JP2001281943A

JP2001281943A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001281943A
Application number: JP2000096182A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Asai; 淳浅井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-03-31
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2001-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成時の像担持体の電位変動によるカブ
リ、濃度変動、画質変動の防止を図る画像形成装置を提
供する。【解決手段】第１の電位測定結果ＶＬＳ１（ｘ）と第
２の電位測定結果ＶＬＳ２（ｘ）から｜ＶＬＳ２（ｘ）
−ＶＬＳ１（ｘ＋ｐ）｜についてｐが１１８となるまで
標準偏差σ（ｐ）の計算を繰り返し（Ａ５）、標準偏差
σ（ｐ）が最小となるときのｐを求める（Ａ６）。ｐを
用いてＶＬＳ２（ｘ）とＶＬＳ１（ｘ＋ｐ）の各点の差
分（ＶＬＳ２（ｘ）−ＶＬＳ１（ｘ＋ｐ））の１７個平
均値と（Ａ７）、感光体１の１周の平均電位ＶＬＳ１
（ｘ）の１２０個平均値と（Ａ８）、を加算した値を求
めることで（Ａ９）、ＶＬＳ２（ｘ）を測定した時の推
定の感光体１の１周平均電位ＶＬＭが求まり、レーザ光
量制御値の補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、複写機、
レーザビームプリンタ等の電子写真装置である画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の複写機、レーザビームプリンタ等
の電子写真装置である画像形成装置には、画像領域内部
に設けられ像担持体としての感光体表面電位を測定する
ための電位センサを有している。この電位センサによっ
てウォーミングアップ中に帯電後感光体電位や露光後感
光体電位の測定を行なうことで、一次帯電電流や一次帯
電器のグリッド電位、レーザ等の露光量、現像バイアス
等を制御して決定している。

【０００３】また、電源投入後又はウォーミングアップ
後からの一定時間経過後に再度電位制御を行なうこと
で、装置内部の温度変化、経時的なレーザ光量の変動や
感光体に起因する帯電能力の変動、感度の変動による電
位変動を防止することを行なってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特に高速機で
は生産性の低下を防止することが重視され、連続コピ
ー、プリント等の連続ＪＯＢでは電位制御を行なうため
に必要な時間が十分確保できないことから、従来は電位
制御を行なっていない。

【０００５】また、生産性を低下させないために紙間の
短い時間で測定した電位に対して制御を行なう場合、感
光体周方向の電位ムラの影響を受けてしまうため、適切
な電位制御ができず、画像カブリや濃度薄が発生するこ
とがあった。

【０００６】一方、特開平１０−２２８１５９号公報の
ように、１画像形成期間内の感光体帯電の均一化を目的
として、感光体の特定位置に対応する電位に基づき帯電
条件を変化させ、１画像形成期間内の画像濃度ムラを防
止する技術が提案されている。

【０００７】しかし、上記例では１画像形成期間内の画
像濃度ムラの防止が目的であり、連続ＪＯＢ中のレーザ
の経時変動、感光体の電位の経時変動を防止するもので
はなかった。

【０００８】また、特開平５−３２３７４１号公報、特
開平５−３２３７４２号公報では感光体の特定位置又は
平均電位を基準値として記憶後、特定の感光体位置の電
位を測定することによって感光体の電位変動を検知する
方法が提案されている。

【０００９】しかし、これらの方法では検知する電位が
感光体の特定位置であることから検知の精度が十分では
なかった。さらにこれらの方法において、基準となる感
光体の電位及びそれに対応する感光体位置に関する情報
について検出子や検出センサ等の位置情報検知手段を用
いることからコストアップになる。

【００１０】また、検出子や検出センサ等の位置情報検
知手段を用いず感光体の位置情報をタイマ等でカウント
することで感光体域を認識する方法を用いた場合、本体
電源が切られたときにはカウント情報が消去されるた
め、再度本体電源が投入されたときに基準電位及び位置
の対応関係の再測定が必要となることから生産性の低下
が発生していた。

【００１１】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、画像
形成時の像担持体の電位変動によるカブリ、濃度変動、
画質変動の防止を図る画像形成装置を提供することにあ
る。

【００１２】このため、本発明は、レーザパワー変動や
像担持体の感度、帯電能の数分から数１０分程度の間で
発生する経時的な電位ドリフトがあっても、像担持体の
周方向電位分布は不変であることに着目している。

【００１３】また、本発明は、従来精度が低かった紙間
における像担持体の電位測定を高精度で行なうものであ
る。

【００１４】さらに、本発明は、像担持体周方向の一部
の電位測定から周方向の平均電位を推定するものであ
る。

【００１５】そして、本発明は、従来温度制御が必須で
あったモニタ電流の温度特性±１％／℃以上の汎用半導
体レーザを、加熱手段、温度制御手段等なしで使用が可
能になり、部品の削減による信頼性向上、コストダウ
ン、省エネルギー化を図るものである。

【００１６】さらにまた、本発明は、像担持体特定位置
情報については検出子、検出センサ等を用いる必要がな
く、装置構成の簡易化、像担持体位置情報管理の簡易化
を図るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、像担持体と、該像担持体を一様に
帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された前
記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、
該露光手段によって形成された静電潜像を現像バイアス
の印加により現像剤で顕像化する現像手段と、前記像担
持体の電位を検知する電位検知手段と、を備えた画像形
成装置において、非画像形成時に、予め前記電位検知手
段で前記像担持体の全域にわたって第１の電位検知を行
い、画像形成時に、画像領域間又は画像の進行方向の上
流又は下流側の非画像領域について第２の電位検知を行
い、第１，第２の電位検知結果から第２の電位検知を行
った前記像担持体の領域を推定し、推定した領域におけ
る第１，第２の電位検知結果に基づいて画像形成時の前
記像担持体の全域にわたる平均電位を推定し、推定した
平均電位に基づいて、画像形成の条件を変更制御する制
御手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】前記第１，第２の電位検知結果から第２の
電位検知を行った前記像担持体の領域の推定は、第２の
電位検知結果の領域に対応する第１の電位検知結果で検
知した前記像担持体の全域における任意の領域と第２の
電位検知結果の領域との差から求まる標準偏差を、第１
の電位検知結果で検知した前記像担持体の全域にわたっ
て任意の領域を所定領域だけ移動して繰り返し求め、全
ての標準偏差のうちで最小となる標準偏差を得る領域を
第２の電位検知を行った前記像担持体の領域と推定する
ことが好ましい。

【００１９】前記推定した領域における第１，第２の電
位検知結果に基づいた画像形成時の前記像担持体の全域
にわたる平均電位の推定は、第２の電位検知結果と前記
標準偏差を最小とする第１の電位検知結果との差をとっ
て算出された平均の値と、前記像担持体の全域にわたる
第１の電位検知結果の平均の値と、の和をとって算出さ
れることが好ましい。

【００２０】前記制御手段で変更制御される画像形成の
条件は、前記帯電手段の帯電量、前記露光手段の露光
量、又は前記現像手段の現像バイアスの少なくとも一つ
であることが好ましい。

【００２１】前記像担持体は円筒形状であり、前記電位
検知手段の第１，第２の電位検知は前記像担持体の周方
向の表面電位について行われることが好ましい。

【００２２】前記電位検知手段の第１の電位検知が行わ
れる非画像形成時は、装置の、前回転時、後回転時、又
はウォームアップ時であることが好ましい。

【００２３】前記電位検知手段が検知する前記像担持体
の電位は、前記露光手段の露光後の電位であることが好
ましい。

【００２４】前記電位検知手段が検知する前記像担持体
の電位は、前記帯電手段の帯電後、かつ、前記露光手段
の露光前の電位であることが好ましい。

【００２５】第１，第２の電位検知結果を記憶する記憶
手段と、第１，第２の電位検知結果から第２の電位検知
を行った前記像担持体の領域を推定する演算を行うと共
に、推定した第２の電位検知が行われた前記像担持体の
領域の第１，第２の電位検知結果から画像形成時の前記
像担持体の全域にわたる電位を推定する演算を行う演算
手段と、を備えたことが好ましい。

【００２６】前記露光手段は、温度制御手段を用いない
半導体レーザであることが好ましい。

【００２７】前記像担持体は加熱手段を備え、装置本体
電源を切った時、前記加熱手段に電力が供給されないこ
とが好ましい。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００２９】（第１の実施の形態）図１〜図３を参照し
て、第１の実施の形態について説明する。図１は、第１
の実施の形態に用いる画像形成装置としての一例である
電子写真方式の複写機の概略構成を示している。

【００３０】像担持体としての感光体１は直径９５．５
ｍｍのプラス帯電のａ−Ｓｉドラムであり、プロセスス
ピードが２５０ｍｍ／ｓｅｃで図示矢印の方向である時
計回りに回転する。

【００３１】感光体１の周りには、上部に帯電手段とし
ての一次帯電器３が設けられ、一次帯電器３の位置から
露光位置を介して感光体回転方向下流側に現像手段とし
ての現像器５が設けられている。一次帯電器３は高圧電
源４から電圧を供給されており、供給電圧はコントロー
ラ９に接続されて帯電量が制御されている。

【００３２】また、感光体１の周りの露光位置の下流側
と現像器５の現像位置の上流側とに挟まれた位置には、
感光体１の長手方向画像形成範囲内部に感光体１表面の
電位を検知する電位検知手段としての電位センサ１０が
設置されている。電位センサ１０は、振動子の内側に電
極を有する周知の方式のものを用いている。また、電位
センサ１０の検知結果はコントローラ９へ伝達される。

【００３３】現像器５には、現像剤としてネガ帯電１成
分磁性トナーが用いられており、現像バイアスが印加さ
れてこのトナーで感光体１上に露光によって形成された
静電潜像を現像して顕像化し、トナー像を形成する。現
像器５に付与される現像バイアスもコントローラ９によ
って制御されている。

【００３４】トナー像は、現像後にさらに感光体１が回
転して不図時の転写手段と対向した時に転写材に転写さ
れる。転写材はトナー像が転写された後、不図示の定着
器で定着処理等が施されて装置外へ排出される。

【００３５】感光体１を露光するための露光手段として
の露光源には波長６７０ｎｍ、最大出力３０ｍＷの汎用
半導体レーザ２を用い、露光走査にはポリゴンスキャナ
ー１１を用いている。半導体レーザ２のモニタ電流の温
度特性は±１％／Ｋであるが、加熱手段、温度制御手段
等は設けられていない。半導体レーザ２はレーザドライ
バ６を介してコントローラ９によって露光量が制御され
ている。

【００３６】また、感光体１内部には、４０Ｗ程度の出
力の感光体ヒータが設置されており、感光体１を４２℃
程度に温調する。本実施の形態の装置のレーザチップ部
の温度変化が最も大きな場合を想定した実験によると、
メインスイッチＯＦＦで７．５℃の低温環境に一晩放置
後、メインスイッチを投入し、ウォームアップ中に通常
の電位制御後に連続ＪＯＢが開始され、同時に周囲温度
が約３０分間で２５℃に上昇した場合、レーザチップ部
の温度はウォームアップ時の電位制御時には約１２℃、
連続ＪＯＢ時間経過後は約３２℃であり、２０Ｋの温度
上昇する。

【００３７】つぎに本実施の形態の動作説明を行なう。
メインスイッチ投入後、周知の電位制御を、定着器の温
度が１８５℃程度の所定の温度に立ち上がるまで（ウォ
ームアップ中に）行う。

【００３８】ダーク電位（ＶＤ）の制御は、一次帯電を
行ないながら電位センサ１０位置で感光体１電位が所定
の目標電位ＶＤＴに収束するように一次帯電器３の一次
電流値のフィードバック制御を行い、一次電流値の制御
値を決定する。一次電流はコントローラ９から１０ビッ
トの制御信号をＤＡ変換器に送り、高圧制御回路への入
力値を制御することで行う。

【００３９】続いて上記方法で決定された一次電流値を
用いて一次帯電を行いながらレーザ露光を行い、ライト
電位（ＶＬ）が所定の目標電位ＶＬＴに収束するように
レーザ光量（露光量）のフィードバック制御を行い、レ
ーザ制御値を決定する。レーザ制御はコントローラ９か
ら８ビットの制御信号をＤＡ変換器へ入力することで行
なう。

【００４０】上記電位制御の結果得られた一次電流値、
及びレーザ制御値を記憶手段であるメモリ内に格納す
る。

【００４１】次に第１、第２の電位測定を上記の電位制
御工程に続き行なう。図３は本実施の形態のフローチャ
ートで、転写材の紙間において部分的な電位測定である
第２の電位測定の結果から感光体の周方向平均電位を推
定し、レーザパワーを補正する手順の流れを示したもの
である。図２の実線は第１の電位測定結果ＶＬＳ１
（ｘ）、図２の破線は第２の電位測定ＶＬＳ２（ｘ）を
示したものであり、横軸が感光体１の周方向の位置（位
相、領域）、縦軸が電位である。

【００４２】まず、第１の電位測定の説明を行なう。上
記電位制御でレーザ制御値を決定した後、レーザ制御値
及び一次電流値を維持し、ＶＬ電位を１０ｍｓｅｃ間隔
（感光体１の周上の距離で２．５ｍｍ間隔）で感光体１
の１周分にある１２０点の測定を行ない（Ａ１）、各電
位をメモリ内に格納する（Ａ２）。

【００４３】このときの各電位データをＶＬＳ１（ｘ），（ｘ＝１、２、…１２０）とする。

【００４４】なお、第１の電位測定は、装置の、前回転
時、後回転時、又ウォームアップ時に行われる。

【００４５】次に第２の電位測定の説明を行なう。画像
形成時である連続ＪＯＢ中の画像形成領域間に存在する
ＶＬ相当電位となっている非画像領域部（以下紙間（ト
ナー像が転写される転写材間）という）において、１０
ｍｓｅｃ間隔（感光体１の周上の距離で２．５ｍｍ間
隔）で紙間４０ｍｍの１７点について表面電位測定を行
ない（Ａ３）、各電位をメモリ内に格納する（Ａ４）。

【００４６】このときの各電位データをＶＬＳ２（ｘ），（ｘ＝１、２、…１７）とする。

【００４７】本実施の形態においては、画像形成領域の
進行方向上下流側の領域である非画像形成領域には前の
画像の後端余白部と次の画像の先端余白が含まれ、いず
れも画像露光と同一の露光量でレーザを点灯するため、
非画像形成領域全体がＶＬ相当電位となる。

【００４８】本実施の形態においては、ＬＴＲサイズの
横送りの連続ＪＯＢ中の非画像形成領域の進行方向長さ
は最短距離で５０ｍｍである。このとき、電位センサ１
０の静的な読み取り検知幅、及び電位センサ１０の動的
な応答性によって画像電位の影響を受けないように読み
取り範囲を設定することが必要となる。本実施の形態で
は、紙間の５０ｍｍの両端５ｍｍを除いている。

【００４９】そして、第２の電位測定結果ＶＬＳ２
（ｘ）と第１の電位測定結果ＶＬＳ１（ｘ）との比較を
行ない、第２の電位測定がされた位置が感光体１周のど
の位置（位相、領域）に相当するかの推定を行なう。

【００５０】推定方法の一例として、まずＶＬＳ２
（ｘ）とＶＬＳ１（ｘ）の差分の絶対値｜ＶＬＳ２（ｘ）−ＶＬＳ１（ｘ）｜，（ｘ＝１、２、
…１７）の標準偏差σ（０）を求め記憶する。

【００５１】次に、ＶＬＳ２（ｘ）とＶＬＳ１（ｘ）を
測定間隔である２．５ｍｍずらしたＶＬＳ１（ｘ＋１）
と差分の絶対値｜ＶＬＳ２（ｘ）−ＶＬＳ１（ｘ＋１）｜，（ｘ＝１、
２、…１７）の標準偏差σ（１）を求め記憶し、｜ＶＬＳ２（ｘ）−ＶＬＳ１（ｘ＋ｐ）｜，（ｘ＝１、
２、…１７）についてｐが１１８となるまで標準偏差σ（ｐ）（ｐ＝
２、…１１８）の計算を繰り返す（Ａ５）。

【００５２】但し、ＶＬＳ１（１２１）＝ＶＬＳ１（１）、ＶＬＳ１（１２２）＝ＶＬＳ１（２）、 … ＶＬＳ１（１３５）＝ＶＬＳ１（１５）とする。

【００５３】このようにして求めた標準偏差σ（ｐ）が
最小となるときのｐを求める（Ａ６）。

【００５４】続いて、そのｐを用いてＶＬＳ２（ｘ）と
ＶＬＳ１（ｘ＋ｐ）の各点の差分（ＶＬＳ２（ｘ）−ＶＬＳ１（ｘ＋ｐ）），（ｘ＝１、
２、…１７）の１７個平均値を求め（Ａ７）、また、感光体１の１周
の平均電位ＶＬＳ１（ｘ），（ｘ＝１、２、…１２０）
の１２０個平均値を求め（Ａ８）、この２つの平均値を
加算した値を求めることで（Ａ９）、ＶＬＳ２（ｘ）を
測定した時の推定の感光体１の１周平均電位ＶＬＭが求
まる。

【００５５】次にこのＶＬＭを用いてレーザ光量制御値
の補正を以下のように行なう。

【００５６】感光体１の１周電位ＶＬＭ、ターゲット電
位ＶＬＴ、補正前のレーザ光量制御値ＰＢを用い、補正
後のレーザ光量制御値ＰＡを、ＰＡ＝ＰＢ＋α（ＶＬＭ−ＶＬＴ）…（１）以上の式に従い求める（Ａ１０）。

【００５７】ここで、αは制御係数で、感光体１の感度
とレーザパワーのＤＡ変換器の入出力値から求めた所定
の固定値とする。

【００５８】レーザパワーの補正のタイミングは上記レ
ーザパワーの制御値が決定後に行ない、連続ＪＯＢ中で
あれば次の紙間で新たなレーザパワーに切り替える（Ａ
１１）。

【００５９】したがって、紙間で感光体１の周方向一部
の電位の測定から、周方向平均電位を推定して電位の補
正を行うことで、連続ＪＯＢ中の感光体１の電位変動に
よるカブリ、濃度変動、画質変動の防止を図ることがで
きる。

【００６０】また、感光体１の平均電位の比較に基づい
て変更制御を行うので、従来よりも正確な検知に基づく
制御が可能になる。

【００６１】また、円筒状の感光体１の周方向一部の電
位測定で感光体１の周方向平均電位を推定することか
ら、画像領域間である紙間の短い装置においてもより高
精度の制御を短時間で行なうことができ、連続ＪＯＢ中
ページ毎の単位で濃度変動を防止可能になる。

【００６２】さらに、従来温度制御が必須であったモニ
タ電流の温度特性±１％／℃以上の汎用半導体レーザ
を、加熱手段、温度制御手段等なしで使用が可能にな
り、部品の削減による信頼性向上、コストダウン、省エ
ネルギーが達成できる。

【００６３】さらに、感光体１の特定位置情報について
は検出子、検出センサ等を用いる必要がなく、位置情報
の管理が連続ＪＯＢ内で済むという利点がある。

【００６４】また、感光体１に起因する帯電履歴、光履
歴による電位ドリフトがあった場合にも従来よりも正確
に電位補正することが可能になり、生産性を落とすこと
なく連続ＪＯＢ中の画像濃度の変動やカブリの発生を防
止することが可能になる。

【００６５】さらに、感光体１の温度変化に起因する感
度特性の変動があっても感光体１の電位を正確に補正す
ることが可能になり、感光体１の温調ヒータの削減や、
従来行われてきたメインスイッチＯＦＦ後に感光体ヒー
タをつけたまま放置を行なう必要がなくなり、省エネル
ギーが可能になる。

【００６６】また、連続ＪＯＢによる光学部品の昇温に
より、レーザのスポット径等の変動起因による露光後電
位の経時変動があっても感光体１電位を正確に補正する
ことが可能になり、昇温対策の省略、装置の信頼性の向
上に寄与することになる。

【００６７】なお、本実施の形態においては補正式
（１）においてＶＬＴを目標とする補正にしているが、
ＶＬＴのかわりに電位制御時等で得られた実測のＶＬの
値を目標とすることも可能である。

【００６８】また、本実施の形態においては、レーザ制
御値の補正を行なっているが、現像バイアスの補正、あ
るいはその組み合わせの補正等の画像形成条件の変更制
御に変えることも可能である。

【００６９】なお、本実施の形態中の第１の電位測定を
感光体１の１周ではなく感光体１の周方向の一部につい
て行ない、第２の電位測定時の感光体１の平均電位を推
定することも可能である。

【００７０】また、上記の標準偏差σの計算結果が所定
値以上の場合には、レーザパワーの補正を行なわず、引
き続く紙間等で第２の電位測定を行ない、複数回におけ
る第２の電位測定結果に基づいて標準偏差σの計算を行
なうことも可能である。

【００７１】さらに、第２の電位測定結果及び第１の電
位測定結果の各々の電位プロファイルに対し公知のパタ
ーンマッチングによって第２の電位測定を行なった位置
の推定を行なうことも可能である。

【００７２】（第２の実施の形態）図４を参照して、第
２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態で
は、反転現像を用いた画像形成装置において、紙間で一
次帯電器３の一次電流値の補正値の算出を行ない、その
後紙間で一次電流値の補正を行なうものである。

【００７３】本体の装置構成は反転現像を用いた画像形
成装置であり、第１の実施の形態と比較するとトナー転
写帯電、分離帯電の極性が第１の実施の形態と異なり、
その他の主要な構成は同一とする。

【００７４】次に、本実施の形態の動作説明を行なう。
ウォーミングアップ中の周知の電位制御工程は第１の実
施の形態と同様であり、このときの一次帯電器３の１次
電流値をＩＢ、レーザ制御値ＰＢを記憶する。上記電位
制御で一次電流制御値を決定した後、引き続き第１の電
位測定を行なう。ＶＤ電位を１０ｍｓｅｃ間隔（感光体
１の周上の距離で２．５ｍｍ間隔）で感光体１の１周分
における１２０点の測定を行ない（Ｂ１）、各電位をメ
モリ内に格納する（Ｂ２）。

【００７５】このときの各電位データをＶＤＳ１（ｘ），（ｘ＝１、２、…１２０）とする。

【００７６】なお、第１の電位測定は、装置の、前回転
時、後回転時、又ウォームアップ時に行われる。

【００７７】次に第２の電位測定を行なう。連続ＪＯＢ
中の画像形成領域間に存在するＶＤ相当電位となってい
る非画像領域部（紙間）において１０ｍｓｅｃ間隔（感
光体１の周上の距離で２．５ｍｍ間隔）で紙間４０ｍｍ
の１７点について表面電位測定を行ない（Ｂ３）、各電
位をメモリ内に格納する（Ｂ４）。

【００７８】このときの各電位データをＶＤＳ２（ｘ）（ｘ＝１、２、…１７）とする。

【００７９】そして、第２の電位測定結果ＶＤＳ２
（ｘ）と第１の電位測定結果ＶＤＳ１（ｘ）との比較を
行ない、第２の電位測定がされた位置が感光体１の１周
のどの位置に相当するかの推定を行なう。

【００８０】推定方法は第１の実施の形態と同様に行な
い（Ｂ５，Ｂ６）、続いてＶＤＳ２（ｘ）を測定した時
の推定の感光体１の１周平均電位ＶＤＭを求める（Ｂ７
〜Ｂ９）。

【００８１】次に感光体１の１周電位ＶＤＭ、ターゲッ
ト電位ＶＤＴ、補正前の一次電流制御値ＩＢを用い、補
正後の一次電流制御値ＩＡをＩＡ＝ＩＢ＋β（ＶＤＴ−ＶＤＭ）…（２）以上の式に従い求める（Ｂ１０）。

【００８２】ここでβは、感光体１の帯電能、一次体電
器３の一次電流制御用ＤＡ変換器の入出力特性から求め
た予め決めてある所定の値である。

【００８３】また、一次電流制御値の補正のタイミング
は、上記計算が終了後の次のＪＯＢ又は紙間で行なう
（Ｂ１１）。

【００８４】なお、本実施の形態では、一次電流の補正
のみを行なうことにしているが、ＶＤの補正後、上記方
法で決定された一次電流値で帯電を行ない、紙間にレー
ザ露光を行なうことでＶＬ電位を測定し、上記に示した
方法で予め求めたＶＬの電位分布と比較することでＶＬ
電位の推定を行ない、レーザ光量制御値を補正すること
も可能である。さらに、ＶＤとＶＬの制御を順次行なう
ことも可能である。

【００８５】本実施の形態は、第１の実施の形態と比較
して感光体１の帯電能の温度ドリフトが問題となる場
合、例えば感光体ヒータがないか感光体ヒータはあるが
夜間に感光体ヒータが切れる場合で、朝一の電源投入時
に空調や暖房が入り、環境温度が急激に変動する場合に
有効である。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、画像形
成時である連続ＪＯＢ中の生産性を低下させることな
く、帯電量、露光量、又は現像バイアスの制御を行なう
ことで、例えば、レーザ周辺の温度変動によるレーザ光
量の変動、感光体の温度、光履歴・帯電履歴に起因する
電位変動を防止することができ、カブリや濃度薄が発生
することなく安定した画質が得られる。

【００８７】また、像担持体の平均電位の比較に基づい
て変更制御を行うので、従来よりも正確な検知に基づく
制御が可能になる。

【００８８】また、円筒状の像担持体の周方向一部の電
位測定で像担持体の周方向平均電位を推定することか
ら、画像領域間である紙間の短い装置においてもより高
精度の制御を短時間で行なうことができ、連続ＪＯＢ中
ページ毎の単位で濃度変動を防止可能になる。

【００８９】さらに、従来温度制御が必須であったモニ
タ電流の温度特性±１％／℃以上の汎用半導体レーザ
を、加熱手段、温度制御手段等なしで使用が可能にな
り、部品の削減による信頼性向上、コストダウン、省エ
ネルギーが達成できる。

【００９０】さらに、像担持体特定位置情報については
検出子、検出センサ等を用いる必要がなく、位置情報の
管理が連続ＪＯＢ内で済むという利点がある。

【００９１】また、像担持体に起因する帯電履歴、光履
歴による電位ドリフトがあった場合にも従来よりも正確
に電位補正することが可能になり、生産性を落とすこと
なく連続ＪＯＢ中の画像濃度の変動やカブリの発生を防
止することが可能になる。

【００９２】さらに、像担持体の温度変化に起因する感
度特性の変動があっても像担持体の電位を正確に補正す
ることが可能になり、像担持体の温調ヒータの削減や、
従来行われてきたメインスイッチＯＦＦ後に温調ヒータ
をつけたまま放置を行なう必要がなくなり、省エネルギ
ーが可能になる。

【００９３】また、連続ＪＯＢによる光学部品の昇温に
より、レーザのスポット径等の変動起因による露光後電
位の経時変動があっても像担持体電位を正確に補正する
ことが可能になり、昇温対策の省略、装置の信頼性の向
上に寄与することになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る画像形成装置の一例と
しての複写機の装置構成概略図である。

【図２】感光体の周方向電位プロファイルＶＬＳｌ、Ｖ
ＬＳ２を示す図である。

【図３】第１の実施の形態に係る制御工程を示すフロー
チャートである。

【図４】第２の実施の形態に係る制御工程を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１感光体２半導体レーザ３一次帯電器４高圧電源５現像器６レーザドライバ９コントローラ１０電位センサ１１ポリゴンスキャナ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体を一様に帯電する帯電手段と、該帯電手段によって帯電された前記像担持体を露光して
静電潜像を形成する露光手段と、該露光手段によって形成された静電潜像を現像バイアス
の印加により現像剤で顕像化する現像手段と、前記像担持体の電位を検知する電位検知手段と、を備え
た画像形成装置において、非画像形成時に、予め前記電位検知手段で前記像担持体
の全域にわたって第１の電位検知を行い、画像形成時に、画像領域間又は画像の進行方向の上流又
は下流側の非画像領域について第２の電位検知を行い、第１，第２の電位検知結果から第２の電位検知を行った
前記像担持体の領域を推定し、推定した領域における第１，第２の電位検知結果に基づ
いて画像形成時の前記像担持体の全域にわたる平均電位
を推定し、推定した平均電位に基づいて、画像形成の条件を変更制
御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記第１，第２の電位検知結果から第２の
電位検知を行った前記像担持体の領域の推定は、第２の電位検知結果の領域に対応する第１の電位検知結
果で検知した前記像担持体の全域における任意の領域と
第２の電位検知結果の領域との差から求まる標準偏差
を、第１の電位検知結果で検知した前記像担持体の全域
にわたって任意の領域を所定領域だけ移動して繰り返し
求め、全ての標準偏差のうちで最小となる標準偏差を得る領域
を第２の電位検知を行った前記像担持体の領域と推定す
ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記推定した領域における第１，第２の電
位検知結果に基づいた画像形成時の前記像担持体の全域
にわたる平均電位の推定は、第２の電位検知結果と前記標準偏差を最小とする第１の
電位検知結果との差をとって算出された平均の値と、前
記像担持体の全域にわたる第１の電位検知結果の平均の
値と、の和をとって算出されることを特徴とする請求項
２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記制御手段で変更制御される画像形成の
条件は、前記帯電手段の帯電量、前記露光手段の露光
量、又は前記現像手段の現像バイアスの少なくとも一つ
であることを特徴とする請求項１、２、又は３に記載の
画像形成装置。
【請求項５】前記像担持体は円筒形状であり、前記電位検知手段の第１，第２の電位検知は前記像担持
体の周方向の表面電位について行われることを特徴とす
る請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像形成装
置。
【請求項６】前記電位検知手段の第１の電位検知が行わ
れる非画像形成時は、装置の、前回転時、後回転時、又
はウォームアップ時であることを特徴とする請求項１乃
至５のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項７】前記電位検知手段が検知する前記像担持体
の電位は、前記露光手段の露光後の電位であることを特
徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の画像形
成装置。
【請求項８】前記電位検知手段が検知する前記像担持体
の電位は、前記帯電手段の帯電後、かつ、前記露光手段
の露光前の電位であることを特徴とする請求項１乃至６
のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項９】第１，第２の電位検知結果を記憶する記憶
手段と、第１，第２の電位検知結果から第２の電位検知を行った
前記像担持体の領域を推定する演算を行うと共に、推定
した第２の電位検知が行われた前記像担持体の領域の第
１，第２の電位検知結果から画像形成時の前記像担持体
の全域にわたる電位を推定する演算を行う演算手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一
つに記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記露光手段は、温度制御手段を用いな
い半導体レーザであることを特徴とする請求項１乃至９
のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体は加熱手段を備え、装置本体電源を切った時、前記加熱手段に電力が供給さ
れないことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一
つに記載の画像形成装置。