JP2014044266A - 画像形成装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体上における電位むらを考慮して、露光部が照射する光の光量を、露光部が照射する光を検出する光量検出部による検出結果に応じて調整するとともに、当該検出結果に含まれる誤差分を相殺するように調整量を算出する画像形成装置及びその制御方法を提供する。
【解決手段】本画像形成装置は、感光体の表面における複数の領域ごとに、露光光量に対する電位変化を示す感度情報と、当該領域の帯電後における電位を示す帯電情報とを予め記憶し、露光手段が第１光量で露光された感光体の複数の領域のうちの所定の領域の第１電位と、露光手段が前記第１光量とは異なる第２光量で露光された所定の領域の第２電位とを検出し、検出した第１電位及び第２電位から求まる所定の領域における電位の傾きと、記憶された各領域の感度情報及び帯電情報とを用いて、露光手段が感光体の複数の領域ごとの露光光量を調整する光量調整量を、複数の領域ごとに算出し、算出された各領域の光量調整量に従って、露光光量を複数の領域ごとに調整する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置及びその制御方法に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置によって感光体ドラム表面を一様に帯電させ、次に帯電後の感光体表面を露光装置によって露光することで静電潜像を形成し、その後、現像、転写、定着プロセスによって、トナーを紙上に印字する方法が知られている。この電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された潜像電位に応じて、トナーが現像されるため、潜像電位にむらが生じた場合、濃度むらが発生してしまうという問題がある。電位むらを生じさせる要因としては、感光体ドラム面内における、帯電電位のばらつきと、露光光量に対する電位の変化量特性（以下では、感度特性と称する。）のばらつきが挙げられる。ここで、帯電電位ばらつきとは、感光体ドラム表層の特性差により、ドラム上の領域毎に帯電量がばらつく現象である。また、感度特性ばらつきとは、均一に帯電された感光体ドラム上に一定量の露光を行ったとしても、ドラム上の領域毎に露光後の明部電位がばらつく現象である。これらは、感光体ドラム製造時において、ドラム表層の材料や膜厚がばらつくことによって発生する。

特許文献１には、上述のような帯電電位ばらつきや、光量に対するドラム感度のばらつきに対して、露光量の調整によって潜像電位を均一化し、濃度むらを補正する技術が提案されている。具体的には、露光後のドラム上の電位が目標値に一致するように、露光量を補正する方式について記載されている。この方法では、感光体ドラム上を複数に分割した領域毎に、ドラム感度傾き情報を有し、当該傾き情報に基づき露光量の決定を行うことで、ドラム面内での感度ばらつきに応じた電位補正を行い、画像濃度の均一化を行う。

特開２００６−１８１７５８号公報

しかしながら、上記従来技術には以下に記載する問題がある。例えば、露光量の設定により電位むらを補正する方式では、光量設定量に対する光量変化量（光量変化を示す傾き）にばらつきが生じた場合、電位を均一化するために必要な光量が照射されないことから、電位むらに残差が生じてしまうという問題がある。光量変化を示す傾きにばらつきが生じる原因としては、光量設定値に対して実際の光量の変化量が露光装置によって個体差があること、或いは、経時的に変化することが挙げられる。特に、半導体レーザを光源とする露光装置においては、レーザ駆動電流に対する光量変化の特性（以下では、光量傾きデータと称する。）は、線形性を有する。しかし、レーザチップの個体差、周囲環境温度や耐久劣化によって光量傾きデータが変動することで、光量の制御量が変動してしまい、結果として電位むらの補正残差が発生してしまう。

一方で、このような光量傾きデータの変動を検出し、制御量を調整する方式も考えられる。例えば、傾きを検出する方式としては、レーザ駆動電流を複数段階変化させ、各段階における光量値をＰＤ（フォトダイオード）で検出し、駆動電流に対する発光開始のオフセット量と、光量変化傾きデータを算出する方式がある。ここで、ＰＤは半導体レーザと同一チップ内に内蔵し、レーザのリア光を検出する構成をとることで、安価な構成で光量検出が可能となる。しかしながら、内蔵ＰＤにより光量検出を行う場合、ＰＤ内にはドラム上に集光される光量に比例した集光成分に加えて、ドラム上には集光されない拡散光成分も受光される。このため、内蔵ＰＤの検出結果から、実際のドラム上での光量がリニアに変化する発光領域を正確に算出することができず、補正量に誤差が生じてしまう。また、内蔵ＰＤを用いて光量調整する場合、レーザが発光開始する閾値、傾き演算結果に誤差があるため、理想値に対してドラムの電位補正量に誤差が生じてしまう。

本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであり、感光体上における電位むらを考慮して、露光部が照射する光の光量を、露光部が照射する光を検出する光量検出部による検出結果に応じて調整するとともに、当該検出結果に含まれる誤差分を相殺するように調整量を算出する画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光することにより前記感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備える画像形成装置であって、前記感光体の表面における複数の領域ごとに、露光光量に対する電位変化を示す感度情報と、当該領域の帯電後における電位を示す帯電情報とを予め記憶する記憶手段と、前記露光手段が第１光量で露光された前記感光体の前記複数の領域のうちの所定の領域の第１電位と、前記露光手段が前記第１光量とは異なる第２光量で露光された前記所定の領域の第２電位とを検出する電位検出手段と、前記電位検出手段によって検出した前記第１電位及び前記第２電位から求まる前記所定の領域における電位の傾きと、前記記憶手段に記憶された各領域の前記感度情報及び前記帯電情報とを用いて、前記露光手段が前記感光体の前記複数の領域ごとの露光光量を調整する光量調整量を、前記複数の領域ごとに算出する調整量算出手段と、前記調整量算出手段によって算出された各領域の光量調整量に従って、前記露光手段による前記感光体の露光光量を前記複数の領域ごとに調整する調整手段とをさらに備えることを特徴とする。

本発明は、感光体上における電位むらを考慮して、露光部が照射する光の光量を、露光部が照射する光を検出する光量検出部による検出結果に応じて調整するとともに、当該検出結果に含まれる誤差分を相殺するように調整量を算出する画像形成装置及びその制御方法を提供できる。

本実施形態における光量調整値に対する電位変化特性を示す図。 本実施形態におけるレーザ駆動回路を示す図。 本実施形態における光量調整領域算出及び光量補正値算出におけるＣＰＵ３０６の動作を示すフローチャート。 本実施形態における内蔵ＰＤによる光量検出特性とドラム照射光量特性を示す図。 本実施形態における感光体上の領域分割の一例を示す図。 本実施形態におけるメモリ３０７格納データを示す図。 本実施形態におけるドラムＨＰ信号出力とドラム周方向の各領域におけるレーザ照射タイミングを示す図。 本実施形態における画像形成装置の概略を示す図。 本実施形態における露光部の概略を示す図。 本実施形態における光量制御時の電位特性を示す図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

＜画像形成装置の構成＞
以下では、図１乃至図１０を参照して、本発明に係る実施形態の一例について説明する。本実施形態は、感光体ドラムの各領域における感度特性、帯電特性、露光装置の光量変化特性に応じて、感光体である感光体ドラムの各領域において光量設定を行い、電位むら補正を行う画像形成装置に関する。まず、図８を参照して、画像形成装置の構成について説明する。

本画像形成装置は、スキャナ部１１１、レーザ露光部１０１、感光体ドラム１０２、作像部１０３、定着部１０４、給紙／搬送部１０５、排紙部１１０及び、これらを制御する不図示のプリンタ制御部から構成される。スキャナ部１１１は、原稿台に載置された原稿に対して、照明を当てて原稿画像を光学的に読み取り、その像を電気信号に変換して画像データを出力する。レーザ露光部１０１は、画像データに応じて変調されたレーザ光などの光線を等角速度で回転する回転多面鏡（ポリゴンミラー）に入射させ、反射走査光として感光体ドラム１０２に照射する。

作像部１０３は、感光体ドラム１０２を回転駆動し、帯電器によって感光体ドラム１０２の表面を一様に帯電させ、レーザ露光部１０１によって感光体ドラム１０２上（感光体上）に形成された静電潜像をトナー（現像剤）によって現像する。その後、トナー像をシート（用紙）に転写し、その際に転写されずに感光体ドラム１０２上に残った微小トナーを回収するといった一連の電子写真プロセスの現像ユニット（現像ステーション）を４連持つことで実現している。シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の順に並べられた４連の現像ユニットは、シアンステーションの作像開始から所定時間経過後に、マゼンタ、イエロー、ブラックの作像動作を順次実行していく。このタイミング制御によって、シート上に色ずれのない、フルカラートナー像が転写される。

定着部１０４は、ローラやベルトの組み合わせによって構成され、ハロゲンヒータ等の熱源を内蔵し、作像部１０３によってトナー像が転写されたシート上のトナーを、熱と圧力によって溶解、定着させる。給紙／搬送部１０５は、シートカセット１０７やペーパーデッキ１０８に代表されるシート収納庫を１つ以上有しており、上記プリンタ制御部の指示に応じてシート収納庫に収納された複数のシートの中から一枚分離し、作像部１０３及び定着部１０４へ搬送する。シートは搬送され、前述の現像ステーションによって、各色のトナー像が転写され、最終的にフルカラートナー像がシート上に形成され、排紙部１１０から排出される。また、シートの両面に画像形成する場合は、定着部１０４を通過したシートを再度作像部１０３へ搬送する搬送経路を通るように制御する。プリンタ制御部は、画像形成装置全体を制御するシステム制御部と通信して、その指示に応じて制御を実行すると共に、前述のスキャナ、レーザ露光、作像、定着、給紙／搬送の各部の状態を管理しながら、全体が調和を保って円滑に動作できるよう指示を行う。

＜感光体ドラム、及び、周辺の構成＞
本実施形態における感光体ドラム、及び、周辺の構成について説明する。まず、図９を参照して、感光体ドラム１０２とレーザ露光部１０１の詳細な構成例について説明する。図９に示すように、レ−ザ（ＬＤ：レーザダイオード）３０１から出射されたレ−ザビームはコリメ−タレンズ２０２及び絞り２０３により平行光となり、所定のビ−ム径でポリゴンミラー２０５に入射する。

ポリゴンミラー２０５は、矢印の方向に等角速度の回転を行っており、この回転に伴って、入射した光ビームが連続的に角度を変え、偏向ビームとなって反射される。偏向ビームと成った光はｆθ（エフ・シータ）レンズ２０６により集光作用を受け、感光体ドラム１０２上に照射する。

さらに、ｆθレンズ２０６は、走査の時間的な直線性を保証するような歪曲収差の補正を行う。したがって、光ビームは感光体ドラム１０２上に図の矢印の方向に等速で結合走査される。なお、ＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）センサ３０９は、ポリゴンミラー２０５からの反射光の一部に対して、ＢＤミラー２０９を介して検出するセンサである。ＢＤセンサ（光量検出手段）３０９の検出信号は、ポリゴンミラー２０５の回転とデータの書き込みの同期をとるための同期信号として用いられる。

また、図９に示すように、本実施形態における画像形成装置によれば、感光体ドラム１０２上の電位測定を行うため、感光体ドラム１０２に近接して電位センサ３１０が配置されている。本実施形態においては、電位センサ３１０は、電位検出手段として機能し、感光体ドラム１０２上の１ヵ所で電位検出を行っている。電位センサ３１０のドラム周方向の配置は、感光体ドラム１０２上の露光位置に対して回転方向下流に配置してあり、露光後の電位検出が行える位置に配置してある。また、感光体ドラム１０２の長手方向位置については、主走査方向に分割された領域中の、一つの領域上に配置されている。主走査方向の電位センサ３１０の配置に関しては、ドラム中央、端部のいずれの位置でもよい。

ここで、感光体ドラム１０２上の領域について説明する。本実施形態においては、感光体ドラム１０２上を複数の領域に分割し、領域毎に、感光体ドラム１０２の感度情報、帯電情報を保持する。図５に、感光体ドラム１０２の領域分割の一例を示す。

感度情報は、工場で予め測定したデータを保持してもよい。感度情報の測定・算出方法としては、感光体ドラム１０２上の図５に示す各領域において、複数レベルでの露光光量で光を照射し、各光量レベルでの電位測定結果より、光量に対する電位変化を示す傾きデータを算出し、領域毎に感度情報を取得する。取得した感度情報は、感光体ドラム１０２の画像形成装置内に組み込む際に、画像形成装置内のメモリ３０７に記録される。また、帯電情報は、感度情報と同じく工場で予め測定したデータを保持し、帯電後の各領域の電位測定結果を帯電情報として記録してもよい。感度情報と同じく、帯電情報は、感光体ドラム１０２を画像形成装置へ組み込み際に、メモリ３０７に記録される。

ここで、図６、図７、及び図９を参照して、感光体ドラム１０２上の各領域に対応してメモリ３０７に格納された、感度情報、帯電情報について説明する。なお、感度情報及び帯電情報は、工場で測定された後に、不図示のデータ記録部によってメモリ３０７に記録される。

図９に示すように、各領域へのレーザ照射タイミングを検出するため、感光体ドラム１０２側面にはドラムの回転位相を検出するためのドラムＨＰ（ホームポジション）センサ３１１が設けられている。このドラムＨＰセンサ３１１で検知されたドラム回転位相とドラム上に分割された領域は、１対１で対応するように、感度情報、帯電情報の測定が行われる。図６に示すように、各領域毎に、測定された感度情報及び帯電情報が紐付けられて記憶される。

図７には、ドラムＨＰ信号に対する感光体ドラム１０２上の周方向領域のレーザ照射タイミングを示す。後述する光量調整部３０８は、ドラムＨＰ信号の出力タイミングを基準に、レーザ照射位置における該当領域のドラム感度、帯電情報を読み出し、レーザ光量（露光光量）の調整を行う。なお、ドラムＨＰ信号を出力する方法としては、ドラム側面に反射板を設け、反射型のセンサで検出を行う方法や、ドラム軸にエンコーダを設けて回転位相を検出する方法があるが、いずれの方法を用いてもよい。

＜レーザ駆動回路＞
次に、図２を参照して、本実施形態におけるレーザ駆動回路について説明する。本実施形態に係るレーザ駆動回路は、ＢＤセンサ３０９の出力タイミングと、ドラムＨＰセンサ３１１の出力タイミングとを基準として、非画像領域でレーザ光量制御（ＡＰＣ）を行い、画像領域において感光体ドラム１０２上の領域毎にレーザ光量を調整する。

光量調整の方法としては、レーザの駆動電流に対する発光光量の傾きデータを検出する。駆動電流に対する傾きデータを算出することで、電流制御量に対する光量変化量を制御することができる。傾きデータの検出方法としては、レーザの駆動電流を２段階に設定し、それぞれの駆動電流に対してＰＤ３０２で検出された発光光量値から、駆動電流に対する発光光量の傾きデータを算出する。

図４に、駆動電流をＩ_１、Ｉ_２の２段階で設定したときの、光量測定点１，２を示す。光量測定点１，２を線形補間することで、発光光量の傾きデータを算出することができる。発光光量の電流に対する傾きデータを算出することで、電流制御量に対する光量変化量を制御する。また、上述した２点間の測定により、レーザが発光を開始するレーザ発光閾値の算出を行い、発光閾値に応じてオフセット電流を設定する。ここで、オフセット電流とは、レーザ素子に常時流し続ける電流であり、オフセット電流の印加によりレーザのスイッチングをアシストする効果がある。なお、オフセット電流値としては発光閾値以下で設定し、スイッチング電流をオフした時にレーザが消灯するように制御する。つまり、本実施形態では、オフセット電流は、レーザ素子が発光を開始する電流よりも小さい電流（発光を開始する直前の電流）となる。

ＰＤ３０２は、レーザ露光部１０１の光量に応じてモニタ電流を発生する。モニタ電流は、電流電圧変換回路３０４によって電圧値（モニタ電圧）に変換される。演算回路３０５は、変換されたモニタ電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、比較結果に応じて電流制御電圧を制御する。ＬＤ駆動部３０３は、電流制御電圧に比例してレーザ露光部１０１の駆動電流を発生させる。

＜傾きデータ及びオフセット量の算出方法＞
次に、図３のフローチャート１００を参照して、発光光量の傾きデータと発光閾値特性を示すオフセット電流（量）の算出手順について説明する。以下で説明する処理は、ＣＰＵ３０６が制御プログラムをメモリ等から読み出して実行することにより実現される。傾きデータ及びオフセット量の算出は、レーザ光がライン間等の非画像領域を走査するタイミングで、測定・演算を開始する。

Ｓ１０１において、ＣＰＵ３０６は、上述のタイミングで動作を開始し、Ｓ１０２において、レーザ３０１を予め定められた駆動電流値Ｉ_１（第１電流）で発光させ、Ｓ１０３で、その時の光量（第３光量）をＰＤ３０２によって検出する。続いて、Ｓ１０４において、ＣＰＵ３０６は、Ｓ１０２とは異なる駆動電流値Ｉ_２（第２電流）で発光させ、Ｓ１０５で、その時の光量（第４光量）をＰＤ３０２によって検出する。Ｓ１０２乃至Ｓ１０５の動作によって、レーザ駆動電流を２段階に変化させたときの、光量変化量が測定される。

次に、Ｓ１０６において、ＣＰＵ３０６は、駆動電流に対する光量の変化を示す傾きを算出する。続いて、Ｓ１０７において、ＣＰＵ３０６は、Ｓ１０６で算出した傾きから、レーザが発光を開始するレーザ発光閾値を算出し、算出したレーザ発光閾値に応じてオフセット電流を設定する。ここで、図４に示すように、半導体レーザでは、駆動電流がある閾値以下の場合には、レーザ発光光量が小さく、閾値以上流すことでレーザ発光が開始される。また、駆動電流が発光閾値以上の領域においては、電流と発光光量の関係は線形に変化する。なお、図４に示す光量変化特性は、ドラム上最大光量Ｐｍａｘが光量１００％となるように規格化されている。

本実施形態では、２点間の測定により、駆動電流に対する光量変化を示す傾きを算出し、制御したい光量範囲に対応した電流範囲（調整領域）を決定する。一方、レーザ駆動回路は、演算によって決定される調整光量領域（０〜１００％）に入力される電位補正データに応じて、光量調整部３０８からレーザ駆動電流の制御による光量調整を行う。

＜傾きデータ及びオフセット量の補正方法＞
上述したように、半導体レーザと同一チップ内に内蔵されたＰＤは、ドラム集光成分以外に拡散光成分も受光してしまう。そのため、図１０に示すように、内蔵ＰＤの光量検出結果に基づいて発光光量の傾きデータ、オフセット量の検出を行った場合、拡散光成分の影響で、実際の感光体ドラム１０２上への集光光量の特性（理想値）に対して誤差を含んでしまうという問題がある。上記誤差分は、半導体レーザと光学系が持つ、個体差、昇温変化により、誤差量が異なる。そこで、本実施形態では、感光体ドラム１０２上の照射光量を高精度に制御するために、前述したレーザ駆動回路の動作により得られたレーザ発光の傾きデータ、オフセット量に対して、電位センサ３１０の出力結果より拡散光成分の誤差分を補正する（取り除く）。

具体的には、既知の感光体ドラム１０２の各領域における電位の傾きデータと、レーザ駆動回路での算出結果に基づいて光照射したときの電位の傾きデータとを比較し、レーザ駆動回路で算出した傾きデータを補正する。感光体ドラム１０２上は、予め複数の領域に区分され、ドラムＨＰセンサ３１１の出力タイミングから所定時間経過した後に光照射を行うことで、予め定められた領域に対する光照射を行うことができる。ここで、感光体ドラム１０２の傾きデータは、工場での生産工程で測定し、メモリ３０７に保持しているものとする。感光体ドラム１０２への光量設定値としては、前述した補正動作によって得られた集光光量に対応したレーザ発光特性（傾き、オフセット量）と、感光体ドラム１０２の各領域における光量に対する電位の傾きデータを掛け合わせて、設定値を算出する。

ここで、図３のフローチャート２００を参照して、各領域の光量調整値の算出動作におけるＣＰＵ３０６の処理手順について説明する。以下で説明する処理は、ＣＰＵ３０６が制御プログラムをメモリ等から読み出して実行することにより実現される。

まず、電源投入直後のイニシャライズ動作、或いは、印字動作の間（画像形成中）に設けられた調整期間において、Ｓ２０１でＣＰＵ３０６は各領域光量設定を開始する。続いて、Ｓ２０２において、ＣＰＵ３０６は、ドラム上領域Ａ１に光量調整値８０％で露光を行う。露光時のレーザ発光光量は、Ｓ１０１〜Ｓ１０９の動作で算出した光量調整領域算出結果に基づき、光量調整部３０８によって光量調整値８０％に設定される。ここでは、第１光量となる。

次に、Ｓ２０３において、ＣＰＵ３０６は、Ｓ２０２で露光された領域Ａ１の電位を、電位センサ３１０で測定・検出する。この時の測定値を、Ｖ１（第１電位）とする。Ｓ２０４において、ＣＰＵ３０６は、Ｓ２０２のタイミングから、感光体ドラム１０２が１回転したタイミングで、領域Ａ１上に光量調整値４０％で露光する。ここでは、第１光量とは異なる第２光量となる。続いて、Ｓ２０５において、ＣＰＵ３０６は、Ｓ２０４で露光された領域Ａ１の電位を、電位センサ３１０で測定・検出する。この時の測定値を、Ｖ２（第２電位）とする。

Ｓ２０６において、ＣＰＵ３０６は、光量傾き補正量ＫＬＤを算出する。Ｓ２０７において、ＣＰＵ３０６は、オフセット補正量ＤＡＴＡｏｆｆを算出する。Ｓ２０８では、下記式（２）、（６）で求めた、光量傾き補正量ＫＬＤ、オフセット補正量ＤＡＴＡｏｆｆより、ドラム上各領域の光量調整量を補正する。Ｓ２０８において、ＣＰＵ３０６は、全ての領域に対して同様の計算を行い、各領域での光量調整量ＤＡＴＡ＿ａｘを算出し、メモリ３０７に記録する。なお、Ｓ２０６乃至Ｓ２０８の処理は、調整量算出手段の一例である。

以下では、上記計算方法についての詳細について説明する。上述した領域Ａ１における実際の電位傾きＫ＿ａ１は、式（１）で表される。
Ａ１における測定電位傾きＫ＿ａ１＝（Ｖ１−Ｖ２）／（８０％−４０％） ・・・（１）
一方、上記Ｋ＿ａ１は、ドラム感度傾きＫＤＲ＿ａ１と、レーザ露光部１０１が有する光量傾き補正量ＫＬＤが掛け合わされたものである。このため、Ｋ＿ａ１から、ドラム感度傾きＫＤＲ＿ａ１を除算することで、光量傾き補正量ＫＬＤが算出される。ここで、ドラム感度傾きＫＤＲ＿ａ１は、メモリ３０７に格納された領域Ａ１におけるドラム感度情報を用いる。

これによって、光量傾き補正量ＫＬＤは、式（２）によって算出される。
光量傾き補正量ＫＬＤ＝Ｋ＿ａ１／ＫＤＲ＿ａ１ ・・・（２）
オフセット補正量ＤＡＴＡｏｆｆの算出には、メモリ３０７に格納された領域Ａ１における帯電情報Ｖｄ＿ａ１を使用し、式（３）乃至（６）で算出する。

Ｖ１＝Ｋ＿ａ１×４０％＋Ｖ０ ・・・（３）
Ｖ０＝Ｖ１−Ｋ＿ａ１×４０％ ・・・（４）
Ｖｄ＿ａ１＝Ｋ＿ａ１×ＤＡＴＡｏｆｆ＋Ｖ０ ・・・（５）
ＤＡＴＡｏｆｆ＝（Ｖｄ＿ａｌ−Ｖ０）／Ｋ＿ａ１・・・（６）
ここで式（３）中のＶ０は、図１の電位変化特性において、測定点１と測定点２を直線で結んだときの、光量調整値０％時の電位を示す。

画像形成中の領域をＡｘとし、露光時の電位目標値をＶｔａｒとすると、Ａｘにおける光量調整値ＤＡＴＡ＿Ａｘは、式（７）によって決定される。ここで、Ｖｄ＿Ａｘは領域Ａｘにおける帯電情報であり、ＫＤＲ＿ａｘは領域Ａｘにおける感度情報である。

ＤＡＴＡ＿Ａｘ＝（Ｖｄ＿Ａｘ−目標電位Ｖｔａｒ）／（ＫＤＲ＿ａｘ×ＫＬＤ）＋ＤＡＴＡｏｆｆ・・（７）
以上の計算によって、領域Ａｘでの光量調整量ＤＡＴＡ＿ａｘが算出される。

以上説明したように、本実施形態では、感光体ドラム１０２上の電位測定結果に対して、電位測定位置に対応した感光体感度特性、帯電特性の成分を差し引くことにより、レーザ露光部１０１の光量傾きデータ、オフセット量の算出を行うことが可能となる。なお、レーザ露光部１０１の光量傾き変動、オフセット成分は、レーザ特性によって変動するが、感光体ドラム１０２上の露光位置によって変動するものではない。このため、前述した方法で求めたレーザ露光部１０１の光量傾きデータ、オフセット量は、感光体ドラム１０２上の全領域に対して同じ特性を持つ。

本実施形態においては、前述した方法で求めた傾き、オフセット量に基づき、感光体ドラム１０２上の全領域の光量調整量を補正する計算を行うことで、感光体ドラム１０２上の全領域においてレーザ露光部１０１の誤差成分をなくすことが可能となる。このため、光量の傾きデータ、オフセット量の算出には、感光体ドラム１０２上の１つの領域における電位測定結果があれば補正が可能であり、電位センサ３１０の数や電位測定にかかる時間を増大させることなく補正することができる。

このように、本実施形態に係る画像形成装置では、感光体ドラム１０２上における電位むらを考慮して、レーザ露光部１０１が照射する光の光量を、光量検出部（ＢＤセンサ３０９）による検出結果に応じて調整する。さらに、本画像形成装置は、当該検出結果に含まれる誤差分、即ち、内蔵ＰＤによる誤差（拡散光成分）を相殺するように調整値を補正することが可能となる。また、電位検出ポイントに対応した感度情報により誤差の算出を行うため、感光体ドラム１０２全ての領域において電位検出を行う必要がなく、ある１つの領域における電位検出結果を基に光量補正が可能となる。また、感光体ドラム１０２上の帯電電位むらに対して、電位むら補正が可能となる。また、光量調整値に対する電位制御閾値の検出と、制御による電位変化を示す傾きを算出することで、より高精度な光量補正が可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、１つの領域に対して電位測定と補正量算出を行う方法について説明したが、複数の領域において電位検出を行う場合は、前述した補正量算出の演算に測定を行う複数領域のドラム感度特性、帯電特性の平均値を用いてもよい。複数の領域において電位検出を行う場合は、例えば、電位センサ３１０の電位検出領域が感光体ドラム１０２上の分割領域より大きい場合や、電位センサ３１０の検出精度を上げるためにドラム１周分の電位測定を行う場合などが挙げられる。

また、電位検出時の照射光量は、上記実施形態では４０％と８０％の２点での測定を行ったが、電位が線形に変化する領域であれば、照射光量は任意の２点で測定してもよい。また、上記実施形態ではドラム感度特性、帯電特性の両方がばらついた場合の補正方法について述べたが、感光体ドラム１０２の特性で帯電むらが十分小さく、Ｖｄが一定の場合は、帯電情報に基づいて、演算・補正する必要はない。その場合、前述した演算における帯電電位Ｖｄは、当該画像形成装置において固定値を用いればよい。

＜その他の実施形態＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (6)

1. 感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光することにより前記感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によって現像する現像手段とを備える画像形成装置であって、
   前記感光体の表面における複数の領域ごとに、露光光量に対する電位変化を示す感度情報と、当該領域の帯電後における電位を示す帯電情報とを予め記憶する記憶手段と、
   前記露光手段が第１光量で露光された前記感光体の前記複数の領域のうちの所定の領域の第１電位と、前記露光手段が前記第１光量とは異なる第２光量で露光された前記所定の領域の第２電位とを検出する電位検出手段と、
   前記電位検出手段によって検出した前記第１電位及び前記第２電位から求まる前記所定の領域における電位の傾きと、前記記憶手段に記憶された各領域の前記感度情報及び前記帯電情報とを用いて、前記露光手段が前記感光体の前記複数の領域ごとの露光光量を調整する光量調整量を、前記複数の領域ごとに算出する調整量算出手段と、
   前記調整量算出手段によって算出された各領域の光量調整量に従って、前記露光手段による前記感光体の露光光量を前記複数の領域ごとに調整する調整手段と
   をさらに備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 第１電流が供給されることによって前記露光手段から出射される光の第３光量と、前記第１電流とは異なる第２電流が供給されることによって前記露光手段からから出射される光の第４光量とを検出する光量検出手段と、
   前記光量検出手段によって検出された前記第１光量及び前記第２光量から光量の変化を示す光量の傾きを算出する光量傾き算出手段と、
   前記光量傾き算出手段によって算出された前記光量の傾きから求まる前記露光手段が発光を開始する発光閾値に応じて、前記露光手段が発光を開始する直前の電流を示すオフセット電流を設定する設定手段と
   をさらに備え、
   前記調整量算出手段は、
   前記所定の領域における電位の傾きと、該所定の領域に対応する前記記憶手段の前記感度情報とを用いて、前記光量の傾きを補正する光量傾き補正量を算出する手段と、
   前記所定の領域における電位の傾きと、該所定の領域に対応する前記記憶手段の前記帯電情報とを用いて、前記オフセット電流を補正するオフセット補正量を算出する手段と、を備え、
   算出された前記光量傾き補正量及び前記オフセット補正量を用いて、前記露光手段が前記感光体を照射する光の光量を調整する光量調整量を、前記複数の領域ごとに算出することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記光量検出手段は、前記露光手段と同一チップ内に内蔵され、
   前記調整量算出手段は、
   前記露光手段が照射した光のうち前記光量検出手段が受光した光の拡散光成分の影響を取り除くべく、前記光量傾き補正量及び前記オフセット補正量を算出することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記電位検出手段は、
   複数の前記所定の領域における前記第１電位及び前記第２電位を検出し、
   前記調整量算出手段は、前記電位検出手段による複数の前記所定の領域における検出結果から、各領域の電位の傾きの平均値を求めて用いることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記調整量算出手段は、前記画像形成装置の電源投入直後のイニシャライズ動作、又は、画像形成中の調整期間において、前記光量調整量を算出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
6. 感光体と、該感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光することにより前記感光体に静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によって現像する現像手段と、前記感光体の表面における複数の領域ごとに、露光光量に対する電位変化を示す感度情報と、当該領域の帯電後における電位を示す帯電情報とを予め記憶する記憶手段とを備える画像形成装置の制御方法であって、
   電位検出手段が、前記露光手段が第１光量で露光された前記感光体の前記複数の領域のうちの所定の領域の第１電位と、前記露光手段が前記第１光量とは異なる第２光量で露光された前記所定の領域の第２電位とを検出する電位検出ステップと、
   調整量算出手段が、前記電位検出ステップにおいて検出した前記第１電位及び前記第２電位から求まる前記所定の領域における電位の傾きと、前記記憶手段に記憶された各領域の前記感度情報及び前記帯電情報とを用いて、前記露光手段が前記感光体の前記複数の領域ごとの露光光量を調整する光量調整量を、前記複数の領域ごとに算出する調整量算出ステップと、
   調整手段が、前記調整量算出ステップにおいて算出された各領域の光量調整量に従って、前記露光手段による前記感光体の露光光量を前記複数の領域ごとに調整する調整ステップと
   を実行することを特徴とする画像形成装置の制御方法。

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