JP4965103B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真を用いた複写機・ＦＡＸ・プリンター、および電子写真記録装置のプロッタに関する。

感光体に静電潜像を形成してこの静電潜像を現像系により現像剤で現像する電子写真方式画像形成装置における感光体の表面電位制御を行う電子写真プロセス制御装置がある。
感光体上または中間転写ベルト上に作成した所定のパターンのトナー付着量から、最終画像の最高濃度が一定となるように、目標電位決定テーブルを設け、前記感光体上の帯電部電位および前記現像系の現像バイアス電位の各目標値を前記現像系の環境変動や経時変動に応じて得る方法が行われている。画像形成装置においてこのようなテーブルを用いて制御を行っても、用いる感光体の感度特性により、設定された感光体帯電電位によって中間調部分の濃度階調が異なるという問題がある。そのため、感光体の帯電電位に応じて露光量（ＬＤパワー・露光時間）を変更することにより、帯電電位の変更にともなう中間調のずれを補正し、各帯電電位での階調性を同一に保つ必要がある。また同様に、経時で感光体が磨耗することによる感光体ＣＴＬ膜厚変動によっても中間調部分の濃度階調が異なるという問題があるため、感光体膜厚変動に応じて露光量（ＬＤパワー・露光時間）を変更することにより膜厚変動にともなう中間調のずれを補正し、各帯電電位での階調性を同一に保つ提案がある（例えば、特許文献１ 参照。）。ただし、特許文献１には、帯電電位の変更にともなう中間調のずれを補正する方法については示されていない。

感光体の帯電電位と感光体膜厚変動量に応じて露光量（ＬＤパワー・露光時間）を変更することができる。それにより、帯電電位の変更にともなう中間調のずれを補正し、各帯電電位での階調性を同一に保つことができる。一般的に、経時・またはバイアス変更時の中間調の補正として所定のパターンを作成し露光量・帯電現像バイアスの設定を行うことが多いが、この調整には一定の待ち時間を要するが、前記の方法では帯電電位の変更に関しては、帯電電位の設定値・作像カウンタ（または感光体回転時間など）から予測される感光体膜厚から露光量を一意的に決定する方法であるため、（パターン作成に費やす）時間を短縮することができるとされている。ここで、作像カウンタ（または感光体回転時間など）から得られる回転距離ｔを用いて、予測される感光体膜厚ｄ１は以下の式で算出される。
ｄ０−ｄ１＝ωｔ×１０^−９ ・・・（１）
ただし、
ω：膜削れ係数
ｔ：感光体回転距離［ｍｍ］
ｄ０：初期感光体膜厚［μｍ］
ｄ１：経時感光体膜厚［μｍ］
ωはデバックモニタで変更可能とする

特開平９−１２０２４５号公報

ここで感光体の膜厚減少スピードを決めるための係数として用いられる膜削れ係数ωは、感光体種などに応じて設計時に計測されたデータから設定される。しかし、同種の感光体においても膜厚減少量にばらつきがあり、このばらつきは感光体の回転トルクと関係していることがわかってきている。感光体の膜削れは主に感光体とクリーニング手段との間で起こっているため、感光体・クリーニング手段間の当接圧・当接角などが大きく影響し、これらの影響は回転トルクに表れる。そこで、本発明では、画像形成装置に感光体回転トルク測定手段を持ち、所定のタイミングにて回転トルクを測定することにより、回転トルクと作像カウンタ（または感光体回転時間など）から、より正確な膜厚減少量を算出し、この膜厚減少量と感光体の帯電電位と感光体膜厚変動量に応じて露光量（ＬＤパワー・露光時間）を変更することを提案する。

請求項１に記載の発明では、像担持体と、該像担持体表面を一様に帯電させるための一様帯電電位を印加する帯電手段と、帯電された前記像担持体表面に静電潜像を形成するための露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像バイアスを印加する現像手段と、該トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、を備えた画像形成装置において、該像担持体の感光体の経時磨耗に対応する前記露光手段の露光量を制御するために、前記像担持体の駆動モータ電流値から回転トルク値を測定するトルク測定手段と、前記像担持体の回転数カウンタから回転回数を計数する計数手段とを有し、経時の前記回転トルク値と、前記回転回数から得られる回転距離と経時の前記回転トルク値にそれぞれ乗算されて比例する膜削れ係数を乗算して前記像担持体の経時感光体膜厚を算出する比例式と、該比例式から予測される該経時感光体膜厚と経時の前記感光体回転トルク値と前記帯電手段の帯電電位から、初期像面光量に対する経時像面光量の補正を行う前記露光手段の露光量の補正式を設定し、
前記感光体表面に形成した画像濃度検知用基準トナー像の前記画像濃度検知手段の検知結果から該画像濃度検知用基準トナー像の最大画像濃度が一定となるように前記現像手段への目標現像バイアスを定め、該目標現像バイアスから予め設定された目標電位決定テーブルに定められた目標一様帯電電位となるように前記帯電手段の帯電電位を定め、かつ前記露光量の補正式から前記露光手段の露光量を算出し、この算出結果を用いて前記露光手段を制御する露光制御手段を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体上に前記画像濃度検知用基準トナー像を形成し、該画像濃度検知用基準トナー像の画像濃度を検知する前記画像濃度検知手段と、画像濃度を目標の画像濃度とするための前記目標現像バイアスと前記目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した前記目標電位決定テーブルとを有し、前記画像濃度検知手段の検知結果から前記画像濃度検知用基準トナー像の最大画像濃度が一定となるように前記目標現像バイアスを定め、定められた前記目標現像バイアスに基づいて前記目標電位決定テーブルから、前記目標一様帯電電位を定め、定められた前記目標一様帯電電位となるように前記帯電手段を制御し、且つ、定められた目標現像バイアスとなるように前記現像手段を制御する帯電現像制御手段とを備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の画像形成装置において、前記帯電現像制御手段は、少なくとも前記像担持体の感光体膜厚減少量が５μｍ以上になったときには作動させることを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の画像形成装置において、前記帯電現像制御手段は、少なくとも形成すべき画像の解像度が５００ｄｐｉを超えているときには作動させることを特徴とする。

請求項５に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は、少なくとも前記像担持体の感光体膜厚減少量が５μｍ以上になったときには作動させることを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項１に記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は、少なくとも形成すべき画像の解像度が５００ｄｐｉを超えているときには作動させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、請求項１または５ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は露光パワーを制御する手段であることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項１または５ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は露光時間を制御する手段であることを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、請求項１または５ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転トルク値を測定するタイミングは或る所定のタイミングにて測定されることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないしまたは５ないし９のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光量は、前記所定のタイミングにて行われる画像濃度調整制御の際に、前記目標一様帯電電位、および前記目標現像バイアスを定めた後に、前記一様目標帯電電位と前記像担持体回転回数から所定の露光量補正式を用いて算出することを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記帯電手段と前記現像手段のうちの少なくとも一方と前記像担持体とを一体とし装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたことを特徴とする。

本発明によれば、
帯電電位の設定値を変数パラメータとし露光量を一意的に決定するある算出式と、感光体回転トルク＋作像カウンタから予測される感光体膜厚を変数パラメータとし前記算出式の変数を一意的に決定する算出式により、帯電電位の設定値・作像カウンタから露光量を一意的に決定して露光量制御手段を働かせるので、一般的な中間調パタンを作成し露光量を決定する中間調補正方法と比べ簡易的な上、パタン作成に費やす時間を短縮することができる。
画像濃度を目標の画像濃度とするための目標現像バイアスと目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した目標電位決定テーブルを用いて帯電バイアス・現像バイアスを制御する帯電現像制御手段を設けたので、画像濃度を一定に保つことができる。
露光量制御手段や、帯電現像制御手段を、少なくともそれらが有効に働く条件下においては必ず作動させるので、高い画像品質を保つことができる。
帯電電位・感光体膜厚変動にともない変更する露光量変更手段を発光素子のパワー（PM）としているため、連続的に露光量を変更できる。
帯電電位・感光体膜厚変動にともない変更する露光量変更手段を発光素子の点灯時間としているため、発光素子のパワーを変更させる手段と比べ精度よく露光量を調整できる。
前記露光条件は所定の画像濃度調整の際に目標帯電電位と目標現像バイアスを決定した後に、その設定値と回転トルク、回転回数とから算出され設定されるため、決定した目標帯電電位から露光量を即反映することができる。
帯電手段と現像手段のうちの少なくとも一方と像担持体とを一体とし装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたのでユーザー自身による交換作業が容易になり、保守性が向上する。

図１は帯電電位によって中間調濃度が変動する例を示す図である。
同図において符号ＡはＶｄ＝３００Ｖのときの濃度曲線、ＢはＶｄ＝５００Ｖのときの濃度曲線、ＣはＶｄ＝７００Ｖのときの濃度曲線、をそれぞれ示す。
同図において横軸は諧調（最高２５５）、縦軸は像濃度をそれぞれ表す。
図２は中間濃度補正式を線図に表した図である。
同図において横軸は帯電電位Ｖｄ（単位：Ｖ）、縦軸はＬＤパワー（単位：ｍＷ）をそれぞれ表す。
図３は図１に示した各色の濃度曲線に補正式を適用した結果を示す図である。
横軸、縦軸は図１と同様である。
露光量一定条件下において、帯電電位の変更にともなう中間調の変動の一例を図１に示す。露光量一定条件下では、環境や剤劣化などの現像剤の現像能力変化を補正するための、濃度プロコンによるバイアス変更時に変更される感光体上帯電電位によって、図１のように中間調濃度が変動してしまうことがわかる。このような変動を補正する手段としては、感光体帯電電位Ｖｄに対して露光量を一意的に変更させる手段が考えられる。そこで、ａ、ｂを所定の係数とする以下の補正式を用いて、感光体帯電電位Ｖｄを変数パラメータとして、像面に対する露光量を算出すると、図３に示すように各帯電電位間での中間調濃度変動を補正する事ができる。
像面光量＝ａ×Ｖｄ＋ｂ ・・・〔露光量補正式１〕
ここでは補正式の一例として一次式を示しているが、感光体特性に応じて決定される式であり多項式でも構わない。

図４は感光体ＣＴＬ膜厚が減少した場合の中間調変動の一例を示す図である。
同図において符号Ｄは感光体膜厚が初期値（減少量０）の場合の濃度曲線、Ｅは感光体膜厚の減少量が１０μｍの場合の濃度曲線をそれぞれ示す。横軸、縦軸は図１と同様である。
図５は感光体磨耗量と必要とする露光量との関係の一例を説明するための図である。
同図において、横軸は感光体磨耗量（単位：μｍ）、縦軸はＬＤパワー（単位：ｍＷ）をそれぞれ表す。
前記の補正式を用いて中間調濃度を補正してもなお、感光体が経時で磨耗し、感光体ＣＴＬ膜厚が減少した場合、図４に示すように、感光体膜厚の減少によって中間調濃度が下がってしまうことがわかる。中間調濃度（例えば２ｂｙ２）を、経時での感光体膜厚変動に対して初期と同等に保つには、図５のように膜厚減少量に応じて露光量を大きくしなければならない。
露光量に関して、前記感光体帯電電位に対する露光量の〔露光量補正式１〕が適用されているため、経時ではこの〔露光量補正式１〕を変更するための別の補正式を用意する必要がある。この補正式を〔露光量補正式２〕とし後述する。
以下に各補正式の適用の例を示す。なお、感光体の膜厚に関しては予測式から算出する手段を用いている。

初めに、経時におけるＬＤパワーの設定について述べる。
中間濃度を補正するため感光体帯電電位Ｖｄを変化させたとき、所望の像濃度を得るための像面光量は、前記の補正式を利用して、
初期像面光量［ｍＷ］=ξ１×Ｖｄ+ξ２ ・・・〔露光量補正式１〕
ただし、ξ１：ＬＤパワー補正係数１
ξ２：ＬＤパワー補正係数２
となる。
次に、経時における膜厚変動の予測式を設定する。これは、感光体回転トルクと作像カウンタから感光体膜厚を予測する算出式である。この関係式は感光体種・作像プロセスなどにより様々に変動する可能性があるため、係数に関しては外部（操作パネル等）から変更可能としておくことが望ましい。
経時膜厚ｄ１は、感光体の回転数カウンタから得られる回転距離ｔに対する比例式で表すことができる。
ｄ０−ｄ１＝ωｔ×１０^−９ ・・・（１）
ただし、
ω：膜削れ係数
ｔ：感光体走行距離［ｍｍ］
ｄ０：初期感光体膜厚［μｍ］→ ３１μｍ
ｄ１：経時感光体膜厚［μｍ］

図６は感光体回転トルクＴと感光体減少速度の関係を示す図である。
同図において横軸は感光体トルク（単位：Ｎ・ｃｍ）、縦軸は感光体磨耗量の感光体走行距離に対する比（無名数）で表した感光体磨耗速度（単位：１０^−１０）である。
ある一定の作像カウンタ中に生じる膜厚減少量には同図に示すような関係があるため、（１）式で示した膜削れ係数ωは、回転トルクを使って以下の式で表すことができる。
ω＝ｇ×Ｔ＋ｈ ・・・（２）
ただし、
ｇ：膜削れ係数１
ｈ：膜削れ係数２
とする。
このことから、（１）式は次のように表すことができる。
ｄ０−ｄ１＝（ｇ×Ｔ＋ｈ）×ｔ×１０^−９ ・・・（３）
ｇ、ｈはデバックモニタで変更可能とする。

経時において感光体の表面層が削れることに伴うＬＤパワーの補正式を設定する。
経時像面光量＝初期像面光量×（ｄ１／ｄ０）^−τ ・・・〔露光量補正式２〕
ただし、
τ：経時像面光量変換係数
したがって、
経時像面光量＝〔露光量補正式１〕×（ｄ１／ｄ０）^−τ
この式のｄ１に（３）式を変形して代入する。
経時像面光量
＝（ξ１×Ｖｄ+ξ２）×〔｛ｄ０−（ｇ×Ｔ＋ｈ）×ｔ×１０^−９｝／ｄ０〕^−τ
・・・〔露光量補正式２’〕
この他、回転トルクは画像形成装置に搭載されたトルク測定手段によって測定される値を用いるものとする。トルク測定手段の例としては感光体駆動モータの電流値から測定する構成となっている。この他、別にトルク測定手段を設けてもよい。

図７は画像形成装置の画像形成プロセスに関わる主要部を示す断面図である。
同図において符号１は感光体、２は帯電手段、４は現像手段、５は転写手段、６は画像濃度検知手段をそれぞれ示す。
画像形成装置は、感光体１と、感光体１を帯電させるための帯電手段２と、感光体１上へ潜像を書き込むための図示しない書込み手段と、潜像にトナーを供給しトナー像を生成するための現像手段４と、トナー像を感光体上から転写するための転写手段５とを備え、現像手段４よりも下流で転写手段５よりも上流であって感光体に対向する位置に、画像濃度（またはトナー像の付着量）を検知する画像濃度検知手段６を備えている。
一定露光量にて、帯電バイアス・現像バイアスを増減させることによって感光体１表面に濃度検知用トナー基準パターン像（基準パターン）を形成し、この基準パターンを画像濃度検知手段６で検知する。そして、この画像濃度検知手段６の検知結果から最大画像濃度が一定となるような目標現像バイアスを定め、この目標現像バイアスから感光体１表面の目標一様帯電電位を目標電位決定テーブルから定める。そして、定められた目標一様帯電電位となるように帯電手段２の制御を行い、また、定められた目標現像バイアスとなるように現像手段４の制御を行う。このように、感光体１に付着したトナー濃度から目標現像バイアスや目標帯電電位を定めているので、トナー帯電量の変動によって生じる画像濃度変動を抑制することができる。
この他にも、画像濃度検知手段６が転写体５に対向する形で位置し、転写体５上の基準パターンを検知するという構成でもよい

露光手段の制御の具体例を示す。初めにＬＤパワーを制御する場合について述べる。
例えば発光素子をＬＤとし、そのＬＤパワーを〔露光量補正式１〕、〔露光量補正式２〕に適用すると次式のようになる。
ｇ：膜削れ係数１＝６．７、
ｈ：膜削れ係数２＝２４、
感光体回転トルクＴ＝２６（Ｎ・ｃｍ）とした場合、
ＬＤパワー（ｍＷ）
＝（0.0005×Ｖｄ＋0.05）×｛31.0−（6.7×26＋24）×ｔ×10^−９／31.0｝ ^−τ
ただし、
Ｖｄ：帯電電位（−Ｖ）
ｔ：感光体走行距離（ｍｍ）
となる。

次に露光時間を制御する場合について述べる。
ＬＤの点灯時間を%で表し、その点灯時間を〔露光量補正式１〕、〔露光量補正式２〕に適応すると次式のようになる。
ω：膜削れ係数＝１９８とした場合、
PWM（%）＝（0.08×Ｖｄ＋15）×｛31.0−（6.7×26＋24）×t×10^−９／31.0｝ ^−τ
ただし、
Ｖｄ：帯電電位（−Ｖ）
ｔ：感光体走行距離（ｍｍ）
図８は濃度プロコン実行から露光量決定までの流れを説明するための図である。
上記の露光条件の算出のタイミングは、濃度調整プロコンが終了し、帯電印加バイアス・現像バイアスの設定値が決定した直後とする。すなわち、濃度検出用のトナー像から例えばトナー付着量γを読み取り、その値を帯電電位テーブルに照らし合わせてγに対応する帯電電位Ｖｄを読み出す。一方、トルク測定手段による回転トルクの測定結果とそのときの作像カウンタの値を読み取って、それぞれ〔露光量補正式１〕、〔露光量補正式２〕に入力しそこから算出された露光量を設定する。

図９は濃度プロコン実行から露光量決定までの流れの他の例を説明するための図である。
この流れ図は、図８に示した流れ図に対し、感光体トルクの測定を加えたものになっている。
濃度調整プロコン直前に、プロコン前に設定されていた帯電・現像バイアス値にて、通常画像形成時動作にトルク測定動作を行い、トルクの測定を行う。プロコン終了後に、この測定されたトルク値と、プロコンで決定された目標帯電電位と、作像カウンタから露光量とを算出することにより、リアルタイムに近い感光体回転トルク値を用いることができるため、より正確な露光条件を算出することができる。

図１０は磨耗した感光体によるカラー画像の品質を評価した結果を示す図である。同図（ａ）は本発明の補正を行わない場合の結果、同図（ｂ）は本発明の補正を行った場合の結果をそれぞれ示す。
同図において符号Ａ〜Ｆは評価者を示し、評価者のしたの数値は評価ランクを示し、評価値３は基準サンプルと同等（品質上問題なし）、２は基準サンプルとやや異なる（品質上やや問題あり）、１は基準サンプルと全く異なる（品質不良）をそれぞれ示す。感光体磨耗量の単位はμｍである。
図１１は図１０（ａ）の評価結果をグラフ化した図である。
同図において符号□は過半数の評価者が付与した評価ランク、△はその他付与された評価ランクを示し、符号の脇の数値は対応する評価者の人数を示す。符号×は評価値の平均値を示す。
評価サンプル作成に当たってはマゼンタ１色だけが磨耗状態にある感光体を用い、他の色は新品の感光体を用いた。基準サンプルとして全ての感光体が新品の画像形成装置で作成した画像を用い、評価サンプルと基準サンプルとの比較で官能評価法により判定した。評価に当たっては、人の肌の色を対象として、３、２、１の３段階評価を行った。
ここで、画像の評価値が２以上を許容値とみなした場合、この評価結果から見ると、本発明の制御を適用しない場合、感光体の磨耗量は５μｍまでなら許容できることが分かる。この感光体膜厚の初期値は３１μｍであったので、残りの感光体層膜厚は２６μｍになる。
これに対し、本発明の制御を適用した場合、感光体の磨耗量は磨耗量が１５μｍになってもなお、評価値は２以上を保っている。
したがって、初期の段階では本発明の制御を適用する必要がなく、感光体磨耗量が５μｍを超える時点から本発明の制御を適用するようにすればよい。

図１２はカラーの写真画像を解像度別に官能評価した結果を示す図である。同図（ａ）は本発明の補正を行わない場合の結果、同図（ｂ）は本発明の補正を行った場合の結果をそれぞれ示す。
図１３は図１２（ａ）の評価結果をグラフ化した図である。
評価サンプルの作成方法は、マゼンタ１色だけが１５μｍ磨耗した感光体を用い、他の色は新品の感光体を用いた。評価方法は図１０において示した方法と同様である。
いずれの感光体も膜厚の初期値は３１μｍである。
ここで、画像の評価値が２以上を許容値とみなした場合、この評価結果から見ると、本発明の制御を適用しない場合、５００ｄｐｉまでなら許容できることがわかる。
これに対し、本発明の制御を適用した場合、１２００ｄｐｉでも十分高い評価値が得られることが分かる。

図１４はモノクロの写真画像を解像度別に官能評価した結果を示す図である。同図（ａ）は本発明の補正を行わない場合の結果、同図（ｂ）は本発明の補正を行った場合の結果をそれぞれ示す。
同図における符号も図１０におけるそれらと同じである。
この図で見る限り、すべての条件において評価値は２以上になっている。したがって、モノクロ画像の場合は、本発明による制御を行わなくとも、実用上問題ないところであるが、制御を行えばさらに評価値が上がることは明らかである。そこで、例えば解像度が１０００ｄｐｉ以上になったら制御を実施するとか、あるいは、カラー画像と全く同じ条件で制御を実施するとかいった方法が選択できる。

図１５はプロセスカートリッジを用いた画像形成装置の例を示す図である。
同図において符号３は書き込み手段を示す。
転写ベルト５に対向して、画像形成ステージが４個並んでいる。各画像形成ステージはその主要部がプロセスカートリッジで構成されている。プロセスカートリッジには感光体ドラム１と、帯電手段２、および現像手段４が含まれる。プロセスカートリッジは画像形成装置本体に対し、感光体１の長手方向に抜き差し可能になっていて、必要に応じ簡単に交換ができるようになっている。
この様な形態にすることでユーザー自身による交換作業が容易になり、保守性が向上するほかに、プロセスカートリッジの交換だけで良好な画像が得られる画像形成装置が可能になる。

帯電電位によって中間調濃度が変動する例を示す図である。 中間濃度補正式を線図に表した図である。 図１に示した各色の濃度曲線に補正式を適用した結果を示す図である。 感光体ＣＴＬ膜厚が減少した場合の中間調変動の一例を示す図である。 感光体磨耗量と必要とする露光量との関係の一例を説明するための図である。 感光体回転トルクＴと感光体減少速度の関係を示す図である。 画像形成装置の画像形成プロセスに関わる主要部を示す断面図である。 濃度プロコン実行から露光量決定までの流れを説明するための図である。 濃度プロコン実行から露光量決定までの流れの他の例を説明するための図である。 磨耗した感光体によるカラー画像の品質を評価した結果を示す図である。 図１０（ａ）の評価結果をグラフ化した図である。 カラーの写真画像を解像度別に官能評価した結果を示す図である。 図１２（ａ）の評価結果をグラフ化した図である。 モノクロの写真画像を解像度別に官能評価した結果を示す図である。 プロセスカートリッジを用いた画像形成装置の例を示す図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電手段
３ 書き込み手段
４ 現像手段
５ 転写手段
６ 画像濃度検知手段

Claims (11)

1. 像担持体と、該像担持体表面を一様に帯電させるための一様帯電電位を印加する帯電手段と、帯電された前記像担持体表面に静電潜像を形成するための露光手段と、前記静電潜像をトナー像化する現像バイアスを印加する現像手段と、該トナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手段と、を備えた画像形成装置において、該像担持体の感光体の経時磨耗に対応する前記露光手段の露光量を制御するために、前記像担持体の駆動モータ電流値から回転トルク値を測定するトルク測定手段と、前記像担持体の回転数カウンタから回転回数を計数する計数手段とを有し、経時の前記回転トルク値と、前記回転回数から得られる回転距離と経時の前記回転トルク値にそれぞれ乗算されて比例する膜削れ係数を乗算して前記像担持体の経時感光体膜厚を算出する比例式と、該比例式から予測される該経時感光体膜厚と経時の前記感光体回転トルク値と前記帯電手段の帯電電位から、初期像面光量に対する経時像面光量の補正を行う前記露光手段の露光量の補正式を設定し、
   前記感光体表面に形成した画像濃度検知用基準トナー像の前記画像濃度検知手段の検知結果から該画像濃度検知用基準トナー像の最大画像濃度が一定となるように前記現像手段への目標現像バイアスを定め、該目標現像バイアスから予め設定された目標電位決定テーブルに定められた目標一様帯電電位となるように前記帯電手段の帯電電位を定め、かつ前記露光量の補正式から前記露光手段の露光量を算出し、この算出結果を用いて前記露光手段を制御する露光制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体上に前記画像濃度検知用基準トナー像を形成し、該画像濃度検知用基準トナー像の画像濃度を検知する前記画像濃度検知手段と、画像濃度を目標の画像濃度とするための前記目標現像バイアスと前記目標一様帯電電位とを関連付けて記憶した前記目標電位決定テーブルとを有し、前記画像濃度検知手段の検知結果から前記画像濃度検知用基準トナー像の最大画像濃度が一定となるように前記目標現像バイアスを定め、定められた前記目標現像バイアスに基づいて前記目標電位決定テーブルから、前記目標一様帯電電位を定め、定められた前記目標一様帯電電位となるように前記帯電手段を制御し、且つ、定められた目標現像バイアスとなるように前記現像手段を制御する帯電現像制御手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記帯電現像制御手段は、少なくとも前記像担持体の感光体膜厚減少量が５μｍ以上になったときには作動させることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記帯電現像制御手段は、少なくとも形成すべき画像の解像度が５００ｄｐｉを超えているときには作動させることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は、少なくとも前記像担持体の感光体膜厚減少量が５μｍ以上になったときには作動させることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は、少なくとも形成すべき画像の解像度が５００ｄｐｉを超えているときには作動させることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１または５ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は露光パワーを制御する手段であることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１または５ないし６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光制御手段は露光時間を制御する手段であることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１または５ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転トルク値を測定するタイミングは濃度調整プロセスコントロールが終了し、帯電印加バイアス・現像バイアスの設定値が決定した直後の所定のタイミングにて測定されることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１または５ないし８のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記露光量は、前記所定のタイミングにて行われる画像濃度調整制御の際に、前記目標一様帯電電位、および前記目標現像バイアスを定めた後に、前記一様目標帯電電位と前記像担持体回転回数から所定の露光量補正式を用いて算出することを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記帯電手段と前記現像手段のうちの少なくとも一方と前記像担持体とを一体とし装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたことを特徴とする画像形成装置。

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