(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記感光体に形成された静電像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像を転写媒体へ転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、
前記感光体の表面の電位を前記表面における複数の位置毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記感光体の前記表面における前記複数の位置毎の電位の変化量に応じて、前記露光手段による露光量を補正するための補正量を設定する設定手段と、
前記電位の変化量に応じて画像データに対してエッジ強調処理を施す処理手段と、
前記処理手段によりエッジ強調処理が施された画像データに基づいて前記露光手段が前記感光体を露光する際に、前記設定手段により設定された補正量によって露光量が補正されるように制御する制御手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記感光体の前記表面における前記複数の位置毎に、前記露光手段により前記感光体に形成された所定の静電像の電位を検出し、該検出した電位を基準値と比較することで、前記感光体の前記表面の電位を検出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】
前記検出手段は、前記感光体の前記表面における前記複数の位置毎に、前記現像手段により形成された所定のトナー像におけるトナーが載った範囲を検出し、該検出した範囲を基準値と比較することで、前記感光体の前記表面の電位を検出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】
前記処理手段は、前記検出手段により検出された前記感光体の前記表面における前記複数の位置毎の電位の変化量に応じて、前記エッジ強調処理による強調の度合いを異ならせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記設定手段により設定される補正量は、前記露光手段による露光量を画素毎に補正するための補正量であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に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、帯電させた感光体の表面を露光して静電像を形成し、その静電像を現像して形成したトナー像を転写媒体へ転写する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、帯電させた感光体（感光ドラム）の表面を露光して静電像を形成し、静電像をトナーで現像してトナー像を形成し、感光体に担持させたトナー像を転写媒体（記録材又は中間転写体）に転写させる画像形成装置が広く知られている。
【０００３】
帯電ローラのような接触式帯電装置やコロナ帯電器のような非接触式帯電装置を用いて感光体を帯電させている場合、感光体の表面に窒素酸化物ＮＯＸ等の放電生成物が蓄積される可能性がある。また、転写ローラのような接触式転写装置を用いて感光体から転写媒体へトナー像を転写させる場合にも、感光体の表面に同様の放電生成物が蓄積される可能性がある。
【０００４】
そして、画像形成装置が、感光体の表面に放電生成物が蓄積された状態で動作を停止し、高湿度環境に放置された場合、再起動後の初期の画像形成において「画像流れ」という画像不良が発生し易くなる（図１２の「現像時」参照）。
【０００５】
すなわち、図１２に示すように、放電生成物を介在した水分吸着によって感光体の表面抵抗が低下し、露光から現像までの間に、帯電された暗部電位ＶＤと露光された明部電位ＶＬとが漏電して静電像の電位分布が崩れてしまう。
【０００６】
これにより、まず、現像で用いる直流電圧である現像電圧Ｖｄｃを越えてトナーが付着する静電像幅（現像電圧Ｖｄｃを横切る静電像幅Ｗ）が縮小する。それによって線画像が細くなり、文字品位が低下する。
【０００７】
また、現像電圧Ｖｄｃを越えてトナーを引き付ける静電像の電荷量が減少し、現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬとの電位差である現像コントラストＨが小さくなる。それによって、画像濃度が低下する。
【０００８】
このように、露光から現像までの間に静電像の電位分布が崩れて、静電像幅Ｗが縮小すると共に現像コントラストＨが小さくなる現象を、「画像流れ」と呼ぶ。
【０００９】
下記特許文献１、２には、感光体の表面抵抗の低下に伴う静電像の電位分布の変化を検出可能な電位センサが示される。この電位センサは、主走査方向の円筒面を形成して感光体と非接触に配置される電極部材を有し、感光体の回転に伴って静電像の電位分布の微分波形に相当する電圧信号を出力する。
【００１０】
また、下記特許文献３には、感光体の表面を多数の領域に分割してそれぞれ電位センサにより電位測定を行い、電位測定結果に応じて各領域のレーザ露光量を調整する画像形成装置が示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１１−１８３５４２号公報
【特許文献２】特開２００４−７７１２５号公報
【特許文献３】特開２００４−２５８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記特許文献３の装置では、画像流れの現象のうち、画像濃度の低下は抑えることができるものの、静電像幅の縮小による文字品位の低下についてはあまり抑えることができないという問題があった。
【００１３】
例えば、感光体の表面抵抗が低下していない正常時と低下している状態における、静電像の電位分布を図１５（ａ）、（ｂ）に示す。表面抵抗が低下している場合に、仮に、上記特許文献３の装置により、レーザ露光量を増加調整し、画像流れの抑制を試みたとすると、静電像の電位分布は図１５（ｃ）に示すようなものとなる。
【００１４】
これにより、現像コントラストは大きくなり、画像濃度は回復する。しかし、単に露光量を調整するだけでは、エッジ部の電位は回復しきらず落ちたままであり、静電像幅Ｗが縮小したままである。その結果として線画像は細り、文字品位は低下したままとなる。
【００１５】
本発明の目的は、感光体の表面抵抗が低下した状態であっても画像濃度及び文字品位が良好な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電した前記感光体を露光して静電像を形成する露光手段と、前記露光手段により前記感光体に形成された静電像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記感光体に形成されたトナー像を転写媒体へ転写する転写手段とを有する画像形成装置であって、前記感光体の表面の電位を前記表面における複数の位置毎に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された前記感光体の前記表面における前記複数の位置毎の電位の変化量に応じて前記露光手段による露光量を補正するための補正量を設定する設定手段と、前記電位の変化量に応じて画像データに対してエッジ強調処理を施す処理手段と、前記処理手段によりエッジ強調処理が施された画像データに基づいて前記露光手段が前記感光体を露光する際に、前記設定手段により設定された補正量によって露光量が補正されるように制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、感光体の表面抵抗が低下した状態であっても画像濃度及び文字品位が良好な画像形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】画像形成装置における電位センサの配置を示す説明図である。
【図３】露光装置の構成を示す斜視図（図（ａ））、半導体レーザ駆動制御部の構成を示すブロック図（図（ｂ））である。
【図４】感光ドラムの感光層の構成を示す断面図である。
【図５】電位センサの構成を説明するための斜視図（図（ａ））、電位センサの出力回路の説明図（図（ｂ））である。
【図６】クリーニング装置の構成を示す図である。
【図７】露光強度補正マップを示す概念図である。
【図８】エッジ強調処理に用いるエッジ強調フィルタ等を示す概念図である。
【図９】文字等の画像信号についてエッジ強調処理の前（図（ａ））、後（図（ｂ））の画像を示す図である。
【図１０】エッジ強調処理の１００％以上の画像信号に対する処理の説明図である。
【図１１】画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図１２】感光ドラムの表面における試験静電像の電位分布を示す図である。
【図１３】画像流れが発生していない場合の画像の一例を示す図である。
【図１４】画像流れが発生している場合の画像の一例を示す図である。
【図１５】感光ドラムの表面における現像開始時における静電像の電位分布を示す図（図（ａ）〜（ｄ））である。
【図１６】感光ドラムの表面における試験静電像の書き込み状態を示す図である。
【図１７】感光ドラムの前回転の１回転目（図（ａ））、２回転目（図（ｂ））における試験静電像の書き込み状態を示す図である。
【図１８】電位センサが１つの角度領域を通過する際の出力信号の変化を示す説明図（図（ａ）、（ｂ））である。
【図１９】ある測定箇所における露光量と出力信号のピーク値との関係を示す説明図である。
【図２０】制御部で実行される画像形成処理のフローチャートである。
【図２１】光学式センサの構成を示す模式図である。
【図２２】光学式センサによって検出されるライン波形の説明図（図（ａ）、（ｂ））である。
【図２３】第２の実施の形態において制御部で実行される画像形成処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、感光体である感光ドラム１にトナー像を形成して、転写部Ｔ１で、転写媒体である記録用紙等の記録材Ｐに転写する。トナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置８へ送り込まれてトナー像を定着される。
【００２１】
回転する感光ドラム１の周囲に、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転写ローラ５、クリーニング装置６、及び電位センサ３０が配置される。帯電手段の一例である帯電ローラ２は、直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を電源Ｄ３から印加されて、感光ドラム１に従動回転し、感光ドラム１の表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。
【００２２】
露光手段の一例である露光装置３は、帯電した感光ドラム１にレーザビームを走査して明部電位ＶＬに低下させることにより画像の静電像を書き込む。露光装置３は、画像処理部１３００を介して、制御部１１０より各画素のパルス幅情報及び露光強度情報を受信し、受信した画像信号に応じてレーザビームのＯＮ／ＯＦＦを制御することで、静電像を感光ドラム１に形成する。
【００２３】
図２は、画像形成装置１００における電位センサ３０の配置を示す説明図である。図３（ａ）は露光装置３の構成を示す斜視図である。図３（ｂ）は、半導体レーザ駆動制御部３１０の構成を示すブロック図である。
【００２４】
制御部１１０及び電位センサ３０が本発明における「検出手段」を構成する。また、制御部１１０が、「設定手段」、「処理手段」、「制御手段」を構成する。
【００２５】
図３（ａ）に示すように、露光装置３において、半導体レーザ３０１の内部にはレーザ光の一部を検出するフォトダイオードが設けられる（図示せず）。このフォトダイオードの検出信号を用いて不図示のレーザダイオードのＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：自動光量制御）が行われる。半導体レーザ３０１から発したレーザビームはコリメータレンズ３０２及び絞り３０３によりほぼ平行光となり、所定のビーム径でポリゴンミラー３０４に入射する。ポリゴンミラー３０４は、ポリゴンモータ３０５によって矢印の様な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る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３０６により集光作用を受ける。
【００２６】
一方、ｆθレンズ３０６は、同時に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為、光ビームは、ハの字ミラー３０７で反射された後、感光ドラム１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３０８はポリゴンミラー３０４からの反射光の一部に対して、ＢＤミラー３０９を介して検出するセンサである。ＢＤセンサ３０８の検出信号はポリゴンミラー３０４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、露光装置３は、半導体レーザ駆動制御部３１０を備える。
【００２７】
図３（ｂ）に示すように、半導体レーザ駆動制御部３１０は、ＣＰＵ３１０１、ＲＯＭ３１０２及びＲＡＭ３１０３を備えて構成される。ＣＰＵ３１０１は、半導体レーザ３０１の駆動制御を行う。ＲＯＭ３１０２は、ＣＰＵ３１０１が実行する制御プログラムや各種制御データを格納している。ＲＡＭ３１０３には、ＣＰＵ３１０１が制御を実行する際に使用する作業領域や各種テーブル等の領域が定義されている。
【００２８】
半導体レーザ駆動制御部３１０は、制御部１１０より、各画素における半導体レーザ発光の露光強度（発光強度）の情報を受信し、それに応じた発光強度にて半導体レーザ３０１を発光させる。半導体レーザ駆動制御部３１０はまた、制御部１１０より、各画素における半導体レーザ発光時のパルス幅の情報を受信し、それに応じたパルス幅にて半導体レーザ３０１をパルス発光させる。
【００２９】
図１に示す現像手段の一例である現像装置４は、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。現像装置４は、固定磁極の周りで回転する現像スリーブ４ｓに、負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の部分へ選択的に付着させて静電像を反転現像する。
【００３０】
転写手段の一例である転写ローラ５は、トナーの帯電極性とは逆極性である正極性の直流電圧を電源Ｄ４から印加されることにより、感光ドラム１から記録材Ｐへトナー像を転写させる。
【００３１】
記録材Ｐは、カセット（不図示）から取り出されて分離ローラ（不図示）で１枚ずつに分離され、搬送ローラ（不図示）からレジストローラ（不図示）へ搬送されて待機する。上記レジストローラは、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。負極性に帯電して感光ドラム１に担持されたトナー像は、転写部Ｔ１へ給送されて挟持搬送される記録材Ｐへ転写される。
【００３２】
クリーニング装置６は、感光ドラム１にクリーニングブレード６ｂ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。また、クリーニング装置６は、回転する感光ドラム１にクリーニングブレード６ｂを摺擦させて摩擦加熱し、感光ドラム１の表面に付着した水分を蒸発させる。このとき、クリーニングブレード６ｂの先端に停滞したトナーに絡めて放電生成物の一部も除去される。このため、感光ドラム１を回転させ続けると、摺擦を通じた水分及び放電生成物の除去に伴って、感光ドラム１の表面の電気抵抗（以下、「表面抵抗」という）が次第に回復して、画像流れの症状が少しずつ軽くなる。
【００３３】
図２に示すように、電位センサ３０は、感光ドラム１の表面に当接して主走査方向に複数配置される。具体的には、合計１０個の電位センサ３０が、感光ドラム１の円筒面の母線に沿って配列され、従って、幅方向の１０箇所の位置で、それぞれ感光ドラム１の表面電位が検出される。制御部１１０は、図示しないメモリに記憶された感光ドラム１の各領域に対応付けられて記憶された参照電位と電位センサ３０の電位検出結果とを比較し、感光ドラム１の表面の各領域毎の電位の変化を検出する。
【００３４】
感光ドラム１の回転方向の個別の角度位置を判別するために角度判別手段の一例である原点センサ１ｒが、感光ドラム１の回転軸に取り付けられている。感光ドラム１の１回転ごとに原点センサ１ｒが発生する原点信号を起点にして、制御部１１０は、感光ドラム１の回転方向に対して、３６度ごとの１０個の角度領域を設定する。
【００３５】
制御部１１０は、本番の画像形成の開始前に、６００ｄｐｉで３ドット幅にて主走査方向に一様に連続した「所定の静電像」である試験静電像１ｓを感光ドラム１に形成し、電位センサ３０により電位を検出する。制御部１１０は、１０個の角度領域に対して等しい間隔で５本ずつ合計５０本の試験静電像１ｓを書き込む。
【００３６】
制御部１１０は、感光ドラム１に書き込んだ５０本の試験静電像１ｓを１０個の電位センサ３０で検出して、感光ドラム１の表面の複数箇所（例えば、５００箇所）における画像流れ状態を測定する。そして、感光ドラム１の表面の５００個の位置の画像流れ状態を反映した、露光強度補正マップ（図７で後述）を形成し、本番の画像形成を開始する。
【００３７】
制御部１１０は、本番の画像形成時においては、露光強度補正マップ（図７）に従って感光ドラム１の表面の各位置における画素あたりの露光強度を調整することで露光量を補正し、画像流れによって失われる画素のトナー付着量を回復させる。制御部１１０はまた、画像処理部１３００より送られてくる画像信号に対して出力画像のエッジが強調されるようにエッジ強調処理（後述）を行い、文字品位向上を図る働きももつ。
【００３８】
画素あたりの露光強度を調整するに際し、画像形成の開始直後は、感光ドラム１の表面抵抗が低くて電位センサ３０の出力が大きく低下する。従って、大きな画像流れ、その中でも特に画像濃度低下を相殺できるように、画素あたりの露光量を大きく割り増しする。そして、画像形成の累積に伴って、感光ドラム１の表面抵抗が次第に回復して電位センサ３０の出力が少しずつ上昇するので、出力の回復に応じて露光量の割り増しを徐々に小さくしていく。そして、電位センサ３０の出力が所定水準に回復した段階で、調整を行わない通常の画像形成に移行させる。
【００３９】
〈感光ドラム〉
図４は、感光ドラム１の感光層の構成を示す断面図である。同図上側が表面側である。
【００４０】
この画像形成装置１００では、電子線を照射して感光層１ｂの表面硬度を高めた感光ドラム１を採用している。高硬度の感光ドラム１の場合、感光層１ｂの摩耗速度が従来の１／４以下であるため、従来、普通紙３〜７万枚で寿命を迎えていたのに対し、１２〜３０万枚まで画像形成を継続できる。その反面、高硬度の感光ドラム１では、表面の摩耗とともに除去される放電生成物が、摩耗が少ないことにより感光ドラム１の表面により多く残留するようになって、放電生成物に起因する画像流れが発生し易くなる。
【００４１】
図４に示すように、感光ドラム１は、直径３０ｍｍで長さ３６０ｍｍのアルミニウムシリンダの基層１ａの表面に、導電層１ｃ、中間層１ｄ、電荷発生層１ｅ、電荷輸送層１ｆ及び保護層１ｇからなる感光層１ｂが形成されている。
【００４２】
〈電位センサ〉
図５（ａ）は、電位センサ３０の構成を説明するための斜視図、図５（ｂ）は、電位センサの出力回路の説明図である。
【００４３】
図５（ａ）に示すように、電位センサ３０は、絶縁性フィルムの一例である樹脂フィルムを積層した厚さ１００μｍ、幅２．５ｍｍ、長さ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半円柱面を感光ドラム１に当接させている。電位センサ３０は、湾曲面をなす電極部材を覆って配置された厚さ２５μｍの樹脂フィルムの外側面を感光ドラム１に摺擦させて、電極部材と感光ドラム１との対向間隔を２５μｍに保持している。なお、絶縁性フィルムの絶縁性とは、電極部材が感光ドラムとの間にコンデンサを形成できるほどに高抵抗という意味であって、具体的には比抵抗で１×１０１０Ω・ｃｍ以上が望ましい。
【００４４】
電位センサ３０は、画像形成装置１００から片持ち支持されて、先端部を所定角度の傾きで感光ドラム１に当接させている。電位センサ３０は、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、円筒状の電極面の表面を覆った高抵抗性材料を感光ドラム１に当接させることで、電極面と感光ドラム１との対向間隔が設定されている。
【００４５】
電位センサ３０が感光ドラム１に接触する接触線は、感光ドラム１の表面を軸方向に横断する直線（円筒面の母線）に対して平行に位置決められている。このため、感光ドラム１に形成された主走査方向の静電像１ｓのエッジは、電位センサ３０の接触線をほぼ同時に通過する。
【００４６】
図５（ｂ）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１５度傾けて加圧力０．１ｇ／ｍｍとなるように取り付けられ、回転方向に対して後傾している。一方、信号処理回路（不図示）が、制御部１１０（図１）にモジュールとして内蔵されている。電位センサ３０から出力されるアナログ電圧信号は、制御部１１０の上記信号処理回路でＡ／Ｄ変換されて取り込まれ、ピーク電圧が測定される。このピーク電圧によって、トナー像を形成することなく、感光ドラム１における画像流れ状態が判断される。
【００４７】
電位センサ３０は、主走査方向に長い検出電極部３２ａを感光体に所定距離で対向させて、感光体の回転に伴って検出電極部３２ａを通過する主走査方向の静電像の電位分布の微分波形に相当する電圧信号を出力する。
【００４８】
感光ドラム１が図５（ｂ）に示す矢印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。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。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。このようにして、電位センサ３０からは、例えば、図１８（ａ）に示すように、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。
【００４９】
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。
【００５０】
また、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している。このように当接していることで、感光ドラム１に対する摩擦力が電位センサ３０を浮き上げるように作用し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。
【００５１】
検出電極部３２ａと感光ドラム１の表面とを電極間距離ｄで対向するコンデンサとみなして、感光ドラム１側の電位が変化した場合を考える。このとき、検出電極部３２ａに誘導電流が出入りして出力される電圧Ｖは、電極間距離ｄに応じて変化するため、感光ドラム１の偏心回転や電位センサ３０の振動によって、電位センサ３０の出力Ｖが変動する。出力Ｖ［Ｖ］を、電極間距離ｄ、電極面積Ｓ、定数ｋ、静電容量Ｃ［Ｆ］、電荷Ｑ［Ｃ］で表すと、下記数式１のようになる。
【００５２】
［数１］
Ｖ＝Ｑ／Ｃ＝ｋ×Ｑ×ｄ／Ｓ
従って、感光ドラム１の偏心回転等によって２５μｍの電極間距離ｄが２．５μｍ変動しただけで、電位センサ３０の出力が１０％変化してしまい、正常時のピーク値の９０％を閾値とするような画像流れの判断は不可能になる。
【００５３】
仮に、電位センサ３０の先端が感光ドラム１に対して垂直に当接する場合、当接圧力が不安定になって、電位センサ３０がいわゆるびびり振動を起こし易くなるので、電極間距離ｄの変動に伴うノイズが多くなる。垂直に近い５度未満の場合も、感光ドラム１の偏心回転に対する追従性が悪くなって、電極間距離ｄの変動に伴うノイズが多くなる。
【００５４】
一方、感光ドラム１に対する電位センサ３０の先端の当接角度が水平に近い８０度を越える場合、電位センサ３０が腹当たり気味になって、肝心の検知電極部３２ａと感光ドラム１とがうまく対向しなくなって出力が低下する。
【００５５】
電位センサ３０に付与する線圧力は、０．０１ｍｇ／ｍｍ〜１０ｇ／ｍｍが好ましい。線圧力が０．０１ｍｇ／ｍｍ未満の場合、ほとんど接触していない状態なので信号の安定性に欠ける。一方、線圧力が１０ｇ／ｍｍを越える場合、電位センサ３０が短期間で摩耗したり、感光ドラム１に摺擦キズが付いたりする。
【００５６】
試験静電像１ｓの移動による電位の変化量を電位分布の微分値として検出するので、感光ドラム１の回転速度がある程度速い方が電位の変化量としては大きくなり、出力が増大して感度が増す。具体的には、周速度（プロセススピード）が５０〜１０００ｍｍ／ｓｅｃは対応可能で、好ましくは１００〜８００ｍｍ／ｓｅｃが精度良く画像流れを検出できる。
【００５７】
なお、電位センサ３０は、静電像の電位を検出できればよく、その構成は例示したものに限定されるものではない。
【００５８】
〈帯電ローラ〉
図１に示すように、画像形成装置１００において、帯電方式としては接触式であるローラ帯電方式の帯電ローラ２を採用し、転写方式としては接触式であるローラ転写方式の転写ローラ５を採用した。
【００５９】
帯電ローラ２を用いる接触式の帯電方式は、コロナ放電器を用いる非接触式の帯電方式に比較して印加電圧が低いため、電源Ｄ３の構成においてコストダウンをすることができる。さらに、放電電流が非接触式よりも少なくて済むため、オゾンの発生量も少なく、環境対策にも優れている。ただし、本発明においては、採用する方式は非接触式、注入式でもかまわない。
【００６０】
図１に示すように、帯電ローラ２は、導電性支持体２ａ上に弾性層２ｂを設け、その弾性層２ｂの中に導電性を持たせて構成されている。導電性支持体２ａには、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム及びニッケル等の金属材料の丸棒が用いられる。弾性層２ｂの厚みは、１〜５００ｍｍの範囲であれば十分使用可能である。弾性層２ｂに導電性を持たせる方法としては、ゴム等の弾性材料中にカーボンブラック、グラファイト、導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤を分散させている。アルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を混合してもよい。導電性を持たせた天然ゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等のゴム材料を発泡させて、抵抗値を１０１０Ω・ｃｍ未満に調整して外径１４ｍｍに成形している。
【００６１】
電源Ｄ３は、周波数１．８ｋＨｚ、総電流２０００μＡに定電流制御した正弦波の交流電圧に所定の現像電圧Ｖｄｃを重畳した振動電圧を帯電ローラ２に印加する。
【００６２】
〈現像装置〉
本実施の形態では、一成分非接触現像の現像装置を採用しているが、一成分接触現像、二成分接触現像、二成分非接触現像などのその他の現像方式を採用してもかまわない。一般的に、現像スリーブ上のトナーは、感光体側へ全て現像されることは無く、現像直後の現像スリーブ上にもトナーは存在する。特に、磁性トナーを用いたジャンピング現像においてはその傾向が強く、現像効率はさほど高くない。
【００６３】
〈クリーニング装置〉
図６は、クリーニング装置６の構成を示す図である。クリーニング装置６（図１）は、図１に示すように、クリーニングブレード６ｂ、トナー容器、飛散防止記録材、搬送スクリュー等で構成されている。転写工程を終えた感光ドラム１上には、転写残トナー等が介在しているが、これらは転写に寄与できなかったトナーであり、概して粒径の小さなトナーや外添剤等が多い。これらの介在物は、クリーニング装置６を構成するクリーニングブレード６ｂによって、感光ドラム１から除去される。クリーニングブレード６ｂから除去された転写残トナーは、搬送スクリューによって不図示の廃トナーボックスへ回収される。
【００６４】
画像形成装置１００では、トナー像を形成するために、感光ドラム１の表面が何度も繰り返し使用されるため、記録材Ｐへの転写後に、転写されずに感光ドラム１上に残る転写残トナーを十分に除去することが必要となる。
【００６５】
転写残トナーを除去する方法として、様々な方式が実用化されているが、クリーニングブレード６ｂを用いて感光ドラム１から転写残トナーを掻き取る方式が広く用いられている。クリーニングブレード６ｂを用いる方式は、低コストでシステム全体のコンパクト化に適しており、転写残トナーの除去効率にも優れている。
【００６６】
図６に示すように、本実施の形態では、板金６ｅの先端部にポリウレタンゴムのクリーニングブレード６ｂを一体的に保持させており、感光ドラム１に対して所定の設定角θ＝２３度、侵入量δ＝１．３０ｍｍの条件で当接されている。
【００６７】
〈制御部〉
図１に示す制御部１１０は、ＣＰＵのほか、ＲＡＭ、ＲＯＭ、不揮発メモリ等でなる記憶部を有し、ＣＰＵは、所定の制御プログラムと制御データとに従って必要な演算を行い、画像形成装置１００の各部を制御する。特に、制御部１１０は、露光装置３を制御し、感光ドラム１に上記した試験静電像１ｓを書き込み、電位センサ３０によって試験静電像１ｓの画像流れ状態を測定し、露光強度補正マップを作成する。制御部１１０は、通常の画像形成時においては、露光強度補正マップに従って感光ドラム１の表面の各位置における画素あたりの露光強度をデフォルト値に対して増加させるよう調整し、画像流れによって失われる画素のトナー付着量を回復させる。
【００６８】
図７は、この露光強度補正マップを示す概念図である。
【００６９】
露光強度補正マップは２次元テーブルであり、露光量を補正するための補正量を規定するものである。６００ｄｐｉで構成される露光強度補正マップは、各位置において係数Ｉを保持している。画像形成時においては、事前に保持しているデフォルトの露光強度に対し、露光強度補正マップ内の対応する係数Ｉをそれぞれ掛け合わせた露光強度にてその位置の露光を行う。同図に示す各値は、各位置でのデフォルト値に係数Ｉを掛けた値である。あるいは、デフォルト値をそのまま保持すると共に、各位置での係数Ｉを対応付けて記憶しておき、使用時に掛け合わせる形態でもよい。
【００７０】
また制御部１１０は、画像処理部１３００より送られてくる画像信号に対してエッジ強調処理（後述）を行い、エッジ強調処理済みの画像情報を、露光装置３を介して、感光ドラム１へと書き込んでいく。
【００７１】
図８は、エッジ強調処理に用いるエッジ強調フィルタ等を示す概念図である。同図の左上の図が画像情報、右上の図がエッジ強調フィルタを示している。制御部１１０は、エッジ強調フィルタを用いて、画像処理部１３００より送られてくる各画像信号Ｖ（ｉ，ｊ)に対して、下記数式２による演算補正を行う。
【００７２】
［数２］
Ｖ（ｉ，ｊ)‘＝Ｖ（ｉ，ｊ)＋α×｛４×Ｖ（ｉ，ｊ)−Ｖ（ｉ，ｊ−1)−Ｖ（ｉ−１，ｊ)−Ｖ（ｉ＋１，ｊ)−Ｖ（ｉ，ｊ＋１）｝
上記数式２において、ｉは主走査方向の位置、ｊは副走査方向の位置を示す。αは影響度を表す。上記数式２の演算を全ての画素に対して実施し、「Ｖ（ｉ，ｊ)‘」を全ての画素において算出する。こうして得られた「Ｖ（ｉ，ｊ)‘」を演算補正後画像信号として採用する。
【００７３】
上記の演算補正により、文字等の画像信号は、演算前の図９（ａ）に示すものから、図９（ｂ）に示すようにエッジ部が強調された画像信号へと変化する。
【００７４】
図１０は、エッジ強調処理の１００％以上の画像信号に対する処理の説明図である。
【００７５】
実際に画像処理部１３００より入力される文字画像は、信号レベルでいう１００％信号の場合が多い。この場合、エッジ強調処理を施された画像信号は１００％以上となる場合がある。ところで、通常、１００％信号に対しては、７５％のパルス幅が露光装置３へ与えられる。そこで、画像信号が１００％以上となった場合は、露光量を制御する為のパルス幅に関するテーブル（ＬＵＴ；ルックアップテーブル）を図１０に示すように活用する。
【００７６】
すなわち、１００％以上の画像信号に対しては、通常の１００％画像信号に用いるパルス幅（７５％のパルス幅）よりも大きいパルス幅（７５％〜９５％のパルス幅）を露光装置３へ与える。その結果として通常よりも強い露光量で露光装置３を発光させ、信号レベルが１００％以上に補正された画素信号を表現することができる。
【００７７】
これにより図９（ｂ）に示すように、文字等細線のエッジ部電位は図９（ａ）のものよりも引き上げられ、画像流れにおける線画像細りによる文字品位低下を抑制することが可能となる。
【００７８】
ところで、上記数式２において、影響度αなるパラメータは、露光強度補正マップにより一意に定まるものである。影響度αは、本実施の形態においては０．１をデフォルトとし、露光強度補正マップ内の係数Ｉの大きい画素は画像流れの程度が大きいものとして、その画素の影響度αを引き上げ、エッジ強調処理の影響を大きく設定しておくことができる。例えば、露光強度補正マップ内における係数ＩがＫであるならば、その位置における影響度αは、α＝０．１×Ｋとなる。
【００７９】
こうして、感光ドラム１の表面において、それぞれの位置（画素）における画像流れの程度に応じてエッジ強調処理の程度が制御される。すなわち、各位置毎の電位の変化量である、表面抵抗の低下の程度に応じて、エッジ強調処理による強調の度合いを異ならせることができる。これにより、面内で均一に、文字品位を良好に保つことが可能となる。
【００８０】
〈画像処理部１３００〉
図１１は、画像処理部１３００の構成を示すブロック図である。図１１において、ＣＰＵ１３０１は、ＲＯＭ１３０２に保持された制御プログラムに基づき、ＲＡＭ１３０３をワークメモリに使用して、画像処理部１３００の各構成を統括的に制御している。 
【００８１】
画像形成装置１００内の画像読取部（不図示）によって読み込まれた原稿画像は、ＣＣＤセンサ１３０４により電気信号に変換される。このＣＣＤセンサ１３０４は、ＲＧＢ３ラインのカラーセンサであり、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）それぞれの画像データとしてＡ／Ｄ変換部１３０５に入力される。
【００８２】
Ａ／Ｄ変換部１３０５では、ゲイン調整、オフセット調整がなされた後、色信号毎に８ビットのデジタル画像データに変換される。シェーディング補正部１３０６は、基準白色板の読み取り信号を用いて、ＣＣＤセンサ１３０４の各画素の感度のばらつきや原稿照明ランプの光量のばらつき等を色毎に補正する。
【００８３】
入力ガンマ補正部１３０７は、ＲＧＢの各入力に対し、露光量と輝度が線形関係になるように補正を行う１次元のＬＵＴ（ルックアップテーブル）である。入力ダイレクトマッピング部１３０８は、色空間を統一するため、入力されたＲＧＢ信号からデバイス内のＲＧＢ信号に変換する３次元のＬＵＴである。
【００８４】
ＢＥ（下地除去：Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  Ｅｒａｓｅ）サンプリング部１３０９では、下地を検出するため、指定された矩形領域の画素を離散的にサンプリングし、輝度のヒストグラムを作成し、これをプリント時の下地除去に利用する。
【００８５】
下地除去部１３１０では、画像読取部で読み取ったＲＧＢ画像データに対してＢＥサンプリング部１３０９の結果に基づき下地部を除去するための非線形変換を行う。次に出力ダイレクトマッピング部１３１１において、ＲＧＢ画像データからＣＭＹＫ画像データに変換される。変換においては、ＲＧＢそれぞれの値をルックアップテーブルに入力し、その出力値の総和からＣ（Ｃｙａｎ）成分を作る。同様に、Ｍ（Ｍａｇｅｎｔａ）、Ｙ（Ｙｅｌｌｏｗ）、Ｋ（ｂｌａｃＫ）それぞれの成分もルックアップテーブルとその加算演算で形成している。
【００８６】
出力ガンマ補正部１３１２は、画像形成装置１００に対応した出力画像の濃度補正を行っている。出力ガンマ補正部１３１２は、予め記憶してあるＣＭＹＫの１次元ルックアップテーブルに基づき、画像形成毎に異なる出力画像データのリニアリティを保つ役割をもつ。
【００８７】
ハーフトーン処理部１３１３は、機能に応じて異なる種類のスクリーニングを択一的に適用することができる。一般に、複写動作等では、モアレの起きにくい誤差拡散系のスクリーニングを利用し、プリント動作では、文字や細線の再現性を考えてディザマトリクス等を利用した多値スクリーン系のスクリーニングを用いることが多い。前者は注目画素とその周辺画素に対して誤差フィルタで重み付けし、階調数を保ちながら多値化の誤差を配分して補正していく方法である。一方、後者は、ディザマトリクスの閾値を多値に設定し擬似的に中間調を表現する方法で、本実施の形態ではＣＭＹＫ独立に変換し、入力画像データによって低線数と高線数とを切り替えて再現する。ハーフトーン処理部１３１３により作成されたＣＭＹＫ画像信号は、画像形成装置１００内の制御部１１０（図１）へと送信される。
【００８８】
〈画像流れ〉
図１２は、感光ドラム１の表面における試験静電像１ｓの電位分布を示す図である。図１３、図１４は、それぞれ、画像流れが発生していない場合、発生している場合の画像の一例を示す図である。
【００８９】
上記したように、帯電ローラ２は、高電圧の交流電圧を印加されて放電を伴った帯電を行うので、感光ドラム１の表面には、多様な窒素酸化物ＮＯＸやオゾン化合物Ｘ−Ｏ３と言った放電生成物が堆積される。転写ローラ５も放電を伴ってトナー像を転写するため、感光ドラム１の表面にこれらの放電生成物を堆積させる。
【００９０】
感光ドラム１の表面に放電生成物が堆積すると、表面の親水性が高まって停止期間中に空気中の水分を吸着するため、画像形成の累積に伴って感光ドラム１は吸湿し易くなり、表面抵抗は低下し易くなる。
【００９１】
堆積した放電生成物は、感光ドラム１の削れ量が従来程度ならば、画像形成装置１００が起動された際の通常の前回転動作でも即座に削り取られる傾向が強く、画像不良レベルの画像流れにはなり難い。しかし、本実施の形態における感光ドラム１のように、削れ量が従来の１０分の１以下になると、クリーニングブレード６ｂの摺擦によって、放電生成物が削り取られ難くなり画像流れが発生し易くなる。
【００９２】
なお、コロナ帯電器を用いた帯電装置や転写装置、磁気ブラシ帯電器を用いた注入帯電方式の帯電装置でも、感光ドラム１の表面が放電に晒されて、放電生成物を堆積させることが確認されている。このため、本発明において、帯電方式、転写方式は、ローラ部材を当接させる方式には限定されない。
【００９３】
図１２に示すように、暗部電位ＶＤに帯電した感光ドラム１を露光して、試験静電像１ｓを書き込んだとき、露光された直後は、露光された部分だけ電位が明部電位ＶＬに低下して電位分布のエッジの傾きは急峻である。しかし、感光ドラム１の表面抵抗が低下していると、露光直後から現像までの間に感光ドラム１の表面で電荷が移動して、試験静電像１ｓの電位分布のエッジが崩れて傾きが緩くなり、電位のピーク値も低下する。その結果、現像装置で現像電圧Ｖｄｃを用いて現像された画像の線幅は、現像時の静電像幅Ｗ２に相当し、感光ドラム１の表面抵抗が低下していない場合の静電像幅Ｗ１よりも狭くなる。また、現像コントラストである現像電圧Ｖｄｃと電位分布のピークとの電位差Ｈ２は、感光ドラム１の表面抵抗が低下していない場合の電位差Ｈ１よりも低くなり、トナーの付着量が減少して画像濃度が低下する。
【００９４】
感光ドラム１の表面が低温状態である場合の起動時、または高湿度環境下では、放電生成物が雰囲気中の水分を吸着して、感光ドラム１の表面抵抗を低下させる傾向が高まる。このため、明部電位ＶＬと暗部電位ＶＤとが漏電し易くなって試験静電像１ｓのエッジの電位分布の傾きが緩くなり、電位センサ３０が出力する微分波形の出力信号の正負のピーク電圧は低くなる。
【００９５】
感光ドラム１の表面抵抗が低下すると、試験静電像１ｓの電位分布が理想的な矩形に近い形状からガウス分布的な形状へと変化する。静電像へのトナー付着量を支配する重要な因子は、現像で用いる現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬとの電位差である現像コントラストＨ（Ｖｃｏｎｔとも称する）と、現像電圧Ｖｄｃを横切る静電像幅Ｗである。そして、現像コントラストＨが小さ過ぎると、静電像の深さが浅くなって面積あたりのトナー付着量が減少して画像濃度が低下する。また、静電像幅Ｗが小さくなると、出力される線幅が狭くなってしまう。この結果、感光ドラム１上及び出力画像上では画素濃度の再現性が悪化し易くなり、画像濃度の低下及び線幅の減少が発生して、滲みやかすれの生じたいわゆる画像流れした画像が形成されてしまう。
【００９６】
１０万枚の通紙画像試験を行って画像流れを発生し易くした感光ドラム１を用いて、高温高湿環境（ＨＨ：３０℃８０％ＲＨ）下で画像流れを発生させる実験を行った。図１３に示すように、画像流れを発生し易くした感光ドラム１を用いて、線幅Ｄ１（２ドット８０μｍ）の主走査方向に沿った試験静電像１ｓの画像を４０本、Ａ４サイズ横送りの普通紙に１枚間欠で１万枚を連続画像形成した。図１３に示すように、この時点では、画像流れは発生しなかった。
【００９７】
この感光ドラム１を一晩放置して、翌朝一番で上記と同様の画像形成を行った。すると、画像流れが発生して、図１４に示すように、線画像の一部が白く薄くなった。
【００９８】
このようにして、画像流れのレベルの異なる感光ドラムの状態で、感光ドラム１に試験静電像１ｓを形成して、電位センサ３０を用いて試験静電像１ｓの電位分布を測定した。温度湿度、感光ドラム１、停止時間、停止環境等を異ならせて、程度の異なる画像流れを意図的に発生させ、帯電センサ３０の出力信号のピーク値との相関を調べた。
【００９９】
その結果、形成された画像の画像流れの程度、ここでは画像濃度低下の程度と、電位センサ３０の出力信号のピーク電圧との間には、高い相関性が確認された。これにより、電位センサ３０を用いて試験静電像１ｓの検出信号のピーク電圧を測定することで、その時点での感光ドラム１における画像流れの発生、特に画像濃度低下の発生を十分に予測できることが確認された。出力信号のピーク電圧の大きさによって画像流れの状態、特に画像濃度低下の状態が正確に見積もられ、画像形成した場合にどの程度の画像流れ（画像濃度低下）が発生するかを正確に推測できることが判明した。
【０１００】
制御部１１０は、露光装置３を制御して試験静電像１ｓを書き込み、試験静電像１ｓが電位センサ３０を通過するタイミングで電位センサ３０の出力を取り込む。電位センサ３０が出力する正負のピーク電圧は、試験静電像１ｓの電位分布のエッジの傾きに対応している。制御部１１０は、感光ドラム１が新品状態のときに低温低湿環境で測定した試験静電像１ｓの各位置（５００箇所）でのピーク電圧である「基準値」に対して、測定したピーク電圧を比較することにより、画像流れの発生を推定する。「基準値」は、例えば、制御部１１０の記憶部に格納される。
【０１０１】
このとき、試験静電像１ｓの静電像幅Ｗ１は、２０〜２０００μｍが好ましく、４０μｍ〜１０００μｍがさらに好ましい。この範囲であれば、画像流れの判断を静電像で精度良く判断できる。
【０１０２】
画像流れは、画像形成装置１００の動作停止後に長時間放置された後に発生し易く、画像形成装置１００の連続動作中は発生し難い。画像流れの原因の１つである放電生成物は、画像形成装置１００の運転中においてはクリーニング装置６のクリーニングブレード６ｂの摺擦によって掻き取られ続けているからである。
【０１０３】
また、画像流れの直接的原因の１つである感光ドラム１への水分吸着に関しては、画像形成中は、定着装置８の放射熱やクリーニングブレード６ｂの摩擦熱が感光ドラム１の表面温度を高く維持している。画像形成中は、感光ドラム１の表面が温度差によって周囲よりも乾燥方向となり、水分の吸着が阻止されている。しかし、画像形成装置１００の停止後、ある程度時間が経過すると、周囲と同一の温度に低下するため、感光ドラム１の表面は、放電生成物が吸湿性、親水性を高めた分だけ、周囲よりも水分を吸着し易くなってしまう。
【０１０４】
そこで、制御部１１０は、画像形成装置１００の起動直後から画像流れが実質的に解消されるまでや、スリープモード待機後の再始動直後から画像流れが実質的に解消されるまでの間、画素の露光条件を補正する。
【０１０５】
画像流れは、感光ドラム１の全面で一様に発生するものではない。感光ドラム１の表面の放電生成物の堆積分布、感光ドラム１の周囲への外気の流れ込み状態、停止後の冷却速度差等に応じて感光ドラム１の表面の位置ごとに異なったレベルで現れる。特に、停止中にコロナ帯電器や帯電ローラ２に直面していた領域では、コロナ帯電器や帯電ローラ２に付着していた放電生成物が昇華して再付着する現象に晒されるため、放電生成物の堆積が著しく、他の部分よりも大きな画像流れが発生し易い。
【０１０６】
このため、画像全体で画素の露光条件を一様に補正して画像流れを相殺しようとすると、補正に起因する画像の濃度ムラ、線幅ムラが発生して、却って画像品質を損なう場合がある。
【０１０７】
そこで、制御部１１０は、電位センサ３０を用いて感光ドラム１の表面の５００箇所で画像流れ状態（表面抵抗）を測定して、感光ドラム１の全面における画素毎の露光条件を規定する露光強度補正マップ（図７）を形成する。そして、露光強度補正マップに従って、感光ドラム１の表面の位置ごとに異なるレベルで画素の露光条件（＝露光強度）の補正を行うことにより、補正に起因する画像全体への影響を目立たせないようにする。
【０１０８】
制御部１１０は、所定の静電像である試験静電像１ｓを感光体へ書き込んで、電位センサ３０により検出し、感光体の表面の電位の変化量である、表面抵抗の低下量に応じて画素のトナー載り量を増すように露光装置３を制御する。
【０１０９】
〈露光制御〉
図１５は、感光ドラム１の表面における現像開始時における静電像の電位分布を示す図である。図１５（ａ）は正常時、図１５（ｂ）は画像流れ発生時の電位分布である。図１５（ｃ）は、画像流れ発生時において露光量をアップさせたときの電位分布である。図１５（ｄ）は、画像流れ発生時において露光量をアップさせ且つエッジ強調処理を行ったときの電位分布である。
【０１１０】
図１５（ｂ）に示すように、感光ドラム１の表面抵抗が低下すると、矩形状に露光された試験静電像１ｓの電位分布が、図１５（ａ）に示す正常時に比し、ガウス曲線状になる。このため、電位分布において電位が現像電圧Ｖｄｃ以下（−方向）となってトナーが付着する領域の幅が狭くなり、高さも低くなる（明部電位ＶＬ１となる）。すなわち、現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬとの電位差（現像コントラストＨ）が画像濃度に影響するが、正常時（現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬ０との電位差）に比し、図１５（ｂ）の例では、現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬ１との電位差が小さくなる。それに伴い、現像電圧Ｖｄｃを横切る静電像幅Ｗも狭くなって、現像される画像の線幅が狭くなる。
【０１１１】
そこで、電位分布がガウス曲線状になることを想定して、本実施の形態では、図１５（ｃ）に示すように、トナーが付着する領域の幅と高さとが矩形状の電位分布の場合に近付くように露光強度を割り増し補正する。すなわち、露光直後には明部電位ＶＬ０であり、現像開始時には明部電位ＶＬ１となるが、その明部電位ＶＬ１の値が、正常時（図１５（ａ））の明部電位ＶＬ０と同じ程度となるように、露光量を増やす。これにより、まず、現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬ１との電位差が、正常時における現像電圧Ｖｄｃと明部電位ＶＬ０との電位差と同じになる。従って、感光ドラム１の表面抵抗が低下している状態でも、画像流れ、そのうち画像濃度低下を抑制した濃度のトナー像を現像し、記録材Ｐに出力できるようになる。
【０１１２】
しかしそれだけでは、現像される画像の線幅が、正常時と同じにまでは回復しない。そこで、本実施の形態ではさらに、図１５（ｄ）に示すように、露光量の割り増しに加えて、エッジ強調処理を施す。これにより、現像電圧Ｖｄｃを横切る静電像幅Ｗが広くなり、現像される画像の線幅も広くなる。
【０１１３】
ところで、感光ドラム１の表面の各位置ごとに露光強度を正確に補正するためには、感光ドラム１の表面の各位置ごとに、現在の画像流れ状態（表面抵抗の低下の度合い）を測定する必要がある。そして、各位置での画像流れ状態を測定するには、各位置について、画像流れが発生しない初期状態に比べて、これから画像形成を行おうとしている感光ドラム１では電位センサ３０の出力信号のピーク電圧がどれくらい低下しているかを測定する必要がある。
【０１１４】
図１６は、感光ドラム１の表面における試験静電像１ｓの書き込み状態を示す図である。図１７（ａ）、（ｂ）は、感光ドラム１の前回転の１回転目、２回転目における試験静電像１ｓの書き込み状態を示す図である。図１８（ａ）、（ｂ）は、電位センサ３０が１つの角度領域を通過する際の出力信号の変化を示す説明図、図１９は、ある測定箇所における露光量と出力信号のピーク値との関係を示す説明図である。
【０１１５】
図１６に示すように、本実施の形態では、まず、画像流れが発生していない状態における直径３０ｍｍの感光ドラム１を用いて、感光ドラム１上の各位置ＬＷＸＹＺにおける画像流れレベルを検出する。
【０１１６】
画像形成装置１００において、感光ドラム１が画像形成動作を行う直前に前回転している間に、感光ドラム１の円周長さ１周分の領域に対して、試験静電像１ｓを、感光ドラム１の副走査方向に５０本書き込む。各試験静電像１ｓは、感光ドラム１の回転方向に垂直な方向（主走査方向乃至感光ドラム１の長手方向）に沿って平行に形成され、それぞれ、書き込み解像度６００ｄｐｉの３倍程度であるおよそ１２７μｍの幅を持つ。
【０１１７】
そして、感光ドラム１の長手方向に１０ヶ所、等間隔に設置した電位センサ３０で、それぞれの試験静電像１ｓの電位分布の微分波形となる出力信号のピーク値を読み取った。この際、感光ドラム１の円周長さ１周分の領域を、角度領域１〜１０の１０ヶ所に分けると、１つの角度領域の長さは、円周長さ９４．２ｍｍの１０分の１である９．４２ｍｍになる。
【０１１８】
ここで、感光ドラム１の表面の各位置における電位センサ３０の測定データをそれぞれ区別するために、感光ドラム１上のデータ採取位置をＬＷＸＹＺと表記する。「ＬＷＸＹＺ」において、感光ドラム１の前回転の５周のうち何周目に描かれたかをＷ（Ｗ＝１、２、３、４、５）が表す。感光ドラム１のどの角度領域に描かれたかをＸ（Ｘ＝１、２、３、４、５、６、７、８、９、０）が表す。それぞれの角度領域において何本目の試験静電像１ｓかをＹ（Ｙ＝１、２、３、４、５）が表す。感光ドラム１の長手方向のどの位置の電位センサ３０の出力を測定したかをＺ（Ｚ＝１、２、３、４、５、６、７、８、９、０）が表す。これにより、例えば、前回転３周目の角度領域８における１本目のラインの一番奥側（図１６の右側）のデータ採取位置は、Ｌ３８１０と表記される。
【０１１９】
図１７（ａ）に示すように、それぞれの角度領域に対してレーザの露光量、即ち静電像の深さを５段階に変化させた試験静電像１ｓを５本、浅い順から等間隔に書き込む。そして、感光ドラム１が１周する間に、全ての角度領域に５本で１セットの試験静電像１ｓを描く。
【０１２０】
図１７（ｂ）に示すように、感光ドラム１の前回転の２周目以降は、５本で１セットの試験静電像１ｓにおける静電像の深さの順番を輪環の順に変える。例えば２周目では、最も深いものが１番目となり、２番目からは浅い順となる。最終的に前回転を５周行うことで、全ての位置にそれぞれ５種類に深さを変化させた試験静電像１ｓを描く。
【０１２１】
まず、画像流れが発生しない新品の感光ドラム１で、高温高湿環境における朝一番の起動直後の画像出力の前回転中に、試験静電像を形成して測定した。このとき、図１８（ａ）に示すように、データ採取位置Ｌ１１Ｙ１に対応する電位センサ３０（ここではＺ＝１）から、ピーク電圧がＹ＝１〜５に対応して５段階に変化する出力信号が測定された。
【０１２２】
その後、１０万枚の画像形成を行った感光ドラム１で、高温高湿環境における朝一番の起動直後の画像出力の前回転中に、上記と同様に試験静電像１ｓを形成して測定した。このとき、図１８（ｂ）に示すように、データ採取位置Ｌ１１Ｙ１に対応する電位センサ３０から、図１８（ａ）に比較して全体的にピーク値レベルが低下した出力信号が測定された。
【０１２３】
図１５（ｂ）に示すように、１０万枚の画像形成を行うと、試験静電像１ｓの電位分布が矩形状からガウス分布状になってエッジの傾きが緩くなるので、新品の感光ドラム１に比較して出力信号（電位分布の微分波形）のピーク値が減少する。
【０１２４】
図１５（ｃ）に示すようにレーザ露光量を変化させることで、出力信号のピーク値が変化するが、これは、形成する静電像の深さによって静電像のエッジの電位分布の傾きの最大値が変化するためである。
【０１２５】
図１９に示すように、新品の感光ドラム１（実線）と１０万枚の画像形成を行った感光ドラム１（破線）とについて、５段階のレーザ露光量と出力信号のピーク値との関係をプロットし、各点を直線で近似した後にスムージングした。すると、試験静電像１ｓのエッジの電位分布の傾き、言い換えれば試験静電像１ｓの深さは、レーザ露光量に依存性があることが確認された。
【０１２６】
画像流れが発生していない感光ドラム１（実線）に比し、画像流れが発生している感光ドラム１（破線）では、同じレーザ露光量Ｅ１での出力信号のピーク値がＳ１からＳ２に低下する。
【０１２７】
そして、レーザ露光量をＥ１からＥ２へ割り増しすることにより、１０万枚の画像形成を累積した感光ドラム１（破線）でも、新品状態の感光ドラム１（実線）並みの出力信号のピーク値Ｓ１が得られる。これにより、画像流れが発生している感光ドラム１でも、画像流れのうち画像濃度低下が発生していない感光ドラム１に近付けたトナー像を現像できる。
【０１２８】
露光強度補正マップ（図７）は、上記した、レーザ露光量の割り増しを位置毎に管理したものである。図１９で例示するＥ１からＥ２へ露光量の割り増しが必要な領域については、露光強度補正マップにおける対応する位置での係数Ｉを、Ｉ＝Ｅ２÷Ｅ１により設定する。露光強度補正マップを形成した後、制御部１１０は、エッジ強調フィルタ（図８）を用いて、エッジ強調処理を、画像処理部１３００より入力されてくる画像信号の各画素に対して実行していく。
【０１２９】
エッジ強調処理によって、文字等の画像信号は、図１５（ｄ）に示すようにエッジ部が強調された画像信号へと変化する。これにより、文字等の細線のエッジ部電位は、エッジ強調処理前よりも引き上げられ、画像流れにおける線画像細りによる文字品位低下を抑制することが可能となる。
【０１３０】
図２０は、制御部１１０で実行される画像形成処理のフローチャートである。
【０１３１】
本処理の前段階、具体的には感光ドラム１の新品時に、低温低湿環境で上記「基準値」を取得して制御部１１０の記憶部に格納しておく。上記のように、「基準値」は、書き込んだ試験静電像１ｓの各位置での電位を電位センサ３０で検出して得られるピーク電圧の値の集合である。基準値の取得箇所は上述のように５００箇所であるが、図２０の処理でピーク電圧が比較される各位置（データ採取位置）と一致すればよく、検出及び比較の対象となる位置やその数は、なるべく多数箇所が望ましいが、例示したものに限られるものではない。
【０１３２】
図２０に示すように、制御部１１０は、画像形成ジョブが入力されると、感光ドラム１の前回転を開始する（ステップＳ１０１）。そして、制御部１１０は、上述したように５回転に渡って試験静電像１ｓを書き込んで、電位センサ３０により各回転における各位置での試験静電像１ｓの電位を測定する（ステップＳ１０２）。
【０１３３】
次に、制御部１１０は、今回測定したピーク電圧の低下が５％以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。すなわち、制御部１１０は、新品の感光ドラム１で測定したピーク値（基準値）に対して、今回測定したピーク値が５％以上低下しているか否かを判別する。その際、基準値は、制御部１１０の記憶部から読み出される。
【０１３４】
この判別は、例えば、同じデータ採取位置における、静電像の深さでいう３本目の試験静電像１ｓ（１周目におけるＹ＝３）の値同士を比較することで行う。この判別では、表面抵抗の低下の有無を判断できればよいので、最低１箇所のデータ採取位置でのピーク電圧を、基準値と比較すればよい。なお、基準値取得時とステップＳ１０２とで、ピーク電圧検出の条件（測定箇所、静電像の深さ）を同じにすればよく、上記例示に限定されない。
【０１３５】
ステップＳ１０３の判別の結果、ピーク電圧の低下が５％未満であれば、制御部１１０は、ステップＳ１０７で、通常の画像形成を行う。すなわち、この場合は、露光量の調整やエッジ強調処理は行われない。
【０１３６】
一方、ピーク電圧の低下が５％以上である場合は、ステップＳ１０４で、制御部１１０は、まず、感光ドラム１上の５００個の各位置について、それぞれ図１９に示すレーザ露光量と出力信号のピーク値との関係を求める。これには、基準値である５００箇所のピーク値と、前記ステップＳ１０２で測定した５００箇所での、５回転分の検出ピーク値が用いられる。そして、制御部１１０は、露光強度補正マップ（図７）を形成することで、感光ドラム１上の上記５００個の各位置での露光強度を設定する。
【０１３７】
すなわち、各位置について上記求めた露光量とピーク値との関係（図１９）から、露光強度補正マップにおける各位置での係数Ｉを、Ｉ＝Ｅ２÷Ｅ１により設定する。ここでいうレーザ露光量Ｅ１は、例えば、静電像の深さでいう３本目の試験静電像１ｓ（１周目におけるＹ＝３）を形成するための露光量とするが、これに限られない。
【０１３８】
そして、制御部１１０は、各位置毎に、感光ドラム１の新品時にレーザ露光量Ｅ１で形成した試験静電像１ｓの電位のピーク値Ｓ１に、今回形成した試験静電像１ｓの電位のピーク値が一致するようなレーザ露光量Ｅ２を、図１９の関係から求める。そして、係数Ｉを、Ｉ＝Ｅ２÷Ｅ１により設定する。またその際、制御部１１０は、隣接する各位置の間でレーザ露光量が急変しないようにスムージング処理したレーザ露光量Ｅ２を用いて各位置での係数Ｉを設定する。そして、制御部１１０は、各位置について、係数Ｉをデフォルト値に掛けて、露光強度補正マップ（図７）を形成する。係数Ｉの情報を含む露光強度補正マップは、制御部１１０の記憶部に記憶される。
【０１３９】
なお、構成を簡単にする観点からは、図１９のように５箇所のプロットで関係を把握するのではなく、１箇所のデータの比で関係を判断してもよい。その場合は、試験静電像１ｓについては、１種類、例えば、１周目におけるＹ＝３に相当する深さのものだけをレーザ露光量Ｅ１で形成して、ピーク値を検出する。これを、感光ドラム１の新品時（正常時）と各画像形成時とで比較し、両者の比をとる。例えば、図１９でいえば、レーザ露光量Ｅ１で露光したときの正常時のピーク値Ｓ１と各画像形成時のピーク値Ｓ２とから、Ｉ＝Ｓ１÷Ｓ２により係数Ｉを求めるようにしてもよい。
【０１４０】
次に、制御部１１０は、画像形成の開始後は、レーザ露光量が通常レベルに向かって少しずつ低下していくように、画像形成開始後の１、２、３、・・、ｎ枚目のレーザ露光量を、枚数が進むにつれて徐々に小さくなるように設定する。そして、枚数に応じたレーザ露光量を用いて係数Ｉを求めて露光強度補正マップをｎ個設け、それらを記憶部に保持させる（ステップＳ１０５）。
【０１４１】
次に、ステップＳ１０６で、制御部１１０は、上記のように、係数Ｉに応じた影響度αを反映させたエッジ強調フィルタ（図８）を形成する。それと共に、画像処理部１３００より入力される画像信号に対して、エッジ強調フィルタ及び数式２を用いたエッジ強調処理を施す。
【０１４２】
次に、ステップＳ１０７では、制御部１１０は、前記ステップＳ１０６でエッジ強調処理を施された画像信号に基づいて画像形成を行うよう制御する。その際、露光に関しては、前記ステップＳ１０４で設定された露光強度にて露光を行うことで、露光量を補正する。その際、制御部１１０は、露光画像データの書き込みに同期させて、露光強度補正マップに設定されたレーザ露光量を枚数毎に参照しながら、露光装置３に出力させる。すなわち、そのときの枚数に応じた露光強度補正マップを用いて露光強度が設定される。
【０１４３】
ここで、感光ドラム１の表面の各領域でのレーザ露光量を個別に設定しておき、画像書き込みに同期してレーザ光源を制御する技術の例としては、特開２００４−２５８４８２号公報に記載されている方法がある。本実施の形態でも、この技術を採用する。
【０１４４】
本実施の形態によれば、エッジ強調処理が施された画像データに基づいて露光される際に、露光強度補正マップによって露光量が補正されるように制御される。露光量のアップだけでなく、エッジ強調処理も施されるので、感光ドラム１の表面抵抗が低下した状態であっても画像濃度及び文字品位が良好な画像形成を行うことができる。
【０１４５】
しかも、エッジ強調処理においては、上記数式２において影響度αを設けたので、複数の位置毎の表面抵抗の低下の程度に応じて、エッジ強調処理による強調の度合いを異ならせ、文字品位を良好にすることができる。
【０１４６】
また、露光強度補正マップ（図７）は、画素毎の露光条件を規定するものであるので、補正に起因する濃度ムラや線幅ムラが生じないようにすることができる。
【０１４７】
本実施の形態においては、エッジ強調処理、及び露光強度補正マップを用いた露光量補正を行うか否かを、前記ステップＳ１０３で、ピーク電圧の比較により判別した。しかし、これに限るものでなく、各画素に対して上記数式２によるエッジ強調処理を行うか否かを、画像処理部１３００より送られてくる各画素信号の末尾に付加される１ビットのフラグ情報により判別するようにしてもよい。その場合は、制御部１１０は、フラグ情報が「１」ならば文字、「０」ならば文字以外と判断する。画素信号に対し付加されるフラグ情報の中身（１または０）は、エンドユーザが実際に画像出力する際、用いるアプリケーションによって決定される。あるいは、前記ステップＳ１０３の処理を廃止し、エッジ強調処理、及び露光強度補正マップを用いた露光量補正は、一律に行うように構成してもよい。
【０１４８】
なお、本実施の形態では、露光強度補正マップは、露光強度を規定するものであったが、露光時間、または、露光強度及び露光時間を規定するものであってもよい。
【０１４９】
（第２の実施の形態）
上記第１の実施の形態においては、感光ドラム１に当接させた電位センサ３０により画像流れの程度を検出し、露光強度補正マップを作成し、それに応じた画像流れの抑制制御を行った。これに対し、本発明の第２の実施の形態では、電位センサ３０に代えて光学式センサを設置する。そしてこの光学式センサの出力によって画像流れの程度（感光ドラム１の表面抵抗の低下度合い）を検出し、画像流れの抑制制御を行う。
【０１５０】
本実施の形態の画像形成装置１００は、電位センサ３０の位置に図２１に示す光学式センサを設置した点が異なり、その他の構成は同様である。
【０１５１】
図２１は、この光学式センサ２５０の構成を示す模式図である。検出手段である光学式センサ２５０は、光学ユニットホルダ２５１の中に、ＬＥＤ等赤外発光素子からなる発光部２５２、フォトダイオードからなる受光部２５５、２５６のほか、受光用偏光フィルタ２５７、投光用偏光フィルタ２５３を備える。光学式センサ２５０は、検知対象表面である感光ドラム１の表面に対向して配設され、主走査方向に沿って、例えば、手前、真ん中、奥の計３箇所に同一構成の光学式センサ２５０が設置される。
【０１５２】
光学式センサ２５０は、従来の画像形成装置において、感光ドラム上のトナー量を一定に制御する為に広く用いられており、トナー濃度センサ等と称されるものである。従って、光学式センサ２５０を用いて画像流れの抑制を行うことは、従来構成を変更する必要がないので、第１の実施の形態の電位センサ３０のような構成追加を行うことなく、コストの観点でも望ましい。
【０１５３】
図２２は、光学式センサ２５０によって検出されるライン波形の説明図である。
【０１５４】
制御部１１０は、感光ドラム１の新品時の低温低湿環境で、主走査方向に伸びる６００ｄｐｉの４ｌｉｎｅ幅の試験用ライン（所定のトナー像）を形成し、それを光学式センサ２５０にて読み取る。その結果、図２２（ａ）に示す正常時の波形が得られる。この時得られた波形から、形成された試験用ラインのライン幅が把握される。
【０１５５】
次に、画像流れを検出する工程において、制御部１１０は、同様の試験用ラインを感光ドラム１の表面に形成し、同様に光学式センサ２５０にてライン幅を検出する。表面抵抗の低下が起こっていた場合、図２２（ｂ）に示すように、センサ出力の減衰が生じて、波形から把握されるライン幅の縮小が生じる。ライン幅の縮小量は画像流れの程度を表す。そこで、制御部１１０は、センサ出力の減衰量（ライン幅の縮小量）に応じて露光強度補正マップ（図７）を形成し、第１の実施の形態と同様に、露光量補正及びエッジ強調補正処理を行う。
【０１５６】
露光強度補正マップは、センサ出力の減衰量（＝今回のライン幅÷基準ライン幅）の逆数を係数Ｉとして保持する。エッジ強調処理については、第１の実施の形態と同様に、係数Ｉに基づく影響度αを反映させた上記数式２の演算によりなされる。
【０１５７】
図２３は、第２の実施の形態において制御部１１０で実行される画像形成処理のフローチャートである。
【０１５８】
本処理の前段階、具体的には感光ドラム１の新品時に、低温低湿環境で上記「基準値」を取得して制御部１１０の記憶部に格納しておく。本実施の形態においては、上記の試験用ラインを形成し、それを光学式センサ２５０にて読み取った波形から把握されるライン幅である。ライン幅の検出位置は、主走査方向に沿って光学式センサ２５０が配置された３箇所であって、さらに、感光ドラム１を回転させることによって、副走査方向の複数箇所（例えば、１０箇所）が該当する。従って、合計３０箇所で検出される。ただし、ライン幅の検出位置箇所は感光ドラム１の表面の全領域において多数あるのが望ましく、従って、光学式センサ２５０の配置数や、副走査方向の検出該当箇所数については、例示に限られない。そして、検出した各位置でのライン幅の値が、「基準ライン幅」であって「基準値」となる。
【０１５９】
図２３に示すように、制御部１１０は、画像形成ジョブが入力されると、感光ドラム１の前回転を開始する（ステップＳ２０１）。そして、制御部１１０は、上述したように、６００ｄｐｉの４ｌｉｎｅ幅の試験用ラインを書き込んで、光学式センサ２５０によりライン幅を検出する（ステップＳ２０２）。
【０１６０】
次に、制御部１１０は、新品の感光ドラム１で測定したライン幅（図２２（ａ）参照）と今回測定したライン幅（図２２（ｂ）参照）とを比較し、ライン幅の縮小が５％以上であるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。ここでの判別対象とする測定箇所は１箇所でもよい。あるいは、複数箇所における縮小率の平均から判断してもよい。
【０１６１】
その判別の結果、ライン幅の縮小が５％未満であれば、制御部１１０は、ステップＳ１０７で、通常の画像形成を行う。すなわち、この場合は、露光量の調整やエッジ強調処理は行われない。
【０１６２】
一方、ライン幅の縮小が５％以上である場合は、ステップＳ２０４で、制御部１１０は、感光ドラム１上の各位置について、センサ出力の減衰量（＝今回のライン幅÷基準ライン幅）の逆数を係数Ｉとして算出する。またその際、制御部１１０は、隣接する各位置の間でレーザ露光量が急変しないようにスムージング処理して係数Ｉを設定する。
【０１６３】
そして、制御部１１０は、露光強度補正マップ（図７）を形成することで、感光ドラム１上の上記ライン幅の各検出位置での露光強度を設定する。そして、制御部１１０は、各位置について、係数Ｉをデフォルト値に掛けて、露光強度補正マップ（図７）を形成する。係数Ｉの情報を含む露光強度補正マップは、制御部１１０の記憶部に記憶される。
【０１６４】
ステップＳ２０５〜Ｓ２０７では、制御部１１０は、図２０のステップＳ１０５〜Ｓ１０７と同様の処理を実行して、本処理を終了する。
【０１６５】
本実施の形態によれば、光学式センサ２５０の出力を用いて感光ドラム１の表面抵抗の低下度合いを検出し、エッジ強調処理が施された画像データに基づいて露光される際に、露光強度補正マップによって露光量が補正されるように制御される。これにより、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。それだけでなく、光学式センサ２５０は、一般の画像形成装置に配設されるセンサを流用できるので、感光ドラム１の表面の抵抗の低下を検出するためだけの機構を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。
【０１６６】
本実施の形態において、試験用ラインのライン幅を光学的に検出することで、感光ドラム１の表面抵抗の低下（画像流れ）の状態を把握したが、これに限られない。例えば、試験用ラインではなく、所定の形をしたトナー画像を形成し、その面積や形を、感光ドラム１の新品時と各画像形成時とで比較してもよい。すなわち、形成した試験用のトナー像におけるトナーが載った範囲乃至領域を比較対象としてもよい。従って、センサとして用いるものは、光学的なものに限られず、ライン幅等の寸法や、トナーが載った範囲乃至領域を濃淡等によって検出できる構成であれば採用が可能である。
【符号の説明】
【０１６７】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  露光装置
４  現像装置
５  転写ローラ
３０  電位センサ
１００  画像形成装置
１１０  制御部
２５０  光学式センサ
【図１】
0005383533.tif 000002
【図２】
0005383533.tif 000003
【図３】
0005383533.tif 000004
【図４】
0005383533.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
0005383533.tif 000009
【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１８】
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【図１９】
0005383533.tif 000014
【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５】
0005383533.tif 000019
【図９】
0005383533.tif 000020
【図１３】
0005383533.tif 000021
【図１４】
0005383533.tif 000022
【図１６】
0005383533.tif 000023
【図１７】
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