(57)【要約】【課題】現像位置に達する静電像の電位分布の状態を正確に把握して、静電像の境界領域に対する露光出力を適正に設定できる画像形成装置を提供する。【解決手段】電位センサ３０は、感光ドラム１に電極を対向させて配置され、移動する感光ドラム１上の静電像が電極に誘起する信号を検出する。非画像形成時にＶＬ露光量とＶＬ未満露光量とを組み合わせた４画素幅の主走査方向ラインの試験静電像１ｓを感光ドラム１に書き込んで電位センサ３０により電位分布を測定する。測定される電位分布が所定の立ち上がり／立ち下がりの電位分布に収束するまで、ＶＬ未満露光量を少しずつ変化させて同様の測定を繰り返す。これにより、感光ドラム１の個体差等と無関係に静電像の電位分布を一定に再現して同一の現像結果が得られる。【選択図】図１
2010060757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、
前記感光体を一様な電位に帯電させる帯電手段と、
帯電させた前記感光体を露光位置で露光して静電像を形成する露光手段と、
前記露光位置で形成された静電像を現像位置でトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
画像に応じて露光出力を変化させるように前記露光手段を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記感光体に電極を対向させて配置され、移動する前記感光体上の静電像が前記電極に誘起する信号を検出する検出手段と、
非画像形成時に所定の静電像を形成して前記検出手段により検出させ、前記現像位置に達した前記所定の静電像に所定の電位分布を持たせるように、画像形成時に用いる画像に応じた露光出力を設定する設定モードと、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、画像の境界領域に対しては、過剰なトナーの付着を避けるために内側領域よりも低い露光出力となるように前記露光手段を制御し、
前記設定モードは、前記所定の静電像の検出結果に基づいて、前記境界領域に適用される露光出力を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、画像の境界領域を多く含む画像に対しては、トナーの付着量の減少を避けるために前記境界領域を含まない画像よりも高い露光出力となるように前記露光手段を制御し、
前記設定モードは、前記所定の静電像の検出結果に基づいて、静電像の境界領域を多く含む画像に適用される露光出力を設定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は、絶縁性のフィルムと、前記フィルムに密着して形成された薄膜電極層と、前記薄膜電極層が内側となるように前記フィルムを折り返して形成された湾曲部とを有し、前記湾曲部を前記感光体に接触させて前記感光体の表面電位を検出することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯電させた感光体表面を露光して静電像を形成し、静電像を現像してトナー像を形成する画像形成装置、詳しくは、静電像の境界領域に対する露光強度の設定に関する。
【背景技術】
【０００２】
帯電させた感光体（感光ドラム等）を露光位置で露光して静電像を形成し、静電像を現像位置で現像してトナー像を形成して中間転写体や記録材に転写する電子写真方式の画像形成装置が広く用いられている。電子写真方式の画像形成装置では、静電像の境界領域におけるトナー付着の不具合を解消することを目的として、静電像の境界領域に対しては、静電像の他の部分とは異なる露光出力が適用されることがある。
【０００３】
特許文献１には、静電像の境界領域に対しては、過剰なトナーの付着を避けるために静電像の中心領域よりも露光出力を低下させる制御が示される。ここでは、露光する画像データを処理して静電像の境界領域を抽出しており、静電像の境界領域に対する露光出力を低下させて、明部電位から暗部電位に至る電位分布の傾きを緩和している。これにより、静電像を現像した際に現れる境界領域へのトナー付着の集中（図６参照）を緩和して、転写・定着におけるトナーの飛び散りを軽減している。
【０００４】
特許文献２には、感光体に電極を対向させて配置され、移動する感光体上の静電像が電極に誘起する信号を検出する検出手段の一例が示される。
【０００５】
特許文献３には、ワイヤ電極の円筒面の周囲を覆った絶縁性のフィルムの外側面を感光体に当接させた状態で、感光体の帯電電位（表面欠陥）をドットサイズの解像度で検出する検出手段の一例が示される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３１７７１６号公報
【特許文献２】特開平１１−１８３５４２号公報
【特許文献３】特開２００４−７７１２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に示されるように、静電像の境界領域に対する露光量を低下させる場合、露光量の低下量が少な過ぎると画像の飛び散りを十分に防止できず、低下量が多すぎると画像の線幅や文字の太さに異常が現れてしまう。例えば、反転現像の場合、境界領域に対する露光量を減らし過ぎると、現像した際にトナーが付着する面積が減って線や文字が痩せてしまう。
【０００８】
すなわち、トナー像の線幅や濃度は、感光体に形成される静電像の電位分布に応じて変化し、静電像の電位分布は、温度、湿度、感光体の個体差、累積使用時間等、数多くの要因に応じて変化する。このため、露光位置で形成されて露光位置に達した静電像の電位分布の状態を正確に把握できないと、実際に現像されるトナー像の状態を正確に再現できない。従って、静電像の電位分布の状態を正確に把握できないと、静電像の境界領域に設定すべき露光量を適正には設定できない。
【０００９】
本発明は、現像位置に達する静電像の電位分布の状態を正確に把握して、静電像の境界領域に対する露光出力を適正に設定できる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を一様な電位に帯電させる帯電手段と、帯電させた前記感光体を露光位置で露光して静電像を形成する露光手段と、前記露光位置で形成された静電像を現像位置でトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、画像に応じて露光出力を変化させるように前記露光手段を制御する制御手段とを備えるものである。そして、前記感光体に電極を対向させて配置され、移動する前記感光体上の静電像が前記電極に誘起する信号を検出する検出手段と、非画像形成時に所定の静電像を形成して前記検出手段により検出させ、前記現像位置に達した前記所定の静電像に所定の電位分布を持たせるように、画像形成時に用いる画像に応じた露光出力を設定する設定モードとを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の画像形成装置では、所定の静電像を検出手段で検出するという「測定条件を揃えた実測定」を行うことにより、静電像の電位分布の状態を直接的に把握する。このため、温度、湿度、画像形成の累積枚数等のパラメータを用いて間接的に静電像の境界領域の電位分布の状態を推定する場合に比較して、静電像の電位分布の状態を誤差少なく正確に把握できる。
【００１２】
従って、現像位置に達する静電像の電位分布の状態を正確に把握して、画像に応じた露光出力を適正に設定できる。画像の境界領域に対して他の領域とは異なる露光出力を設定する場合には、境界領域に対する露光量を適正に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、電位センサを用いた所定の静電像の検出結果に応じて画像の境界領域の露光強度が調整される限りにおいて、実施形態の構成の一部又は全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１４】
本実施形態では、感光ドラムから記録材へ枚葉式に直接トナー像を転写する画像形成装置を説明するが、本発明は、中間転写ベルトを用いた画像形成装置や記録材搬送ベルトを用いた画像形成装置でも実施できる。
【００１５】
なお、特許文献１〜３に示される画像形成装置及び電位センサに関する一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。また、請求項で用いた構成名に括弧を付して示した参照記号は、発明の理解を助けるための例示であって、実施形態中の該当する部材等に構成を限定する趣旨のものではない。
【００１６】
＜画像形成装置＞
図１は電位センサを取り付けた画像形成装置の構成の説明図である。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１にトナー像を形成して転写部Ｔ１で記録材Ｐに転写する。トナー像を転写された記録材Ｐは、搬送装置１２によって定着装置８へ送り込まれてトナー像を定着される。
【００１８】
回転する感光体ドラム１の周囲に、コロナ帯電器２、露光装置３、現像装置４、転写帯電器５、分離帯電器６、クリーニング装置７、前露光装置１０、電位センサ１１、及び電位センサ３０が配置される。
【００１９】
帯電手段の一例であるコロナ帯電器２は、一次電流発生装置１０６によって定電流制御された正極性の高電圧が印加される。コロナ帯電器２は、ワイヤ電極２ａの周囲でコロナ放電を発生して荷電粒子を感光ドラム１の表面に照射して、感光ドラム１の表面を一様な正極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。
【００２０】
露光手段の一例である露光装置３は、レーザー駆動回路１０７に制御されて、赤外線レーザービーム(波長λ＝７８０ｎｍ）を感光ドラム１に走査する。画像処理装置１０３は、画像読取装置１０２で読み取った画像情報に応じて二値変調された露光画像データを生成して、レーザー駆動回路１０７に出力する。露光装置３は、暗部電位ＶＤに帯電した感光ドラム１の露光部分の電位を明部電位ＶＬに低下させて、画像の静電像を形成する。
【００２１】
現像手段の一例である現像装置４は、現像バイアス発生装置１０９から後述する振動電圧を印加されることにより、感光ドラム１に形成された静電像をトナーで現像してトナー像を形成する。
【００２２】
転写帯電器５は、転写電流発生装置１１０から負極性の高電圧が印加されたワイヤ電極５ａの周囲でコロナ放電を発生させて荷電粒子を記録材Ｐの下面に照射する。負極性に記録材Ｐを帯電させることにより、正極性に帯電して感光ドラム１に担持されたトナー像が感光ドラム１から記録材Ｐへ転写される。
【００２３】
記録材Ｐは、カセット２０から取り出されて分離ローラ２１で１枚ずつに分離され、搬送ローラ２２からレジストローラ２３へ搬送されて待機する。レジストローラ２３は、感光ドラム１に担持されたトナー像にタイミングを合わせて転写部Ｔ１に記録材Ｐを送り出す。
【００２４】
分離帯電器６は、正負交互の荷電粒子を記録材Ｐの下面に照射して、記録材Ｐの過剰な帯電電荷を中和して、感光ドラム１に対する記録材Ｐの吸着を緩和して、記録材Ｐを感光ドラム１から曲率分離させる。
【００２５】
クリーニング装置７は、感光ドラム１にクリーニングブレード７ｂを摺擦させて、転写部Ｔ１を通過した感光ドラム１の表面に付着した転写残トナーを除去する。
【００２６】
帯電前露光装置１０は、感光ドラム１の表面を一様に露光して暗部電位ＶＤを放電させて前回の静電像を消去する。
【００２７】
電位センサ１１は、感光ドラム１の表面に電極を対向させて非接触に配置される。電位制御装置１０８は、電位センサ１１を制御して、感光ドラム１の暗部電位ＶＤ及び明部電位ＶＬを測定する。暗部電位ＶＤの測定結果は、電位制御装置１０８、本体制御装置１０１、一次電流発生装置１０６を通じてコロナ帯電器２の制御にフィードバックされる。明部電位ＶＬの測定結果は、露光装置３の露光出力にフィードバックされる。
【００２８】
電位センサ３０は、露光装置３による露光位置と現像装置４による現像位置との間の感光ドラム１の表面に当接させて配置される。静電像測定装置１１１は、電位センサ３０を用いて静電像の電位分布の状態を測定する。測定された電位分布の状態は、後述するように、画像処理装置１０３で抽出された静電像の境界領域に対する露光出力にフィードバックされる。
【００２９】
＜現像手段＞
図２は現像装置の構成の説明図、図３は現像スリーブに印加される振動電圧の説明図、図４は静電像がトナーで現像されるプロセスの説明図である。図５は静電像に作用する電気力線の説明図、図６は静電像の境界領域に形成されるトナーの盛り上がりの説明図である。
【００３０】
現像装置４は、固定磁極４ｍの周りで回転する現像スリーブ４ｓに、正極性に帯電したトナーを担持させて、感光ドラム１の露光された明部電位ＶＬの部分へトナーを選択的に付着させて静電像を反転現像する。
【００３１】
現像装置４の現像容器４ａには、トナーを含む現像材が充填されており、トナーは、現像容器４ａ内で正極性の電荷を付与されながら、現像容器４ａ内部の攪拌部材４ｂ、４ｃの回転により現像スリーブ４ｓの表面に送られる。
【００３２】
感光ドラム１と現像スリーブ４ｓとの間には微小な間隔があいており、現像スリーブ４ｓに担持されたトナーがこの間隔を飛翔して、感光ドラム１の静電像に付着することにより現像が行われる。
【００３３】
図３に示すように、現像スリーブ４ｓには、現像効率を向上させ、濃度が高く、鮮明なトナー像を形成するために、直流電圧Ｖｄｃに交流成分を重畳した振動電圧が印加される。
【００３４】
図１を参照して図４に示すように、画像形成装置１００では、正極性に帯電する感光ドラム１と正極性に帯電するトナーとを用いて、公知の反転現像方式を用いる。感光ドラム１に形成された静電像の明部電位ＶＬと現像スリーブ４ｓに印加される直流電圧Ｖｄｃとの間の電荷量を相殺できるだけのトナーが感光ドラム１の静電像に付着する。
【００３５】
静電像は、コロナ帯電器２で帯電されて露光装置３で露光されていない感光ドラム１上の暗部電位ＶＤの部分と、コロナ帯電器２で帯電された後に露光装置３で露光された明部電位ＶＬの部分とで形成される。
【００３６】
そして、現像スリーブ４ｓに印加される振動電圧の直流電圧Ｖｄｃは、暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとの間に設定される。トナーの帯電電位と感光ドラム１の暗部電位ＶＤ、明部電位ＶＬ、さらに現像スリーブ４ｓに印加される直流電圧Ｖｄｃは同極性である。静電像をトナー像で現像すると、感光ドラム１の明部電位ＶＬ部分にトナーが付着して静電像が可視化される。
【００３７】
このとき、感光ドラム１上のトナーが付着しない暗部電位ＶＤは、５００Ｖ程度、トナーが付着する明部電位ＶＬは５０Ｖ程度、そして、現像スリーブ４ｓに印加される直流電圧Ｖｄｃは２５０Ｖ程度である。
【００３８】
図５に示すように、静電像をトナー像で現像するとき、感光ドラム１と現像スリーブ４ｓとの間に電気力線が発生し、電気力線に沿ってトナー粒子が飛翔する。静電像のエッジ部のように表面電位が急峻に切り替わるものにおいては、感光ドラム１と現像スリーブ４ｓとの間の電気力線が電磁気学的にその変化部分に集中する傾向がある。
【００３９】
図６の（ａ）に示すように静電像を書き込んでトナー像を現像した時、トナー像は、図５の電気力線の集中により、図６の（ｂ）に示すように、静電像のエッジ部においてトナーが非エッジ部に対して盛り上がって現像される。このようなトナー像は、画像形成装置１００内の転写帯電器５で記録材Ｐにトナー像が転写されるときや記録材Ｐに転写されたトナー像が定着装置８で定着するときにトナーの飛び散りを発生させる。
【００４０】
静電像のエッジ部においてトナーが盛り上がって現像されることによるトナーの飛び散りは、画像形成装置１００の構成にもよるが、一般に、６００ｄｐｉの４ｄｏｔから１６ｄｏｔ程度の線画像において顕著に現れる傾向がある。
【００４１】
そこで、画像形成装置１００では、画像データからトナー像の境界領域を検出し、トナー像の境界領域に対しては、過剰なトナーの付着を避けるためにトナー像の中央領域よりも露光出力を低下させている（実施例１）。これにより、現像時の静電像のエッジ部における電気力線の集中を緩和して、静電像のエッジ部においてトナーが盛り上がって現像されないようにしている（図１５参照）。
【００４２】
ところで、細い線画像や細かい点画像では、大面積の画像部分に比較して、明部電位と周囲の暗部電位との間の電荷移動によって静電像の電荷が損なわれ易い。そして、静電像の電荷が損なわれただけ、現像した際のトナー付着量が減って画像濃度が低下する。このため、露光する画像データを処理して、細い線画像や細かい点画像を抽出し、画像の線幅や面積に応じて露光出力の割り増し量を設定して、画像を露光することが望ましい。
【００４３】
そこで、画像形成装置１００では、画像データから文字画像や線画像の線幅を検出し、線幅・面積が狭い画像領域に対しては、トナーの付着量の減少を避けるために、線幅・面積が広い領域よりも露光出力を高めている（実施例２）。これにより、明部電位と周囲の暗部電位との間の電荷移動によって損なわれた静電像の電荷を補って、画像の線幅の減少や画像濃度の低下を軽減している。
【００４４】
そして、二段階の露光出力の設定を適正に行うために、いずれの実施例においても、非画像形成時に所定の静電像を形成して検出手段により検出させる。実施例１では、電位センサ３０の電極に誘起される信号が低いほど境界領域に対する露光出力を高めるように、所定の静電像の検出結果に基づいて露光手段を制御する。これにより、静電像の電位分布の状態を直接的に把握して、境界領域に対する露光出力を正確に設定できる。
【００４５】
一方、実施例２では、電位センサ３０の電極に誘起される信号が低いほど静電像の境界領域を多く含む画像領域に対する露光出力が高まるように、所定の静電像の検出結果に基づいて露光手段を制御する。これにより、静電像の電位分布の状態を直接的に把握して、境界領域を多く含む静電像に対する露光出力の割り増し量を正確に設定できる。
【００４６】
＜検出手段＞
図７は電位センサの配置状態の説明図、図８は電位センサの構成の説明図、図９は電位センサの製造方法の説明図、図１０は電位センサの別の例の構成の説明図である。
【００４７】
図７に示すように、電位センサ３０は、感光ドラム１の法線に対して角度α＝１５度傾けて加圧力０．１ｇ／ｍｍとなるように取り付けてある。電位センサ３０が出力するアナログ電圧信号は、静電像測定装置１１１の増幅回路１２１で増幅された後にＡＤ変換回路１２２によってデジタル信号に変化される。演算部１２３は、電位センサ３０の出力を積分演算して静電像の電位分布を求め、静電像の電位分布がほぼ一定に再現されてほぼ同一の現像結果が得られるように、画像の境界領域に適用される露光装置３の露光出力を決定する。
【００４８】
図８に示すように、画像形成装置１００は、感光体（１）に電極（３２ａ）を対向させて配置され、移動する感光体上の静電像（１ｓ）が電極（３２ａ）に誘起する信号を検出する検出手段（３０）を備えている。そして、非画像形成時に露光装置３を制御して所定の静電像（１ｓ）を形成して検出手段（３０）により検出させる。
【００４９】
電位センサ３０は、樹脂フィルムを積層した厚さＬ１＝１００μｍ、幅Ｌ２＝２．５ｍｍ、長さＬ３＝２０ｍｍの薄板状の外観に形成され、電極部材が埋め込まれた先端の湾曲面を感光ドラム１に当接させている。電位センサ３０は、先端部を感光ドラム１に対して斜めに当接しており、薄板部分の曲げ反力によって、感光ドラム１に対する接触圧が設定されている。電位センサ３０は、電極面の表面を覆った厚さ２５μｍの絶縁性のフィルム層の外側の湾曲部を感光ドラム１に当接させることで、フィルム層の内側に密着した電極面の湾曲部と感光ドラム１との対向間隔を２５μｍに設定している。
【００５０】
薄膜電極層３２は、基板フィルム層３１の折り返し領域の反対側で配線可能となるように、検出電極部３２ａに連続させて基板フィルム層３１の内側面に密着して固定された接続配線部３２ｂを含む。
【００５１】
電位センサ３０は、先端が感光ドラム１に当接しているので、検出電極部３２ａと感光ドラム１との対向間隔を一定に保つための機構や制御が不要である。感光ドラム１の偏心回転に追従して対向間隔を基板フィルム層３１の厚みで一定に維持できる。
【００５２】
電位センサ３０は、感光ドラム１の幅方向に垂直な面内で回転方向に向かって先端を突き出すように、感光ドラム１の表面に対して斜めに当接する。このように当接させることで、感光ドラム１に対する摩擦力が電位センサ３０を浮き上げて当接圧を減らすので、感光ドラム１が偏心回転しても電位センサ３０は、安定した小さな当接圧を維持して精密に表面を追従できる。
【００５３】
図９に示すように、以下の条件で電位センサ３０を製作した。
基板フィルム層３１、フィルム層３５：東レ製のルミラー（商標）：ＰＥＴフィルム、厚み２５μｍ、幅２．５ｍｍ、長さ４５ｍｍ、ヤング率２．７ＧＰａ、抵抗率１×１０１５Ω・ｃｍ
薄膜電極層３２：シントーケミトロン製の銀ペースト：Ｋ−３４２４、抵抗１．５９×１０−６Ωｃｍ
検出電極部３２ａ：幅２１２μｍ、長さ２ｍｍ、厚さ１０μｍ
接続配線部３２ｂ：幅０．５ｍｍ
第１接着層３４、第２接着層３６：東洋インキ製造製のオリバイン（商標）、アクリル系粘着剤、厚さ２０μｍ
【００５４】
図９の（ａ）に示すように、ＰＥＴフィルムの基板フィルム層３１に上記銀ペーストをスクリーン印刷して密着させ、Ｌ字パターンの検出電極部３２ａ及び接続配線部３２ｂを薄膜形成した。薄膜電極層３２の絶縁性を確保するために、薄膜電極層３２の電極パターンは、基板フィルム層３１の縁よりも内側に寄せて形成される。検出電極部３２ａは、基板フィルム層３１を折り返す内側面に面状に形成される。接続配線部３２ｂは、図９の（ｅ）に示す折り返し部分の反対側で配線可能となるように、検出電極部３２ａに連続させて配置される。
【００５５】
図９の（ｂ）に示すように、その上から第１接着層３４の接着剤として、アクリル系粘着剤を厚み２０μｍとなるようにバーコーターで塗布、乾燥した。
【００５６】
図９の（ｃ）に示すように、その上からフィルム層３５として上記ＰＥＴフィルムを貼り付けた。
【００５７】
図９の（ｄ）に示すように、さらにその上から、第２接着層３６として上記接着剤を厚み２０μｍとなるようにバーコーターで塗布、乾燥した。
【００５８】
図９の（ｅ）に示すように、それを長さ方向の一端側から２０ｍｍのところで折り曲げて完全に貼り付けた。
【００５９】
電位センサ３０は、基本構成として、絶縁材料の内部に導電性材料が埋め込まれていて、導電性材料が増幅回路につながっていればよい。従って、特許文献３に示されるように、図１０に示す電位センサを用いてもよい。
【００６０】
図１０の（ａ）に示すように、保護層４１は、電気抵抗が１×１０１２〜１×１０１８Ω・ｃｍ程度の絶縁性材料で構成される。保護層４１の内部に検出電極４２ａ及び接続配線部４２ｂがある。検出電極４２ａは、静電像により発生する誘導電流を検知するため導電性のものが好ましく、１×１０−６〜２×１０−４Ω・ｃｍ程度である。
【００６１】
電位センサ４０の大きさとしては、長さＬ３は１〜５０ｍｍが好ましく、幅Ｌ２は２〜１０ｍｍ、厚みＬ１ｃは１００μｍ〜２００μｍが好ましい。電位センサ４０は、図７に示す電位センサ３０を置き換えて配置され、入出力部４２ｃは、図７に示す静電像測定装置１１１の増幅回路１２１に接続される。
【００６２】
電位センサ４０の先端が感光ドラム１の回転に追従できるように、感光ドラム１との接点における法線方向からの電位センサ４０の傾き角度α（図７参照）は、１０〜４０度が望ましい。保護層４１が検出電極４２ａと感光ドラム１の対向間隔を保証し、これにより安定した信号が導きだせる。さらに電位センサ４０の先端の当接圧力は、０．２〜０．８ｇ／ｍｍ程度である。当接圧力は、感光ドラム１に安定して電位センサ４０を接触させるために重要であり、高過ぎると感光ドラム１の傷の原因となる。
【００６３】
＜露光手段＞
図１１は暗部電位を設定する制御のフローチャート、図１２は明部電位を設定する制御のフローチャート、図１３は露光装置の露光出力の説明図、図１４は露光出力と明部電位の関係の説明図である。
【００６４】
図１に示すように、電位センサ１１は、公知の非接触タイプの表面電位計で、センサ表面の電位を変更して対向面とのインピーダンスを測定することで対向面の電位を検知する。このタイプの電位センサの利点として、比較的広範囲の表面電位を短時間で測定可能であるとともに、非接触タイプのため感光ドラム１の表面を傷付けにくい。
【００６５】
しかし、不利な点としては、非接触タイプのため分解能が低く、表面電位の測定分解能は良くても６００ｄｐｉで４５０画素程度である。このため、電位センサ１１を用いて感光ドラム１に形成した所定の静電像の電位分布の形を測定することは不可能である。
【００６６】
図１を参照して図１１に示すように、基準となる感光ドラム１の暗部電位ＶＤは、感光ドラム１をコロナ帯電器２で帯電して露光装置３で露光しない場合の感光ドラム１の表面電位を電位センサ１１で測定して決定される。電位センサ１１で測定される暗部電位ＶＤが所望の値（例えば５２０±２Ｖ）になるように、コロナ帯電器２の帯電電流量が決定される。このときの帯電電流量を基準帯電電流量と呼ぶ。
【００６７】
始めに一次電流発生装置１０６によりコロナ帯電器２に所定の帯電電流をかけて感光ドラム１を帯電して（Ｓ１１）、電位センサ１１により感光ドラム１の表面電位を測定する（Ｓ１２）。
【００６８】
電位センサ１１の測定値が周方向の平均で５２０±２Ｖになる（Ｓ１３のＹＥＳ）ように、電位制御装置１０８、本体制御装置１０１を介して、一次電流発生装置１０６の出力が決定される（Ｓ１４）。
【００６９】
次に、明部電位ＶＬが所定値（例えば６５Ｖ）となるように露光装置のＶＬ露光量が設定される。ＶＬ露光量は、感光ドラム１を一周分、コロナ帯電器２で帯電しつつ露光装置３で露光した時の電位を電位センサ１１で測定したマクロな電位から決定される。このとき、ターゲットとなる明部電位ＶＬは、現像装置４の現像特性を考慮した上であらかじめ決定されている。なお、これらのターゲットは画像形成装置１００の使用環境や使用履歴によって変更可能である。
【００７０】
図１を参照して図１２に示すように、基準帯電電流で感光ドラム１を帯電しつつ、露光装置３が、所定の露光出力で、感光ドラム１の１周に渡って全面露光を行う（Ｓ２１）。このとき、電位センサ１１を用いて感光ドラム１の表面電位を測定して（Ｓ２２）、測定された電位が６５Ｖ±２Ｖになるように（Ｓ２３のＹＥＳ）、露光出力を調整する（Ｓ２５、Ｓ２６、Ｓ２７）。
【００７１】
図１３に示すように、露光装置３の駆動電流を増大させると、レーザービームの露光強度が増大する。露光装置３の入力信号が小さい場合は、使用するレーザー素子の特性上発光しにくい領域ａがある。そして、露光装置３の入力信号が大きくなっていくに従って、入力と出力の線形性が保たれる領域ｂがある。
【００７２】
さらに、露光装置３の入力信号を大きくするとレーザー素子の特性上、消灯遅延が発生して理想の露光量よりも露光量がおおきくなる領域ｃになる。そして、ついには、消灯遅延によって隣接する画素の露光とオーバラップしてしまう。
【００７３】
このような露光装置３の出力特性は、半導体レーザー素子を使用する場合に一般的に見られるものである。そして、露光装置３の入出力関係において露光装置３のもつ最大のダイナミックレンジａ＋ｂ＋ｃにおいて、リニアリティが確保されるダイナミックレンジｃの割合としては、ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ）＝６０〜７０％となる。以下の実施例ではダイナミックレンジｃの範囲で、上記のＶＬ露光量の他に１段階の露光量を設定する。
【００７４】
そして、このような特性には、個々の露光装置３の固体差がある。
【００７５】
図１３に示すように、暗部電位ＶＤ＝５２０Ｖから露光量を変化させて全面露光を行い、電位センサ１１で明部電位ＶＬを測定した。感光ドラム１の明部電位ＶＬは、露光量の増加に伴って低下するが、その特性は線形ではない。
【００７６】
そして、このような特性は、感光ドラム１の半導体特性に起因し、感光ドラム１の使用履歴や個体差においても変化する。
【００７７】
＜設定モード＞
図１５は所定の静電像を検知する制御の説明図である。
【００７８】
図１５の（ａ）に示すように、感光ドラム１が矢印Ｒ１方向に回転すると、暗部電位ＶＤに帯電された感光ドラム１の表面に形成された明部電位ＶＬの試験静電像１ｓが電位センサ３０を通過する。基板フィルム層３１を介して検出電極部３２ａを感光ドラム１に対向させることで、感光ドラム１の表面電位の変化に応じた電圧信号が検出電極部３２ａから取り出される。電位センサ３０は、試験静電像１ｓの電位が変化する部分（点線で囲んだ部分）において、検出電極部３２ａに発生する誘導電流を図１５の（ｂ）に示すように検出する。
【００７９】
図１５の（ｂ）に示すように、試験静電像１ｓが電位センサ３０に近付いて差し掛かる過程では、検出電極部３２ａに誘導電流が流れ込んで負極性の電圧信号が出力される。その後、試験静電像１ｓが電位センサ３０を通過して遠ざかる過程では、検出電極部３２ａから誘導電流が流れ出して正極性の電圧信号が出力される。このようにして、電位センサ３０からは、試験静電像１ｓの電位分布の微分波形に相当する出力が取り出される。誘導電流は、正負を持った値で検出され、静電像の電位の微分値で検出される。すなわち、静電像の電位変化の傾きを検出し、電位が落ちる場合はマイナスに、電位が上がる場合はプラスに検出される。
【００８０】
図１５の（ｃ）に示すように、暗部電位ＶＤを初期値として電位センサ３０の出力を積分演算することによって試験静電像１ｓの電位分布が演算される。設定モードでは、電位センサ３０で検出された誘導電流量の信号を、前述した暗部電位ＶＤを基準にして時間積分することにより、試験静電像１ｓの電位分布の形が測定される。
【００８１】
従って、設定モードでは、電位センサ３０を用いて一定の試験静電像１ｓの微分値を検出することで、６００ｄｐｉの１画素以上の分解能で、感光ドラム１に形成された静電像の境界領域の電位分布の状態を判別可能となる。
【００８２】
＜実施例１＞
図１６は実施例１における画像処理の説明図、図１７は静電像のエッジ部におけるトナーの盛り上がりが解消される効果の説明図、図１８は試験静電像の説明図である。図１９は電位分布を一定に再現する制御の説明図、図２０は電位分布の変曲点の説明図、図２１は実施例１の制御のフローチャートである。
【００８３】
実施例１の露光出力制御では、静電像を形成するときの露光量が画像データから判定される画像パターンに応じて、画像の境界領域に対しては内側領域よりも低くなるように、変更される。
【００８４】
図１を参照して図１６の（ａ）に示すように、露光される画像データがあるとき、斜線部画素Ａ〜Ｆが今回の説明用の注目画素である。この画像データを処理して画像の境界領域を抽出し、図１６の（ｂ）に示すように露光装置３の主走査方向における露光出力を設定し、図１６の（ｃ）に示すように、露光装置３の副走査方向における露光出力を設定する。
【００８５】
画像読取り装置１０２で取り込まれた画像データは、画像処理装置１０３で画像処理されて画像パターンが判定される。画像パターン判定処理は、６００ｄｐｉの９×９画素フィルターを用いて公知のパターンマッチングを行うことにより実現される。具体的には、画像データ上の対象となる画素を９×９画素フィルターの中心に捕らえた際に、その周辺画素の形態から対象となる画素の状況を判断する。
【００８６】
画素Ａのような孤立点や画像のエッジ部でない内側領域と判定される画素Ｂ、Ｆに対しては、上述したＶＬ露光量がそのまま適用される。画素Ｂのように、連続する画像のエッジ部であっても対象画素から画像が連続する方向に対して端に存在しない場合は、画素Ａ、Ｆと同等の露光量が適用される。
【００８７】
画素Ｃ、Ｄ、Ｅのように、連続する画像のエッジ部（境界領域）であって、かつ対象画素から画像が連続する方向に対して端に存在する画素に対しては、画素Ａ、Ｂ、Ｆに設定されるＶＬ露光量よりも小さいＶＬ未満露光量が設定される。
【００８８】
このように、画像データに対応して、画像のエッジ部でかつ対象画素から画像が連続する方向に対して端に存在する画素Ｃ、Ｄ、Ｅに適用される境界領域の露光量を、画像の端に位置しない画素Ａ、Ｂ、Ｆに適用される内側領域の露光量より小さく設定する。これにより、図１５に示すように、連続する画像のエッジ部においてトナーが非エッジ部に対して盛り上がって現像される現象を抑制することが可能となる。
【００８９】
図１７の（ａ）に示すように、実施例１では、静電像のエッジ部においてトナーが非エッジ部に対して盛り上がって現像されることを抑制するために、静電像の電位分布を変更する。画像のエッジ部で、かつ対象画素から画像が連続する方向に対して端に存在する画素に対する露光量をＶＬ露光量よりも小さいＶＬ未満露光量に設定する。これにより、図１７の（ｂ）に示すように、静電像の電位分布の傾斜領域の傾きが緩やかになり、画像エッジ部の露光後の電位を明部電位ＶＬに対して高く設定できる。そのため、静電像のエッジ部においてトナーが非エッジ部に対して盛り上がって現像されることを抑制できる。
【００９０】
図７に示すように、実施例１では、露光装置３や感光ドラム１の線形でなく個体差がある特性に適合したＶＬ未満露光量を設定するために、静電像キャリブレーションを行う。
【００９１】
図７を参照して図１８に示すように、静電像キャリブレーションでは、基準値のＶＬ未満露光量と上述のＶＬ露光量とを組み合わせた４画素幅の主走査方向ラインの試験静電像１ｓを５画素間隔で３本形成する。試験静電像１ｓの副走査方向のエッジ部はＶＬ未満露光量で露光され、エッジ部以外の領域はＶＬ露光量で露光される。
【００９２】
図７を参照して図１９に示すように、静電像キャリブレーションでは、感光ドラム１に形成した４０本の試験静電像１ｓを電位センサ３０を用いて測定する。静電像測定装置１１１では、画像の境界領域に適用されるＶＬ未満露光量が、電位センサ３０を用いて試験静電像１ｓを直接に測定して決定される。
【００９３】
上述したように、ターゲットとなる暗部電位ＶＤ及びＶＬ露光量は、現像装置５の現像特性を考慮した上で予め決定されている。暗部電位ＶＤ＝５２０±２Ｖ、明部電位ＶＬ＝６５±２Ｖである。これらのターゲットは、画像形成装置１００の使用環境や使用履歴によって変更可能であり、ターゲット変更時には、静電像キャリブレーションを行ってＶＬ未満露光量を適正化する。
【００９４】
図１９の（ｂ）に示すように、４画素画像の境界領域の左右１画素ずつをＶＬ未満露光量で露光し、内側の２画素をＶＬ露光量で露光した場合を考える。このとき、図１９の（ａ）に示すように静電像の電位分布が形成され、静電像の境界領域における電位分布の傾きは、感光ドラム１の個体差（感光特性、表面抵抗のばらつき）によって変化する。
【００９５】
このため、実施例１では、静電像キャリブレーションを行って、感光ドラム１の個体差にかかわらず、静電像の境界領域の電位分布の傾きが一定に再現されるようにＶＬ未満露光量を設定する。
【００９６】
具体的には、図１９の（ｂ）に示すＶＬ未満露光量を少しずつ変化させて、ＶＬ露光量とＶＬ未満露光量とによって形成される図１９の（ａ）に示す変曲点Ａ、Ｂの電位を電位センサ３０を用いて実際に測定する。そして、変曲点Ａ、Ｂの電位が１２０±２Ｖとなるように、ＶＬ未満露光量を設定する。
【００９７】
理想的には、ターゲットとなる静電像の電位分布と、電位センサ３０を用いて測定された静電像の電位分布とでパターンマッチングを行い、相関関数を演算して両者の差異を判定することが望ましい。しかし、実施例１では、露光量の切り替えが２段階と決まっているため、暗部電位ＶＤ、明部電位ＶＬに加えて、境界領域の変曲点の電位を管理することで、静電像の電位分布の傾きを十分に特定できる。
【００９８】
図２０の（ａ）に示すように、３本の試験静電像１ｓの測定結果を平均して試験静電像１ｓの電位分布の微分波形が求められる。この微分波形を、初期値ＶＤで積分演算することにより、図２０の（ｂ）に示すように、試験静電像１ｓの電位分布が演算される。
【００９９】
図２０の（ａ）に示す微分波形の変曲点ａ、ｂの副走査方向の位置（時間）における図２０の（ｂ）に示す積分波形の高さが、ＶＬ露光量とＶＬ未満露光量とによって形成される変曲点Ａ、Ｂの電位となる。ＶＬ未満露光量を少しずつ変化させて図２０の（ａ）に示す微分波形を測定し、図２０の（ｂ）に示す積分波形から変曲点Ａ、Ｂの電位を読み取る処理を繰り返す。これにより、変曲点Ａ、Ｂの電位を１２０±２Ｖに収束させ、そのときのＶＬ未満露光量を画像形成時の境界領域の露光量に設定する。
【０１００】
図７を参照して図２１に示すように、ＶＬ露光量が決定された後、基準値のＶＬ未満露光量を組み合わせて試験静電像１ｓが形成され（Ｓ３１）、電位センサ３０が試験静電像１ｓを測定する（Ｓ３２）。
【０１０１】
静電像測定装置１１１は、電位センサ３０で検出した微分波形から静電像の変極点ａ、ｂを検出する（Ｓ３７）。このとき、静電像のエッジ部から６００ｄｐｉの１.５画素以内に変極点が存在しない場合は、該当する試験静電像１ｓは、ＶＬ未満露光量決定の対象から除外される。
【０１０２】
図２０に示すように、静電像測定装置１１１は、微分波形を積分して静電像の電位分布を再現し、変曲点ａ、ｂに対応する変曲点Ａ、Ｂの電位を測定する。変曲点ａ、ｂは微分波形の傾きから検知され、変曲点電位は、再現された電位分布から確定される。この後、３本の試験静電像１ｓについて、変曲点Ａ、Ｂの電位が平均化処理を施される。その後、変曲点Ａ、Ｂの電位の平均値が１２０±２Ｖの範囲に入っているかを判定し（Ｓ３４）、範囲に入っている場合（Ｓ３４のＹＥＳ）は、そのときのＶＬ未満露光量が画像形成時のＶＬ未満露光量として決定される（Ｓ３５）。
【０１０３】
一方、変曲点Ａ、Ｂの電位の平均値が１２０±２Ｖの範囲に入ってない場合（Ｓ３４のＮＯ）、ＶＬ未満露光量を変化させて試験静電像１ｓの再書き込み及び再測定を行う。変曲点Ａ、Ｂの電位の平均値が１２２Ｖより大きい場合（Ｓ３６の高い）はＶＬ未満露光量を大きくし（Ｓ３７）、１１８Ｖより小さい場合（Ｓ３６の低い）はＶＬ未満露光量を小さくする（Ｓ３８）。
【０１０４】
このような感光ドラム１の表面電位及び試験静電潜像の測定、帯電装置２の基準帯電電流量、露光装置３のＶＬ露光量、及びＶＬ未満露光量の設定は一連の動作として行なわれる。具体的には、基準帯電電流量が決定された直後にＶＬ露光量が決定され、基準帯電電流量とＶＬ露光量が決定された後に、試験静電像１ｓを用いたＶＬ未満露光量の決定が行なわれる。この一連の動作で決定された基準帯電電流量、ＶＬ露光量、及びＶＬ未満露光量は、画像処理装置１０３内のメモリに記憶され、その後の画像形成に反映される。
【０１０５】
また、このような一連のキャリブレーションは、一定時間（例えば２時間）経過後に再度行なわれて、画像処理装置１０３内のメモリの基準帯電電流量、ＶＬ露光量、及びＶＬ未満露光量のデータが更新される。
【０１０６】
このように、実際に電位分布が調整される画像に近い試験静電像１ｓを形成して、実際に電位センサ３０を用いて電位分布を測定することで、現像されるトナー像の状態を正確に予測できる。露光装置３が持つ入出力特性の個体差や経時変化による変動、及び感光ドラム１の露光量に対する明部電位の変動量の個体差や使用環境、経時変化による変動に関係なく、現像されるトナー像の状態を安定して予測できる。
【０１０７】
これにより、静電像のエッジ部においてトナーが非エッジ部に対して盛り上がって現像される現象を抑制するために適した静電像を感光ドラム１上に形成可能となる。露光装置３の入力信号と露光強度の関係おいて線形性が保たれていない領域に対しても露光量を設定可能となり、幅広いダイナミックレンジでの露光が可能となる。
【０１０８】
＜実施例２＞
図２２は露光出力を一定で露光した場合に静電像の深さが変化する現象の説明図、図２３は露光出力を変化させて静電像の深さを一定にする制御の説明図である。図２４は実施例２における画像処理の説明図、図２５は実施例２における試験静電像の説明図、図２６は実施例２の制御のフローチャートである。
【０１０９】
実施例２は、画像パターンに対する露光量の変更方法が異なる以外は実施例１と同様に構成されて同様に制御される。従って、実施例１と重複する説明は省略する。
【０１１０】
図１を参照して図２２の（ａ）に示すように、画像パターンに応じて露光装置３の露光量を変更しない場合、図２２の（ｃ）に示すように、感光ドラム１に形成される静電像の深さが画像幅に応じて違ってくる。
【０１１１】
静電像は、露光装置３対向位置から現像装置４の対向位置に感光ドラム１の回転で搬送されるまでの時間で減衰する。具体的には、暗部電位ＶＤは、電荷が感光ドラム１の電気的な体積抵抗により保持されることで保たれているが、時間の経過によって電位は一律に下がる。また、ある程度連続した画素中の明部電位ＶＬも同様にして電位が下がる。従って、ある程度の画素数（実施例２の場合４画素）が各走査方向で連続するパターンでは、トナー現像時の暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとを所望の値にするには、露光直後の暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとを高めに設定しておけば足りる。
【０１１２】
一方、静電像のエッジ部においてはその電位の変化する部分のシャープさは、電荷が感光ドラム１の電気的な表面抵抗により保持されることで保たれている。しかし、時間の経過によって電位の変化する部分のシャープさは一律に下がる。従って、連続する画素数が各走査方向で少ない画像では、露光直後の暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとを高めに設定すると、現像時の暗部電位ＶＤは所望の値になるが、明部電位ＶＬは所望の電位より大きくなる。
【０１１３】
図１を参照して図２３の（ａ）に示すように、画像パターンに応じて露光装置３の露光量を変更した場合、露光直後の静電像の深さは、図２３の（ｂ）に示すようにそれぞれ違っている。しかし、露光位置から現像位置へ感光ドラム１が回転する間に、連続する画素数が各走査方向で少ない画像ほど明部電位ＶＬが大きく低下するため、現像位置での明部電位ＶＬの深さは一定に揃う。画像パターンに応じて露光量を変えるため、露光直後の静電像の電位の下がり方は各画像パターンに応じて異なるが、静電像の減衰によりトナー現像時の明部電位ＶＬは各画像パターンでほぼ一定に保たれる。
【０１１４】
このようにすることで、画像パターンによってトナーが現像される高さ方向の量をほぼ一定に保つことができるため、細線や孤立点の濃度と比較的画素が集まったパッチ部の濃度をほぼ一定に保つことが可能となる。
【０１１５】
図２４に示すように、実施例２では、静電像を形成するときの露光量は画像データから判定される画像パターンに応じて変更される。図２４の（ａ）に示すように画像データがあるとき、斜線部の画素Ａ〜Ｈが今回の説明用の注目画素である。
【０１１６】
図２４の（ｂ）に示すように、露光装置３の主走査方向における露光量の分布が設定され、図２４の（ｃ）に示すように露光装置３の副走査方向に露光量の分布が設定される。
【０１１７】
図１を参照して図２４の（ａ）に示すように、画像読取装置１０２で取り込まれた画像データは、画像処理装置１０３でパターンを判定する。パターン判定は、６００ｄｐｉの９×９画素フィルターを用いて公知のパターンマッチングを行う。具体的には、対象となる画素を９×９画素フィルターの中心に捕らえた際に、周辺画素の形態から対象となる画素の状況を判断する。注目画素Ａ〜Ｆにおいて、主走査方向又は副走査方向の画素の連続数の最低数（最低画素連続数）が今回のパターン判定の判断の基準になる。最低画素連続数が１の場合は、ＶＬ露光量よりも２段階割り増した１画素露光量となり、最低画素連続数が２の場合は、ＶＬ露光量よりも１段階割り増した２画素露光量となる。最低画素連続数が３以上の場合は通常のＶＬ露光量となる。
【０１１８】
しかし、静電像の境界領域における電位分布の傾きは、感光ドラム１の個体差（感光特性、表面抵抗のばらつき）によって変化する。このため、ＶＬ露光量、１画素露光量、及び２画素露光量を一定に設定した場合、現像位置で明部電位ＶＬの深さを揃えることができない。
【０１１９】
このため、実施例２では、静電像キャリブレーションを行って、感光ドラム１の個体差にかかわらず、静電像の明部電位ＶＬの深さが一定に再現されるように、ＶＬ露光量、１画素露光量、及び２画素露光量を設定する。
【０１２０】
具体的には、上述したように、暗部電位ＶＤ＝５２０±２Ｖとなるように基準帯電電流量が設定され、続いて、明部電位ＶＬ＝６５±２ＶとなるようにＶＬ露光量が設定される。その後、２画素露光量を少しずつ変化させて試験静電像１ｓを形成し、電位センサ３０で測定される明部電位ＶＬの深さが５５±２Ｖとなるように、２画素露光量を設定する。その後、１画素露光量を少しずつ変化させて試験静電像１ｓを形成し、電位センサ３０で測定される明部電位ＶＬの深さが４５±２Ｖとなるように、１画素露光量を設定する。
【０１２１】
図２５に示すように、２画素露光量の決定の際の試験静電像１ｓは、６００ｄｐｉの２画素幅ラインが３本である。試験静電像１ｓは、基準帯電電流量で帯電した感光ドラム１に、基準値の２画素露光量で副走査方向に２画素露光して７画素露光しない走査露光を繰り返して形成される。
【０１２２】
図７を参照して図２６に示すように、基準帯電電流量及びＶＬ露光量が設定された後、２画素幅の試験静電像１ｓが感光ドラム１に書き込まれ（Ｓ４１）、電位センサ３０を用いて電位分布が測定される（Ｓ４２）。電位センサ３０から出力された微分波形は、静電像測定装置１１１で暗部電位ＶＤを初期値として積分処理されて、図２３の（ｃ）に示すように、実際の電位分布が再現される。
【０１２３】
２画素露光量の決定時における静電潜像の最下点電位は５５±２Ｖとなる。静電像測定装置１１１は、静電像の最下点電位を測定する（Ｓ４３）。このとき、最下点電位が５５±２Ｖであれば（Ｓ４４のＹＥＳ）、そのときの露光量で２画素露光量は決定される（Ｓ４５）。
【０１２４】
このとき、最下点電位が５３Ｖ未満の場合（Ｓ４６の未満）は、２画素露光量を大きくして（Ｓ４７）、試験静電像１ｓを形成し直して測定が行なわれる。最下点電位が５７Ｖ以上の場合（Ｓ４６の以上）は、２画素露光量を小さくして（Ｓ４８）、試験静電像１ｓを形成し直して測定が行なわれる。
【０１２５】
２画素露光量決定の後、図２６と同様な手順を用いて１画素露光量の決定が行なわれる。１画素露光量の決定では、ターゲットとなる静電像の最下点電位が４５Ｖとされる。また、試験静電像１ｓを形成するパターンが１画素露光量で露光した副走査方向の１画素と露光されていない９画素のパターンになる。これ以外は２画素露光量の決定のときと同等なのでこれ以上の説明は省略する。
【０１２６】
このような感光ドラム１の表面電位及び試験静電潜像の測定、帯電装置２の基準帯電電流量、露光装置３のＶＬ露光量、２画素露光量、及び１画素露光量の設定は一連の動作として行なわれる。具体的には、基準帯電電流量が決定された直後にＶＬ露光量が決定され、基準帯電電流量とＶＬ露光量が決定された後に、試験静電像１ｓを用いた２画素露光量及び１画素露光量の決定が行なわれる。この一連の動作で決定された基準帯電電流量、ＶＬ露光量、２画素露光量、及び１画素露光量は、画像処理装置１０３内のメモリに記憶され、その後の画像形成に反映される。
【０１２７】
また、このような一連のキャリブレーションは、一定時間（例えば２時間）経過後に再度行なわれて、画像処理装置１０３内のメモリの基準帯電電流量、ＶＬ露光量、２画素露光量、及び１画素露光量が更新される。
【０１２８】
このように、２画素露光量及び１画素露光量を感光ドラム１に試験静電像１ｓを形成して実際に電位分布を測定することにより決定する。このため、現像位置に達した静電像の電位分布から、露光装置３が持つ入出力特性の個体差や経時変化による変動、及び感光ドラム１の露光量に対する電位の変動量の個体差や使用環境、経時変化による影響を排除できる。現像位置に達した静電像の最下点電位を画像パターンによらずほぼ一定にした静電像を感光ドラム１上に形成して、現像位置で現像されたトナー像の状態を一定に再現できる。露光装置３の入力信号と露光強度の関係において線形性が保たれていない領域に対しても露光量を設定可能となり、幅広いダイナミックレンジでの露光が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】電位センサを取り付けた画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】現像装置の構成の説明図である。
【図３】現像スリーブに印加される振動電圧の説明図である。
【図４】静電像がトナーで現像されるプロセスの説明図である。
【図５】静電像に作用する電気力線の説明図である。
【図６】静電像の境界領域に形成されるトナーの盛り上がりの説明図である。
【図７】電位センサの配置状態の説明図である。
【図８】電位センサの構成の説明図である。
【図９】電位センサの製造方法の説明図である。
【図１０】電位センサの別の例の構成の説明図である。
【図１１】暗部電位を設定する制御のフローチャートである。
【図１２】明部電位を設定する制御のフローチャートである。
【図１３】露光装置の露光出力の説明図である。
【図１４】露光出力と明部電位の関係の説明図である。
【図１５】所定の静電像を検知する制御の説明図である。
【図１６】実施例１における画像処理の説明図である。
【図１７】静電像のエッジ部におけるトナーの盛り上がりが解消される効果の説明図である。
【図１８】試験静電像の説明図である。
【図１９】電位分布を一定に再現する制御の説明図である。
【図２０】電位分布の変曲点の説明図である。
【図２１】実施例１の制御のフローチャートである。
【図２２】露光出力を一定で露光した場合に静電像の深さが変化する現象の説明図である。
【図２３】露光出力を変化させて静電像の深さを一定にする制御の説明図である。
【図２４】実施例２における画像処理の説明図である。
【図２５】実施例２における試験静電像の説明図である。
【図２６】実施例２の制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
１  感光体（感光ドラム）
２  帯電手段（コロナ帯電器）
３  露光手段（露光装置）
４  現像手段（現像装置）
５  転写手段（転写帯電器）
６  分離帯電器
７  クリーニング装置
８  定着装置
１１  電位センサ
３０  検出手段（電位センサ）
３１  基板フィルム層
３２  薄膜電極層
３２ａ  検出電極部
３２ｂ  接続配線部
３４  第１接着層
３５  フィルム層
３６  第２接着層
１００  画像形成装置
１０１  本体制御装置
１０３  制御手段（画像処理装置）
１１１  制御手段（静電像測定装置）
【図１】
2010060757.tif 000003
【図２】
2010060757.tif 000004
【図３】
2010060757.tif 000005
【図４】
2010060757.tif 000006
【図５】
2010060757.tif 000007
【図６】
2010060757.tif 000008
【図７】
2010060757.tif 000009
【図８】
2010060757.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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