JP2019040001A

JP2019040001A - 画像形成装置

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Publication number: JP2019040001A
Application number: JP2017160796A
Authority: JP
Inventors: 大輔石原; Daisuke Ishihara
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2037-08-24
Also published as: JP7024253B2

Abstract

【課題】像保持体の表面の電位を検出する電位検出手段を用いて、像保持体の偏心量を求めることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０は、像を保持する円筒形状の感光体ドラム２０２と、感光体ドラム２０２の表面の電位を検出する電位検出装置２８０と、電位検出装置２８０と感光体ドラム２０２との距離を変更する距離変更装置３４０とを有し、感光体ドラムからの距離が互いに異なる複数の位置でそれぞれに検出された電位検出装置２８０の複数の検出結果から感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求める。【選択図】図１０

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、静電潜像が形成されて該静電潜像に基づきトナー像が形成される感光体ドラムを備えた画像形成部と、前記感光体ドラムにトナーを供給する現像ローラを備えた現像部と、前記感光体ドラムに向かって記録媒体を搬送する記録媒体搬送手段と、前記記録媒体搬送手段の駆動を制御する制御手段と、前記感光体ドラム上に形成されたトナー像を搬送された記録媒体に転写する転写部とを備え、電子写真方式により前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録媒体上に転写するように制御された画像形成装置において、前記記録媒体搬送手段は、搬送する記録媒体を前記感光体ドラムに対して該感光体ドラムとの接線位置よりも感光体ドラム回転方向上流側で当接させる位置に配置され、前記制御手段は、前記感光体ドラムの表面の偏心量と前記感光体ドラムの回転位相とを検出する位相検出手段を備えるとともに、前記位相検出手段により検出された前記感光体ドラムの表面の変位情報と前記感光体ドラムの回転位相情報、及び外部から入手した記録媒体情報により定まる前記感光体ドラムの露光書き込み開始位置の偏心量に基づいて、前記記録媒体搬送手段を駆動するタイミングを補正する機能を備えることを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特許文献２には、感光ドラムと中間転写ベルトとを接触させ、いずれか一方を駆動源で駆動し、他方を摩擦力により従動させる従動駆動式により前記感光ドラムと前記中間転写ベルトを駆動する画像形成装置において、前記感光ドラムに露光を行い、画像を形成する像形成手段と、前記感光ドラムに形成された画像を前記中間転写ベルトに転写する転写手段と、前記感光ドラムの回転軸に設置され、該回転軸の回転角度を検知するエンコーダ手段と、前記中間転写ベルトの搬送方向に設けられたラインセンサと、前記感光ドラムに基準の露光タイミングで所定の間隔のパターン画像を形成させ、前記中間転写ベルトに転写されたパターン画像を前記ラインセンサで読み取らせ、前記ラインセンサの出力に基づいて前記パターン画像の間隔を測定し、前記エンコーダ手段による回転角度の検知結果と前記測定した間隔とに基づいて前記像形成手段による前記感光ドラムの回転方向における露光タイミングの制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が記載されている。

特開２００８−２２５２０３号公報特開２００８−３２７９８号公報

本発明は、像保持体の表面の電位を検出する電位検出手段を用いて、像保持体の偏心量を求めることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る本発明は、
像を保持する円筒形状の像保持体と、
前記像保持体の表面の電位を検出する電位検出手段と、
前記電位検出手段と前記像保持体との距離を変更する距離変更手段と、
を有し、
前記像保持体からの距離が互いに異なる複数の位置でそれぞれに検出された前記電位検出手段の複数の検出出力から前記像保持体の偏心量を求める画像形成装置である。

請求項２に係る本発明は、前記複数の検出出力の少なくとも一つは、前記像保持体の周期の２倍以上の時間の検出出力である請求項１記載の画像形成装置である。

請求項３に係る本発明は、前記複数の検出時間の少なくとも一つは、前記像保持体の一周期の時間の検出出力である請求項１記載の画像形成装置である。

請求項４に係る本発明は、前記複数の位置の一つと前記複数の位置の他の一つとは、前記像保持体からの距離の差が前記像保持体の偏心量以上である請求項１から３いずれか記載の画像形成装置である。

請求項５に係る本発明は、
前記像保持体に像を形成する像形成部をさらに有し、
前記像形成部は、前記電位検出手段の検出出力から求められた前記像保持体の偏心量を用いて制御される請求項１から４いずれか記載の画像形成装置である。

請求項６に係る本発明は、
前記像保持体の回転位相を検出する位相検出手段をさらに有し、
前記画像形成部は、前記位相検出手段の検出出力をさらに用いて制御される請求項５記載の画像形成装置である。

請求項７に係る本発明は、
前記電位検出手段を、前記像保持体の長手方向に移動させる移動手段をさらに有し、
前記像形成部は、前記像保持体の長手方向における位置が互いに異なる複数の位置での前記電位検出手段の検出出力をさらに用いて制御される請求項５又は６記載の画像形成装置である。

請求項１に係る本発明によれば、像保持体表面の電位を検出する電位検出手段を用いて、像保持体の偏心量を求めることができる画像形成装置を提供することができる。

請求項２に係る本発明によれば、複数の検出出力の少なくとも一つで、一周期の測定結果の複数を平均して像保持体の偏心量を求めること可能となるため、複数の検出結果の全てが周期の２倍よりも短い技術と比較して、求める偏心量に誤差を生じにくくすることができる。

請求項３に係る本発明によれば、像保持体が一回転する時間の検出を可能にしつつ、複数の検出時間の全てが像保持体の一周期よりも長い技術と比較して、像保持体の電位の検出に要する時間を短縮することができる。

請求項４に係る本発明によれば、電位検出手段が像保持体の電位を検出する複数の位置から２つの位置を選択するいずれの組み合わせにおいても、像保持体からの距離の差が像保持体の偏心量よりも小さい技術と比較して、求める偏心量に誤差を生じにくくすることができる。

請求項５に係る本発明によれば、像保持体表面の電位を検出する電位検出手段を用いて、像保持体の偏心量を用いた像形成部の制御をすることができる。

請求項６に係る本発明によれば、像保持体表面の電位を検出する電位検出手段を用いて、像保持体の偏心量と像保持体の回転位相とを用いた像形成部を制御することができる。

請求項７に係る本発明によれば、像保持体の偏心量の像保持手体の長手方向における違いに応じて、像形成部を制御することができる。

本発明の実施形態で用いられる画像形成装置の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置が有する画像形成部の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置が有する回転位相検出装置を示す図である。図１に示す画像形成装置が有し、電位検出装置を移動させる移動装置を示す図である。感光体ドラムの偏心量を説明する図である。図１に示す画像形成装置が有し、電位検出装置と像保持体との距離を変更する距離変更装置の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置が有する電位検出装置の検出出力の特性を示すグラフである。図１に示す画像形成装置が有する制御部を示すブロック図である。図１に示す画像形成装置における像担持体の偏心量を求める手順を説明する流れ図である。図１に示す画像形成装置における電位検出装置の検出出力からの像保持体の偏心量の算出を説明する図である。

次に、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。図１には、本発明の実施形態で用いられる画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に、像形成部１００と、転写装置４００と、定着装置５００と、給紙装置６００とが配置されている。また、画像形成装置本体１２内には、例えば用紙等の記録媒体を搬送するための搬送路６５０が形成されている。

像形成部１００は、電子写真方式が採用されていて、記録媒体に画像を形成する。像形成部１００は、例えば、例えば４つ等、例えば複数の像形成ユニット２００を有する。４つの像形成ユニット２００は、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の互いに異なる色のトナー像を形成する。

像形成ユニット２００は、円筒形状であり、像保持体の一例である感光体ドラム２０２をそれぞれに有し、感光体ドラム２０２の表面にトナー像が形成され、形成されたトナー像が後述する中間転写ベルト４１０に一次転写される。像形成ユニット２００の詳細は、後述する。

転写装置４００は中間転写ベルト４１０を有する。中間転写ベルト４１０には、感光体ドラム２０２からそれぞれにトナー像が一次転写され、一次転写されたトナー像が記録媒体に二次転写される。

中間転写ベルト４１０は、複数の支持部材によって回転することができるように支持されていて、複数の支持部材の１つである駆動ロール４１２が中間転写ベルト４１０に駆動を伝達する。

転写装置４００は、それぞれの感光体ドラム２０２から中間転写ベルト４１０へとトナー像を転写し、感光体ドラム２０２と同数の一次転写ロール４１４をさらに有し、中間転写ベルト４１０から記録媒体にトナー像を転写する二次転写ロール４１６をさらに有する。

定着装置５００は、記録媒体に転写されたトナー像を、例えば熱と圧力とを用いて記録媒体に定着する。

給紙装置６００は、積層された状態にある記録媒体を収納する収納部６０２と、収納部６０２に収納された記録媒体を搬送路６５０に向けて送り出す送出ロール６０４とを有する。

搬送路６５０は、給紙装置６００から二次転写位置Ｎへと記録媒体を搬送し、定着装置５００へとさらに記録媒体を搬送し、画像形成装置本体１２の外へと排出されるようにさらに記録媒体を搬送する。

以上のように構成された画像形成装置１０では、感光体ドラム２０２の表面にそれぞれに形成されたトナー像が中間転写ベルト４１０へと一次転写され、中間転写ベルト４１０に一次転写されたトナー像が記録媒体に二次転写され、記録媒体に二次転写されたトナー像が定着装置５００によって記録媒体に定着される。図１における矢印は、画像形成をする際におけるそれぞれの感光体ドラム２０２と、中間転写ベルト４１０との回転方向を示している。

図２には、像形成ユニット２００の構成と、像形成ユニット２００近傍の構成とが示されている。像形成ユニット２００は、先述の感光体ドラム２０２を有し、感光体ドラム２０２の表面を帯電する帯電装置２０４と、帯電された感光体ドラム２０２の表面に潜像を形成する潜像形成装置２０６（図１を参照）と、感光体ドラム２０２が保持する潜像を現像してトナー像とする現像装置２０８と、一次転写ロール４１４によって中間転写ベルト４１０へとトナー像が転写された後に感光体ドラム２０２の表面に残留しているトナーを清掃する清掃装置２１２と、清掃装置２１２によって清掃された感光体ドラム２０２の表面を除電する除電装置２１４とをさらに有する。

現像装置２０８は、現像ロール２１０を有する。現像ロール２１０は、表面にトナーとキャリアとからなる現像剤を保持し、感光体ドラム２０２へとトナーを供給する。

画像形成装置１０は、位相検出装置２６０をさらに有する。位相検出装置２６０は、感光体ドラム２０２の回転位相を検出する位相検出手段の一例である。位相検出装置２６０は、それぞれの感光体ドラム２０２に対応して設けられていて、画像形成装置１０は、感光体ドラム２０２と同数の位相検出装置２６０を有する。尚、位相検出装置２６０の詳細は後述する（図３を参照）。

画像形成装置１０は、電位検出装置２８０をさらに有する。電位検出装置２８０は、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する電位検出手段の一例であり、電位検出装置２８０の検出出力に基づいて像形成部１００が制御される。より具体的には、電位検出装置２８０の検出出力を用いて、感光体ドラム２０２の表面電位が予め定められた値となるように帯電装置２０４が制御される。

電位検出装置２８０は、それぞれの感光体ドラム２０２に対応して設けられていて、画像形成装置１０は、感光体ドラム２０２と同数の電位検出装置２８０を有する。尚、電位検出装置２８０の詳細は後述する。

画像形成装置１０は、移動装置３１０をさらに有する。移動装置３１０は、電位検出装置２８０を感光体ドラム２０２の長手方向に移動させる移動手段の一例である。移動装置３１０は、それぞれの電位検出装置２８０に対応して設けられていて、画像形成装置１０は、電位検出装置２８０と同数の移動装置３１０を有している。尚、移動装置３１０の詳細は後述する（図４を参照）

画像形成装置１０は、距離変更装置３４０をさらに有する。距離変更装置３４０は、電位検出装置２８０と感光体ドラム２０２との距離を変更する距離変更手段の一例である。距離変更装置３４０は、それぞれの電位検出装置２８０に対応して設けられていて、画像形成装置１０は、電位検出装置２８０と同数の距離変更装置３４０を有している。尚、距離変更装置３４０の詳細は後述する（図６を参照）。

図３には、位相検出装置２６０が示されている。位相検出装置２６０は、所謂エンコーダ装置であって、感光体ドラム２０２の回転の機械的変動を電気信号に変換し、上述の電気信号を処理して感光体ドラム２０２の位相を検出する装置である。図３に示すように、位相検出装置２６０は、回転体２６２と光センサ２７０とを有する。

回転体２６２は、感光体ドラム２０２の軸２０２ａに固定されていて、感光体ドラム２０２と一体として回転する。また、回転体２６２には、光が通過する貫通孔の一例である複数のスリット２６４が、例えば軸２０２ａを中心として、例えば放射状に配置されるように形成されている。

光センサ２７０は、回転体２６２の一方の側に配置されていて、例えば発光ダイオード等を用いることができる発光体（不図示）と、回転体２６２の他方の側に配置されていて、上述の発光体から発せられ、スリット２６４を通過した光を受光し、例えばフォトトランジスタ等を用いることができる受光体（不図示）とを有する。そして、上述の受光体が、回転体２６２の回転による光のオンオフに応じて、検出出力として、例えば短形波信号等を出力する。

図４には、移動装置３１０が示されている。図４に示すように、移動装置３１０は、電位検出装置２８０の感光体ドラム２０２の長手方向における移動を案内する案内部材３１２を有する。案内部材３１２としては、例えば、電位検出装置２８０を摺動可能に支持するレール形状の部材を用いることができる。

移動装置３１０は、一端側が電位検出装置２８０に固定されたワイヤ３１４の他端部側を巻き取る第１巻取機構３１６をさらに有する。第１巻取機構３１６は、矢印ａ１方向に回転することでワイヤ３１４を巻取り、電位検出装置２８０を矢印ａ２方向に移動させる。

移動装置３１０は、一端側が電位検出装置２８０に固定されたワイヤ３２２の他端部側を巻き取る第２巻取機構３２４をさらに有する。第２巻取機構３２４は、矢印ｂ１方向に回転することでワイヤ３２２を巻取り、電位検出装置２８０を矢印ｂ２方向に移動させる。

以上のように構成された画像形成装置１０においては、感光体ドラム２０２の偏心を原因として形成される画像の品質が低下する虞がある。ここで偏心とは、感光体ドラム２０２の断面である円の幾何学的な中心から、感光体ドラム２０２が回転する際の軸がずれた状態をいう。偏心による画質の低下を抑制するように、画像形成装置１０においては、感光体ドラム２０２の偏心量を検出して、検出した感光体ドラム２０２の偏心量を用いて、例えば偏心量の影響を打ち消すように像形成部１００を制御することが望ましい。以下の説明においては、感光体ドラム２０２の偏心量を△ｒとする。

図５は、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを説明する図である。図５に示すように、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒとは、感光体ドラム２０２を少なくとも１周期以上回転させた際に、感光体ドラム２０２の回転軸Ｏから最も遠くなる感光体ドラム２０２の表面の位置Ｐ１と、感光体ドラム２０２の回転軸Ｏにもっと近くなる感光体ドラム２０２の表面の位置Ｐ２との距離をいう。尚、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒは、感光体ドラム２０２の振れ量と称されることもある。

以上のように定義される感光体ドラム２０２の偏心量△ｒが変化することを原因とする画像品質の低下の一例としては、感光体ドラム２０２の表面と現像ロール２１０との隙間が感光体ドラム２０２の回転によって変化することに伴う現像濃度の変化を挙げることができる。また、上述の感光体ドラム２０２の偏心量△ｒが変化することを原因とする画像品質の低下の他の例としては、感光体ドラム２０２の表面と帯電装置２０４との距離が感光体ドラム２０２の回転によって変化することに伴う感光体ドラム２０２表面の帯電斑を挙げることができる。ここで、感光体ドラム２０２の表面の帯電斑とは、感光体ドラム２０２の表面電位が、感光体ドラム２０２に表面における位置に応じて不均一になることをいう。

上述のように、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを検出して、その検出結果に基づいて像形成部１００を制御することが望ましいものの、感光体ドラム２０２の偏心量を検出するために、例えば、感光体ドラム２０２の表面の位置を検出する位置検出装置等を設けると、画像形成装置１０の製造コストが高くなる。このため、この実施形態では、検出された感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを用いて像形成部１００を制御するための独自の工夫を施している。

すなわち、この実施形態においては、上述の電位検出装置２８０を用いて感光体ドラム２０２の表面電位を検出し、電位検出装置２８０が検出した感光体ドラム２０２の表面電位から感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを算出して、算出した偏心量△ｒを用いて像形成部１００を制御している。より具体的には、感光体ドラム２０２からの距離が互いに異なる複数の位置での電位検出装置２８０の複数の検出出力を用いて、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを算出して、算出した偏心量△ｒを用いて像形成部１００を制御している。そして、この実施形態では、電位検出装置２８０と感光体ドラム２０２との距離を変更するために、先述の距離変更装置３４０が用いられている。以下、詳細を説明する。

以下の説明においては、感光体ドラム２０２からの距離が互いに異なる２つ位置での電位検出装置２８０の検出出力を用いて、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求める場合を例とするものの、感光体ドラム２０２の電位を測定する感光体ドラム２０２からの距離が互いに異なる位置は複数であればよく、例えば、３つの位置や４つの位置で検出された感光体ドラム２０２の表面電位を用いて感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求めてもよい。

図６には、距離変更装置３４０が示されている。距離変更装置３４０は、電位検出装置２８０が感光体ドラム２０２に近づく方向に電位検出装置２８０を付勢する付勢部材３４２を有する。付勢部材３４２としては、例えばコイルスプリング等の弾性を有する部材を用いることができる。

距離変更装置３４０は、カム部材３４４をさらに有する。カム部材３４４は、電位検出装置２８０から突出した突出部２８０ａに接触することで、電位検出装置２８０が感光体ドラム２０２に近づく側に移動しないように、付勢部材３４２の付勢に抗して電位検出装置２８０を支えている。また、カム部材３４４は、例えばモータ等の駆動源３４８からの駆動が駆動伝達機構３４６を介して伝達され、軸３４４ａを中心に回転する。

以上のように構成された距離変更装置３４０は、カム部材３４４が回転することで電位検出装置２８０を矢印ｃ方向に移動させ、電位検出装置２８０と感光体ドラム２０２との距離（隙間）を変更する。尚、図５に示すように、感光体ドラム２０２と電位検出装置２８０との隙間を隙間Ｇとする。

図７は、電位検出装置２８０の検出出力の特性を示すグラフであり、横軸は感光体ドラム２０２と電位検出装置２８０との隙間Ｇを示していて、縦軸は、感光体ドラム２０２の表面が一定である場合の電位検出装置２８０の検出出力Ｖを示している。

図７に示すように、隙間Ｇと検出出力Ｖとには、隙間Ｇが大きなると検出出力が小さくなるとの関係があり、より具体的には、隙間Ｇと検出出力Ｖとには、
Ｖ＝ａＧ²＋ｂＧ＋ｃ
との二次式で規定される関係がある。ここで、ａ、ｂ及びｃは、電位検出装置２８０の特性により決まる既知の定数である。

図８は、画像形成装置１０が有する制御部７００を示すブロック図である。図７に示すように、制御部７００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えた制御回路７０２を有し、制御回路７０２に通信インターフェイス７０４を介して画像データが入力される。また、制御回路７０２に制御され、像形成部１００が画像を形成する。

また、制御回路７０２には、位相検出装置２６０の検出出力と、電位検出装置２８０からの検出出力とが入力され、制御回路７０２からの出力により移動装置３１０と、距離変更装置３４０とが制御される。

図９は、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求める手順を説明する流れ図であり、図１０は、電位検出装置２８０の検出出力からの感光体ドラム２０２の偏心量△ｒの算出を説明するグラフである。

感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求めるには、最初のステップであるステップＳ１２において、制御回路７０２は、帯電装置２０４を制御して、帯電装置２０４に感光体ドラム２０２の表面が予め定められた所定の電位で均一に帯電された状態となるように、帯電装置２０４に感光体ドラム２０２を帯電させる。

次のステップであるステップＳ１４において、制御回路７０２は、感光体ドラム２０２を回転させつつ、第１の位置にある電位検出装置２８０に感光体ドラム２０２表面の電位を検出させる。また、この時の感光体ドラム２０２の表面と電位検出装置２８０との隙間ＧをＤ'とし、電位検出装置の検出出力（出力電圧）をＶ１とする。

ここで、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する時間は、例えば、感光体ドラム２０２の周期の２倍以上とされる。感光体ドラム２０２の周期の２倍以上の時間、感光体ドラム２０２の表面電位を検出すれば、一周期分の測定結果の複数を平均して感光体ドラム２０２の偏心量△ｒを求めることが可能となるため、感光体ドラム２０２の電位の検出時間が周期の２倍よりも短い場合と比較して、求める偏心量△ｒに誤差を生じにくくすることができる。

感光体ドラム２０２の表面電位を測定する時間を、感光体ドラム２０２の周期の２倍以上とすることに替えて、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する時間を、感光体ドラム２０２の一周期としてもよい。感光体ドラム２０２の表面電位を検出する時間を、感光体ドラム２０２の一周期とすれば、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する時間が感光体ドラム２０２の一周期よりも長い場合と比較して、感光体ドラム２０２の電位の検出に要する時間を短縮することができる。

ステップＳ１４における検出において、感光体ドラム２０２に偏心がなければ（偏心量△ｒが０であれば）、感光体ドラム２０２と電位検出装置２８０との隙間Ｇが一定であるため検出出力Ｖ１も一定の値となるものの、感光体ドラム２０２に偏心がある場合には、検出出力Ｖ１は、例えば図１０に示すように一定の幅を持った値となる。

ここで、Ｄ'とＶ１とには、以下に示す式（１）の関係がある（図７を参照）。
Ｖ１＝ａＤ'²＋ｂＤ'＋Ｃ・・・式（１）

次のステップであるステップＳ１６では、制御回路７０２は、距離変更装置３４０を制御して、感光体ドラム２０２の表面と電位検出装置２８０との隙間Ｇを、Ｄ'＋ｄに変更させる。すなわち、制御回路７０２は、感光体ドラム２０２の表面と電位検出装置２８０との隙間Ｇが、Ｄ'＋ｄとなるように、電位検出装置２８０を距離ｄだけ移動させる。以下、感光体ドラム２０２の表面と電位検出装置２８０との隙間ＧがＤ'＋ｄとなる電位検出装置２８０の位置を第２の位置とする。

ここで、距離ｄは、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒ以上であることが望ましい。すなわち、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する複数の位置の一つと、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する複数の位置の他の一つとは、感光体ドラム２０２からの距離の差が感光体ドラム２０２の偏心量△ｒ以上であることが望ましい。

上述のように距離ｄが感光体ドラム２０２の偏心量△ｒであれば、距離ｄが感光体ドラム２０２の偏心量△ｒよりも小さい場合と比較して、求める偏心量△ｒに誤差を生じにくくすることができる。尚、ステップＳ１６の時点においては、偏心量△ｒが未算出であるため、偏心量△ｒを予測して、距離ｄが予測した偏心量△ｒ以上となるように距離ｄを定めている。

次のステップであるステップＳ１８では、制御回路７０２は、感光体ドラム２０２を回転させつつ、第２の位置にある電位検出装置２８０に感光体ドラム２０２表面の電位を検出させる。また、この時の電位検出装置２８０の検出出力（出力電圧）をＶ２とする。

ここで、感光体ドラム２０２の表面電位を検出する時間は、先述のステップＳ１４と同様に、感光体ドラム２０２の周期の２倍以上であることが望ましい。また、先述のステップＳ１４と同様に、感光体ドラム２０２の表面電位を測定する時間を、感光体ドラム２０２の一周期としてもよい

ステップＳ１６における検出において、感光体ドラム２０２に偏心がなければ、感光体ドラム２０２と電位検出装置２８０との隙間Ｇが一定であるため検出出力Ｖ２も一定の値となるものの、感光体ドラム２０２に偏心がある場合には、検出出力Ｖ２は、例えば図１０に示すように一定の幅を持った値となる。

ここで、（Ｄ'＋ｄ）とＶ２とには、以下に示す式（２）の関係がある。
Ｖ２＝ａ（Ｄ'＋ｄ）²＋ｂ（Ｄ'＋ｄ）＋Ｃ・・・式（２）

次のステップＳ２０では、制御回路７０２は、感光体ドラム２０２の表面と電位検出装置２８０との隙間ＧであるＤ'を算出する。すなわち、式（１）と式（２）とを解く。その結果を式（３）に示す。
Ｄ'＝（１／２ａｄ）・（Ｖ２−Ｖ１−ａｄ²-ｂｄ）・・・式（３）

次のステップＳ２２では、式（３）を用いて感光体ドラム２０２の偏心量を算出する。即ち、検出出力Ｖ１の最大値Ｖ_maxと偏心量△ｒとの関係を示す式（４）と、検出出力Ｖ１の最小値Ｖ_minと偏心量△ｒの関係を示す式（５）とから、式（６）に示すように、偏心量△ｒを算出する。

Ｖ_max＝ａ（Ｄ'−△ｒ／２）²＋ｂ（Ｄ'−△ｒ／２）＋ｃ・・・式（４）
Ｖ_min＝ａ（Ｄ'＋△ｒ／２）²＋ｂ（Ｄ'＋△ｒ／２）＋ｃ・・・式（５）

△ｒ＝（Ｖ_min−Ｖ_max）／（２ａＤ'＋ｂ）・・・式（６）

以上のように算出した感光体ドラム２０２の偏心量△ｒと、例えば、位相検出装置２６０が検出した感光体ドラム２０２の位相とを併せて用いて、制御回路７０２は像形成部１００を制御する。感光体ドラム２０２の偏心量△ｒと感光体ドラム２０２の位相とを用いた像形成部１００の一例としては、感光体ドラム２０２の偏心量と現像ロール２１０との隙間Ｇが感光体ドラム２０２の回転によって変化することに伴う現像濃度の変化を抑制するように、現像ロール２１０に印加する現像バイアスを変化させる制御を挙げることができる。

また、感光体ドラム２０２の偏心量△ｒと、感光体ドラム２０２の位相とを用いた像形成部１００の制御の他の例としては、感光体ドラム２０２の表面と帯電装置２０４との隙間Ｇが感光体ドラム２０２の回転によって変化することに伴う感光体ドラム２０２表面の帯電斑の発生を抑制するようになされる帯電装置２０４の制御を挙げることができる。

以上で説明をした制御に加えて、感光体ドラム２０２の長手方向における位置が互いに異なる複数の位置での電位検出装置２８０の出力を用いて、制御回路７０２が像形成部１００を制御するようにしてもよい。感光体ドラム２０２の長手方向における位置が互いに異なる複数の位置での感光体ドラム２０２の表面電位の測定は、一つの位置において電位検出装置２８０に感光体ドラム２０２の表面電位を検出させ、その後、移動装置３１０を制御して電位検出装置２８０を他の位置に移動させ、移動した他の位置において電位検出装置２８０に感光体ドラム２０２の電位を検出させることによりなされる。

感光体ドラム２０２の長手方向における位置が互いに異なる複数の位置での電位検出装置２８０の検出出力を用いた制御の一例としては、例えば、潜像形成装置２０６が感光体ドラム２０２に照射する光の強さを、電位検出装置２８０の出力を用いて感光体ドラム２０２の長手方向における位置ごとに定める制御を挙げることができる。

以上で説明をした制御は、例えば画像形成装置１０に電源が入れられた時点や、例えば、予め定められた所定枚数の画像形成が終了した時点ごと等に行われる。

１０・・・画像形成装置
１００・・・像形成部
２０２・・・感光体ドラム
２０４・・・帯電装置
２０６・・・潜像形成装置
２０８・・・現像装置
２６０・・・位相検出装置
２８０・・・電位検出装置
３１０・・・移動装置
３４０・・・距離変更装置
７０２・・・制御回路

Claims

像を保持する円筒形状の像保持体と、
前記像保持体の表面の電位を検出する電位検出手段と、
前記電位検出手段と前記像保持体との距離を変更する距離変更手段と、
を有し、
前記像保持体からの距離が互いに異なる複数の位置でそれぞれに検出された前記電位検出手段の複数の検出出力から前記像保持体の偏心量を求める画像形成装置。
前記複数の検出出力の少なくとも一つは、前記像保持体の周期の２倍以上の時間の検出出力である請求項１記載の画像形成装置。
前記複数の検出時間の少なくとも一つは、前記像保持体の一周期の時間の検出出力である請求項１記載の画像形成装置。
前記複数の位置の一つと前記複数の位置の他の一つとは、前記像保持体からの距離の差が前記像保持体の偏心量以上である請求項１から３いずれか記載の画像形成装置。
前記像保持体に像を形成する像形成部をさらに有し、
前記像形成部は、前記電位検出手段の検出出力から求められた前記像保持体の偏心量を用いて制御される請求項１から４いずれか記載の画像形成装置。
前記像保持体の回転位相を検出する位相検出手段をさらに有し、
前記画像形成部は、前記位相検出手段の検出出力をさらに用いて制御される請求項５記載の画像形成装置。
前記電位検出手段を、前記像保持体の長手方向に移動させる移動手段をさらに有し、
前記像形成部は、前記像保持体の長手方向における位置が互いに異なる複数の位置での前記電位検出手段の検出出力をさらに用いて制御される請求項５又は６記載の画像形成装置。