JP2004037680A

JP2004037680A - 画像形成装置

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Publication number: JP2004037680A
Application number: JP2002192752A
Authority: JP
Inventors: Kenichiro Kitajima; 北島　健一郎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-01
Filing date: 2002-07-01
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】像担持体の帯電電位ムラ、感度ムラなどによる露光部電位の変動による形成画像の濃度変動を防止し、且つ、安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】像担持体１と、帯電手段２と、露光手段３と、現像手段４１と、像担持体１上の表面電位を検知する電位検知手段７と、電位検知手段７の検知結果に基づいて露光手段３による露光量を調整する露光量調整手段１１１と、を有する画像形成装置は、所定の帯電電位に対して露光量を変化させて得られる、像担持体１上の露光部における第１の範囲に対する第１の平均電位情報と、像担持体の軸方向における電位検知手段７の電位検知位置を含む、第１の範囲とは異なる第２の範囲に対する第２の平均電位情報と、の差分を補正量情報として記憶された記憶手段１１２を有し、現像手段に印加される電圧条件は、電位検知手段７により像担持体１の電位を検知した結果と、記憶手段１１２に記憶された補正量情報と、に基づいて設定される構成とする。
【選択図】　　　　図１１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、像担持体に静電潜像を形成する際の電位制御、露光量調整などのプロセスコントロールを行うことにより、像担持体の特性に応じて安定した画像形成を行うようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式、即ち、像担持体としての電子写真感光体（感光体）に対する、画像情報に応じた光書き込みにより画像形成する方式を用いた画像形成装置においては、環境変化や経時変動などの影響をなくし、画質を安定に保つために、静電潜像の生成及び現像プロセスにおいて、電位制御及び露光量調整などのプロセスコントロールを行っている。
【０００３】
そのプロセスコントロールは、帯電装置、露光装置、現像装置の順に配置される装置系の、露光装置と現像装置との間に設けられる、感光体の表面電位を検出する電位検知手段（電位センサ）を用いて行われている。
【０００４】
つまり、電位センサを用いて、帯電処理した感光体の表面電位（以下、「帯電電位」という。）Ｖｄを調整した後、露光後の電位が所定の値となるように露光量を調整するなどの制御が行われる。これにより、画質の安定化を図っている。
【０００５】
又、２成分現像剤、即ち、トナーとキャリアとを備える現像剤を用いて画像形成を行う場合に、プロセスコントロールとして、上記の帯電電位Ｖｄ、露光量の調整に加え、トナー濃度の制御を行うことがある。又、基準パターンの書き込みによる感光体表面の電位を検知し、この検知値に応じて現像時に現像装置の現像剤担持体に印加する現像高圧を決定する制御がある。
【０００６】
しかしながら、上述のようなプロセスコントロールを行う際に、感光体の帯電電位Ｖｄのムラや、露光による感度のムラが大きい場合、電位センサの位置と、電位センサの位置以外の領域とで、電位に大きな差が発生することがある。
【０００７】
電位センサの取り付け位置以外の領域で、電位が大幅に調整目標値と異なってしまう例として、非晶質シリコン（アモルファスシリコン）を主成分とする感光体（以下、「アモルファス感光体」と呼ぶ。）の形成に用いられるような成膜方法を用いる場合が挙げられる。
【０００８】
アモルファス感光体の成膜方法の概略は次のようなものである。つまり、炉内に複数の材料をガス状にして噴出し、噴出したガスに高周波のプラズマを用いて炉内でグロー放電等を行い、アルミなどを基材として化学的気相成長方法を用いて成膜が行われる。
【０００９】
しかしながら、一般に、炉内に噴出するガス管内の付着物による変化や、炉内での循環ガスの状況差により、基材全体で膜厚、膜質などを完全には均一にすることはできない。
【００１０】
このように膜厚のムラ及び膜質のムラが発生すると、感光体の帯電電位ムラや感度のムラが発生する不具合が発生する虞がある。このため、一般にドラム型とされる感光体の回転方向、及び軸方向において帯電性能や、露光を行った場合の電位減衰特性差により、像露光により静電潜像を形成した際に、感光体の１周分に相当する電位ムラとなる。
【００１１】
このような現象は、ＯＰＣ感光体（有機感光体）においても発生することがある。ＯＰＣ感光体の成膜方法としては、一般的に、液体の中に基材（素管）をヂッピングした後、乾燥させる方法が採用される。しかし、この方法においても、液体から素管を出した場合に、液膜差などが原因となって感光体の軸方向に帯電電位及び感度の傾きが発生する。
【００１２】
従来、このような感光体の帯電電位ムラ及び感度のムラに対する対策方法として、様々な方法が提案されている。
【００１３】
例えば、特開平６−８３１６０号公報では、電位センサをドラム型の感光体の軸方向に複数取り付け、電位を検知することにより、コロナ帯電器の帯電線と感光体面とのギャップを自動的に制御する方法が提案されている。
【００１４】
又、別の例として、特開平２０００−２６７３６３号公報では、感光体ベルト１周分の電位ムラ及び濃度ムラを検知し、感光体ベルト１周内の感度ムラに対応させた濃度ムラを補正するために、感光体ベルトの回転周期に応じて露光量を変化させる方法が提案されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、像担持体としてアモルファス感光体を用いる場合、帯電電位ムラ及び感度ムラが、感光体の回転方向及び軸方向で、画像形成領域内に３次元的に存在する（以下、「面ムラ」ともいう。）。
【００１６】
このような状況に対し、前記特開平６−８３１６０号公報のような方法を用いて、複数の電位センサを取り付けて補正を行うと、プロセスコントロールの制御精度は向上するかもしれないが、装置の大型化を招き、又高価な電位センサを複数個用いることにより装置の価格が高くなる。
【００１７】
又、特開平２０００−２６７３６３号公報の方法を用いると、電位検知及び濃度検知を行う位置においては、電位及び濃度の変動に対する露光量の補正により濃度変動を低減することができるかも知れないが、感光体の軸方向全域で斯かる変動を検知していない。このため、アモルファス感光体のように、軸方向及び回転方向で、帯電電位ムラ及び感度ムラが３次元的に存在する場合には適切ではない。
【００１８】
尚、一般に、ＯＰＣ感光体では、感光体の軸方向の膜厚差による帯電電位の傾きの方が、その回転方向の帯電ムラ及び感度ムラよりも大きく、感光体の軸方向のみの補正を重視すればよいとされている。
【００１９】
更に、感光体の帯電電位ムラや感度ムラが発生している場合、従来の技術は、画像濃度の均一性に着目してプロセスコントロールを行う。
【００２０】
電子写真方式において静電潜像を顕像化する場合、感光体の帯電電位Ｖｄ及び最大露光部電位Ｖｌの中間電位に相当する、所定の濃度に対応した現像直流高圧電位Ｖｄｃを印加して、現像コントラスト電位差Ｖｃｏｎｔ（例えば非画像部露光による正規現像方式を用いる場合、感光体の帯電電位Ｖｄと現像直流高圧電位Ｖｄｃとの電位差）を調整し、所定の濃度が得られるようにする。
【００２１】
しかしながら、電子写真方式においては、画像形成領域において余分なトナーが付着してカブリ画像が発生しないように、非画像部コントラスト電位差（カブリ取り電位差）Ｖｂａｃｋ（例えば非画像部露光による正規現像方式を用いる場合、感光体の最大露光部電位Ｖｌと現像直流高圧電位Ｖｄｃとの電位差）も適正に制御する必要がある。
【００２２】
又、現像手段に用いる現像剤としてトナーとキャリアとを所定の混合比で混ぜた２成分現像剤を用いる場合、カブリ取り電位差Ｖｂａｃｋが大きくなりすぎると、キャリアが現像手段より像担持体へ付着する現象が発生することが広く知られている。このような現象が発生すると、画像不良を発生させるだけではなく、キャリアが感光体、或いは帯電手段、転写手段、中間転写手段に転移することなどによる不具合など、その他のプロセス手段への弊害も大きいため、充分に考慮しなければならない。
【００２３】
従って、本発明の目的は、像担持体の帯電電位ムラ、感度ムラなどによる露光部電位の変動による形成画像の濃度変動を防止し、且つ、安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供することである。
【００２４】
本発明の他の目的は、電位検知手段を複数用いることなく、像担持体の帯電電位ムラ、感度ムラなどによる形成画像の濃度変動を防止し、且つ、安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、電圧が印加されることで前記像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上の表面電位を検知する電位検知手段と、前記電位検知手段の検知結果に基づいて前記露光手段による露光量を調整する露光量調整手段と、を有する画像形成装置において、
所定の帯電電位に対して露光量を変化させて得られる、前記像担持体上の露光部における第１の範囲に対する第１の平均電位情報と、前記像担持体の軸方向における前記電位検知手段の電位検知位置を含む、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲に対する第２の平均電位情報と、の差分を補正量情報として記憶された記憶手段を有し、
前記現像手段に印加される電圧条件は、前記電位検知手段により前記像担持体の電位を検知した結果と、前記記憶手段に記憶された補正量情報と、に基づいて設定されることを特徴とする画像形成装置である。
【００２６】
本発明の一実施態様によると、前記第１の平均電位情報は、前記像担持体の軸方向の複数位置でそれぞれ前記像担持体の１周分の露光部電位を検知した結果の全体の平均値情報であり、前記第２の平均電位情報は、前記像担持体の軸方向における前記電位検知手段の検知位置で前記像担持体の１周分の露光部電位を検知した結果の平均値情報である。
【００２７】
本発明の他の実施態様によると、前記像担持体上に形成した目標露光部電位を前記電位検知手段によって前記像担持体の１周分検知し、この結果に基づいて前記記憶手段に記憶された補正量情報から補正量を算出し、該検知結果に該補正量を加えた値を最大露光部電位として、この最大露光部電位に基づいて前記現像手段に印加される電圧条件が設定される。
【００２８】
本発明の他の実施態様によると、前記露光量調整手段は、前記電位検知手段により検知した前記像担持体の１周分の電位検知情報と、前記記憶手段に記憶された補正量情報と、に基づいて露光部電位を調整する。一実施態様では、前記露光量調整手段を用いて調整される露光部電位は、前記像担持体上に形成される静電潜像を前記現像手段を用いて顕像化する際の非画像部電位である。又、一実施態様では、前記非画像部電位は、前記装置が有する複数の現像手段又は現像条件の変更に応じて算出される前記補正量に応じて調整される。又、本発明において、前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であってよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００３０】
実施例１
図１は、本発明を適用し得る画像形成装置の一例の概略構成を示す。本実施例において、画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて記録材Ｐ、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布などにカラー画像を形成することのできるカラープリンタである。
【００３１】
先ず、画像形成装置１００の全体構成及び動作概略について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真感光体に対し、帯電、像露光、複数箇所での正規現像、中間転写、及び光除電を行うことを含む画像形成プロセスにて画像を形成する。
【００３２】
画像形成装置１００は、像担持体としてのドラム型の感光体（感光体ドラム）１を有する。感光体１の周囲には、感光体１の帯電処理を行う帯電手段２、像露光を行う像露光手段３、正規現像を行う現像手段として第１現像手段４１、第２現像手段４２、中間転写方式にて転写を行う転写手段５、感光体１を清掃するクリーニング手段６、感光体１の表面電位を検知する電位検知手段（電位センサ）７、感光体１の表面の除電処理を行う光除電手段８などが配設されている。又、これらの各要素の動作を統括制御する制御手段（図示せず）が設けられている。
【００３３】
本実施例では、第１現像手段４１は、黒色（Ｂｋ）の現像剤を収容したブラック現像器４Ｂｋであり、画像形成装置１００内に固定配置されている。又、第２現像手段４２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色の現像剤を収容したイエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃを、回転可能な現像器支持体（回転支持体）４２ａに具備している。
【００３４】
転写手段５は、中間転写体として中間転写ベルト５ａを有する。中間転写ベルト５ａの内側には、中間転写ベルト５ａを介して感光体１と対向する位置に、１次転写手段５ｂが配設されている。又、中間転写ベルト５ａに対向するように、２次転写手段５ｃが配置されている。
【００３５】
画像形成プロセスの概略を説明すると、帯電手段２によって感光体１を一様に帯電させた後、像露光手段３によって感光体１の一様帯電面を露光することにより、所望の画像情報に従う静電潜像を形成する。例えば、フルカラーの画像形成時には、色分解された第１色目の画像情報信号に応じて静電潜像が形成される。その後、第１色目の現像色として、例えば、ブラック現像器４Ｂｋを用いて、感光体１に形成した静電潜像に現像剤であるブラックトナーを供給して、ブラックトナー像とする。この第１色目のトナー像は、１次転写手段５ｂの作用によって中間転写ベルト５ａに静電的に１次転写する。
【００３６】
引き続き、上述と同様にして、帯電、像露光、現像、１次転写の各工程を繰り返すことにより、中間転写ベルト５ａ上に複数色のトナー像を重ねて転写する。この時、第２色目以降の画像の現像時には、順次回転支持体４２ａを回転させることにより、所望の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃを感光体１との対向位置に移動させてトナー像を形成する。
【００３７】
その後、別途所定のタイミングで搬送されてくる記録材Ｐ上に、２次転写手段５ｃの作用によって、中間転写ベルト５ａ上に形成した複数色のトナー像を一括して２次転写する。記録材Ｐに転写したトナー像は、次いで定着手段（図示せず）によって熱、圧力などによって定着させる。
【００３８】
次に、本実施例の画像形成装置１００が備える各要素について更に説明する。
【００３９】
本実施例にて使用される感光体１は、導電性支持体上に光導電層を設けてなる、非晶質シリコンを主成分とした、一般的には、アモルファス感光体と呼ばれる感光体である。本実施例では、感光体１の外径はΦ８０ｍｍとした。又、周速度Ｕｄｒ＝２６５ｍｍ／ｓにて回転駆動される。
【００４０】
図２は、アモルファス感光体と有機感光体（ＯＰＣ感光体）とのＥ−Ｖ特性（感光体の帯電電位の光減衰特性）差を示している。アモルファス感光体を用いて静電潜像形成を行う場合、露光による光減衰特性が、図２に示すように、ＯＰＣ感光体よりも直線的に変化するため、静電潜像形成における孤立ドットの再現性に優れ、高画質な画像が得られることが知られている。
【００４１】
本実施例にて使用される感光体１は、それぞれ電子写真画像形成に必要な機能が分離された積層構造を有している。本実施例では、図３に示すような５層型の構成を有している。つまり、導電性支持体１ａ上に、導電性支持体１ａからの電荷注入を阻止する阻止層１ｂ、光の照射による電荷対の発生が行われる光電荷発生層１ｃ１、発生した電荷が移動可能な電荷輸送層１ｃ２、最表層に電荷を保持するための電荷保持層１ｄが設けられている。光電荷発生層１ｃ１と電荷輸送層１ｃ２とで感光層１ｃを構成する。導電支持体１ａの材料としては、主にアルミニニウムなどの金属導電材が挙げられる。
【００４２】
感光層１ｃには、分光感度を調整や、帯電性、残留電位等の電気特性を改良するために、主成分のシリコン以外に水素、酸素、ブタンなどの成分を含有させてもよい。
【００４３】
導電性支持体１ａ上に形成される非晶質シリコンを主成分とする積層構成は、それぞれの膜厚が、阻止層１ｂで３μｍ、感光層１ｃ（光電荷発生層１ｃ１、電荷輸送層１ｃ２）で３０μｍ、表層部（電荷保持層１ｄ）が１μｍ程度となっている。
【００４４】
本実施例にて使用される帯電手段２としては、磁気ブラシを用いた接触帯電方式、スコロトロン帯電を用いた帯電方式などが挙げられる。本実施例では、最も一般的に用いられるスコロトロン帯電方式を用いる。しかし、本発明は、帯電手段２を特にスコロトロン帯電方式に限られたものではなく、上記磁気ブラシ帯電方式などのような方式を用いても何ら問題はない。
【００４５】
本実施例にて用いる帯電手段、即ち、スコロトロン帯電器（以下、単に「帯電器」と呼ぶ。）２は、図４に示されるように、放電ワイヤ（帯電線）２ａ、グリッド２ｂ、シールド２ｃを有している。本実施例では、放電ワイヤ２ａは、２本使用しているが、１本又は２本以上でもかまわない。又、本実施例では、放電ワイヤ２ａとして、外径がΦ４０〜１００μｍ程度のタングステンワイヤを使用した。但し、導電性材料（表層に酸化防止層を持たせたてもよい）ワイヤや、別の針電極、鋸歯電極等、放電可能な導電材料であればよい。放電ワイヤ２ａには、最大で１０ＫＶ、電流量として１５００μＡ程度の電圧が印加され放電動作が行われる。
【００４６】
又、グリッド２ｂとしては、Φ５０μｍ〜２００μｍの導電部材（ＳＵＳ３０４、４３０や他の導電性材料）を用いた。但し、金属導電材料にエッジング加工によって網目などの特定のパターン形状を施したものを採用しても何ら問題はない。
【００４７】
本実施例では、帯電器２の幅Ｌ（ほぼ感光体１の表面移動方向に沿う）は３３ｍｍ、グリッド２ｂと感光体１の表面との間隔（Ｇａｐ）は１．３ｍｍ、感光体１の表面移動方向にほぼ沿う放電領域の長さは約３７ｍｍである。
【００４８】
そして、上述の帯電器２により、放電ワイヤ２ａ及びグリッド２ｂに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光体１の表面を２００Ｖ〜１０００Ｖ程度の範囲に帯電させる。
【００４９】
本実施例における感光体１の帯電処理（１次帯電）の条件としては、放電ワイヤ２ａに印加した電流（１次電流）をＩｐ、グリッド２ｂに所定のＤＣバイアス（Ｖｇｒｉｄ）を印加した条件下でシールド２ｃ及びグリッド２ｂに流れる電流量をＩｇとした場合に、Ｉｇ／Ｉｐ（％）が３０％以下の条件になるように設定している。これによって、感光体１の周方向の帯電電位ムラを収束させる。図５は、グリッド２ｂに印加する電圧（Ｖｇｒｉｄ）毎の上記電流Ｉｐと感光体１上の電位との関係を示す。
【００５０】
又、画像形成装置１００の製造工程で、感光体１の帯電電位の軸方向の傾きを補正するために、放電ワイヤ２ａとグリッド２ｂの間隔を調整する。
【００５１】
上述のような調整を行うことにより、図６（Ａ）に示すような、感光体１の軸方向の帯電電位の傾き、及び感光体１の周方向の帯電電位ムラを、図６（Ｂ）に示すように低減させている。
【００５２】
尚、図６中、感光体１の軸方向における電位測定位置は、感光体１の軸方向（長手方向）の中心を基準として、装置本体前（Ｆ）側の長手方向一端部に向かってマイナス（ｍｍ）、装置本体背面（Ｒ）側の長手方向一端部に向かってプラス（ｍｍ）の値で示している。
【００５３】
このように、Ｉｇ／Ｉｐ（％）、放電ワイヤ２ａとグリッド２ｂとの間隔ｇを調整、制御することにより、感光体１の軸方向の帯電電位Ｖｄの傾き、感光体１の周方向の帯電電位ムラを改善することができる。更に、本実施例では、詳しくは後述するようなプロセスコントロールを行うことにより、感光体１の帯電電位ムラ、感度ムラなどによる露光部電位Ｖｌの変動の影響を防止する。
【００５４】
像露光手段としては、例えば半導体レーザ光の他、ＬＥＤ光等の公知の光源を利用した画像形成露光装置を、特に制限はなく用いることができる。感光体１の表面に対して半導体レーザ光、ＬＥＤ光を、所望の像露光イメージに露光できる光学系機器であればよい。本実施例では、レーザ走査露光光学系３により、画像イメージの非画像部分を像露光する。
【００５５】
本実施例では、複数の現像手段のうち帯電手段２に最も近い位置に、第１現像手段４１であるブラック現像器４Ｂｋが配設されている。ブラック現像器４Ｂｋは、感光体１との間隔が一定に保たれ、現像位置からの離間機構を有しておらず、磁性非接触現像方式にて黒色の現像を行う。
【００５６】
その他の現像手段（第２現像手段）として、上記ブラック現像器４Ｂｋとは異なる色の画像を形成するための現像手段である、イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃが、回転支持体４２ａに固定されて設けられている。そして、例えばフルカラーの画像形成時には、所定の像露光イメージに応じて感光体１との対向位置に移動され、現像に供される。
【００５７】
各現像器は概略同様の構成を有しており、現像剤を収容する現像容器（現像器本体）４ａと、現像容器４ａの感光体１との対向部に位置して、一部現像容器４ａ外に露出するように回転可能に配置された、現像剤担持体としての現像ローラ４ｂと、を有している。現像ローラ４ｂは、表面に現像剤を担持して感光体１との対向部である現像領域に搬送し、感光体１上の静電潜像に応じて現像剤を感光体１に供給する。
【００５８】
第１現像手段４１であるブラック現像器４Ｂｋは、磁性非接触現像方式で、正規現像により感光体１に形成した静電潜像を現像する。つまり、感光体１の帯電極性（本実施例では正極性）とは逆極性（本実施例では負極生）の帯電トナーを用いて、感光体１上の静電潜像を現像する。又、上述のように、本実施例では画像イメージの非画像部を露光するので、ブラック現像器４Ｂｋは、上記正規現像により、感光体１上の非露光部に現像剤としてのトナーを転移させ、トナー像として可視化する。更に、現像時には、ブラック現像器１に所定の駆動が入力されると共に、現像ローラ４ｂにＤＣ成分にＡＣ成分を重畳した高圧（現像バイアス電圧）が印加される。
【００５９】
この時、現像ローラ４ｂと感光体１との間隔は１００〜３００μｍ程度に保たれる。又、現像ローラ４ｂ上には、１〜２（ｍｇ／ｃｍ^２）程度のトナー層が形成され、現像ローラ４ｂに印加される現像バイアス電圧のＡＣ成分は、１〜３ＫＶ程度のＶｐｐ（ピーク間電圧）、１〜３ＫＨｚ程度の周波数とされる。
【００６０】
カラー画像形成用の現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃも、ブラック現像器４Ｂｋと同様、正規現像方式により、感光体１上の非露光部に、感光体１の帯電極性（本実施例では正極性）とは逆極性（本実施例では負極性）の帯電トナーを供給して現像を行う。但し、これらのカラー用現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃでは、ブラック現像器４Ｂｋ（第１現像手段４１）とは異なり、トナーとキャリアとを備える２成分現像剤を用いて、現像剤担持体たる現像ローラ４ｂ上に磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体１に接触させた状態で現像を行う。
【００６１】
このような２成分現像方式を用いる現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃとしては、公知の構成を特に制限なく用いることができ、特定の条件を要するものではない。本実施例では、現像時に現像ローラ４ｂに印加する現像バイアス電圧として、ＤＣ高圧成分に、ＡＣ成分としてＶｐｐが１〜２ｋＶ、周波数が５〜１０ｋＨｚ程度の矩形波を重畳している。
【００６２】
転写手段５は、感光体１上に形成したトナー像を、色毎に順次中間転写体である中間転写ベルト５ａ上に合成し、その後一括して記録材Ｐへ２次転写する。中間転写ベルト５ａへのトナー像転写を行う１次転写手段５ｂ、及び記録材Ｐへのトナー像の転写を行う２次転写手段５ｃとしては、特に限定されるものではないが、本実施例では、回転自在な導電支持体上に形成された導電性弾性ローラ（１次転写ローラ、２次転写ローラ）を用いた。そして、それぞれの転写工程時に、１次転写ローラ５ｂ、２次転写ローラ５ｃの導電性支持部に、一定電流又は一定電圧に制御された高圧が印加され、環境、トナー像、記録材Ｐに応じて好適に１次転写及び２次転写が行われるように高圧制御が行われる。
【００６３】
光除電手段８としては、それ自体公知の光源を用いることができる。光除電に用いられる露光手段、及び光源の種類には特に制限はない。本実施例では、像露光手段たるレーザ走査露光光学系３のレーザ光源の中心波長が６５５ｎｍであるのに対し、光除電手段の中心波長は６６０ｎｍである。
【００６４】
次に、本実施例の画像形成装置１００の基本的な作像シーケンスについて説明する。ここで、感光体１の周面方向における、光除電手段８の光除電位置、帯電器２の帯電位置（領域）、像露光手段３による像露光位置、電位センサ７の電位検知位置、第１現像手段４１の現像位置（領域）、第２現像手段４２の現像位置（領域）を、図１に示しように、それぞれＥ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６とする。尚、これら各位置は、感光体１との対向領域に感光体１の表面移動方向にほぼ沿って幅がある場合は、その幅の中心位置とする。
【００６５】
本実施例では、感光体１の初回転駆動の際に、光除電手段８を動作させ、次に、光除電手段８の動作開始時に光除電手段８との対向位置Ｅ１にあった感光体１の部位（以下、「開始部位」という。）が帯電器２に対向する位置Ｅ２に到達したときから、帯電器２の放電ワイヤ２ａに所定の高圧を印加する。
【００６６】
この時、帯電器２のグリッド２ｂに印加される電圧は、感光体１の回転開始後の定常回転に到達した時間を基準（他の基準であっても構わない。）として、高圧の立ち上がりに必要な時間を考慮し、帯電器２の放電ワイヤ２ａへの印加動作が開始される前に動作制御されていることが望ましい。
【００６７】
その後、「開始部位」が、像露光手段３による像露光位置Ｅ３に到達したときから、図７に示すように、感光体１の表面電位が非画像部電位（露光部電位）Ｖｌの設定値以上にならないように、像露光手段３を作動させて非画像部電位（全面露光）を形成する。
【００６８】
その後、所定のタイミングで画像形成領域に対し像露光を動作させる。本実施例では、正規現像方式を用いているため、信号処理された非画像部イメージの像露光を行う。
【００６９】
本実施例のようにアモルファス感光体を用いる場合には、その帯電電位については、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して説明したように、感光体の周方向の帯電電位ムラ及び感光体の軸方向の帯電電位の傾きに対しては、比較的容易にその低減対策が可能であるため、上述のように感光体の帯電電位Ｖｄ側に現像を行う（即ち、非画像部を露光する）正規現像方式を採用することが有利である。
【００７０】
上述のようなシーケンスに従って感光体１に形成した静電潜像は、現像手段によって現像される。次に、本実施例の画像形成装置１００において、第１現像手段４１（ブラック現像器４Ｂｋ）を用いて画像形成する場合について説明する。
【００７１】
つまり、帯電器２による帯電処理の後に像露光手段３を用いて形成された非画像部電位（露光部電位）Ｖｌがブラック現像器４Ｂｋに到達する前に、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに、現像ローラ４ｂの駆動停止条件下でＤＣ高圧を印加する。そのＤＣ高圧値は、画像形成を行う際にブラック現像器４Ｂｋの現像位置Ｅ５を通過する最大の帯電電位Ｖｄよりも大きな値であり、本実施例では、Ｖｄ＋１５０Ｖ程度のＤＣ高圧を印加する（以下、このＤＣ高圧を、「現像前ＤＣ高圧」という。）。
【００７２】
このようにＤＣ高圧を制御して、帯電初期区間において感光体１の帯電電位（画像部電位、非露光部電位）Ｖｄへのトナー付着によるカブリ画像発生を抑制した条件、即ち、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに現像前ＤＣ高圧のみが印加された条件を、像露光手段３で非画像部露光潜像（ＢＡＥ潜像）が形成されるタイミングまで持続する。
【００７３】
次いで、上述のように現像前ＤＣ高圧を印加した後、像露光手段３による像露光が開始され、静電潜像形成された感光体１の部位がブラック現像器４Ｂｋの位置Ｅ５に到達する前に、ブラック現像器４Ｂｋが作像動作条件へ変更される。尚、作像動作条件における現像ＤＣ高圧値の設定方法については後述する。
【００７４】
先ず、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに印加するＤＣ高圧を、２段階目の高圧として作像時の高圧に切り替え、所定時間（高圧切り替えに必要な時間）経過後に、現像ローラ４ｂの駆動を開始する。
【００７５】
その後、現像ローラ４ｂが定常回転になった状態で、現像ローラ４ｂに印加するＤＣ高圧にＡＣ高圧（１〜３ＫＶ、Ｖｐｐ１〜３ＫＨｚ）を重畳し、このＡＣ高圧が完全に立ち上がった条件を形成し、作像動作条件が設定される。
【００７６】
そして、所定の画像イメージの静電潜像（本実施例では、非画像部露光潜像）がブラック現像器４Ｂｋとの対向位置Ｅ５を通過すると、感光体１上の静電潜像にブラック現像器４Ｂｋからトナーが供給され、感光体１にトナー像が形成される。
【００７７】
画像イメージの静電潜像の形成終了後には、感光体１の表面には、画像イメージの静電潜像電位領域に継続して像露光手段３によって非画像部電位が形成されている（全面露光）。従って、この条件で、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに印加する現像バイアス電圧のＡＣ成分をＯＦＦし、このＡＣ高圧の立下り時間を考慮して、所定時間後に現像ローラ４ｂの駆動を停止し、又現像ローラ４ｂに印加するＤＣ高圧を作像条件から、再度現像前ＤＣ高圧値へ変更する。
【００７８】
そして、この状態で、帯電器２、像露光手段３を停止し、無帯電区間がブラック現像器４Ｂｋとの対向位置Ｅ５を通過した後に、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに印加するＤＣ高圧をＯＦＦするように制御する。
【００７９】
尚、ブラック現像器４Ｂｋのみを用いて画像形成を行う際には、第２現像手段４２（イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ）は、回転支持体４２ａが回転して、いずれの色の現像手段も第２現像手段４２の現像位置Ｅ６に対向しない位置に待避している。
【００８０】
一方、第１色目以外の回転支持体４２ａに固定された第２現像手段４２（イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ）で現像を行う際には、本実施例では現像位置からの離間機構を有しないブラック現像器４Ｂｋを、第２色目以降の画像イメージの静電潜像が通過することになる。このため、第２色目以降の画像形成時には、ブラック現像器４Ｂｋの現像ローラ４ｂに２段階目のＤＣ高圧のみを印加する。色の切り替えによりブラック現像器４Ｂｋを用いて現像を行うときのみ、前述の方法に従って現像条件を形成する。こうして、中間転写ベルト５ａ上で合成する複数色のトナー像を形成することができる。
【００８１】
第２現像手段４２（イエロー現像器４Ｙ、マゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ）を用いて現像を行う際には、所定の色の像露光イメージの静電潜像が形成された感光体１の部位が第２現像手段４２の現像位置Ｅ６に到達するタイミングに合わせて、所定の色用の現像器が感光体１の対向位置に移動される。そして、上記ブラック現像器４Ｂｋの場合と同様に、作像時の現像バイアス条件により現像ローラ４ｂに現像バイアス電圧を印加すると共に、現像ローラ４ｂを駆動して現像を行う。
【００８２】
本発明の画像形成装置１００は、上述のような一連の制御を、前述した順序どおりに、光除電手段、帯電手段、像露光手段、現像手段の作動を制御する機能を備えた制御手段を有している。
【００８３】
次に、本実施例において最も特徴的な、画像形成のプロセスコントロールについて説明する。
【００８４】
図８は、本実施例におけるプロセスコントロールの制御態様を模式的に示す。図８に示すように、画像形成装置１００が備える制御手段（制御回路）１０１は、演算制御の中心素子たるＣＰＵ１１１、記憶手段１１２を有し、更に一般の制御回路同様、制御手段１０１の外部の機器との信号の入出力を行うためのＡ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器、インターフェース素子Ｉ／Ｏなどを備えている。
【００８５】
制御手段１０１には、電位センサ７、温度湿度センサなどとされる環境検知手段９が接続されており、ＣＰＵ１１１は、これら検知手段の出力、記憶手段１１２内に格納されたテーブルデータなどの情報に基づいて演算処理することにより、以下詳しく説明するプロセスコントロール方法に従って、像露光手段３、或いは現像手段（第１現像手段４１、第２現像手段４２）に高圧電圧を印加する現像高圧印加手段４０に対する制御信号を生成する。このように、本実施例では、ＣＰＵ１１１は、像露光手段３の露光量を調整する露光量調整手段、現像条件（高圧条件）を制御する現像条件調整手段の機能を有する。
【００８６】
以下、本実施例における画像形成のプロセスコントロールの手順を説明する。図９は、本実施例におけうプロセスコントロールの概略手順を示す。本実施例では、以下説明するように、露光量調整、及び現像条件の制御を行う。勿論、画像形成装置がその他のプロセスコントロールをも行うことを妨げるものではないが、ここでは煩雑さを避けるために、露光量調整、現像条件の制御についてのみ説明する。
【００８７】
本実施例では、記憶手段１１２に記憶されている環境に応じた目標現像コントラスト電位差Ｖｃｏｎｔ、目標非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋを読み込み（Ｓ１、Ｓ２）、目標潜像コントラスト電位差Ｖｉを算出する（Ｓ３）。又、本実施例の画像形成装置は、感光体１の外周面に対して電位センサ７、第１及び第２現像手段４１、４２の配設位置が異なるので、記憶手段１１２に記憶された感光体１の電位減衰情報（基本電位関係テーブル）より、電位センサ７の位置（以下、「センサ位置」という。）Ｅ４、第１現像手段４１の現像位置（以下、「第１現像位置」という。）Ｅ５、第２現像手段４２の現像位置（以下、「第２現像位置」という。）Ｅ６の各目標電位を算出する（Ｓ４）。そして、現像位置に応じた目標露光部電位ＶｌＴを算出する（Ｓ５）。
【００８８】
続いて、予め求められて記憶手段１１２に記憶されている、感光体１の画像形成領域の面ムラ情報（補正量情報）を読み出し、現像位置に応じた目標露光部電位を補正する（Ｓ６）。又、現像位置に応じた目標露光部電位ＶｌＴに対応するセンサ位置における電位を算出し（Ｓ７）、露光部電位の調整に供する。更に、本実施例では、感光体１の画像形成領域の面ムラ情報（補正量情報）を考慮して現像ＤＣ高圧の目標値を算出する（Ｓ８）。以下、更に詳しく説明する。
（Ｉ）感光体１の帯電電位Ｖｄの設定：
本実施例では、感光体１の帯電電位は、各現像位置において変更されることがなく、第１現像手段４１の位置Ｅ５で５００Ｖ、第２現像手段の位置Ｅ６で４５０Ｖ、又電位センサ７の位置Ｅ４で５２５Ｖになるように調整される。
【００８９】
上記３箇所（Ｅ４、Ｅ５、Ｅ６）における電位差は、感光体１の出荷時検査で得られた暗部電位減衰情報に基づいて算出される。つまり、記憶手段１１２内に、センサ位置Ｅ４、第１現像位置Ｅ５、第２現像位置Ｅ６に対応する感光体１の暗部電位（帯電電位、非露光部電位）Ｖｄの減衰情報が記憶されている。
【００９０】
この情報を用いることにより、制御手段１０１は、センサ位置Ｅ４における電位検知結果からその他の位置Ｅ５、Ｅ６における感光体１の表面電位を検知することができる。
【００９１】
帯電電位Ｖｄは、帯電器２により感光体１の帯電処理（１次帯電）を行いながら、センサ位置Ｅ４検知される感光体１の電位が所定の目標帯電電位Ｖｄに収束するように、帯電器２のグリッド２ｂの電位（グリッド電位）Ｖｇの調整を行うことで制御する。
【００９２】
本実施例では、図１０に示すような方法でグリッド２ｂに印加する高圧値を変化させた場合の感光体１の電位変化（グリッド電位Ｖｇと感光体１の表面電位との関係）を検知して、予め設定されている目標帯電電位Ｖｄに対応するグリッド２ｂのターゲット値ＶｇＴを算出する。そして、このターゲット値ＶｇＴの高圧をグリッド２ｂに印加することで、感光体１の目標電位ＶｄＴを得る。
【００９３】
上述のように、感光体１の帯電電位は、予め設定されたグリッド２ｂの配置、Ｉｇ／Ｉｐ（％）の設定によって、感光体１の軸方向及び回転方向で比較的均一に制御することができる。
（ＩＩ）レーザパワーＬＰの設定：
次に、像露光手段が備える光源（半導体レーザ）のレーザパワーと感光体１の表面電位との関係を算出する。
【００９４】
つまり、本実施例では、レーザパワーの設定値を２５６分割で制御できるようになっており、図１０に示すように１６進信号レベルで４段階（４０Ｈ、６０Ｈ、８０Ｈ、Ａ０Ｈ）に、感光体１の１周毎にレーザパワーを変化させて感光体１の電位を電位センサ７で計測することにより、レーザパワーの設定値ＬＰと感光体１の表面電位との関係を算出するとともに、感光体１の１周期分の電位情報を検出する。
【００９５】
レーザパワーの設定値ＬＰは、感光体１の軸方向における電位センサ７の位置（以下、「軸方向センサ位置」という。）における、感光体１の１周毎の平均電位と、レーザパワーの設定値ＬＰとの関係として記憶手段１１２に記憶させることができる。
（ＩＩＩ）露光部電位Ｖｌの設定：
本実施例では、記憶手段１１２に、環境に応じた目標現像コントラスト電位差Ｖｃｏｎｔ、及び目標非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋの情報を記憶している。
【００９６】
そして、環境検知手段９の検知結果に基づいて記憶手段１１２から読み込んだ、目標現像コントラスト電位差Ｖｃｏｎｔ、目標非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋに基づき、感光体１の目標帯電電位ＶｄｔＴから算出される目標潜像コントラスト電位差ＶｉＴより、目標露光部電位ＶｌＴを算出する。
【００９７】
ＶｌＴ＝ＶｄｔＴ−ＶｉＴ
（ＶｉＴ＝Ｖｃｏｎｔ＋Ｖｂａｃｋ）
【００９８】
ここで、目標露光部電位ＶｌＴを算出する際に、予め求められた、露光量に応じた感光体１の全域の平均電位と、軸方向センサ位置における感光体１の１周期分の平均電位との差分を補正量ΔＶとして用いて、露光部電位Ｖｌの目標値を補正する。
【００９９】
この補正量は、予め記憶手段１１２に記憶している。つまり、本実施例では、感光体１の軸方向及び周方向（回転方向）に、図１１に示すような露光部電位ムラが発生している場合に、所定の帯電電位に帯電させた感光体１を所定の露光量にて露光して得た露光部電位（後述）に関して、第１の範囲として感光体１の全体（軸方向及び周方向）の平均値（第１の平均電位情報）と、第２の範囲として軸方向センサ位置において検出した電位の平均値（第２の平均電位情報）との差分情報を予め求め、これを補正量ΔＶとして記憶手段１１２に記憶している。
【０１００】
補正量ΔＶは、詳しくは後述するように、所定の帯電電位に帯電された感光体１上に形成した複数種類の露光部電位に関して予め求められ、テーブルデータとして記憶手段１１２に記憶されている。これにより、上述のように目標潜像コントラスト電位差ＶｉＴから算出される目標露光部電位ＶｌＴに応じた補正量ΔＶを、このテーブルデータから線形補間を用いることで算出することができる。
【０１０１】
そして、この補正量ΔＶを用いて目標露光部電位ＶｌＴの設定を補正する。尚、実際には、所望の現像位置における露光部電位は、センサ位置において電位センサ７を用いて行うので、図１２に示すように、記憶手段１１２に記憶されている電位減衰情報を利用して、所望の現像位置における露光部電位が補正後の電位となるように、センサ位置における非画像部電位Ｖｌの調整を行う。
（ＩＶ）現像ＤＣ高圧Ｖｄｃの設定：
本実施例では、上記目標露光部電位ＶｌＴの補正に加えて、更に補正量ΔＶに基づいて現像ＤＣ高圧値を設定する。
【０１０２】
つまり、本実施例では、上述のように目標潜像コントラスト電位差ＶｉＴから算出された目標露光部電位ＶｌＴに応じた補正量ΔＶを考慮して、現像ＤＣ高圧Ｖｄｃを設定する。
【０１０３】
上述したように補正量ΔＶは、所定の帯電電位に帯電された感光体１上に形成した複数種類の露光部電位に関して予め求められ、テーブルデータとして記憶手段１１２に記憶されている。これにより、詳しくは後述するように、目標潜像コントラスト電位差ＶｉＴから算出される目標露光部電位ＶｌＴに応じた補正量ΔＶを、このテーブルデータから線形補間を用いることで算出することができる。
【０１０４】
そして、この補正量ΔＶによって補正した目標露光部電位ＶｌＴと、目標非画像部コントラスト差Ｖｂａｃｋとから、現像ＤＣ高圧を設定することができる。
【０１０５】
これにより、補正量ΔＶより求められた感光体１の全体の平均電位に対して現像ＤＣ高圧Ｖｄｃの値を設定することにより、感光体１の全域（軸方向及び周方向）の電位ムラの中心値に対して非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋを設定することができる。
【０１０６】
本実施例では、現像ＤＣ高圧Ｖｄｃの調整時に、上述のように目標潜像コントラスト電位差ＶｉＴから算出される目標露光部電位ＶｌＴとなるように、目標帯電電位ＶｄＴに帯電された感光体１を露光し、電位センサ７により、軸方向センサ位置における感光体１の１周分の露光部電位を検出する。そして、その平均値に対して上述のように補正量ΔＶを求め、目標露光部電位ＶｌＴを補正した値に対して、目標非画像部コントラスト電位Ｖｂａｃｋから現像ＤＣ高圧を設定する。
（Ｖ）補正量ΔＶ：
本実施例では、補正量ΔＶは、次のようにして予め設定されている。
【０１０７】
本実施例の画像形成装置１００は、現像手段として第１の現像手段４１、第２の現像手段４２を有する。又、上述のように、感光体１の表面電位を検知する電位検知センサ７は、感光体１の回転方向において第１、第２現像手段４１、４２よりも上流位置に配置される。このため、電位検知センサ７、第１、第２現像手段４１、４２の配設位置、感光体１の帯電電位減衰特性に鑑みた制御を行う。
【０１０８】
感光体１に対向して設けられる複数の現像手段のそれぞれの位置に応じた帯電電位と、電位レベルの異なる露光部電位のムラの情報とを、全て感光体１の出荷検査時に完全に測定しておくことは、検査データの増加につながり、検査にかかる時間、コストが増大する虞がある。又、画像形成装置１００内に記憶させるべき情報が多くなるため、画像形成装置１００に設ける記憶手段１１２の容量を大きくする必要があり、コストが増大する虞がある。そこで、本実施例では、補正量ΔＶは、感光体１の出荷検査時に以下に説明するような条件下で設定する。
【０１０９】
本実施例では、感光体１の出荷時検査においては、感光体１が画像形成装置１００内に取り付けられたときに帯電器２から感光体１の回転方向で最も遠い第２現像位置Ｅ６を基準にして、感光体１の電位調整を行う。又、感光体１の軸方向では、画像形成装置１００内の電位センサ７の取り付け位置（軸方向センサ位置）を基準として感光体１の電位調整を行う。
【０１１０】
そして、感光体１の出荷時検査に、所定の帯電電位に帯電された感光体１上に、上記基準位置において所定の目標露光部電位（平均電位）となるように露光部電位を形成する。露光部電位は、感光体１の画像形成領域全面に対して少なくとも感光体１の１周分形成する。
【０１１１】
こうして形成した露光部電位を、感光体１の軸方向において、画像形成領域中心位置（通常、感光体１の長手方向中心位置）を基準として５点で計測する。感光体１の全域（軸方向及び周方向）の平均電位は、こうして感光体１の軸方向に５点で測定した電位の平均値である。このとき、画像形成装置１００内における軸方向センサ位置は、上記５点の何れかのポイントに設定されており、この軸方向センサ位置に相当する位置における感光体１の１周分の平均電位を同時に求める。
【０１１２】
そして、軸方向センサ位置に相当する位置で検出された平均電位を基準として、上記５点で計測した電位の平均電位との差分を補正量ΔＶとする。但し、本発明は、検査時において感光体１の軸方向において電位検知する箇所を５箇所に限定するものではない。検査データの増大が許容しうる場合、より多くの箇所で測定することで、補正量ΔＶはより精度よく感光体１の電位ムラを反映することができる。又、形成画像或いは画像形成装置の安定性の上で許容しうる限り、より少ない箇所で測定することもできる。
【０１１３】
補正量ΔＶ＝軸方向５点の平均電位−軸方向センサ位置の平均電位・・（１）
【０１１４】
本実施例では、上記基準位置（第２現像位置Ｅ６，軸方向センサ位置）において調整する露光部電位（平均電位）の水準は３種類（３００Ｖ、２００Ｖ、１００Ｖ）とした。但し、本発明はこの露光量調整値を３種類に限定するものではない。検査データの増加が許容しうる場合、より多くの水準に対して補正量ΔＶを設定することができる。
【０１１５】
又、本実施例では、上記基準位置、即ち、感光体１の回転方向最下流の第２現像位置Ｅ６における電位を、３００Ｖ、２００Ｖ、１００Ｖの３水準の電位に調整した場合の、感光体１の回転周方向におけるセンサ位置Ｅ４及び第２現像位置Ｅ６における露光部電位Ｖｌの補正量ΔＶを、式（１）を用いて求め、表１に示すようなテーブルデータの形態で画像形成装置１００内の記憶手段１１２に記憶している。
【０１１６】
【表１】

【０１１７】
表１の例は、図１１に示すように、軸方向センサ位置における感光体１の１周期分の平均電位に対して、感光体１の全域の平均電位が低い方に存在するように電位ムラが発生している場合の例である。
【０１１８】
尚、記憶手段１１２に設定する画像形成領域１周分に対応した電位ムラ情報は、個々の感光体１について検査して求めることに限定されるものではない。当業者には容易に理解されるように、このような電位ムラ情報は、感光体１のロット毎、製造工場毎など、所定の製造単位毎に求めてもよい。
【０１１９】
第２現像位置Ｅ６の第２現像手段４２の現像条件設定については、画像形成装置１００におけるプロセスコントロール時に、環境の変化に応じて目標現像コントラスト電位差ＶｃｏｎｔＴ、及び目標非画像部コントラスト電位差ＶｂａｃｋＴが変化した場合には、表１に示すテーブルデータを用いて、感光体１の回転方向最下流の第２現像位置Ｅ６に対する補正量ΔＶを考慮して、上述のようにして現像ＤＣ高圧Ｖｄｃを設定する。
【０１２０】
尚、感光体１の回転方向最下流の第２現像位置Ｅ６の第２現像手段４２の現像条件調整する場合、第２現像位置Ｅ６における軸方向センサ位置の露光部電位Ｖｌを得る際に、実際には感光体１の回転方向上流側にある電位センサ位置Ｅ４の検知情報に基づいて露光部電位を調整するので、図１２に示すように、記憶手段１１２に記憶された感光体１の電位減衰情報にもとづいて、第２現像位置にて環境に応じた所定の目標露光部電位ＶｌＴとなるようにセンサ位置Ｅ４における電位を調整する。
【０１２１】
このとき、感光体１の回転方向最下流の第２現像位置Ｅ６における目標露光部電位ＶｌＴを求めるための補正量ΔＶは、表１のテーブルデータを用いて線形補間をすることにより求められる。
【０１２２】
同様に、センサ位置Ｅ４における目標露光部電位ＶｌＴを求めるための補正量ΔＶも、表１のテーブルデータから、線形補間を用いて算出される。
【０１２３】
次に、第１現像手段４１の現像条件設定について説明すると、本実施例では、電位センサ位置Ｅ４と、第１現像手段感光体１の回転方向最下流の第２現像位置Ｅ６との間に第１現像手段４１は存在する。この位置における補正量ΔＶは、感光体１と対向する電位センサ７、第１現像手段４１、第２現像手段４２の位置関係である角度の関係から算出する。
【０１２４】
本実施例の画像形成装置１００では、電位センサ７と第１現像手段４１との間の角度（感光体１の回転中心からセンサ位置Ｅ４、第１現像位置Ｅ５のそれぞれへの直線の成す角度）は２０度、又第２現像手段までの角度（感光体１の回転中心からセンサ位置Ｅ４、第２現像位置Ｅ６のそれぞれへの直線の成す角度）は７４．５度である。この角度の比率と、表１に示されるテーブルデータとして記憶手段１１２に記憶されているセンサ位置Ｅ４及び第２現像位置Ｅ６に対する補正量ΔＴの情報から、第１現像位置Ｅ５の第１現像手段４１に対する補正量ΔＶを算出する。
【０１２５】
つまり、第１現像位置Ｅ５の第１現像手段４１に対して環境に応じて算出される目標露光部電位ＶｌＴ値に対応する、センサ位置Ｅ４及び第２現像位置Ｅ６に対する補正量ΔＶをそれぞれ上述のように線形補間により求める。そして、上記角度関係を用いて、これらセンサ位置Ｅ４及び第２現像位置Ｅ６に対する補正量ΔＶから、第１現像位置Ｅ５に関する補正量ΔＶを求める。こうして求めた補正量ΔＶを用いて、上述のようにして、第１現像手段４１に関する現像ＤＣ高圧条件を設定することができる。
【０１２６】
電位減衰は時間に比例しており、感光体１の帯電電位（画像部電位）である暗部電位Ｖｄや露光部電位Ｖｌなどの電位の減衰量は時間に対し非線形である（図１２）。しかし、感光体１の電位ムラ、感度ムラについては、暗減衰のように大きな変化ではないため、本実施例の画像形成装置１００では、上述のように、補正量ΔＶは、全ての現像位置について予め測定して記憶する代わりに、感光体１の回転中心を基準とした角度比率で線形補間を行っている。
【０１２７】
勿論、本発明はこれに限定されるものではなく、検査データの増加が許容しうる場合、全ての現像位置に対して補正量ΔＶを設定することができる。又、全ての現像手段が同じ現像位置（例えば、本実施例におけるブラック現像器４Ｂｋをも回転支持体４２ａに装着されている場合など。）には、１箇所の現像位置に対する補正量ΔＶのデータが記憶されていればよい。
【０１２８】
尚、非画像部電位は、複数の現像手段、或いは現像条件の変更に応じて算出される補正量ΔＶを用いて調整される。例えば、環境に応じた目標現像コントラスト電位差Ｖｃｏｎｔ、目標非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋは、各現像色について設けられいてよい。この場合、それぞれの現像色に対する目標潜像コントラスト電位差から算出される目標露光部電位ＶｌＴに応じて補正量ΔＴを求め、目標露光部電位ＶｌＴ、現像ＤＣ高圧の設定を各現像色毎に行う。
【０１２９】
本実施例では、画像形成動作、プロセスコントロールは、画像形成装置１００が備えた制御手段１０１が制御するとして説明したが、コンピュータなどの画像形成装置１００に接続された公知の制御手段を用いて行ってもよい。
【０１３０】
以上、本実施例の制御方法によれば、安定して電位ムラの少ない条件で帯電電位を形成することができる。本実施例の制御方法を用いることにより、感光体１の感度ムラによる電位ムラを考慮して露光部電位Ｖｌを調整し、又現像ＤＣ高圧Ｖｄｃを設定することにより、感光体１の全域の平均電位に対して非画像部コントラスト電位差Ｖｂａｃｋを確保することができると共に、局所的に非画像部コントラスト電位差が小さい場合に発生するカブリ画像や、大きすぎる場合に発生するキャリア付着現象などの画像不具合の発生を防止することが可能であり、常に安定した画像形成を行うことが可能となる。又、本実施例によれば、電位検知手段を複数用いることなく、上記効果を得ることができるので、装置構成の簡略化、コストの低減を図ることができる。
【０１３１】
上述では、本発明を例示する目的で、画像形成装置の具体的構成を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成装置の構成部品の寸法、材質、及び形状、その他の相対配置などは、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。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、像担持体の帯電電位ムラ、感度ムラなどによる露光部電位の変動による形成画像の濃度変動を防止し、且つ、安定した画像形成が可能である。又、電位検知手段を複数用いることなく上記効果を奏し得るので、装置構成の簡略化、コスト低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用しうる画像形成装置の一実施例の要部概略構成図である。
【図２】アモルファス感光体と有機感光体のＥ−Ｖ特性を説明するためのグラフ図である。
【図３】アモルファス感光体の層構成の一例を説明するための模式図である。
【図４】図１の画像形成装置が備えうる帯電器の一例の模式図である。
【図５】グリッドに印加する電圧Ｖｇｒｉｄ毎の、帯電器の帯電線に印加する電流Ｉｐと感光体帯電電位との関係を示すグラフ図である。
【図６】（ａ）像担持体の帯電電位の傾き（ムラ）を説明するためのグラフ図、（ｂ）帯電電位条件及び帯電線の高さ調整後の像担持体の帯電電位をするためのグラフ図である。
【図７】非画像部電位の露光開始タイミングを説明するためのグラフ図である。
【図８】本発明に従うプロセスコントロールの制御態様の一実施例を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明に従うプロセスコントロールの基本フロー図である。
【図１０】本発明に従う電位制御の手順を説明するためのモデル図である。
【図１１】補正量算出の概念を説明するための説明図である。
【図１２】現像位置とセンサ位置との電位の関係を説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
１　　　　感光体（像担持体）
２　　　　帯電器（帯電手段）
３　　　　像露光手段
５　　　　転写手段
６　　　　クリーニング手段
７　　　　電位検知手段（電位センサ）
８　　　　光除電手段
４１　　　第１現像手段
４２　　　第２現像手段
１０１　　制御手段
１１１　　ＣＰＵ
１１２　　記憶手段

Claims

像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、電圧が印加されることで前記像担持体に現像剤を供給して静電潜像を現像する現像手段と、前記像担持体上の表面電位を検知する電位検知手段と、前記電位検知手段の検知結果に基づいて前記露光手段による露光量を調整する露光量調整手段と、を有する画像形成装置において、
所定の帯電電位に対して露光量を変化させて得られる、前記像担持体上の露光部における第１の範囲に対する第１の平均電位情報と、前記像担持体の軸方向における前記電位検知手段の電位検知位置を含む、前記第１の範囲とは異なる第２の範囲に対する第２の平均電位情報と、の差分を補正量情報として記憶された記憶手段を有し、
前記現像手段に印加される電圧条件は、前記電位検知手段により前記像担持体の電位を検知した結果と、前記記憶手段に記憶された補正量情報と、に基づいて設定されることを特徴とする画像形成装置。
前記第１の平均電位情報は、前記像担持体の軸方向の複数位置でそれぞれ前記像担持体の１周分の露光部電位を検知した結果の全体の平均値情報であり、前記第２の平均電位情報は、前記像担持体の軸方向における前記電位検知手段の検知位置で前記像担持体の１周分の露光部電位を検知した結果の平均値情報であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
前記像担持体上に形成した目標露光部電位を前記電位検知手段によって前記像担持体の１周分検知し、この結果に基づいて前記記憶手段に記憶された補正量情報から補正量を算出し、該検知結果に該補正量を加えた値を最大露光部電位として、この最大露光部電位に基づいて前記現像手段に印加される電圧条件が設定されることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
前記露光量調整手段は、前記電位検知手段により検知した前記像担持体の１周分の電位検知情報と、前記記憶手段に記憶された補正量情報と、に基づいて露光部電位を調整することを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
前記露光量調整手段を用いて調整される露光部電位は、前記像担持体上に形成される静電潜像を前記現像手段を用いて顕像化する際の非画像部電位であることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
前記非画像部電位は、前記装置が有する複数の現像手段又は現像条件の変更に応じて算出される前記補正量に基づいて調整されることを特徴とする５の画像形成装置。
前記像担持体は、アモルファスシリコン感光体であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の画像形成装置。