(57)【要約】【課題】像担持体上の静電潜像の表面電位を測定する際に、露光前領域の電界の影響で生じる測定誤差を軽減し、小型化と画質安定化を可能とした画像形成装置及び方法を提供する。【解決手段】画像形成装置は、画像形成制御部7を有する。画像形成制御部7は、予め求めた静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定し、決定した誤差補正値と電位測定器で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求め、この補正済電位測定値に基づいて画像形成装置を制御する。【選択図】図2
2008139834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体の表面を帯電せしめる帯電器と、
該像担持体の表面を露光する露光器と、
該帯電器及び該露光器により該像担持体の表面に形成される静電潜像の表面電位を測定する電位測定器と、
該静電潜像を顕像化せしめる現像器と、
画像形成条件を制御する画像形成制御部と、
を有し、
該画像形成制御部は、予め求めた前記静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定し、該決定した誤差補正値と前記電位測定器で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求め、該補正済電位測定値に基づいて、該帯電器と該露光器と該現像器のうちの少なくとも1つを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係が記憶され、潜像帯電状態信号に基づいて該潜像の帯電状態に対応した誤差補正値を前記画像形成制御部へ出力する誤差補正値出力部と、
前記電位測定器から出力される電位測定値と、前記誤差補正値出力部から出力される誤差補正値とに基づいて演算処理し、その結果を補正済電位測定値として前記画像形成制御部へ出力する測定誤差補正部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係を表す情報として、少なくとも2組以上の前記潜像の帯電状態と該帯電状態に対応する誤差補正値との組み合わせの集合が前記誤差補正値出力部に記憶されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係を表す情報として、前記潜像の帯電状態の帯電密度に比例する数値を変数とする誤差補正値関数が前記誤差補正値出力部に記憶されることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潜像の帯電状態は、前記帯電器により帯電された後に前記露光器による露光が施されずに前記電位測定器の測定領域に到達する第1の潜像の帯電状態と、前記帯電器により帯電された後に前記露光器による露光が施されて前記電位測定器の測定領域に到達する第2の潜像の帯電状態と、該第1の潜像の帯電状態の帯電密度よりも低く且つ該第2の潜像の帯電状態の帯電密度よりも高い帯電密度を有する第3の潜像の帯電状態とのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成制御部は、前記補正済電位測定値と制御目標値との差が0となる様に、前記帯電器と前記露光器と前記現像器のうちの少なくとも1つの駆動条件を調整することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体の表面を帯電せしめる帯電工程と、
該像担持体の表面を露光する露光工程と、
該帯電工程及び該露光工程で該像担持体の表面に形成される静電潜像の表面電位を測定する電位測定工程と、
該静電潜像を顕像化せしめる現像工程と、
予め求めた前記静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定する決定工程と、
該決定工程で決定した誤差補正値と前記電位測定工程で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求める演算処理工程と、
該演算処理工程で求めた補正済電位測定値に基づいて、前記帯電工程と前記露光工程と前記現像工程のうちの少なくとも1つを制御する制御工程と、
を含むことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタなどの電子写真方式を用いる画像形成装置、及び画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンタなどの画像形成装置において、常に安定した印刷画質を得るためには、像担持体の表面に形成される静電潜像（潜像ともいう）の帯電密度が常に適切な値になる様に帯電電圧や露光量などの画像形成条件を制御する必要がある。このため、帯電後或いは露光後の像担持体の表面電位を電位測定器で測定し、その測定結果を利用して画像形成条件を制御する機能を担う手段を画像形成装置に搭載することが従来から行われている。その種の画像形成装置として、帯電器及び露光器を用いて、帯電後に露光されない帯電密度の高い潜像と、帯電後に露光された帯電密度の低い潜像の2種類の潜像を形成し、その表面電位を測定する装置がある（特許文献1参照）。これらの潜像の表面電位が目標の表面電位となる様に帯電強度や露光強度などの画像形成条件を制御することにより、印刷画質の安定化を図っている。尚、本明細書において帯電密度とは単位面積あたりの電荷量のことである。
【０００３】
ここで用いられる電位測定器としては、像担持体の表面電位を非接触で測定することが可能な非接触式の電位測定器がより適している（特許文献2参照）。なぜなら、電位測定器を像担持体表面に接触させると、像担持体表面の静電潜像の帯電密度が変化したり、像担持体表面の磨耗や改質などにより帯電特性が部分的に変化したりする可能性があり、正常な電位測定や画質の安定化を妨げる恐れがあるからである。
【０００４】
また、電位測定の際には、様々な誤差要因の影響を受けて測定誤差が生じる。そのため、正確な電位測定を行うためには、この誤差要因の影響を除去するか、測定誤差分を補正する必要がある。誤差要因のうち、像担持体の帯電特性や電位測定器の駆動部品の経年劣化などの様な、変化の速度が緩やかな誤差要因に起因する測定誤差については、測定誤差分を補正する手段が有効である。こうした電位測定器として、次の様な装置が提案されている。この装置では、像担持体の表面を露光して帯電電荷を除去し、その表面電位を測定した測定値をオフセットとして記憶手段に保持しておく。その後、像担持体の表面に形成された潜像の表面電位を測定する際に、その測定値から上記オフセットを差し引くことにより測定誤差分を補正している（特許文献3参照）。
【特許文献１】特公昭62−10425号公報
【特許文献２】特開平6−242166号公報
【特許文献３】特開昭61−155863号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、画像形成装置の小型化を図る際には、画像形成装置の主要素である像担持体の小型化が必要である。図6を用いて説明すると、こうした像担持体1の小型化により、像担持体1の表面近傍に配置される帯電器2、露光器3、現像器5などといった構成要素は、電位測定器4に近接した状態で配置されることになる。この様な配置状況において、像担持体1上に形成される潜像の正確な表面電位を測定することは容易ではない。帯電器2や現像器5は高電位発生源を有しており、これらが、電位測定器4の測定面近傍の電界を乱し測定誤差を与えるからである。特に、像担持体1の表面内であって帯電器2と露光器3の間にあたる領域に存在する帯電密度の高い領域11は、電位測定器に最も近接し得る高電位発生源であり、最も大きな測定誤差を与える要因となり得る。この様な露光前の帯電密度の高い領域を本明細書では“露光前領域11”と呼ぶ。
【０００６】
上記の露光前領域11が潜像の表面電位の測定結果に与える測定誤差の大きさは、以下の3つの要因によって決定される。
【０００７】
1つ目は、露光前領域11と電位測定の対象となる像担持体表面の測定領域12との間の距離である。より正確に表現すると、像担持体1の表面上において、露光前領域11の端部すなわち露光器によって露光される露光位置13と、電位測定器4の測定面の直下にあたる測定領域中心14との間の距離である。像担持体を小型化する際に、この距離を短くすると測定誤差が増大する。その理由は、上記の距離が短くなると、露光前領域11から発生する電界が電位測定器4の測定面近傍の電界分布に与える影響が大きくなるからである。
【０００８】
2つ目は電位測定器4の測定距離15である。測定距離15とは、電位測定器4の測定面と像担持体表面との間の距離である。この測定距離を長くすると測定誤差が増大する。その理由は、測定距離が長くなると、像担持体表面の静電潜像が形成する電界に対する電位測定器の感度が弱まる一方で、露光前領域11が放射状に形成する電界の影響が強くなるからである。これを防ぐには測定距離15を短くすればよい。しかし、測定距離15を短くすると、電位測定時以外の状況において、像担持体1の表面と電位測定器4との間で放電が発生し、電位測定器4や像担持体1の表面が破壊される可能性が高まる。よって、測定距離15を短くしようとする解決手段は、画像形成装置の信頼性の観点から実施が困難である。
【０００９】
3つ目は、測定領域12の表面電位と露光前領域11の表面電位との電位差である。この電位差が大きいほど、測定誤差が増大する。その理由は、上記の電位差が大きくなると、像担持体1の表面の測定領域12が形成する電界の強度が、露光前領域11から発生する電界の強度に対して弱くなり、相対的に露光前領域11が形成する電界の影響が強くなるからである。
【００１０】
上記3つの要因のうち、1つ目及び2つ目については、測定結果への影響の大きさが像担持体1の大きさ及び露光位置13、電位測定器4の設置位置といった画像形成装置内部の空間設計要素によって決定される。これらの空間設計要素は、同一装置内において経時的な変化や破壊的な変化を除いて大きく変化することはない。従って、1つ目及び2つ目の要因が測定結果に与える測定誤差は時間に対してほぼ一定であるとみなすことができる。この様な測定誤差を減少させるには、実験的或いは数値解析的な手法で測定誤差の値を求め、これをオフセットとして記憶しておき、そのオフセットを測定値から差し引く手法をとればよい。
【００１１】
しかし、3つ目の要因については、露光前領域11の表面電位と測定領域12の表面電位との電位差は測定領域12の帯電密度によって大きく変化する。よって、3つ目の要因が測定結果に与える測定誤差は、どの様な帯電密度を持った測定領域を測定するかによって大きく変化する。このため、上記の様に常に一定値であるオフセットを差し引く手法では、十分な測定誤差減少の効果を得るのは困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題に鑑み、本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電せしめる帯電器と、該像担持体の表面を露光する露光器と、電位測定器と、該静電潜像を顕像化せしめる現像器と、画像形成条件を制御する画像形成制御部とを有する。前記電位測定器は、前記帯電器及び前記露光器により前記像担持体の表面に形成される静電潜像の表面電位を測定する。更に、前記画像形成制御部は、予め求めた前記静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定し、該決定した誤差補正値と前記電位測定器で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求め、該補正済電位測定値に基づいて、該帯電器と該露光器と該現像器のうちの少なくとも1つを制御する。前記静電潜像の帯電状態は、潜像帯電状態信号に基づき得られる。この潜像帯電状態信号とは、明潜像（露光部）、暗潜像（非露光部）、中間潜像（中間光強度露光部又は間欠露光部）のうち、どの潜像が形成されるかを表す信号である。この潜像帯電状態信号は、例えば、前記画像形成制御部に供給される画像信号から得られる。
【００１３】
また、上記の課題に鑑み、本発明の画像形成方法は、像担持体の表面を帯電せしめる帯電工程と、該像担持体の表面を露光する露光工程と、該帯電工程及び該露光工程で該像担持体の表面に形成される静電潜像の表面電位を測定する電位測定工程と、該静電潜像を顕像化せしめる現像工程と、予め求めた前記静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定する決定工程と、該決定工程で決定した誤差補正値と前記電位測定工程で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求める演算処理工程と、該演算処理工程で求めた補正済電位測定値に基づいて、前記帯電工程と前記露光工程と前記現像工程のうちの少なくとも1つを制御する制御工程とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、露光前領域の形成する電界の影響により、像担持体の表面に形成された静電潜像の表面電位の測定結果に生じる測定誤差を、像担持体上の潜像の帯電状態に応じて適切に補正することが可能となる。従って、潜像の表面電位の補正された電位測定値に基づいて画像形成条件が適切に制御できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下で、本発明による画像形成装置及び画像形成方法について図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施例1）
本発明による画像形成装置及び画像形成方法の第1の実施例について説明する。本実施例は、露光前電位の後述する目標値の変動がない或いは少ない場合に好適に用いられる例である。まず、本実施例の画像形成装置の構成を、図2を用いて説明する。図2に示す如く、円柱状の像担持体1は自身の中心軸を中心として円弧矢印の方向に回転運動する。像担持体1の表面近傍には、帯電器2、露光器3、電位測定器4、現像器5、送りローラー6が配置されている。
【００１７】
画像形成制御部7は、帯電器2、露光器3、電位測定器4、現像器5と、電気或いは光などの手段によって信号を送受信できる様に接続されている。誤差補正値出力部8は、像担持体1の表面の複数の帯電密度に対応した誤差補正値を記憶するための記憶装置を有しており、画像形成制御部7と、電気或いは光などの手段によって信号を送受信できる様に接続されている。電位測定器4の電位測定は、所謂零位法（特開平6−242166号公報参照）で行われてもよいし、上記特許文献3に開示された所謂偏位法（特開昭61−155863号公報参照）で行われてもよい。何れにせよ、像担持体1の表面の測定領域に対向して配置された検知電極が用いられ、測定領域と検知電極の間の静電容量の周期的変化により検知電極に誘起される電荷を利用して電位測定が行われる。
【００１８】
次に、上記構成の本実施例の画像形成装置の印刷画像形成時における動作を説明する。
最初に、帯電器2によって像担持体1の表面が帯電される。帯電手段としては、例えば、放電などの手段が用いられる。
【００１９】
次に、露光器3によって像担持体1の表面が選択的に露光され、潜像が形成される。露光された領域は、帯電された電荷が減少し、帯電密度が減少する。露光の手段としては、例えば、パルス変調が可能なレーザー光源と、ガルバノミラー、共振型光偏向器、ポリゴンミラーなどを用いてレーザー光線を像担持体1の表面で回転軸方向に走査させる手段、或いはＬＥＤアレイなどが用いられる。また、露光される個所の選択は、例えば、印刷画像情報（画像信号）を受信した画像形成制御部7が露光器3のレーザー光源を制御することにより行われる。
【００２０】
次に、現像器5によって、像担持体1の表面のうち帯電された電荷が残っている部分に現像剤を吸着させることにより潜像を顕像化する。ここでは、帯電された電荷が残っている部分に現像剤を吸着させているが、逆に、露光により帯電された電荷が減少した部分に現像剤を吸着させてもよい。
【００２１】
次に、送りローラー6によって被印刷物体9が像担持体1の表面近傍に搬送される。搬送された被印刷物体9に、像担持体1の表面に存在する現像剤が転写されることにより、被印刷物体9に上記画像信号に従った印刷画像が形成される。
【００２２】
本実施例の画像形成装置及び方法の上記の印刷画像形成時における画像形成条件の制御手順を、図1のフローチャートを用いて説明する。
【００２３】
ここで、用語の説明をしておく。本明細書において、像担持体表面のうち潜像が形成される領域を露光することにより形成された潜像を“明潜像”と呼び、その表面電位を“明電位”と呼ぶ。一方、像担持体表面のうち潜像が形成される領域を露光しないことにより形成された潜像を“暗潜像”と呼び、その表面電位を“暗電位”と呼ぶ。 
【００２４】
まず、画像形成制御部7は、これから測定しようとする像担持体1の表面の帯電状態として、明潜像或いは暗潜像のいずれかから1つ選択する。この選択は、上述した様に、画像形成制御部7に入力される画像信号から取得した潜像帯電状態信号に従って行なわれる。画像形成制御部7は、この選択に基づき帯電器2及び露光器3に制御信号を送信することにより、像担持体1の表面に、選択した潜像を形成する。このとき、画像形成制御部7は、形成された潜像の表面電位が明潜像ならば明電位の制御目標値VoL、暗潜像ならば暗電位の制御目標値VoDとなる様に、帯電器2及び露光器3の駆動条件を制御している。
【００２５】
次に、電位測定器4を用いて潜像の表面電位を測定し、測定された潜像が明潜像の場合は測定値VmL、暗潜像の場合は測定値VmDを得る。測定値の情報は電位測定器4から画像形成制御部7に送信される。
【００２６】
次に、画像形成制御部7中の測定誤差補正部10は、誤差補正値出力部8から、明電位測定値VmLに対しては明電位用の誤差補正値VeLを取得し、前者から後者を差し引く。暗電位測定値VmDに対しては暗電位用の誤差補正値VeDを取得し、同じく前者から後者を差し引く。これにより、画像形成制御部7中の測定誤差補正部10は、測定誤差を補正し、誤差補正後の明電位測定値VL或いは暗電位測定値VDを得る。ここで、上記の誤差補正値VeL、VeDは、予め実験的或いは数値解析的な手法を用いて取得しておき、誤差補正値出力部8に記憶させておく。ここでは、補正演算処理として、差し引く処理を述べたが、これに限らず、例えば、誤差補正係数を掛ける処理などでもよい。このことは、他の実施例でも同様である。
【００２７】
次に、画像形成制御部7は、誤差補正後の明電位測定値VLから明電位の制御目標値VoLを差し引くことにより、明電位の偏差ΔVLを得る。また、画像形成制御部7は、誤差補正後の暗電位測定値VDから暗電位の制御目標値VoDを差し引くことにより、暗電位の偏差ΔVDを得る。制御目標値は、良好な画像形成条件を確立するものとして予め求められて、記憶装置に記憶されている。
【００２８】
これに基づき、画像形成制御部7は、明電位の偏差ΔVLが0となる様に露光器3の駆動条件を変更する。例えば、VoL＞0、ΔVL＞0の場合は露光器3の露光量を増加し表面電位を減少させることで、ΔVLの値を0に近づけることができる。逆に、VoL＞0、ΔVL＜0の場合は露光器3の露光量を減少させ表面電位を増加させることで、ΔVLの値を0に近づけることができる。
【００２９】
また、画像形成制御部7は、暗電位の偏差ΔVDが0となる様に帯電器2の駆動条件を変更する。例えば、VoD＞0、ΔVD＞0の場合は帯電器2で帯電する量を少なくし表面電位を減少させることでΔVDの値を0に近づけることができる。逆に、VoD＞0、ΔVD＜0の場合は帯電器2で帯電する量を増やし表面電位を増加させることでΔVDの値を0に近づけることができる。
【００３０】
ここで挙げた駆動条件が変更される機器の対象は一例に過ぎない。例えば、暗電位ΔVDの偏差が0となる様に露光器3、帯電器2の両方の駆動条件を変更するなどといった手法を除外するものではない。また、画像形成制御部7は、誤差補正後の明電位測定値VL或いは暗電位測定値VDに応じて現像器5のバイアス電圧を制御することもできる。
【００３１】
この制御工程は、補正済電位測定値に基づいて、帯電工程と露光工程と現像工程のうちの少なくとも1つを制御する工程である。この場合、補正済電位測定値は、誤差補正値と電位測定値とを演算処理して求めることができる。また、誤差補正値は、予め求めた静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて、静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定する決定工程で決定される。
【００３２】
以上の動作を明潜像、暗潜像のそれぞれについて行うことにより、像担持体1の表面の帯電状態が所望の状態となる様に制御しつつ、画像信号に従って印刷画像形成が行われる。
【００３３】
以上に説明した様に、本実施例を実施することにより、露光前領域から発生する電界の影響により像担持体の表面に形成された潜像の表面電位の測定結果に生じる測定誤差を、像担持体上の潜像の帯電状態に応じて適切に補正することが可能となる。こうして、本実施例では、露光前領域が像担持体の表面電位の測定結果に与える測定誤差を軽減し、画像形成装置の小型化と印刷画質の高度な安定化を両立することが可能となる。すなわち、小型な像担持体を用いた画像形成装置においても、潜像の表面電位の高精度な測定結果を用いて画像形成条件を適切に制御することが可能となり、像担持体の小型化と印刷画質の高度な安定化を両立させることが可能となる。
【００３４】
特に、本実施例によれば、次の様な効果が奏される。
像担持体表面のうち潜像が形成される領域を露光することにより形成された明潜像の明電位を測定する際には、露光前領域から発生する電界の影響を最も強く受けるので、最も大きな測定誤差が生じる。そこで、本実施例を実施することにより、明潜像の帯電状態に対応した誤差補正値を用いて上記の測定誤差を適切に補正し、正確な明電位の測定値を得ることが可能となる。
【００３５】
一方、像担持体表面のうち潜像が形成される領域を露光しないことにより形成された暗潜像の暗電位を測定する際には、明電位を測定する際に生じる様な露光前領域から発生する電界の影響による測定誤差が殆ど生じない。このときに、先の明電位の測定の際に用いた誤差補正値を一様に適用すると、かえって測定誤差が増大する。そこで、本実施例を実施することにより、暗電位の測定の際には、暗潜像の帯電状態に対応した誤差補正値を用いて上記の測定誤差を適切に補正し、高精度な暗電位の測定値を得ることが可能となる。
【００３６】
次に、本発明に係る画像形成方法のフローを、図5を用いて説明する。本発明に係る画像形成方法は、以下の工程を有する。即ち、像担持体の表面を帯電せしめる帯電工程。像担持体の表面を露光する露光工程。帯電工程及び露光工程で像担持体の表面に形成される静電潜像の表面電位を測定する電位測定工程。静電潜像を顕像化せしめる現像工程。予め求めた静電潜像の帯電状態と誤差補正値との対応関係に基づいて静電潜像の帯電状態に対応する誤差補正値を決定する決定工程。決定工程で決定した誤差補正値と電位測定工程で測定した電位測定値とを演算処理して補正済電位測定値を求める演算処理工程。演算処理工程で求めた補正済電位測定値に基づいて、帯電工程と露光工程と現像工程のうちの少なくとも1つを制御する制御工程。
【００３７】
尚、各工程における画像形成装置の各部分の動作は、上で述べたとおりである。また、誤差補正値を決定する決定工程と、補正済電位測定値を求める演算処理工程と、演算処理工程で求めた補正済電位測定値に基づいて、帯電工程と露光工程と現像工程のうちの少なくとも1つを制御する制御工程は、電位測定工程の後であればいつでもよい。例えば、これらの工程が現像工程よりも先となってもよい。
【００３８】
（実施例2）
本発明による画像形成装置及び方法の第2の実施例について以下に説明する。本実施例は、露光前電位の目標値の変動が大きい場合に好適に用いられる例である。すなわち、本実施例の画像形成装置及び方法は、例えば、画像形成装置の周囲の温湿度環境の変動などによって明電位の制御目標値VoL及び暗電位の制御目標値VoDの少なくとも一方が変動する場合に実施する際に特に効果を発揮する。本実施例の画像形成装置の構成及び印刷画像形成時の動作は、実施例1と同様であるので省略する。
【００３９】
本実施例の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順を、図3のフローチャートを用いて説明する。本実施例の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順のうち、明電位の測定値VmLを補正する部分以外は、実施例1の画像形成装置及び方法と同様であるので省略する。
【００４０】
本実施例の画像形成装置及び方法における明電位の測定値VmLを補正する手順について説明する。画像形成制御部7は、明電位測定値VmLに対して明電位用の誤差補正値VeLを差し引くことにより測定誤差を補正し、誤差補正後の明電位測定値VLを得る。ここで、明電位用の誤差補正値VeLとしては、暗電位の制御目標値VoDと明電位の制御目標値VoLとの差ΔVoDLに対応した誤差補正値を用いる。
【００４１】
上記目標値差ΔVoDLと明電位用の誤差補正値VeLとの対応関係は、予め実験的或いは数値解析的な手法を用いて少なくとも2組以上取得しておき、両者の数値の組み合わせの集合として誤差補正値出力部8に記憶させておく。
【００４２】
上記組み合わせの集合から、適用すべき明電位用の誤差補正値VeLを選び出す手法としては、例えば、記憶された目標値差ΔVoDLの値のうち、実際の目標値差ΔVoDLに最も近い値に対応する明電位用の誤差補正値VeLを用いる手法が挙げられる。
【００４３】
本実施例によれば、画像形成装置の周囲の温湿度環境の変動などによって明電位の制御目標値VoL及び暗電位の制御目標値VoDの少なくとも一方が変動しても、上記差ΔVoDLに対応した誤差補正値を用いて明電位測定値VLを得る。従って、ここでも、潜像の表面電位の高精度な測定結果を用いて画像形成条件を適切に制御することが可能となり、像担持体の小型化と印刷画質の高度な安定化を両立させることが可能となる。
【００４４】
（実施例3）
本発明による画像形成装置及び方法の第3の実施例について以下に説明する。本実施例では、以下の帯電状態のうちの少なくとも一つを含む帯電状態を測定することができる。つまり、帯電器により帯電された後に前記露光器による露光が施されずに電位測定器の測定領域に到達する第1の潜像の帯電状態。帯電器により帯電された後に露光器による露光が施されて電位測定器の測定領域に到達する第2の潜像の帯電状態。第1の潜像の帯電状態の帯電密度よりも低く且つ第2の潜像の帯電状態の帯電密度よりも高い帯電密度を有する第3の潜像の帯電状態である。すなわち、本実施例の画像形成装置及び方法は、例えば、中間潜像を用いて印刷濃度の階調を所望の状態に安定させるための制御を行う際に特に効果を発揮する。
【００４５】
本実施例の画像形成装置の構成及び印刷画像形成時の動作も、実施例1と同様であるので省略する。尚、本明細書では、像担持体表面のうち潜像が形成される領域の帯電密度が明潜像以上かつ暗潜像以下の値となる様に露光されることで形成された潜像を“中間潜像”と呼び、その表面電位を“中間電位”と呼ぶ。中間潜像は、例えば明潜像を形成する露光量よりも少ない露光量で、潜像が形成される領域を露光することにより形成することができる。露光量は、例えば、レーザーの強度やレーザーのパルス間隔などで制御することができる。
【００４６】
本実施例の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順を、図4のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
まず、画像形成制御部7は、これから測定しようとする像担持体1の表面の帯電状態として、N段階（Nは3以上の自然数）の階調に対応した帯電状態の中でk番目（k=1,2,・・・,N）の階調に対応した帯電状態を選択する。この選択は、画像形成制御部7に入力される画像信号から取得した潜像帯電状態信号に従って行なわれる。画像形成制御部7は、この選択に基づき、帯電器2及び露光器3に制御信号を送信することにより、像担持体1の表面に選択した潜像を形成する。このとき、画像形成制御部7は、形成された潜像の表面電位が、選択された階調に対応した潜像の表面電位（“k番目の階調電位”と呼ぶ）の制御目標値VoC[k]となる様に、帯電器2及び露光器3の駆動条件を制御している。尚、記号の末尾の[k]は、k番目の階調に対応した数値であることを表している。また、明電位の制御目標値VoLはVoC[1]と一致しており、暗電位の制御目標値VoDはVoC[N]と一致している。
【００４８】
次に、電位測定器4を用いて上記潜像の表面電位を測定し、測定値VmC[k]を得る。測定値の情報は電位測定器4から画像形成制御部7に送信される。
【００４９】
次に、画像形成制御部7は、測定値VmC[k]に対して誤差補正値VeC[k]を差し引く。これにより測定誤差を補正し、誤差補正後の電位測定値VC[k]を得る。ここで、誤差補正値VeC[k]としては、暗電位の制御目標値VoDと制御目標値VoC[k]との差ΔVoDC[k]に対応した誤差補正値を用いる。
【００５０】
上記目標値差ΔVoDC[k]と誤差補正値VeC[k]との対応関係は関数VeC[k]=F(ΔVoDC[k]) の形で誤差補正値出力部8に記憶させておく。上記関数の導出方法としては、例えば、次の方法がある。予め実験的或いは数値解析的な手法を用いて離散的な目標値差ΔVoDC[k]に対応する誤差補正値VeC[k]の値を求めておく。そして、これらの離散的な値を線形補完などの多項式補完を用いて補完することにより近似的な連続関数を得ることが可能である。実際には、ΔVoDC[k]とVeC[k]をプロットすると殆ど直線上に載ることになり、この誤差補正用の関数はこうした直線を表す様なものである。すなわち、この誤差補正値関数は、潜像の帯電密度にほぼ比例する数値を変数とする様な関数（潜像の帯電状態の表面電位と定数係数とを用いて表現された関数）となる。これは、簡単な関数であるので、好ましいものである。
【００５１】
次に、画像形成制御部7は、誤差補正後の測定値VC[k]から制御目標値VoC[k]を差し引くことにより、k番目の階調電位の偏差ΔVC[k]を得る。この目標値は、良好な階調画像形成条件を確立するものとして予め求められて、記憶装置に記憶されている。これに基づき、最後に、画像形成制御部7は、上記偏差ΔVC[k]が0となる様に帯電器2或いは露光器3の駆動条件を調整する。また、画像形成制御部7は、誤差補正後の測定値VC[k]に応じて現像器5のバイアス電圧を制御する。
【００５２】
以上の動作を複数の階調に対応した帯電状態について行うことにより、印刷濃度の階調を制御する。こうして、像担持体1の表面の階調に応じた帯電状態が所望の状態となる様に制御されつつ、画像信号に従って階調制御された印刷画像形成が行われる。
【００５３】
以上に説明した様に、本実施例を実施することにより、露光前領域から発生する電界の影響により像担持体の表面に形成された潜像の表面電位の測定結果に生じる測定誤差を、像担持体上の潜像の階調帯電状態に応じて適切に補正することが可能となる。特に、中間潜像の中間電位を測定する際にも、中間潜像の帯電状態に対応した誤差補正値を用いて測定誤差を補正することが可能となる。これにより、小型な画像形成装置においても、印刷濃度の階調制御などの高度な画像形成制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例1の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順を示すフロー図。
【図２】本発明の実施例の画像形成装置を示す図。
【図３】本発明の実施例2の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順を示すフロー図。
【図４】本発明の実施例3の画像形成装置及び方法における画像形成条件の制御手順を示すフロー図。
【図５】本発明の画像形成方法のフローを示す図。
【図６】本発明の課題を説明するための図。
【符号の説明】
【００５５】
1・・・像担持体
2・・・帯電器
3・・・露光器
4・・・電位測定器
5・・・現像器
6・・・送りローラー
7・・・画像形成制御部（測定誤差補正部を含む））
8・・・誤差補正値出力部
9・・・被印刷物体
10・・・測定誤差補正部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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