書き込み光量）、転写バイアスなどが挙げられる。
なお、記憶部２１０に記憶される各種情報は、画像形成装置１の出荷前に設定してもよいし、販売後に更新されてもよい。なお、記憶される情報によって、ＲＡＭ３０の一時的な記憶機能により実行してもよい。
記憶部２１０は、補正内容記憶部２１１と、パターン記憶部２１２と、を有する。補正内容記憶部２１１は、各種画像形成条件の補正内容を記憶する機能を実行する。

図８は、ユーザーやサービスマンなどの操作者が、手動操作で画像の主走査方向の濃度偏差を調整（補正）するときの操作画面を示すものである。
本実施の形態における画像形成装置１は、後述する、自動で画像の主走査方向の濃度偏差を調整する「濃度偏差調整モード」とは別に、ユーザーが手動操作で画像の主走査方向の濃度偏差を調整できるように構成されている。この手動操作は、後述する「濃度偏差調整モード」と同様、通常の画像形成動作（プリント動作）とは別におこなわれる。
まず、ユーザーは、出力画像の主走査方向の濃度偏差（濃度ムラ）を補正するため、操作パネル６０にて「濃度ムラ補正レベル選択モード」の画面（図８参照）を開く。そして、その画面上で、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色について、希望する補正レベル（基準となる画像濃度）を選択する。図８の例では、レベル１〜７のうち各色でレベル４が選択されている。なお、レベル１〜７の順に画像濃度が高くなる。
そして、このように操作パネル６０を用いた手動操作で濃度ムラ補正の指令がされると、後述する図９（Ａ）〜（Ｇ）の手順で主走査方向の濃度偏差を補正する制御（濃度偏差調整モード）がおこなわれることになる。すなわち、各色について操作者が選択した画像濃度がムラなく形成されるように、濃度偏差調整モードが実行されることになる。

以下、図９〜図１１等を用いて、本実施の形態における画像形成装置１において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
本実施の形態における画像形成装置１は、所定のタイミングで「濃度偏差調整モード」がおこなわれて、先に図８を用いて説明した手動でおこなった濃度補正レベル（基準となる画像濃度）の選択が、自動で設定されて出力画像の主走査方向の濃度偏差が調整されるものである。

まず、先に図１等を用いて説明したように、画像形成装置１には、画像形成部としてのプリンタエンジン１００や、濃度検出手段としてのラインセンサ７０や、調整手段としての制御部１８０などが設けられている。
画像形成部としてのプリンタエンジン１００は、画像担持体としてのシートＰの表面に画像を形成するものであって、露光装置１０１や作像部１０２や転写部１０３などで構成されている。
濃度偏差検出手段としてのラインセンサ７０は、シートＰ´（画像担持体）の表面に形成された画像における主走査方向の画像濃度偏差を検出するものである。ラインセンサ７０は、画像形成部を通過したシートＰが搬送される搬送経路中（本実施の形態では、定着装置１０４の下流側である。）において、シートＰに対向するとともに主走査方向に延在するよう配置されている。

調整手段としての制御部１８０は、プリンタエンジン１００（画像形成部）によって形成する画像における主走査方向の画像濃度偏差を調整するものである。
詳しくは、プリンタエンジン１００（画像形成部）には、所定方向に回転する感光体１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃの表面に露光光を主走査方向にわたって照射して所望の画像に対応した潜像を形成する露光装置１０１が設けられている。そして、制御部１８０（調整手段）による制御によって、その露光装置１０１から射出される露光光の光量（レーザーパワー）が主走査方向に複数分割した領域ごとに調整されることになる。主走査方向に複数分割した領域ごとに感光体の表面に照射される露光光の光量（出力）が最適化されることで、感光体表面上の露光電位（潜像電位）が領域ごとに最適化されて、主走査方向にわたって画像濃度が均一化されることになる。

そして、本実施の形態における画像形成装置１は、「濃度偏差調整モード」を実行可能に構成されている。
図９（Ａ）に示すように、「濃度偏差調整モード」が実行されると、まず、プリンタエンジン１００（画像形成部）によってシートＰ´（画像担持体）の表面に、主走査方向（シートＰの搬送方向に直交する方向であって、「幅方向」である。）の画像濃度が同等となる画像パターンとしての階調パターンパターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（図１０参照）を形成する。具体的に、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣは、図１０に示すように、主走査方向（幅方向）の画像濃度が同等となり副走査方向（シートＰの搬送方向である。）の画像濃度が段階的に異なるように形成された画像パターンである。
詳しくは、図１０に示すように、本実施の形態では、イエローで形成した階調画像パターンＰＹと、ブラックで形成した階調画像パターンＰＫと、マゼンタで形成した階調画像パターンＰＭと、シアンで形成した階調画像パターンＰＣと、が１枚のシートＰ´（調整シート）に、通常の画像形成動作とは異なるタイミング（例えば、ウォーミングアップ時である。）で形成される。４色の階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣは、いずれも、主走査方向（幅方向）の画像濃度（画像面積率）が同等となるように形成された４つの帯状のパターン（階調部分Ｐ１〜Ｐ４）が副走査方向（搬送方向）に間隔をあけて形成されたものである。また、それぞれの階調部分Ｐ１〜Ｐ４は、画像濃度（画像面積率）が段階的に異なるように形成されている。具体的に、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の順に画像濃度（画像面積率）が２０％、４０％，７０％、１００％と高くなるように形成されている。
なお、本実施の形態では、１つのシートＰに、４色の階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣを形成したが、１つのシートＰごとに１色の階調パターンを形成しても良い。また、本実施の形態では、階調画像パターンに４段階の階調部分Ｐ１〜Ｐ４を形成したが、階調部分の個数はこれに限定されない。
また、本実施の形態では、階調画像パターンにおける４つの階調部分Ｐ１〜Ｐ４の画像濃度（画像面積率）がそれぞれ２０％、４０％，７０％、１００％となるように設定したが、これらの階調部分Ｐ１〜Ｐ４の画像濃度（画像面積率）はこれらの数値に限定されず、使用環境などに応じて適宜最適な数値に設定することができる。

そして、「濃度偏差調整モード」では、次に、ラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）によって、図９（Ｂ）に示すように、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（画像パターン）の主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出する（第１検出工程である。）。
具体的に、ラインセンサ７０によって、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣの主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差が、副走査方向（搬送方向）の段階的に画像濃度の異なる複数の階調部分Ｐ１〜Ｐ４についてそれぞれ検出される。すなわち、各色のそれぞれの階調部分Ｐ１〜Ｐ４について、主走査方向（幅方向）の画像濃度の分布が、ラインセンサ７０によって光学的に検出されることになる。

そして、図９（Ｃ）に示すように、第１検出工程の検出結果に基づいて制御部１８０（調整手段）によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差が調整されることになる。
詳しくは、図９（Ｂ）に示す検出結果から、各色の階調部分Ｐ１〜Ｐ４ごとの画像濃度偏差（画像差）が求められる。そして、設定された画像濃度（狙いの画像濃度）になるように、図９（Ｃ）に示すように、主走査方向（幅方向）にわたって書込み補正量が求められる。具体的には、先に説明したように、主走査方向（幅方向）に複数分割した領域ごとに感光体の表面に照射される露光光の光量（出力）が最適化されて、感光体表面上の露光電位（潜像電位）が領域ごとに最適化されて、調整前に比べて主走査方向（幅方向）にわたって画像濃度が均一化されることになる。
しかし、装置の使用環境の変動や機械差や機械劣化などによる光量感度（露光装置１０１から射出される露光光の変化に対する画像濃度の変化の度合いである。）の違いによって、そのままでは、主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差のバラツキが充分に解消していない可能性がある。そのため、本実施の形態では、「濃度偏差調整モード」において、以下のような工程を追加しておこなっている。

図９（Ｃ）で説明した調整工程がおこなわれた後（調整後）に、図９（Ｄ）に示すように、プリンタエンジン１００（画像形成部）によって画像担持体としてのシートＰ´´（図９（Ａ）にて画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣが形成されたシートＰ´とは別のシートである。）の表面に、第２の画像パターンとして階調パターンパターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（図１０参照）を形成する。この第２の画像パターンとして階調パターンパターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣを形成する工程は、図９（Ｃ）で説明した調整が反映されている点を除き、図９（Ａ）のものと同様の工程となる。
そして、ラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）によって、図９（Ｅ）の左図に示すように、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（第２の画像パターン）の主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出する（第２検出工程である。）。すなわち、調整後の主走査方向の画像濃度の分布が、図９（Ｂ）の調整前のものと同様に、ラインセンサ７０によって光学的に検出されることになる。

そして、図９（Ｆ）、（Ｇ）に示すように、その第２検出工程の検出結果に基づいて制御部１８０（調整手段）によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整するときの割合（光量感度である。）が補正されることになる。
ここで、図９（Ｅ）の右図を参照して、この「光量感度（割合）」（調整手段によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整するときの割合である。）は、主走査方向（幅方向）の領域ごとの、露光光の光量の変化と、画像濃度の変化と、の関係から得られる直線の傾きａとしての光量感度である。すなわち、主走査方向（幅方向）の各領域について、調整前後のデータから、図９（Ｅ）の右図に示すような、露光量（Ｘ）と画像濃度（Ｙ）との関係式（直線：Ｙ＝ａＸ）を導くことができ、その直線の傾きａを光量感度としている。この光量感度（傾きａ）は、装置の使用環境の変動や機械差や機械劣化などにより変化するものであるため、調整工程において同じように濃度偏差調整をしても、その結果にバラツキが生じてしまうものである。

具体例として、低温低湿環境下では、トナーの帯電量が上がるので、画像濃度を確保するために現像ポテンシャルを大きくするように露光光の光量を強めることになる。このときの光量を仮に１００％として、光量を１％変化させたときに、画像濃度が「１（１／１００）」変わることになる。
これに対して、高温高湿環境下では、トナーの帯電量が下がるので、低温低湿環境下と同じ画像濃度を得るためには、現像ポテンシャルを小さくするように露光光の光量を弱めることになる。このときの光量を仮に５０％として、光量を１％変化させたときには、画像濃度が「２（１／５０）」変わることになる。
なお、露光光の光量と画像濃度との関係は、常に１対１となるものではなく、上記具体例は、あくまで一例である。

そのため、本実施の形態では、図９（Ｆ）に示すように、調整後の画像濃度が狙いの画像濃度になるように光量感度の補正（傾きａから傾きａ´への補正である。）をおこなっている。すなわち、調整後の画像濃度（Ｙ）が狙いの画像濃度になるように、露光量（Ｘ）と画像濃度（Ｙ）との関係式（直線：Ｙ＝ａ´Ｘ）を補正している。
換言すると、第２の画像パターンの検出結果に基づいて補正される「光量感度（割合）」は、主走査方向（幅方向）の領域ごとの画像濃度が狙いの画像濃度になるように、領域ごとに補正される光量感度であることになる。
そのため、図９（Ｇ）に示すように、主走査方向（幅方向）にわたって画像濃度が均一化されることになる。
そして、このようにして濃度偏差調整モードが完了した後は、このように補正された光量感度（関係式（Ｙ＝ａ´Ｘ））にて、露光装置１０１が駆動されて通常の画像形成動作（印刷）がおこなわれることになる。

このように、本実施の形態では、従来のもののように使用環境の変動を現像ガンマ（作像能力）の変化量で管理するのではなく、画像の幅方向（主走査方向）の濃度偏差の調整が実行されるたびに、光量感度の更新をおこなっている。
特に、本実施の形態では、トナーやシートＰの余計な消費をせずに、画像の幅方向（主走査方向）の濃度偏差の調整が実行されるたびに光量感度を再取得して、常に最新の光量感度で幅方向（主走査方向）の濃度偏差の補正制御をおこなっている。

ここで、本実施の形態では、濃度偏差調整モードが実行された後に制御部１８０（調整手段）によって光量感度（割合）が補正されて調整されたまま画像形成動作がおこなわれて、次に前記濃度偏差調整モードが実行されたときに光量感度（割合）が更新されるようにしている。
すなわち、濃度偏差調整モードが実行されるたびに、光量感度が更新されて、次に濃度偏差調整モードが実行されるまで、更新された光量感度にて画像形成動作（印刷）がおこなわれることになる。
これにより、経時においても、主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差が充分に軽減されることになる。

なお、本実施の形態において、濃度偏差調整モードは、制御部１８０（調整手段）によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整するときの光量感度（割合）を、異なる画像濃度ごとに補正している。
すなわち、各色の階調パターンパターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（図１０参照）に基づいて、各色の各階調ごとに主走査方向の各領域の光量感度を補正している。
これにより、印刷される画像の色や画像濃度に関わらず、主走査方向（幅方向）の画像濃度ムラの発生を減ずることが可能になる。

このように、本実施の形態における画像形成装置１においておこなわれる画像形成方法は、以下のような特徴的な工程を備えたものである。
すなわち、図９（Ａ）に示すように画像担持体（シートＰ´）の表面に主走査方向（幅方向）の画像濃度が同等となるように画像パターン（階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ）を形成する工程と、図９（Ｂ）に示すように画像パターンの主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出する第１検出工程と、図９（Ｃ）に示すように第１検出工程の検出結果に基づいて主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整する調整工程と、図９（Ｄ）に示すように調整工程の後に前記画像担持体の表面に第２の前記画像パターン（階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ）を形成する工程と、図９（Ｅ）に示すように第２の画像パターンの主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出する第２検出工程と、図９（Ｆ）、（Ｇ）に示すように第２検出工程の検出結果に基づいて主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整するときの割合（光量感度）を補正する工程と、を備えている。
これにより、光量感度（割合）の補正を行わない場合に比べて、主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を充分に軽減することができる。

図１１は、濃度偏差調整モード時の制御を示すフローチャートである。
図１１に示すように、まず、「濃度偏差調整モード」を実行するタイミングであるかが判別されて（ステップＳ１）、実行するタイミングであると判別された場合に階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣが形成されたシートＰ´（１枚目のシート）がラインセンサ７０の位置に向けて搬送される（ステップＳ２）。なお、「濃度偏差調整モード」を実行するタイミングは、例えば、累積プリント枚数が所定枚数に達した後のウォーミングアップ時などのように、予め設定されている。また、先に図８を用いて説明したように、ユーザーなどの操作者による操作によって、任意のタイミングで「濃度偏差調整モード」を実行することもできる。
その後、ラインセンサ７０によって、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣのすべての階調部分Ｐ１〜Ｐ４の主走査方向の画像濃度偏差が検出される（ステップＳ３）。そして、それらの検出結果に基づいて画像濃度偏差調整がおこなわれる（ステップＳ４）。すなわち、領域ごとの露光量が調整される。
その後、ステップＳ４の調整結果を反映して、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣが形成された別のシートＰ´´（２枚目のシート）がラインセンサ７０の位置に向けて搬送される（ステップＳ５）。そして、ラインセンサ７０によって、階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣのすべての階調部分Ｐ１〜Ｐ４の主走査方向の画像濃度偏差が検出される（ステップＳ６）。
そして、最後に、それらの検出結果に基づいて光量感度の補正がおこなわれる（ステップＳ７）。すなわち、領域ごとの露光量が再調整される。
こうして、一連の濃度偏差調整モードが終了する。

以上説明したように、本実施の形態における画像形成装置１は、所定の搬送方向に搬送されるシートＰ（画像担持体）の表面に画像を形成するプリンタエンジン１００（画像形成部）と、シートＰの表面に形成された画像におけるにおける主走査方向（シートＰの搬送方向に直交する幅方向である。）の画像濃度偏差を検出するラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）と、プリンタエンジン１００によって形成する画像における主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整する制御部１８０（調整手段）と、が設けられている。そして、プリンタエンジン１００によってシートＰの表面に、主走査方向（幅方向）の画像濃度が同等となるように階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（画像パターン）を形成して、ラインセンサ７０によって階調画像パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣの主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて制御部１８０によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整して、その調整後にプリンタエンジン１００によってシートＰの表面に階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（第２の前記画像パターン）を形成して、ラインセンサ７０によって階調パターンＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ（第２の画像パターン）の主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて制御部によって主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を調整するときの光量感度（割合）を補正する「濃度偏差調整モード」を実行可能に構成している。
これにより、主走査方向（幅方向）の画像濃度偏差を充分に軽減することができる。

なお、本実施の形態では、ラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）を定着装置１０４の下流側に設置したが、ラインセンサ７０の位置はこれに限定されることなく、画像形成部を通過したシートＰ（画像パターンが形成されたシートＰ´）が搬送される搬送経路中であれば良い。
また、本実施の形態では、画像担持体としてのシートＰに階調画像パターンを形成して、シートＰ上の階調画像パターンの濃度偏差をラインセンサ７０（濃度偏差検出手段）で検出した。しかし、階調画像パターンが形成される画像担持体はシートに限定されることなく、例えば、画像担持体としての中間転写ベルト１３０に階調画像パターンを形成して、中間転写ベルト１３０上の階調画像パターンの濃度偏差を、中間転写ベルト１３０に対向するように配置された濃度偏差検出手段で検出することもできる。
また、本実施の形態では、中間転写ベルト１３０に対向するように並設された４色の感光体の配列が、上流側からシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）の順となる画像形成装置１に対して本発明を適用したが、感光体の配列はこれに限定されることなく、例えば、４色の感光体の配列が、上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順となる画像形成装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置、
７０ ラインセンサ（濃度偏差検出手段）、
１０１ 露光装置（画像形成部）、
１２０ｙ、１２０ｋ、１２０ｍ、１２０ｃ 感光体（画像形成部）、
１３０ 中間転写ベルト（画像形成部）、
１８０ 制御部（調整手段）、
Ｐ、Ｐ´、Ｐ´´ シート（画像担持体）、
ＰＹ、ＰＫ、ＰＭ、ＰＣ 階調画像パターン（画像パターン）。

特開２０１９−１０１１２５号公報

Claims (7)

1. 所定の搬送方向に搬送される画像担持体の表面に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像担持体の表面に形成された画像における前記搬送方向に直交する幅方向の画像濃度偏差を検出する濃度偏差検出手段と、
   前記画像形成部によって形成する画像における幅方向の画像濃度偏差を調整する調整手段と、
   を備え、
   前記画像形成部によって前記画像担持体の表面に、幅方向の画像濃度が同等となるように画像パターンを形成して、前記濃度偏差検出手段によって前記画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整して、その調整後に前記画像形成部によって前記画像担持体の表面に第２の前記画像パターンを形成して、前記濃度偏差検出手段によって前記第２の画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出して、その検出結果に基づいて前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整するときの光量感度を補正する濃度偏差調整モードを実行可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像形成部は、所定方向に回転する感光体の表面に露光光を幅方向にわたって照射して所望の画像に対応した潜像を形成する露光装置を具備し、
   前記調整手段は、前記露光装置から射出される前記露光光の光量を幅方向に複数分割した領域ごとに調整する手段であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整するときの前記光量感度は、前記領域ごとの、前記露光光の光量の変化と画像濃度の変化との関係から得られる直線の傾きとしての光量感度であって、
   前記第２の画像パターンの検出結果に基づいて補正される前記光量感度は、前記領域ごとの画像濃度が狙いの画像濃度になるように、前記領域ごとに補正される前記光量感度であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像担持体は、シートであって、
   前記第２の画像パターンが形成されるシートは、前記画像パターンが形成されるシートとは別のシートであって、
   前記濃度偏差検出手段は、前記画像形成部を通過したシートが搬送される搬送経路中において、当該シートに対向するとともに幅方向に延在するよう配置されたラインセンサであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記濃度偏差調整モードが実行された後に前記調整手段によって前記光量感度が補正されて調整されたまま画像形成動作がおこなわれて、次に前記濃度偏差調整モードが実行されたときに前記光量感度が更新されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記画像パターンは、幅方向の画像濃度が同等となり搬送方向の画像濃度が段階的に異なるように形成された階調画像パターンであって、
   前記濃度偏差調整モードは、前記調整手段によって幅方向の画像濃度偏差を調整するときの前記光量感度を、異なる画像濃度ごとに補正することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 画像担持体の表面に、幅方向の画像濃度が同等となるように画像パターンを形成する工程と、
   前記画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出する第１検出工程と、
   前記第１検出工程の検出結果に基づいて幅方向の画像濃度偏差を調整する調整工程と、
   第２の画像パターンの幅方向の画像濃度偏差を検出する第２検出工程と、
   前記第２検出工程の検出結果に基づいて幅方向の画像濃度偏差を調整するときの光量感度を補正する工程と、
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。

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