(57)【要約】      （修正有）【課題】電位センサを用いずに像担持体の表面電位を判定すること。【解決手段】画像形成装置１００は、感光ドラム１を帯電させる帯電ローラ２と、帯電ローラ２により帯電された感光ドラム１を露光して感光ドラム１に静電潜像を形成すると共に、画像形成時の条件で露光した通常露光部と、通常露光部よりも低電位となるように露光した強露光部と、を感光ドラム１に形成する露光部５と、感光ドラム１上の静電潜像にトナーを供給して現像を行う現像部６と、帯電ローラ２に所定の直流電圧が印加された際に、通常露光部の領域及び強露光部の領域のそれぞれに対して、帯電ローラ２から帯電位置を通過してそれぞれ流れる直流電流を検出する電流検知部４と、電流検知部４の検出結果に基づいて、感光ドラム１への画像形成条件を変更する濃度制御部２７と、を有する。【選択図】図１
2019049642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成すると共に、画像形成時の条件で露光した第１の露光部と、前記第１の露光部よりも低電位となるように露光した第２の露光部と、を前記像担持体に形成する露光手段と、
前記像担持体上の静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、
前記帯電手段に所定の直流電圧が印加された際に、前記第１の露光部の領域及び前記第２の露光部の領域のそれぞれに対して、前記帯電手段から帯電位置を通過してそれぞれ流れる第１の直流電流及び第２の直流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記像担持体への画像形成条件を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記帯電手段は、
前記所定の直流電圧を前記像担持体に印加し、
前記露光手段は、
画像形成時よりも高い露光強度で前記像担持体を露光して前記第２の露光部を形成する、
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】
前記帯電手段は、
前記所定の直流電圧が印加された際に、前記像担持体を画像形成時の条件で帯電させた第１の電位部と、前記像担持体を画像形成時よりも低い電位に帯電させた第２の電位部と、を前記像担持体に形成し、
前記露光手段は、
前記第２の電位部を画像形成時の露光強度で露光して前記第２の露光部を形成し、前記第１の電位部を画像形成時の露光強度で露光して前記第１の露光部を形成する、
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】
前記制御手段は、
前記第２の直流電流に基づいて、前記帯電手段により帯電されていると共に前記露光手段により露光されていない前記像担持体の非露光部の帯電電位を求める、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記非露光部の帯電電位に基づいて、画像形成時の帯電バイアスを設定する、
ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記第１の直流電流に基づいて画像形成時の露光強度を変更する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、
前記第２の直流電流に基づいて前記所定の直流電圧を設定する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体と、
前記像担持体を帯電させる帯電手段と、
前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成すると共に、画像形成時の条件で露光した第１の露光部と、前記第１の露光部よりも低電位となるように露光した第２の露光部と、を前記像担持体に形成する露光手段と、
前記像担持体上の静電潜像に現像剤を供給して現像を行うことにより前記像担持体に現像剤像を形成する現像手段と、
前記像担持体に形成された現像剤像を記録材に転写させる転写手段と、
前記転写手段に所定の直流電圧が印加された際に、前記第１の露光部の領域及び前記第２の露光部の領域のそれぞれに対して、前記転写手段から転写位置を通過してそれぞれ流れる第１の直流電流及び第２の直流電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記像担持体への画像形成条件を変更する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記第２の露光部は、
露光量の変化に対して電位の変化が飽和する領域である、
ことを特徴とする請求項１から請求項８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、電子写真方式を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光導電体からなる感光ドラムを具備した複写装置等の電子写真方式を採用した画像形成装置が知られている。ここで、電子写真方式を採用した画像形成装置は、電子写真画像形成方式を用いて記録材に画像を形成する装置である。かかる画像形成装置は、例えば電子写真複写機、レーザービームプリンタ若しくはＬＥＤプリンタ等の電子写真プリンタ、ファクシミリ装置又はワードプロセッサ等である。
【０００３】
かかる感光ドラムは、長期使用に伴う劣化により濃度変動を起こす。その原因としては、感光ドラムの表面の電荷保持層の磨耗による膜厚減少又は感光層（電荷発生層）の繰り返される露光による疲労が挙げられる。
【０００４】
感光ドラムの電荷保持層の膜厚減少が進行した場合には、静電容量の増加によって帯電電位の上昇を生じ、それに伴い静電潜像部の帯電電位と露光電位との差分（潜像コントラスト）の上昇を生じる。このような帯電電位の上昇は、帯電バイアスに直流成分のみを印加する構成で顕著に発生する。
【０００５】
また、感光層（電荷発生層）は露光を繰り返されることによって高分子構造が変化し、露光吸収率が変化してイオン対発生効率が低下することで、静電潜像部の露光電位が上昇する。
【０００６】
更に、製造条件による塗工膜厚のばらつき又は温度条件等の環境特性に伴う感度変動によって、感光層の露光によるイオン対発生量が変動することで、静電潜像部の露光電位が変動する。
【０００７】
このような帯電電位の上昇又は静電潜像部の露光電位の変動により、帯電電位又は静電潜像部の露光電位が不安定となった場合には、出力画像の濃度が適正でなくなるという課題がある。
【０００８】
これに対して、特許文献１は、静電潜像部の表面電位を検出する電位センサを設け、電位センサの電位検出結果に応じて画像形成条件を変更して出力画像の濃度補正を行う画像形成装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−０６５２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１においては、電位センサを設ける必要があるという課題を有する。
【００１１】
本発明の目的は、電位センサを用いずに像担持体の表面電位を判定することが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成すると共に、画像形成時の条件で露光した第１の露光部と、前記第１の露光部よりも低電位となるように露光した第２の露光部と、を前記像担持体に形成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像に現像剤を供給して現像を行う現像手段と、前記帯電手段に所定の直流電圧が印加された際に、前記第１の露光部の領域及び前記第２の露光部の領域のそれぞれに対して、前記帯電手段から帯電位置を通過してそれぞれ流れる第１の直流電流及び第２の直流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記像担持体への画像形成条件を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して前記像担持体に静電潜像を形成すると共に、画像形成時の条件で露光した第１の露光部と、前記第１の露光部よりも低電位となるように露光した第２の露光部と、を前記像担持体に形成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像に現像剤を供給して現像を行うことにより前記像担持体に現像剤像を形成する現像手段と、前記像担持体に形成された現像剤像を記録材に転写させる転写手段と、前記転写手段に所定の直流電圧が印加された際に、前記第１の露光部の領域及び前記第２の露光部の領域のそれぞれに対して、前記転写手段から転写位置を通過してそれぞれ流れる第１の直流電流及び第２の直流電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段の検出結果に基づいて、前記像担持体への画像形成条件を変更する制御手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電位センサを用いずに像担持体の表面電位を判定することが可能な画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る感光ドラムの一部断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る非露光部電位ＶＤの補正処理を示すフロー図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る感光ドラムの表面の電位変動を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る感光ドラムに流れる直流電流と感光ドラムの表面電位との関係を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る光量と露光部電位との関係を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る帯電バイアスと感光ドラムの表面電位との関係を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る通常露光部電位ＶＬの補正処理を示すフロー図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係る帯電バイアスの補正前後の光量と露光部電位との関係を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る通常露光部電位ＶＬの補正処理を示すフロー図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る通常露光部電位ＶＬの補正処理における感光ドラムの表面電位の変動を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係る感光ドラム表面の電位変動と感光ドラムに流れる直流電流との関係を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係る帯電バイアスの補正前後の光量と露光部電位との関係を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る非露光部電位ＶＤの補正処理を示すフロー図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る感光ドラムの表面の電位変動を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態４に係る転写装置の模式図である。
【図１７】本発明の実施の形態４に係る非露光部電位ＶＤの補正処理を示すフロー図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る感光ドラムの表面の電位変動を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態１に係る画像形成装置１００の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。
【００１８】
画像形成装置１００は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、高圧印加部３と、電流検知部４と、露光部５と、現像部６と、転写ローラ７と、クリーニング部８と、定着部９と、濃度制御部２７と、を有している。
【００１９】
像担持体としての感光ドラム１は、装置本体に回転自在に軸支されており、図示しない駆動部により駆動されて図１の矢印Ｒ１方向に回転する。感光ドラム１は、図２に示すように、下方から上方に向けて素管層１３、下引層１２、感光層（電荷発生層）１１及び電荷保持層１０の順に積層されて構成されている。
【００２０】
帯電手段としての帯電ローラ２は、感光ドラム１に接触し、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。帯電ローラ２は、高圧印加部３から帯電バイアスが印加された際に感光ドラム１に電圧を印加して、感光ドラム１の表面に形成された感光層を帯電させる。帯電ローラ２は、接触帯電方式により感光ドラム１を帯電させる。
【００２１】
高圧印加部３は、直流電圧及び交流電圧の一方又は両方からなる帯電バイアスを帯電ローラ２に印加する。
【００２２】
電流検出手段としての電流検知部４は、帯電ローラ２に高圧の帯電バイアスが印加された際に帯電ローラ２から帯電位置を通過して感光ドラム１に流れる直流電流を検知し、検知した直流電流の電流値を濃度制御部２７に出力する。
【００２３】
露光手段としての露光部５は、帯電した感光ドラム１に対して原稿画像に対応した像露光を施すことにより、露光量に応じて感光ドラム１の表面を除電して、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００２４】
現像手段としての現像部６は、感光ドラム１に形成されている静電潜像（像担持体上の静電潜像）に対して帯電した現像剤としてのトナーを供給して付着させることにより静電潜像を現像して、可視画像（現像剤像）としてのトナー像を感光ドラム１に形成する。
【００２５】
転写手段としての転写ローラ７は、導電性弾性ローラであり、ローラ軸線が感光ドラム１のドラム軸線と略平行になるように配置され、感光ドラム１に対して所定の押圧力で接触している。転写ローラ７は、感光ドラム１の表面に形成されているトナー像を記録材Ｐに転写させる。転写ローラ７は、トナー像を転写させた記録材Ｐを定着部９に向けて搬送する。
【００２６】
クリーニング部８は、感光ドラム１の表面に残留したトナーを除去して、感光ドラム１を次の画像形成工程が可能な状態にする。
【００２７】
定着部９は、転写ローラ７により搬送されてきた記録材Ｐにトナー像を定着させる。
【００２８】
制御手段としての濃度制御部２７は、電流検知部４から入力する電流値に基づいて、感光ドラム１の非露光部の帯電電位を算出する処理、及び感光ドラム１の耐久による非露光部の帯電電位の変動を補正する処理を行う。また、濃度制御部２７は、電流検知部４から入力する電流値に基づいて、感光ドラム１の通常露光部の帯電電位を算出する処理、及び感光ドラム１の耐久による通常露光部の帯電電位の変動を補正する処理を行う。
【００２９】
濃度制御部２７は、電流検知部４の検出結果に基づいて、感光ドラム１への画像形成条件を変更して出力画像の濃度を補正する。画像形成条件としては、高圧印加部３の出力電圧、露光部５の光量、現像部６の現像条件、又は入力原稿に対して静電潜像パターンを決定する画像処置条件のうち少なくともいずれか１つである。
【００３０】
＜非露光部電位ＶＤの補正処理＞
本発明の実施の形態１に係る非露光部電位ＶＤの補正処理について、図３から図７を参照しながら、詳細に説明する。
【００３１】
図３に示す非露光部電位ＶＤの補正処理は、画像形成装置１００の図示しない本体扉の開閉時、電源投入時、通紙枚数が所定枚数に達する毎、温度が所定温度以上変化した際、又は湿度が所定湿度以上変化した際であって、画像形成ジョブ時以外に開始される。所定枚数は、ここでは１０００枚を例示する。
【００３２】
まず、電流検知部４は、直流電流の検知を開始（直流電流検知ＯＮ）する（Ｓ１）。
【００３３】
次に、感光ドラム１は、駆動を開始（感光ドラム駆動ＯＮ）する（Ｓ２）。
【００３４】
次に、帯電ローラ２は、画像形成時の帯電バイアスが高圧印加部３から印加されることにより、感光ドラム１に対して画像形成時の帯電バイアスの印加を開始し（Ｓ３）、感光ドラム１の表面を一様に帯電させる。この際、感光ドラム１の表面の帯電電位は、図４に示す非露光部電位ＶＤとなる。非露光部電位ＶＤ、ここでは−５５０Ｖを例示する。
【００３５】
次に、露光部５は、画像形成時の露光強度としての光量で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に通常露光部（第１の露光部）を形成する（Ｓ４）。この際、通常露光部の電位は、図４に示す通常露光部電位ＶＬになる。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μＪ／ｃｍ２を例示する。
【００３６】
次に、露光部５は、画像形成時よりも高い光量（露光強度）で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面の通常露光部を形成した箇所と異なる箇所に強露光部（第２の露光部）を形成する（Ｓ５）。この際、強露光部の電位は、通常露光部電位ＶＬよりも低電位の図４に示す強露光部電位ＶＬｌｏｗになる。なお、露光部５により露光する際の光量は、感光ドラム１の処方に応じて変更可能である。画像形成時よりも高い光量は、ここでは０．３５μJ／ｃｍ２を例示する。また、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、ここでは−２００Ｖを例示する。
【００３７】
このように感光ドラム１の表面には、ステップＳ４及びステップＳ５の処理により、通常露光部電位ＶＬと強露光部電位ＶＬｌｏｗとが形成される。
【００３８】
次に、帯電ローラ２は、検知用の帯電バイアスが高圧印加部３から印加されることにより、回転する感光ドラム１に対して検知用の帯電バイアスを印加して感光ドラム１を再帯電させる（Ｓ６）。この際、感光ドラム１の表面の電位は、図４に示す検知用電位Ｖｓｔとなる。
【００３９】
次に、電流検知部４は、再帯電することにより強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１の強露光部に流れる直流電流（ＤＣ電流）Ｉｓｔ（第２の直流電流）を検知する（Ｓ７）。電流検知部４は、均一な検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流を検知することができる。なお、通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流については後述する。
【００４０】
次に、濃度制御部２７は、電流検知部４により検知した直流電流Ｉｓｔに基づいて、非露光部の帯電電位である検知用電位Ｖｓｔを算出する（Ｓ８）。
【００４１】
具体的には、予め実験によって求めた直流電流ｘと感光ドラム１の表面電位ｙとの関係は、強露光部電位ＶＬｌｏｗが−２００Ｖである場合に、図５に示すように（１）式で表される。
【００４２】
ｙ=−７．５ｘ＋（−２００）    （１）
【００４３】
なお、（１）式は、感光ドラム１の処方に応じて変更可能である。
【００４４】
濃度制御部２７は、電流検知部４により検知した直流電流Ｉｓｔを（１）式に代入することで、検知用電位Ｖｓｔを算出する。
【００４５】
例えば、濃度制御部２７は、強露光部電位ＶＬｌｏｗが−２００Ｖであり、再帯電により強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流Ｉｓｔが４０μＡである場合に、（１）式を用いて（２）式により検知用電位Ｖｓｔを算出する。
【００４６】
検知用電位Ｖｓｔ=−７．５×４０−２００＝−５００        （２）
【００４７】
ここで、強露光の特性について図６を用いて説明する。図６は、適正時（初期）の非露光部電位ＶＤ＝−５５０Ｖと耐久後の非露光部電位ＶＤ＝−６５０Ｖとにおける光量と露光部電位との関係を示すものである。また、図６は、光量０．１５μＪ／ｃｍ２で通常露光、及び光量＝０．３５μＪ／ｃｍ２で強露光を行ったときの露光部電位を示している。図６に示すように、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、光量が変化しても露光部電位がほぼ変動せずに飽和する領域であり、通常露光部電位ＶＬに比べて、耐久によってほぼ変動しないという特性を持っている。従って、非露光部電位ＶＤの補正処理では、強露光部電位ＶＬｌｏｗを基準電位とする。
【００４８】
次に、濃度制御部２７は、画像形成に最適な非露光部電位ＶＤを読み込む（Ｓ９）。最適な非露光部電位ＶＤの値は、画像濃度、かぶり（地肌汚れ）又は濃度諧調性等において最適な画像が得られるように予め実験によって求められている。最適な非露光部電位ＶＤの値は、ここでは−６５０Ｖを例示する。なお、最適な非露光部電位ＶＤの値は、感光ドラム１の特性又は現像の特性に応じて変更可能である。
【００４９】
次に、濃度制御部２７は、画像形成に最適な非露光部電位ＶＤにするために、検知用電位Ｖｓｔを形成したときの高圧印加部３の出力電圧を補正し（Ｓ１０）、高圧印加部３から帯電ローラ２に印加される画像形成時の帯電バイアスを設定する。
【００５０】
具体的には、濃度制御部２７は、（２）式より算出した検知用電位Ｖｓｔが−５００Ｖである場合に、非露光部電位ＶＤを最適な−６５０Ｖにするために、検知用電位Ｖｓｔを形成したときの高圧印加部３の出力電圧に−１５０Ｖを追加する。つまり、濃度制御部２７は、高圧印加部３の出力電圧を補正することにより、画像形成に最適な非露光部電位ＶＤとして−６５０Ｖを得る。これは、高圧印加部３から帯電ローラ２に印加される電圧と感光ドラム１の表面電位との図７に示す関係より、放電開始電圧以降の感光ドラム１の表面電位の傾きは１になることから明らかとなる。
【００５１】
＜通常露光部電位ＶＬの補正処理＞
本発明の実施の形態１に係る通常露光部電位ＶＬの補正処理について、図４、図８及び図９を参照しながら、詳細に説明する。
【００５２】
なお、図８において、図３と同一処理である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００５３】
図８より、ステップＳ７の処理に続いて、電流検知部４は、図４に示すように、再帯電することにより通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１の通常露光部に流れる直流電流Ｉｓｔ（第１の直流電流）を検知する（Ｓ２１）。
【００５４】
次に、濃度制御部２７は、ステップＳ７で検知した直流電流ＩｓｔとステップＳ２１で検知した直流電流Ｉｓｔとを比較して、ステップＳ７で検知した直流電流ＩｓｔとステップＳ２１で検知した直流電流Ｉｓｔとの差分の電流量を求める。そして、濃度制御部２７は、求めた差分の電流量を（１）式に代入して通常露光部の帯電電位である通常露光部電位ＶＬを求める（Ｓ２２）。
【００５５】
具体的には、濃度制御部２７は、ステップＳ７で検知した直流電流Ｉｓｔが４０μＡ、及びステップＳ２１で検知した直流電流Ｉｓｔが３０μＡの場合に、差分の電流量として１０μＡ（差分の電流量＝４０μＡ−３０μＡ＝１０μＡ）を求める。そして、濃度制御部２７は、求めた差分の電流量を（１）式に代入した（３）式により通常露光部電位ＶＬを求める。
【００５６】
通常露光部電位ＶＬ=−７．５×１０＋（-２００）＝−２７５Ｖ      （３）
【００５７】
次に、濃度制御部２７は、適正時（初期値）の通常露光部電位ＶＬｓｔと、耐久変動した通常露光部電位ＶＬと、の差β（β＝ＶＬ−ＶＬｓｔ）を算出する。濃度制御部２７は、算出した差βが閾値Ｘ以下であるか否かを判定する（Ｓ２３）。閾値Ｘは、ここでは３０Ｖを例示する。
【００５８】
濃度制御部２７は、差βが閾値Ｘより大きい場合に（Ｓ２３：Ｎｏ）、通常露光部電位ＶＬの電位変動が大きいことから、重度に光疲労が進行していると判断し、図９に示すように、画像形成時の光量を所定量増加させる補正を行う（Ｓ２４）。補正前の光量は、ここでは０．１５μｍ／ｃｍ２を例示する。また、補正後の光量は、ここでは０．２０μｍ／ｃｍ２を例示する。
【００５９】
これにより、通常露光部電位ＶＬを通常露光部電位ＶＬｓｔに近い値にすることができる。このように、濃度制御部２７は、耐久による通常露光部電位ＶＬの電位変動を、露光部５の光量を補正することによって補正する。
【００６０】
一方、濃度制御部２７は、差βが閾値Ｘ以下の場合に（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、通常露光部電位ＶＬの電位変動が小さいことから、光疲労の進行が軽度だと判断し、通常露光の初期光量の補正を行わない（Ｓ２５）。
【００６１】
このように、本実施の形態によれば、非露光部電位ＶＤ及び通常露光部電位ＶＬを精度良く補正することで、より適正な濃度の画像を出力することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、画像形成の枚数が所定の枚数となる毎に、耐久で変動した感光ドラム１の電位変動を高圧印加部３の印加電圧、露光部５の光量を変更することで濃度補正を行うことにより、耐久による画像濃度の変動を抑制することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態において、感光層１１の潜像部の露光電位の変動は、装置内温度の変動によっても生じるため、装置内温度の変化量が所定値以上になった際に、本実施の形態による補正を行ってもよい。
【００６４】
また、本実施の形態は、直流成分の帯電バイアスを印加する場合に限らず、直流成分に交流成分を重畳した交番電圧の帯電バイアスを印加する場合にも適用することができる。
【００６５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る画像形成装置は図１及び図２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００６６】
＜通常露光部電位ＶＬの補正処理＞
本発明の実施の形態２に係る通常露光部電位ＶＬの補正処理について、図１０から図１３を参照しながら、詳細に説明する。
【００６７】
なお、図１１において、横軸は感光ドラム１の周方向の位置を示している。
【００６８】
図１０に示す通常露光部電位ＶＬの補正処理は、画像形成装置１００の図示しない本体扉の開閉時、電源投入時、通紙枚数が所定枚数に達する毎、温度が所定温度以上変化した際、又は湿度が所定湿度以上変化した際であって、画像形成ジョブ時以外に開始される。
【００６９】
まず、電流検知部４は、直流電流の検知を開始する（Ｓ３１）。この際に、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ａ）に示す状態になっている。
【００７０】
次に、感光ドラム１は、駆動を開始する（Ｓ３２）。
【００７１】
次に、帯電ローラ２は、所定の直流電圧としての検知用の帯電バイアスが高圧印加部３から印加されることにより、感光ドラム１に対して検知用の帯電バイアスを印加する（Ｓ３３）。これにより、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ｂ）に示すように、非露光部電位ＶＤとなる。検知用の帯電バイアスは、ここでは−１０５０Ｖを例示する。
【００７２】
次に、露光部５は、画像形成時よりも高い光量で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に強露光部を形成する（Ｓ３４）。これにより、感光ドラム１の表面には、図１１（ｃ）に示すように、強露光部電位ＶＬｌｏｗの強露光部が形成される。強露光部電位ＶＬｌｏｗは、光量が変化しても露光部電位がほぼ変動せずに飽和する領域であり、通常露光部電位ＶＬに比べて、耐久によってほぼ変動しないという特性を持っている。強露光部電位ＶＬｌｏｗは、ここでは−２００Ｖを例示する。
【００７３】
次に、帯電ローラ２は、ステップＳ３で印加した帯電バイアスよりも負の方向に大きい直流電圧の帯電バイアスが高圧印加部３から印加されることにより、感光ドラム１に対して高圧印加部３から印加された帯電バイアスを印加する（Ｓ３５）。これにより、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ｄ）に示すように、検知用電位Ｖｓｔとなる。通常露光部電位ＶＬの補正処理では、この検知用電位Ｖｓｔを基準電位とする。ステップＳ３５で感光ドラム１に印加される帯電バイアスは、ここでは−１２００Ｖを例示する。
【００７４】
ここで、ステップＳ３５で感光ドラム１に印加する帯電バイアスを、ステップＳ３３で感光ドラム１に印加する帯電バイアスよりも負の方向に大きくする理由を説明する。
【００７５】
帯電ローラ２に印加を開始した際の帯電バイアスで強露光部を検知用電位Ｖｓｔまで再帯電する場合、強露光部は強い光量で電位を形成されているため、感光ドラム１の処方や帯電ローラ２の帯電特性によっては検知用電位Ｖｓｔまで上がらないことがある。これに対して、強い帯電バイアスで強露光部を検知用電位Ｖｓｔまで再帯電した場合、通常露光部電位ＶＬ及び強露光部電位ＶＬｌｏｗは安定して検知用電位Ｖｓｔまで上昇し、全体的に均一な電位を形成することができる。
【００７６】
次に、電流検知部４は、均一な検知用電位Ｖｓｔの感光ドラム１において、図１１（ｄ）において矢印で示す強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｓｔを検知する（Ｓ３６）。
【００７７】
次に、濃度制御部２７は、強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流Ｉｓｔと、予め実験によって求めた直流電流と感光ドラム１の電位変動との関係と、に基づいて検知用電位Ｖｓｔを算出する（Ｓ３７）。直流電流Ｉと感光ドラム１の電位変動ΔＶとの関係は、ここでは図１２に示すΔＶ＝−１００Ｉとなる関係を例示する。
【００７８】
具体的には、濃度制御部２７は、強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流Ｉｓｔ＝６μＡの場合に、図１２に示す関係より感光ドラム１の電位変動ΔＶｓｔ＝−６００Ｖを求める。これより、濃度制御部２７は、強露光部電位ＶＬｌｏｗにおいて−２００Ｖから−６００Ｖの電位変動が起こったこととなり、検知用電位Ｖｓｔ＝−８００Ｖを求める。
【００７９】
次に、電流検知部４は、均一な検知用電位Ｖｓｔの感光ドラム１において、図１１（ｅ）において矢印で示す非露光部電位ＶＤから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流ＩＤを検知する（Ｓ３８）。
【００８０】
次に、濃度制御部２７は、通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流Ｉｓｔと、予め実験によって求めた直流電流と感光ドラム１の電位変動との関係と、に基づいて非露光部電位ＶＤを算出する（Ｓ３９）。
【００８１】
具体的には、濃度制御部２７は、通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流Ｉｓｔ＝１．５μＡの場合に、図１２に示す関係より感光ドラム１の電位変動ΔＶｓｔ＝−１５０Ｖを求める。これより、濃度制御部２７は、非露光部電位ＶＤから−１５０Ｖの電位変動ΔＶｓｔが起こったときに−８００Ｖになるので、非露光部電位ＶＤ＝−８００Ｖ−（−１５０Ｖ）＝−６５０Ｖを求めることができる。
【００８２】
次に、濃度制御部２７は、非露光部電位の変化量として、適正時（初期値）の非露光部電位ＶＤｓｔと耐久変動した非露光部電位ＶＤとの差α（α＝ＶＤ−ＶＤｓｔ）を算出する。
【００８３】
次に、露光部５は、感光ドラム１の検知用電位Ｖｓｔを下げるために、画像形成時の光量で所定時間感光ドラム１を露光する（Ｓ４０）。これにより、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ｆ）に示すように、通常露光部電位ＶＬになる。
【００８４】
次に、帯電ローラ２は、ステップＳ３で印加した帯電バイアスから差α低下させた帯電バイアスが高圧印加部３から印加され、高圧印加部３から印加された差α低下させた帯電バイアスを感光ドラム１に印加する。例えば、帯電ローラ２は、図１３に示すように、ステップＳ３３で印加した帯電バイアスから差α低下させた帯電バイアスを感光ドラム１に対して印加する。
【００８５】
これにより、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ｇ）に示すように、非露光部電位ＶＤを補正した非露光部電位ＶＤｓｔになる（Ｓ４１）。なお、帯電ローラ２は、電流検知の誤差などの要因でα＜０となる場合は、耐久による変動はないため、非露光部電位ＶＤの補正を行わない。
【００８６】
次に、露光部５は、画像形成時の光量で所定時間露光を行う（Ｓ４２）。これにより、感光ドラム１の表面には、図１１（ｈ）に示すように、通常露光部電位ＶＬの通常露光部が形成される。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μｍ／ｃｍ２を例示する。
【００８７】
次に、帯電ローラ２は、ステップＳ３３で印加した帯電バイアスよりも負の方向に大きい直流電圧の帯電バイアスが高圧印加部３から印加されることにより、感光ドラム１に対して高圧印加部３から印加された帯電バイアスを印加する（Ｓ４３）。これにより、感光ドラム１の表面電位は、図１１（ｉ）に示すように、検知用電位Ｖｓｔになる。
【００８８】
次に、電流検知部４は、図１１（ｉ）に矢印で示す通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れた直流電流ＩＬを検知する（Ｓ４４）。
【００８９】
次に、濃度制御部２７は、通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流ＩＬと、予め実験によって求めた直流電流と感光ドラム１の電位変動との関係と、に基づいて通常露光部電位ＶＬを算出する（Ｓ４５）。
【００９０】
具体的には、濃度制御部２７は、通常露光部電位ＶＬから検知用電位Ｖｓｔとなるまでの直流電流ＩＬ＝５μＡの場合に、図１２に示す関係より感光ドラム１の電位変動ΔＶｓｔ＝−５００Ｖを求める。これより、濃度制御部２７は、通常露光部電位ＶＬから−５００Ｖの電位変動が起こったときに−８００Ｖになることがわかるので、通常露光部電位ＶＬ＝−８００Ｖ−（−５００Ｖ）＝−３００Ｖを求めることができる。
【００９１】
次に、濃度制御部２７は、適正時（初期値）の通常露光部電位ＶＬｓｔと、耐久変動した通常露光部電位ＶＬとの差β（β＝ＶＬ−ＶＬｓｔ）を算出し、差βが閾値Ｘ以下であるか否かを判定する（Ｓ４６）。閾値Ｘは、ここでは３０Ｖを例示する。
【００９２】
濃度制御部２７は、差βが閾値Ｘより大きい場合に（Ｓ４６：Ｎｏ）、通常露光部電位ＶＬの電位変動が大きいことから、重度に光疲労が進行していると判断し、ステップＳ４２において露光した際の画像形成時の光量（露光強度）を変更する（Ｓ４７）。具体的には、濃度制御部２７は、画像形成時の光量０．１５μｍ／ｃｍ２を０．２０μｍ／ｃｍ２に補正する。
【００９３】
これにより、通常露光部電位ＶＬを通常露光部電位ＶＬｓｔに近い値にすることができる。このように、濃度制御部２７は、耐久による通常露光部電位ＶＬの電位変動を、露光部５の光量を補正することによって補正する。
【００９４】
一方、濃度制御部２７は、差βが閾値Ｘ以下の場合に（Ｓ４６：Ｙｅｓ）、通常露光部電位ＶＬの電位変動が小さいことから、光疲労の進行が軽度だと判断し、ステップＳ４２において露光した際の画像形成時の光量を補正しない（Ｓ４８）。
【００９５】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る画像形成装置は図１及び図２と同一構成であるので、その説明を省略する。
【００９６】
＜非露光部電位ＶＤの補正処理＞
本発明の実施の形態３に係る非露光部電位ＶＤの補正処理について、図１４及び図１５を参照しながら、詳細に説明する。
【００９７】
なお、図１４において、図３と同一処理である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【００９８】
図１４に示す非露光部電位ＶＤの補正処理は、画像形成装置１００の図示しない本体扉の開閉時、電源投入時、通紙枚数が所定枚数に達する毎、温度が所定温度以上変化した際、又は湿度が所定湿度以上変化した際であって、画像形成ジョブ時以外に開始される。
【００９９】
まず、電流検知部４は、直流電流の検知を開始する（Ｓ５１）。
【０１００】
次に、感光ドラム１は、駆動を開始する（Ｓ５２）。
【０１０１】
次に、高圧印加部３は、強露光部電位ＶＬｌｏｗの強露光部を生成する帯電バイアスの帯電ローラ２に対する印加を開始して、感光ドラム１の表面に第２の電位部としての低電位部を形成する（Ｓ５３）。低電位部の帯電電位は、画像形成時よりも低い電位であり、図１５に示す非露光部電位ＶＤｓｔとなる。なお、低電位とは電位の絶対値が小さいことを示すものである。
【０１０２】
次に、露光部５は、画像形成時の光量で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に強露光部を形成する（Ｓ５４）。強露光部の電位は、図１５に示す強露光部電位ＶＬｌｏｗとなる。強露光部電位ＶＬｌｏｗは、耐久によって変動しないため、基準電位となる。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μＪ／ｃｍ２を例示する。また、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、ここでは−２００Ｖを例示する。なお、露光部５により露光する際の光量は、求められる画質等に応じて変更可能である。また、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、感光ドラム１の処方等に応じて変更可能である。
【０１０３】
次に、高圧印加部３は、画像形成時の帯電バイアスの帯電ローラ２に対する印加を開始して、感光ドラム１の表面に第１の電位部としての通常電位部を形成する（Ｓ５５）。通常電位部の帯電電位は、画像形成時の電位であり、図１５に示す非露光部電位ＶＤとなる。
【０１０４】
次に、露光部５は、画像形成時の光量で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に通常露光部を形成する（Ｓ５６）。通常露光部の電位は、図１５に示す通常露光部電位ＶＬとなる。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μＪ／ｃｍ２を例示する。なお、露光部５により露光する際の光量は、求められる画質等に応じて変更可能である。
【０１０５】
次に、高圧印加部３は、検知用の帯電バイアスを帯電ローラ２に印加する。これにより、帯電ローラ２は、回転する感光ドラム１の通常露光部電位ＶＬの通常露光部と強露光部電位ＶＬｌｏｗの強露光部とを再帯電させる。この際、感光ドラム１の表面の電位は、図１５に示す検知用電位Ｖｓｔとなる。
【０１０６】
次に、電流検知部４は、再帯電することにより強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位Ｖｓｔとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｓｔを検知する（Ｓ５７）。
【０１０７】
そして、この後、非露光部電位ＶＤの補正処理は、ステップＳ８の処理に進む。
【０１０８】
なお、本実施の形態における通常露光部電位ＶＬの補正処理は、図１４のステップＳ  ５１からステップＳ５７までの処理を実行した後に、図８のステップＳ２１からステップＳ２５までの処理を実行するため、その詳細な説明を省略する。
【０１０９】
（実施の形態４）
＜転写装置の構成＞
本発明の実施の形態４に係る画像形成装置２００の構成について、図１６を参照しながら、詳細に説明する。
【０１１０】
なお、図１６において、図１と同一構成である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１１１】
画像形成装置２００は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、高圧印加部３と、露光部５と、現像部６と、転写ローラ７と、クリーニング部８と、定着部９と、電流検知部５４と、高圧印加部５５と、濃度制御部５７と、を有している。なお、図１６では、現像部６、クリーニング部８及び定着部９の記載を省略している。
【０１１２】
電流検知部５４は、転写ローラ７から転写位置を通過して感光ドラム１に流れる転写バイアスの直流成分である直流電流を検知し、検知した電流値を濃度制御部５７に出力する。
【０１１３】
高圧印加部５５は、電流検知部５４を介して転写ローラ７に接続されており、転写ローラ７に対して転写バイアスを印加する。
【０１１４】
制御手段としての濃度制御部５７は、電流検知部５４から入力する電流値に基づいて、感光ドラム１の非露光部の帯電電位を算出する処理、及び感光ドラム１の耐久による非露光部の帯電電位の変動を補正する処理を行う。また、濃度制御部５７は、電流検知部５４から入力する電流値に基づいて、感光ドラム１の通常露光部の帯電電位を算出する処理、及び感光ドラム１の耐久による通常露光部の帯電電位の変動を補正する処理を行う。この際、濃度制御部５７は、高圧印加部３の出力電圧、露光部５の露光量、現像部６の現像条件、又は入力原稿に対して静電潜像パターンを決定する画像処置条件等を変更して出力画像の濃度を補正する。
【０１１５】
＜非露光部電位ＶＤの補正処理＞
本発明の実施の形態４に係る非露光部電位ＶＤの補正処理について、図１７及び図１８を参照しながら、詳細に説明する。
【０１１６】
なお、図１７において、図４と同一処理である部分については同一符号を付して、その説明を省略する。
【０１１７】
図１８に示す非露光部電位ＶＤの補正処理は、画像形成装置１００の図示しない本体扉の開閉時、電源投入時、通紙枚数が所定枚数に達する毎、温度が所定温度以上変化した際、又は湿度が所定湿度以上変化した際であって、画像形成ジョブ時以外に開始される。
【０１１８】
まず、電流検知部５４は、直流電流の検知を開始する（Ｓ６１）。
【０１１９】
次に、感光ドラム１は、駆動を開始する（Ｓ６２）。
【０１２０】
次に、高圧印加部３は、強露光部電位ＶＬｌｏｗの強露光部を生成する帯電バイアスの帯電ローラ２に対する印加を開始して、感光ドラム１の表面に低電位部を形成する（Ｓ６３）。低電位部の帯電電位は、図１８に示す非露光部電位ＶＤｓｔとなる。
【０１２１】
次に、露光部５は、画像形成時の光量（露光強度）で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に強露光部を形成する（Ｓ６４）。強露光部の電位は、図１８に示す強露光部電位ＶＬｌｏｗとなる。強露光部電位ＶＬｌｏｗは、耐久によって変動しないため、基準電位となる。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μＪ／ｃｍ２を例示する。また、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、ここでは−２００Ｖを例示する。なお、露光部５により露光する際の光量は、求められる画質等に応じて変更可能である。また、強露光部電位ＶＬｌｏｗは、感光ドラム１の処方等に応じて変更可能である。
【０１２２】
次に、高圧印加部３は、画像形成時の帯電バイアスの帯電ローラ２に対する印加を開始して、感光ドラム１の表面に通常電位部を形成する（Ｓ６５）。通常電位部の帯電電位は、図１８に示す非露光部電位ＶＤとなる。
【０１２３】
次に、露光部５は、画像形成時の光量（露光強度）で所定の時間露光を行って、感光ドラム１の表面に通常露光部を形成する（Ｓ６６）。通常露光部の電位は、図１８に示す通常露光部電位ＶＬとなる。画像形成時の光量は、ここでは０．１５μＪ／ｃｍ２を例示する。なお、露光部５により露光する際の光量は、求められる画質等に応じて変更可能である。
【０１２４】
次に、高圧印加部５５は、検知用の転写バイアスを転写ローラ７に印加する（Ｓ６７）。これにより、転写ローラ７は、回転する感光ドラム１の通常露光部電位ＶＬの通常露光部と強露光部電位ＶＬｌｏｗの強露光部とを再帯電させる。この際、感光ドラム１の表面の電位は、図１８に示す検知用電位ＶＤとなる。
【０１２５】
次に、電流検知部５４は、再帯電することにより強露光部電位ＶＬｌｏｗから検知用電位ＶＤとなるまでに感光ドラム１に流れる直流電流Ｉｓｔを検知する（Ｓ６８）。
【０１２６】
そして、この後、非露光部電位ＶＤの補正処理は、ステップＳ８の処理に進む。
【０１２７】
なお、本実施の形態における通常露光部電位ＶＬの補正処理は、図１８のステップＳ  ６１からステップＳ６８までの処理を実行した後に、図９のステップＳ２１からステップＳ２５までの処理を実行するため、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
本発明は上記実施の形態１から実施の形態４に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１２９】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  高圧印加部
４  電流検知部
５  露光部
６  現像部
７  転写ローラ
８  クリーニング部
９  定着部
１０  電荷保持層
１１  感光層
１２  下引層
１３  素管層
２７  濃度制御部
５４  電流検知部
５５  高圧印加部
５７  濃度制御部
１００  画像形成装置
２００  画像形成装置
【図１】
2019049642.tif 000003
【図２】
2019049642.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019049642.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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