(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、前記感光体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に基づいて前記感光体を所定温度に保つように前記加熱手段による加熱制御を行う加熱制御手段と、を有する画像形成装置において、
前記感光体の温度が前記所定温度のときの前記感光体の露光部電位が実質一様となるように設定された露光条件が記憶された記憶手段と、
前記加熱手段による加熱を開始してから前記感光体の温度が前記所定温度に達するまでの間に画像形成を開始するときに前記記憶手段に記憶された露光条件を前記温度検出手段の出力に応じて補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された露光条件に基づき露光動作を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】
前記感光体の温度が前記所定温度のときに前記記憶手段に記憶された露光条件下で形成された測定用画像の濃度分布を測定する測定手段を有し、
前記測定手段の出力に基づいて前記記憶手段に記憶されている露光条件を更新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】
前記感光体の周方向の位置を識別する識別手段を有し、
前記記憶手段には、前記感光体の周方向における位置情報に関連付けて露光条件が記憶されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、前記感光体の周方向における位置情報に関連付けて前記感光体の主走査方向及び副走査方向の画像形成可能な領域に亘る露光条件が記憶されていることを特徴とする請求項３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、帯電した感光体を露光して明部電位に低下させた静電像を形成して画像を形成する画像形成装置、詳しくは同一濃度階調に対応する感光体の部分ごとの明部電位の差を小さくする制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
暗部電位ＶＤに帯電させた感光体の表面を露光して明部電位ＶＬに低下させた静電像を形成し、静電像をトナーで現像したトナー像を記録材に転写・定着することにより画像を形成する画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
感光体を一様に帯電させて一様に露光した場合、感光体の表面には、部分的な感光体特性のばらつきや部分的な露光密度差を反映した電位ムラが形成されて、画像の濃度ムラが形成される場合がある。
【０００４】
特許文献１には、感光体の部分ごとの感光特性のばらつきや露光装置による主走査方向の露光量差に起因して、一様帯電一様露光した感光体の部分ごとに明部電位ＶＬがばらつくことが示される。ここでは、予め取得した感光体の主走査方向の露光量補正テーブルを用いて、露光装置による主走査方向の位置ごとの露光強度を補正して、明部電位ＶＬを一様に均している。
【０００５】
一方、感光体に加熱装置を設けて所定温度に温度調整した状態で画像形成プロセスを行う画像形成装置が実用化されている。光半導体である感光体の感光特性は感光体の温度に依存して変化するので、温度調整して一定温度に保持することで、濃度ムラが軽減されて、画像の階調濃度の再現性も高まる。
【０００６】
特許文献２には、感光体にヒータを設けて、感光体の表面温度を気温よりも高い所定温度に温度調整する画像形成装置が示される。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−６６８２７号公報
【特許文献２】特開２００５−１２８１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
感光体の昇温過程では部分ごとに昇温速度が違うため、感光体表面の部分ごとの感光特性が刻々と変化する。このため、画像の濃度ムラや階調濃度誤差を回避するには、感光体表面の全体が一定温度（例えば、セ氏５０度）に安定するのを待って画像形成を開始する必要がある。
【０００９】
しかし、高生産性の画像形成装置に搭載される直径８０ｍｍを越えるような感光体の表面全体を５０度Ｃ±１度Ｃに安定させるためには、ヒータ通電開始後、１０分程度を要する。画像形成ごとに１０分の待機時間を要するのでは、画像形成装置の生産性が大きく低下するが、常時高温状態で待機させるのでは、画像形成装置の待機電力が高まって好ましくない。加熱手段による加熱動作はスタンバイ時に停止させることが望ましい。
【００１０】
一方、大容量の加熱装置を設ければ昇温時間を短縮できるが、大型の加熱装置は感光体の設計上の大きな制約となるし、加熱装置の負荷が画像形成装置の消費電力を大きく変動させて好ましくない。
【００１１】
また、複数の画像を連続して形成している際に、感光体の温度が制御温度（上述のセ氏５０度）よりも高くなってしまう場合もある。このような現象は両面原稿の印字や高温環境での作像動作時に特に顕著に表れる。
【００１２】
本発明は、感光体の温度特性に対応した高品質な画像を、生産性の低下を招くことなく、形成することが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】
【００１３】
本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記感光体を露光する露光手段と、前記感光体を加熱する加熱手段と、前記感光体の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の出力に基づいて前記感光体を所定温度に保つように前記加熱手段による加熱制御を行う加熱制御手段と、を有するものである。そして、前記感光体の温度が前記所定温度のときの前記感光体の露光部電位が実質一様となるように設定された露光条件が記憶された記憶手段と、前記加熱手段による加熱を開始してから前記感光体の温度が前記所定温度に達するまでの間に画像形成を開始するときに前記記憶手段に記憶された露光条件を前記温度検出手段の出力に応じて補正する補正手段と、前記補正手段により補正された露光条件に基づき露光動作を制御する制御手段と、を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の画像形成装置では、感光体の昇温過程でも、感光体の部分的な明部電位のばらつきが小さくなるように露光量を補正するので、定着された最終画像の濃度ムラや階調濃度誤差を軽減できる。従って、感光体の温度が安定するのを待つことなく画像形成を開始して、画像品質の低下を招くことなく画像形成装置の生産性を高めることができる。
【００１５】
そして、記憶手段には、感光体の温度が所定温度のとき感光体の露光部電位が実質一様となるように設定された露光条件が記憶され、この所定温度に適用される露光条件を温度検出手段の出力に応じて補正して用いる。このため、昇温過程等で所定温度ではない場合でも、温度に応じた露光条件を設定して画像形成動作の実行を許容させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のいくつかの実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。本発明は、感光体温度の安定を待つことなく感光体の部分的な露光量を補正して画像形成を開始する限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、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。
【００１７】
従って、感光体から記録材へトナー像を転写する実施形態の方式には限定されず、記録材搬送体に担持させた記録材へトナー像を転写する直接転写方式、中間転写体に担持させたトナー像を記録材へ転写する中間転写方式でも実施できる。
【００１８】
本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１９】
なお、特許文献１、２に示される画像形成装置の一般的な構成及び制御については、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。
【００２０】
＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【００２１】
図１に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、感光ドラム１に形成したブラックトナー像を記録材Ｓに転写して、定着装置１３により定着させる高速モノクロ画像形成装置である。
【００２２】
感光ドラム１を囲んで、帯電装置２、露光装置３、電位センサ４、現像装置５、転写装置７、分離装置８、温度センサ１１、クリーニング装置９、及び帯電前露光装置１０が配置されている。
【００２３】
感光ドラム１は、アルミニウム製シリンダの外周面に帯電極性が正極性の感光層を形成されて回転自在に支持され、矢印Ｒ１方向に回転する。
【００２４】
帯電装置２は、一次電流発生装置１０６から正極性の直流電圧を印加されてコロナ放電を発生し、荷電粒子を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。
【００２５】
露光装置３は、画像データを展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを不図示の回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１の表面電位を明部電位ＶＬに低下させた静電像を形成する。
【００２６】
現像装置５は、磁性トナーを含むブラックの一成分現像剤を帯電させ、固定磁極の周囲で感光ドラム１とカウンタ方向に回転する現像スリーブ１５に担持させて感光ドラム１を摺擦する。感光ドラム１と現像スリーブ１５との間には微小な間隔があいており、この両者の間隔で現像が行われる。
【００２７】
現像バイアス発生装置１０９は、正極性の直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧を現像スリーブ１５に印加して、感光ドラム１の明部電位ＶＬの部分へトナーを付着させて、静電像を反転現像する。交流電圧を重畳することで、現像効率を向上させ、濃度が高く、鮮明なトナー像を形成できる。
【００２８】
転写装置７は、転写電流発生装置１１０から負極性の電圧を印加されてコロナ放電を発生し、荷電粒子を照射して記録材Ｓを負極性の電位に帯電させる。これにより、正極性に帯電して感光ドラム１に担持されたトナー像は、搬送用レジストローラ６によって感光ドラム１に重ねて転写装置７との間隔を搬送される記録材Ｓへ静電的に転写される。
【００２９】
分離装置８は、交流電圧を印加されて、荷電粒子を照射して、記録材Ｓの余分な電荷を除電して、感光ドラム１から曲率分離させる。感光ドラム１から分離された記録材Ｓは、搬送部１２によって定着装置１３へ搬送される。
【００３０】
定着装置１３は、トナー像を担持した記録材Ｓを加熱加圧して、トナー像を記録材Ｓに定着する。トナー像が定着された記録材Ｓは、不図示の排紙装置によって画像形成装置１００の外部へ排出される。
【００３１】
クリーニング装置９は、クリーニングブレードを感光ドラム１に摺擦して、感光ドラム１に担持されたまま転写装置７、分離装置８との対向面を通過した転写残トナーを除去する。
【００３２】
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前回のトナー像形成で書き込まれた静電像を消去する。
【００３３】
電位センサ４は、帯電装置２によって帯電された感光ドラム１の表面電位（暗部電位ＶＤ）を検出する。電位制御装置１０８は、電位センサ４の出力を検出して、本体制御装置１０１を経由して一次電流発生装置１０６による帯電装置２の制御にフィードバックする。
【００３４】
本体制御装置１０１は、電位センサ４の出力を検出して、帯電後に露光を受けて低下した表面電位（明部電位ＶＬ）を測定する。
【００３５】
画像読取装置１０２は、原稿画像を読み取って画像データを生成する。また、所定濃度のベタ画像の測定用画像を読み取って濃度分布のデータを生成する。
【００３６】
本体制御装置１０１は、画像処理装置１０３を制御して画像データを展開して走査線に沿った露光信号を発生する。レーザー駆動回路１０７は、露光信号を用いて露光装置３を制御して感光ドラム１の表面を走査露光する。
【００３７】
画像処理装置１０３は、一様な階調の静電像が書き込まれた際の感光ドラム１の明部電位ＶＬの分布が均されるように、感光ドラム１の主走査方向と副走査方向の組み合わせ位置ごとに露光装置３による露光強度を調整する。
【００３８】
＜反転現像方式＞
図２は反転現像方式の説明図である。
【００３９】
図１を参照して図２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、反転現像方式によりトナー像を形成する。このとき、感光ドラム１上のトナーが付着しない部分の暗部電位ＶＤは、５００Ｖ程度であり、トナーが付着する部分の明部電位ＶＬは５０Ｖ程度である。また、現像スリーブ１５に印加される現像電圧の直流電圧Ｖｄｃは２５０Ｖ程度である。
【００４０】
トナー像が形成されるのは、帯電装置２で帯電された後、露光装置３で露光された明部電位ＶＬの部分である。明部電位ＶＬと直流電圧Ｖｄｃとの差電位が現像コントラストＶｃｏｎｔとなって、現像装置５で現像する際にトナーの電荷によって埋め合わせられる。従って、明部電位ＶＬには、現像コントラストＶｃｏｎｔを相殺するだけのトナー量が付着して画像濃度を形成する。
【００４１】
一方、帯電装置２で帯電された後、露光装置３で露光されなかった暗部電位ＶＤの部分は、直流電圧Ｖｄｃとの差電位が現像装置５で現像する際にカブリ取り電位Ｖｂａｃｋとなる。カブリ取り電位Ｖｂａｃｋは、不足してトナーが付着する場合を除けば、基本的にトナーが付着しないので、画像濃度には影響しない。つまり、感光ドラム１の帯電電位にムラがあっても、十分なカブリ取り電位Ｖｂａｃｋを確保できるようなムラであれば、画像濃度に影響が無い。
【００４２】
従って、画像形成装置１００では、画像形成時の感光ドラム１の電位ムラが現像装置５で現像されたトナー像のトナー量ムラを経て画像の濃度ムラとなる明部電位ＶＬのムラを補正する。感光ドラム１の表面の部分ごとの電位特性差を露光量差に置き換える補正を加えて画像データをデジタル露光することにより、一様な濃度階調に露光された際の感光ドラム１の表面の明部電位ＶＬを一様に均している。
【００４３】
＜温度検出手段＞
図３は画像形成装置を起動した際の感光ドラムの温度変化の説明図である。
【００４４】
図１を参照して図３に示すように、温度センサ１１は、感光ドラム１の表面温度を検出し、ドラムヒータ１４（加熱手段）は、感光ドラム１の内周面を加熱する。温度制御装置１１１は、温度センサ１１の出力をフィードバックしてドラムヒータ１４を制御して、感光ドラム１の表面温度を一定に保って雰囲気中の絶対水分量を調整し、結露を避けた安定的な静電像の形成を可能にする。
【００４５】
本体制御装置１０１は、画像形成時には、電源投入と同時にドラムヒータ１４に対する通電を開始し、最終的には、温度センサ１１とドラムヒータ１４とにより、感光ドラム１の表面温度を所定温度の５０度Ｃ±１度Ｃの範囲で温調する。このときの温調温度は、感光ドラム１の光半導体特性と現像装置５に充填されるトナーへの熱影響等を含めて総合的に判断される。
【００４６】
図３は、室温２５度Ｃで、感光ドラム１の表面温度も２５度Ｃの状態から画像形成装置１００に電源投入した際の昇温曲線である。ドラムヒータ１４による加熱動作はスタンバイ時に停止されるので、電源投入時からの感光ドラム１の温度推移によって、感光ドラム１の表面全体が画像形成に最適な温調温度５０度Ｃ±１度Ｃになるためには１０分弱が必要である。
【００４７】
しかし、最近における省エネルギー化の流れのなかで、画像形成装置１００は、電源投入から画像形成開始までの時間が数十秒である。画像形成装置１００では、感光ドラム１が最適温度に温調される前に画像形成が開始されるので、過渡的な温度上昇の過程で最適な画像形成を行う必要がある。
【００４８】
＜明部電位ムラの測定＞
図４は一様に露光した感光ドラムの明部電位ムラの説明図、図５は昇温後に測定された明部電位分布データの説明図、図６は帯電電流量及び基準露光量の設定のフローチャートである。図４中、（ａ）は感光ドラム全周の明部電位分布、（ｂ）は主走査方向の明部電位分布である。
【００４９】
図１に示すように、本体制御装置１０１は、感光ドラム１の電位特性のムラを補正するために、感光ドラム１の平面的な電位特性のムラのデータを測定する。本体制御装置１０１は、感光ドラム１の温度が温調温度５０度Ｃ±１度Ｃに保持されている状態で、電位センサ４を用いて、感光ドラム１の明部電位ＶＬの分布を測定して像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５に取り込む。
【００５０】
電位センサ４は、電位制御装置１０８に駆動されて、感光ドラム１の主走査方向の３０ｍｍごとの位置へ移動して位置決められる。電位センサ４は、主走査方向位置の各位置において、感光ドラム１の副走査方向位置の回転角度１０度ごとの各位置で明部電位ＶＬを測定する。感光ドラム１の副走査方向位置の各位置は、感光ドラム１の周面に設けた原点指標からの回転角度で識別される。
【００５１】
現像電圧をＯＦＦしてトナー付着を回避した状態で、感光ドラム１を回転させて所定の暗部電位ＶＤに帯電し、露光装置３を出力一定にしてベタ黒の静電像を書き込み、電位センサ４の出力を連続的に検出する。そして、原点指標の検出タイミングを起点とする所定時間間隔で電位センサの出力を取り込んで電位検出し、図４の（ａ）に示すような、感光ドラム１の表面の二次元的な明部電位ＶＬの分布の検出結果を取得する。
【００５２】
明部電位ＶＬの電位検出における物理的な取り込み間隔は、感光ドラム１の電位特性のムラが持つ周期性と電位特性ムラ補正の要求精度、像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５の容量に応じて決定される。
【００５３】
図５に示すように、第１実施形態では、感光ドラム１の電位特性を画像形成装置１００内で測定して、電位特性のムラの補正マップを自動的に適時更新している。そして、最新の補正マップに従って感光ドラム１の平面的な各部における露光強度を補正している。感光ドラム１の温度が所定温度のときに、像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５に記憶された露光条件下で露光された露光部電位（ＶＬ）に基づいて像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５に記憶されている露光条件を更新する。像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５には、感光体の周方向における位置情報に関連付けて感光体の主走査方向及び副走査方向の画像形成可能な全領域に亘る露光条件が明部電位ＶＬの分布という形式で記憶されている。
【００５４】
しかし、感光ドラム１の製造工程において、感光ドラム１の電位特性を主走査方向位置と副走査方向位置との組み合わせの各位置で測定して電位特性のムラの補正マップを作製してもよい。このような補正マップを画像形成装置１００の組み立て時に像担持体電位特性ムラデータメモリに付加してもよい。
【００５５】
また、実施例１では、記憶手段（１０５）に、感光体の温度が所定温度のとき感光体の露光部電位とそのばらつきを修正するための露光条件とを記憶させて、感光体の露光部電位が実質一様となる露光条件を記憶させた。しかし、感光体の温度が所定温度のとき感光体の露光部電位が実質一様となるように設定された主走査方向及び副操作方向の各位置における露光強度のマップを記憶させてもよい。
【００５６】
感光ドラム１は、周方向のホームポジションを示す不図示の指標を持つ。識別装置１１２は、光学的に指標を検出して、ホームポジションを基準にして、露光装置３の副走査方向における感光ドラム１上の位置を特定する。レーザー駆動回路１０７は、露光装置３の主走査方向における感光ドラム１上の位置を、その中央を基準に特定する。
【００５７】
さらに、電位特性データを取り込む際には、温度センサ１１及びドラムヒータ１４により、感光ドラム１を温調温度に保つ。そして、温調温度から２度Ｃ以上離れた温度を温度センサ１１が検出した場合にはデータの取り込みを不可能として、操作部１０４にその旨を表示する。
【００５８】
ところで、感光ドラム１の電位特性データを取り込む場合、まず始めに、電位特性データの基準となる帯電装置２の帯電電流量と、露光装置３の露光量とを決める必要がある。
【００５９】
電位センサ４を用いて、回転する感光ドラム１の主走査方向の中央部における副走査方向１周分の平均電位を測定する。最初に、現像装置５の対向位置において帯電後の暗部電位ＶＤの平均電位が５００Ｖになるように、帯電装置２の帯電電流量を設定する。その後、現像装置５の対向位置において帯電・露光後の明部電位ＶＬが５０Ｖになるように、露光装置３の露光量を設定する。
【００６０】
電位センサ４から現像装置５の対向位置までの移動時間に相当した暗減衰によって、このとき電位センサ４で測定されるべき暗部電位ＶＬは５２０Ｖ、明部電位ＶＬは６５Ｖである。
【００６１】
図１を参照して図６に示すように、始めに、一次電流発生装置１０６により帯電装置２に帯電電流をかけて感光ドラム１を帯電する（Ｓ１１）。このとき、電位センサ４は、感光ドラム１の主走査方向の中央部に位置して、そのときの感光ドラム１上の電位を測定する（Ｓ１２）。ここで、電位センサ４の測定値が周方向の平均で５２０Ｖ±２Ｖになるように（Ｓ１３のＹＥＳ）、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（Ｓ２１〜Ｓ２３）。
【００６２】
このとき決定された一次電流発生装置１０６の出力は、基準帯電電流量として本体制御装置１０１内のメモリに記憶される（Ｓ１４）。
【００６３】
基準帯電電流量が決定された後、基準帯電電流量で感光ドラム１を帯電装置２で帯電しながら、露光装置３で露光する（Ｓ１５）。ここで、電位センサ４の測定値が周方向の平均で６５Ｖ±２Ｖになるように（Ｓ１７のＹＥＳ）、本体制御装置１０１を介してレーザー駆動回路１０７の出力が決定される（Ｓ２６〜Ｓ２８）。
【００６４】
このときに決定されたレーザー駆動回路１０７の出力は、基準露光量として本体制御装置１０１内のメモリに記憶される（Ｓ１８）。
【００６５】
そののち、基準帯電量および基準露光量を用いて、感光ドラム１を帯電装置２で帯電し、露光装置３で露光しながら、電位センサ４は、感光ドラム１の主走査方向に３０ｍｍ間隔で移動し、そのときの各主走査位置での周方向１周分の電位特性データ測定する。そのときの電位特性データが、図５に示すように、像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５に保存される。このようにして、図４の（ａ）に示すような電位特性のムラを補正するために必要となる感光ドラム１の平面的な電位特性データが更新される。
【００６６】
感光ドラム１の温度が所定温度のときに像担持体電位特性ムラデータメモリ（記憶手段）１０５に記憶された露光条件下で露光された露光部電位（ＶＬ）に基づいて像担持体電位特性ムラデータメモリ（記憶手段）１０５に記憶されている露光条件を更新する。
【００６７】
図５に示すように、像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５内の電位特性データは、露光装置３の主走査方向座標ｉ、副走査方向座標ｊを付してＥｉｊで示される。主走査方向座標ｉは、感光ドラム１の中央部からの距離で規定され、副走査方向座標ｊは、感光ドラム１の回転方向におけるホームポジションからの角度で規定される。
【００６８】
＜露光量補正＞
図７は一様に帯電露光した感光ドラムの電位分布の説明図、図８は一様に帯電露光した感光ドラムの主走査方向の電位分布の説明図、図９は露光量と明部電位の関係の説明図である。
【００６９】
本体制御装置１０１は、感光ドラム１の電位特性のムラに起因する画像の濃度ムラを補正するために、感光ドラム１にベタ画像の静電像を形成した際の明部電位ムラを、電位データ又は濃度データとして取り込む。そして、露光装置３で画像データを露光するときに、露光場所ごとの露光量を調整して、感光ドラム１の電位特性のムラを相殺させる。
【００７０】
図７に示すように、感光ドラム１の表面を一様に帯電させて一様な露光量で露光したとき、感光ドラム１には明部電位ＶＬのムラが形成される。このような明部電位ＶＬのムラは、感光ドラム１が帯電されるときの帯電のされ易さの面内ムラと、一定の露光量で電位が落ちる量のムラに起因する。
【００７１】
図８に示すように、感光ドラム１の主走査方向で明部電位ＶＬがばらついて分布している場合を考える。このとき、画像形成に最適な帯電・露光後の明部電位ＶＬが５０Ｖであるため、一様に帯電・露光した場合の電位特性から、明部電位ＶＬが５０Ｖより高いところでは露光量を上げ、５０Ｖより低いところでは露光量を下げる。これにより、明部電位ＶＬのムラの均一化が行われる。
【００７２】
そして、露光装置３の各主走査において、このような露光量の補正を行うことにより、感光ドラム１の表面全体の電位特性のムラを相殺して、一様な明部電位ＶＬの分布を形成する。さらに、一様に帯電・露光して画像形成をした画像の濃度分布を測定して、感光ドラム１の電位特性のムラを算出して露光量で補正することも可能である。
【００７３】
本体制御装置１０１は、画像処理装置１０３を制御して、感光ドラム１の電位特性のムラを露光装置３の露光量に変換する。
【００７４】
図１を参照して図９に示すように、露光装置３は、レーザー駆動回路１０７によってデジタル的に２５６段階にレーザー出力および露光動作が制御される。露光量が０のとき、帯電装置２によって帯電されて電位センサ４に検出される感光ドラム１の暗部電位ＶＤは５２０Ｖである。露光量が１８０〜２００の範囲で、感光ドラム１の明部電位ＶＬは５０Ｖ付近となる。
【００７５】
本体制御装置１０１は、電位センサ４の位置で５２０Ｖになるように帯電装置２で帯電した感光ドラム１に対して、レーザー駆動回路１０７で露光装置３の露光量を変化させて露光動作を実行させることにより、露光量と明部電位ＶＬの関係を予め取得している。画像形成装置１００では、データの取得の付加を考えて、感光ドラム１の主走査方向の中心において、周方向１周分の電位を測定して平均することで、図９のデータを取得する。
【００７６】
なお、露光量と明部電位ＶＤの関係を取得する感光ドラム１上の位置は、平面的に測定位置をずらせてすべての位置を網羅してもよいし、主走査方向に複数個、副走査一周分の平均を取得してもよい。このようにして、像担持体電位特性ムラデータメモリ１０５には、感光ドラム１の周方向における位置情報に関連付けて感光ドラム１の主走査方向及び副走査方向の画像形成可能な全領域に亘る露光条件が実質的に記憶される。
【００７７】
トナー像が形成される明部電位ＶＬの５０Ｖ付近（具体的には１００Ｖ〜３０Ｖ領域）において、露光装置３の露光量と感光ドラム１の明部電位ＶＬの関係は比較的に線形性が良い。露光量と明部電位ＶＬの近似直線は、感光ドラム１の電位をＹ（Ｖ）、露光装置３のレーザー出力値をＸとすると、次式となって相関係数９９％以上であった。
Ｙ（Ｖ）＝−２．３６３Ｘ＋５１１．６１
【００７８】
感光ドラム１が温調温度５０度Ｃ±１度Ｃにあるとき、感光ドラム１の電位特性のムラを補正するために必要な、座標位置ｉｊごとの露光量Ｔｉｊは下式となる。
Ｔｉｊ＝Ｋ＋Ｄｉｊ／（−２．３６３）
【００７９】
ここで、ｉは主走査方向の位置座標、ｊは副走査方向の位置座標、Ｄｉｊは、先ほど取得した感光ドラム１における電位特性のムラのデータから求めた各測定位置における理想電位５０Ｖからのズレ量を正負の記号を含めて示す。Ｋは、上述のデジタル値による基準露光量である。
【００８０】
このようにして、感光ドラム１が温調温度にあるとき、画像形成の静電潜像の形成時、露光装置３の主走査方向の走査にあわせて帯電・露光後の電位測定点ごとに露光量を変化させる。これにより、感光ドラム１における電位特性のムラに起因するトナー像の濃度ムラを少なくする。
【００８１】
また、画像形成時の温度湿度変化等によって、画像形成装置１００内で帯電性能や露光性能が変化する場合がある。このとき、図６に示した制御を実行して、感光ドラム１の主走査方向の中央部で電位を測定して、基準帯電電流量及び基準露光量を更新する。
【００８２】
しかし、このときも、感光ドラム１における電位特性のムラは一定温度５０度Ｃ±１度Ｃに温調されていれば、その平面的な傾向は変わらない。このため、予め測定した感光ドラム１における電位特性のムラのデータは使用可能である。
【００８３】
＜実施例１＞
図１０は感光ドラムの温度が異なる場合の明部電位ムラの説明図、図１１は感光ドラムの昇温過程における明部電位ムラの変化の説明図である。図１２は感光ドラムの昇温過程における露光量補正制御のフローチャート、図１３は露光量補正制御した際の明部電位ムラの説明図である。
【００８４】
感光ドラム１は、一般的に光に反応する光半導体で形成されるため、感光ドラム１の電位特性は、感光ドラム１の温度に依存する。
【００８５】
図１０に示すように、感光ドラム１が一定温度５０度Ｃ±１度Ｃに温調されている場合と、感光ドラム１が室温にある場合とでは、一様に帯電・露光した際に、感光ドラム１の電位特性の分布が違ってくる。感光ドラム１の電位特性のムラは、表面の局所的な半導体特性の差によるものと、感光ドラム１の製造時にアルミ素管に半導体塗膜を形成した際の膜厚ムラ等に起因するものとがある。
【００８６】
局所的な半導体特性の差に起因する部分的な電位特性は、感光ドラム１の温度により異なるため、感光ドラム１は、最適な半導体特性が期待できる一定温度５０度Ｃ±１度Ｃに温調される。あるいは、各温度における感光ドラム１の明部電位ＶＬの分布データを取得して、感光ドラム１の温度特性による差分までを含めて電位特性のムラを露光量で補正するように、画像形成条件にフィードバックする。
【００８７】
しかし、感光ドラム１を温度５０度Ｃ±１度Ｃにて温調する方法は、画像形成時に感光ドラム１が温度５０度Ｃ±１度Ｃに達して安定するのを待つ必要があり、画像形成装置１００の生産性が十分に発揮されない。
【００８８】
このため、十分な生産性を確保しようとすれば、画像形成時以外においても感光ドラム１を一定温度５０度Ｃ±１度Ｃに温調し続ける必要があり、エネルギーの消費効率が著しく悪くなる。
【００８９】
さらに、昇温過程の各温度における感光ドラム１の電位特性のムラを取得する方法は、取り扱うデータ量が多くなって画像形成装置１００の画像処理回路１０３に過大な負荷をかける。昇温過程の各温度で実行される感光ドラム１の明部電位ＶＬ分布の取り込みに要する時間が画像形成装置１００の生産性を低下させ、測定やデータ処理の演算負荷も大きい。
【００９０】
また、半導体特性が温度に対して一方向に変化しても、感光ドラム１は、電位センサ４を用いて平均的に一定の明部電位ＶＬが付与されている。このため、各部分の温度上昇の遅れ進みに応じて、感光ドラム１の部分ごとの明部電位ＶＬは、ばらついてそれぞれ独立に変化する。
【００９１】
このため、一定温度５０度Ｃ±１度Ｃで取得した電位特性の分布データで、すべての温度における感光ドラム１の電位特性を補正する場合、感光ドラム１の表面の各部での補正誤差が大きくなる。実際の画像形成時の温度とは異なる温度での電位特性データを感光ドラム１の電位特性の補正に用いるため、露光量を調整した結果、却って感光ドラム１の部分的な明部電位ＶＬのムラを大きくしてしまうと言う過補正の問題が発生する。
【００９２】
そこで、実施例１では、温調温度以外の場合、温調温度で取得した電位特性データを、温調温度との温度差に応じて補正して用いる。これにより、感光体の温度が所定温度に上昇する前に画像形成動作を開始可能にした。
【００９３】
画像形成装置１００では、感光ドラム１が外気温よりも高い温度で温調されるため、電源投入直後等で感光ドラム１が温調温度よりも低い場合を説明する。しかし、ドラムヒータ１４を搭載しない温調の無い画像形成装置において、画像形成の累積に伴って感光ドラムが昇温するような場合でも、基本的に実施例１の制御は活用できる。
【００９４】
図１を参照して図１１に示すように、画像形成装置１００が電源投入されると、感光ドラム１は、ほぼ１０分間を要して、室温２５度Ｃから温調温度５０度Ｃ±１度Ｃに達する。図１１は、２５度Ｃ、４０度Ｃ、５０度Ｃで測定した主走査方向の電位特性の分布である。
【００９５】
感光ドラム１の電位特性のムラは、温調温度の５０度Ｃを基準に考えると、感光ドラム１の温度が５０度Ｃから離れるに従って、そのときの感光ドラム１における電位特性の分布も５０度Ｃの状態から離れる。このとき、温調温度の５０度Ｃで取得した電位特性分布のデータを用いて露光量を補正すると、感光ドラム１の温度が温調温度と離れている２５度の場合に、明部電位ＶＬを補正することで逆に明部電位ＶＬのムラが大きくなる過補正が発生する。
【００９６】
そこで、実施例１では、温調温度との温度差が大きい場合には、温調温度で測定した感光ドラム１の電位特性のムラを１００％相殺するような補正は行わない。温調温度との温度差が小さいほど１００％に近い補正とする一方、２５度Ｃ以上の温度差があれば、温調温度で測定した感光ドラム１の電位特性のムラを５０％だけ相殺するような補正をかける。
【００９７】
温調温度で測定した感光ドラム１の電位特性のムラを何割補正するかを示す補正係数の概念を導入し、補正係数を、温度センサ１１で測定される感光ドラム１の温度と温調温度との温度差によって変化させる。温調温度での電位特性ムラを５０％補正する補正係数が０．５の場合でも、感光ドラム１の明部電位ＶＬのムラを半分にできるので、温度差が２５度Ｃ以上の場合に適用される最も低い補正係数を０．５とした。
【００９８】
図１を参照して図１２に示すように、本体制御装置１０１は、温度センサ１１で感光ドラム１の温度を測定し（Ｓ３１）、温調温度との温度差が２度Ｃ以下の場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、補正係数を１とする（Ｓ３４）。温調温度との温度差が２度Ｃを越えて（Ｓ３２のＮＯ）２５度Ｃ以下の場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、補正係数を温度差に応じて補正する（Ｓ３５）。温調温度との温度差が２５度Ｃ以上の場合（Ｓ３３のＮＯ）、補正係数を０．５とする（Ｓ３６）。
【００９９】
温調温度５０度Ｃ±１度Ｃから実測温度を差し引いた温度差をΔｔとして、感光ドラム１の電位特性のムラを補正するために必要となる露光量Ｔｉｊは下式のように設定される。ここで、温調温度５０度Ｃ±１度Ｃで取得した電位特性分布から求めた各測定点での理想電位５０Ｖからのずれ量を正負の記号を含めてＤｉｊとし、ずれ量を補正するための基準露光量をＫ（デジタル信号値）とする。
Δｔ≦２  ：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋Ｄｉｊ／（−２．３６３）
２＜Δｔ≦２５：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋（１−０．５×Δｔ／２５）×Ｄｉｊ／（−２．３６３）
２５＜Δｔ      ：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋０．５×Ｄｉｊ／（−２．３６３）
【０１００】
図１３は、感光ドラム１の温度が２５度Ｃのときの電位特性のムラを補正係数１と補正係数０．５とで露光量補正した際の主走査方向の明部電位ＶＬの分布の測定結果である。
【０１０１】
図１３に示すように、補正係数が１の場合、主走査方向の５０ｍｍ〜１５０ｍｍの範囲で露光量が過補正されてしまい、最大９Ｖの明部電位ＶＬのムラ（補正残差）が形成される。しかし、補正係数が０．５の場合、同じ範囲で過補正となるが、補正残差は最大５Ｖに収まって、補正係数が１の場合よりも明部電位ＶＬのムラが小さくなり、過補正の問題が抑制される。
【０１０２】
実施例１の制御によれば、感光ドラム１の電位特性のムラをより少ない電位特性分布のデータ量で温度特性分も含めて補正可能となり、感光ドラム１を常に温調する必要もなくなる。また、温調温度で取得した電位特性分布のデータを用いて、温調温度とかけ離れた温度で露光量の補正を行っても、補正係数を小さくしているので過補正が起こり難い。補正された明部電位ＶＤのムラを小さくして、画像形成時の最終画像の濃度ムラを許容可能なレベル内で抑えられる。
【０１０３】
言い換えれば、像担持体の電位特性の面内ムラをより少ないデータ量で温度特性による変化の対応も含めて補正可能となり、像担持体を常に温調する必要もなくなる。像担持体が特定温度以外の場合においては、像担持体を製造時にアルミ等の素管に半導体を形成する際の形成された膜圧ムラ等に起因する像担持体の温度に比較的依存しない電位ムラを補正できる。像担持体の電位特性の面内ムラに対する補正動作が逆に補正対象のムラを大きくしてしまうと言った過補正の問題も起きにくくなる。さらに、像担持体が特定温度のときには、像担持体の温度特性に依存する半導体の局所的な特性をも含めて像担持体の電位ムラの補正が可能となる。
【０１０４】
＜実施例２＞
図１４は実施例２の制御のフローチャートである。
【０１０５】
実施例１では、感光ドラム１の実測温度に基づいて補正係数を変更したが、実施例２では、昇温開始後の経過時間に基づいて補正係数を変更する。それ以外の装置構成及び制御については実施例１と同一であるので、図示及び重複する説明を省略する。
【０１０６】
実施例２では、画像形成装置１００に温度センサ１１が設置されておらず、ドラムヒータ１４にサーミスタ等の温調装置を内蔵して、感光ドラム１は、温調装置に制御されたドラムヒータ１４によって温調される。
【０１０７】
本体制御装置１０１は、ドラムヒータ１４の電源投入による通電開始からの経過時間ΔＴで補正係数を切り替える制御を行う。感光ドラム１の温調開始から温調温度５０度Ｃ±１度Ｃに達するまでの温度変化は、ドラムヒータ１４の加熱量と感光ドラム１の熱容量とに依存して再現されるからである。
【０１０８】
図１を参照して図１４に示すように、本体制御装置１０１は、電源投入からの経過時間ΔＴを測定して（Ｓ４１）、電源投入から１０分が経過するまで（Ｓ４２のＮＯ）は、補正係数を経過時間ΔＴに応じて補正する（Ｓ４５）。しかし、電源投入から１０分が経過すると（Ｓ４２のＹＥＳ）、補正係数を１とする（Ｓ４４）。ドラムヒータ１４の通電開始から約１０分で感光ドラム１は温調温度５０度Ｃ±１度Ｃに達するからである。
【０１０９】
電源投入からの経過時間をΔＴとして、感光ドラム１の電位特性のムラを補正するために必要となる露光量Ｔｉｊは、下式のように設定される。ここで、温調温度５０度Ｃ±１度Ｃで取得した電位特性分布から求めた各測定点での理想電位５０Ｖからのずれ量を正負の記号を含めてＤｉｊとし、ずれ量を補正するための基準露光量をＫ（デジタル信号値）とする。
ΔＴ＞１０分  ：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋Ｄｉｊ／（−２．３６３）
ΔＴ≦１０分  ：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋（１−０．５×ΔＴ／１０）×Ｄｉｊ／（−２．３６３）
【０１１０】
実施例２の制御によれば、感光ドラム１の電位特性のムラをより少ない電位特性分布のデータ量で温度特性分も含めて補正可能となり、感光ドラム１を常に温調する必要もなくなる。また、温調温度で取得した電位特性分布のデータを用いて、温調温度とかけ離れた温度で露光量の補正を行っても、補正係数を小さくしているので過補正が起こり難い。補正された明部電位ＶＤのムラを小さくして、画像形成時の最終画像の濃度ムラを許容可能なレベル内で抑えられる。
【０１１１】
＜実施例３＞
図１５は実施例３の制御のフローチャート、図１６は温調温度で取得した感光ドラムの電位特性分布の説明図である。図１７は副走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布の説明図、図１８は副走査方向及び主走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布の説明図である。
【０１１２】
実施例３の制御は、感光ドラム１の実測温度と温調温度の温度差が大きい場合の制御の一部が異なる以外は第１実施形態の画像形成装置１００を用いて実施例１、２と同様に制御される。従って、実施例１、２と重複する部分の説明を省略する。
【０１１３】
実施例３の制御では、感光ドラム１の実測温度と温調温度との温度差の段階に応じて、露光量の補正量を求めるための感光ドラム１の電位特性分布のデータを変更する。温度差Δｔが２度Ｃ以下の場合には、実施例１と同様に、温調温度で実測した電位特性分布のデータをそのまま使用する。しかし、温度差Δｔが２度Ｃ〜２５度Ｃの場合には、温調温度で実測した電位特性分布のデータを副走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布のデータを使用する。そして、温度差Δｔが２５度Ｃ以上の場合には、温調温度で実測した電位特性分布のデータを主走査方向及び副走査方向のそれぞれの平均値を用いて補正した電位特性分布のデータを使用する。
【０１１４】
感光ドラム１の電位特性のムラは、感光ドラム１の製造上のムラによるものと、光半導体層の現在温度によるものとがある。感光ドラム１の製造上のムラは、感光ドラム１の製造方法が十分に精密であれば、ムラの周期は、光半導体層の現在温度によるムラよりも長周期である。
【０１１５】
そこで、感光ドラム１の実測温度が温調温度から離れている場合、電位特性分布の補正に平均値を用いて、長周期の製造上のムラを積極的に補正して、光半導体層の現在温度による過補正を少なくする。
【０１１６】
以下、感光ドラム１の温調温度と画像形成時の実測温度との温度差をΔｔとし、感光ドラム１の電位特性のムラを補正するために必要となる露光量（デジタル信号値）をＴｉｊとする。また、温調温度で取得した感光ドラム１の電位特性分布のデータから求めた各測定点の理想電位５０Ｖからのズレ量を正負の記号を含めてＤｉｊ（Ｖ）とし、基準露光量（デジタル信号値）をＫとする。
【０１１７】
図１を参照して図１５に示すように、本体制御装置１０１は、温度センサ１１により感光ドラム１の温度を測定する（Ｓ３１）。そして、感光ドラム１の温調温度との温度差Δｔが２度Ｃ以下の場合（Ｓ３２のＹＥＳ）、実施例１と同様に制御する。感光ドラム１における電位特性分布の各測定点のデータに応じて露光量を設定し（Ｓ５４）、露光装置３は、電位特性分布の各測定点を含む領域範囲をそれぞれの露光量で露光する。
Δｔ≦２  ：  Ｔｉｊ＝Ｋ＋Ｄｉｊ／（−２．３６３）
【０１１８】
しかし、温度差Δｔが２度Ｃ〜２５度Ｃの場合（Ｓ３３のＹＥＳ）、温調温度で取得した電位特性分布のデータを、副走査方向の平均値を用いて補正する。そして、補正された電位特性分布のデータを使用して、感光ドラム１の電位特性のムラを露光量によって補正する（Ｓ５５）。
【０１１９】
また、温度差Δｔが２５度Ｃ以上の場合（Ｓ３３のＮＯ）、温調温度で取得した電位特性分布のデータを、副走査方向の平均値を用いて補正した後に主走査方向の平均値を用いて補正する。そして、補正された電位特性分布のデータを使用して、感光ドラム１の電位特性のムラを露光量によって補正する（Ｓ５６）。
【０１２０】
＜温度差Δｔが２度Ｃ〜２５度Ｃの場合の制御＞
図１６は温調温度で実測して電位特性ムラデータメモリに保存した感光ドラムの電位特性分布のデータの説明図、図１７は副走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布のデータの説明図である。
【０１２１】
実施例３の制御では、温調温度で取得した電位特性分布のデータを補正して、感光ドラム１の電位特性のムラを露光量で補正するために必要な電位特性分布のデータを作成する。温度差Δｔが２度Ｃ〜２５度Ｃの場合に用いる電位特性分布のデータは、感光ドラム１の一周に渡る平均値を用いて個別位置で取得したデータを補正している。これにより、理想電位５０Ｖとのズレ量が大きい個別位置ほど露光量で補正すべきズレ量が小さくなるようにして、部分的な過補正の発生を減らしている。
【０１２２】
図１６に示すように、温調温度で実測した感光ドラムの電位特性分布は起伏が大きいため、感光ドラム１の部分的な温度のばらつきが大きくなる昇温過程でそのまま用いると部分的に過補正となる可能性が高まる。
【０１２３】
このため、温度差Δｔが２度Ｃ〜２５度Ｃの過渡状態では、感光ドラム１の個別位置で取得した電位特性のデータを、主走査方向の各位置における副走査方向の平均値に近付けるように補正している。
【０１２４】
電位特性ムラデータメモリ１０５に保存された個別位置のデータを、行列成分を用いてＥｉｊ（ｉは主走査方向の位置座標、ｊは副走査方向の位置座標)と表す。そして、主走査方向の個別位置のデータＥｉｊを、副走査方向の一周に渡って平均したデータをａｖｅＥｉ(ｉは主走査方向の位置座標)とし、感光ドラム１全体のデータＥｉｊの平均値をＡＥとする。このとき、露光量補正に用いる個別位置のデータは、行列成分を用いてＥ’ｉｊと表され、次式により計算される。
Ｅ’ｉｊ＝Ｅｉｊ−（ａｖｅＥｉ−ＡＥ）
【０１２５】
図１６の電位特性分布のデータＥｉｊをデータＥ’ｉｊに補正した電位特性分布を図１７に示す。補正後のデータＥ’ｉｊは、電位特性ムラデータメモリ１０５に保存された電位特性分布のデータＥｉｊを、副走査方向の平均値が持つ全体平均値からの偏差によって補正されている。
【０１２６】
この後、図１７のデータＥ’ｉｊと理想電位５０Ｖとのズレ量を相殺するように、データＥ’ｉｊを付与された個別領域の露光量を補正して、感光ドラム１の電位特性のムラを補正する。
【０１２７】
補正後の電位特性データＥ’ｉｊから求められる露光量の補正量Ｄ１ｉｊ（Ｖ）は、次式により計算される。
Ｄ１ｉｊ＝Ｅｉｊ−Ｅ’ｉｊ
【０１２８】
補正量Ｄ１ｉｊを相殺するために必要となる露光装置３の露光量Ｔ１ｉｊ（デジタル信号値）は次式により計算される。
Ｔ１ｉｊ＝Ｋ＋Ｄ１ｉｊ／（−２．３６３）
【０１２９】
＜温度差Δｔが２５度Ｃを越える場合の制御＞
図１８は主走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布のデータの説明図である。
【０１３０】
温度差Δｔが２５度Ｃを越える場合、温度差Δｔが２５度Ｃまでの場合よりも個別位置の温度差が大きくなるので、図１７で示される補正した電位特性分布のデータを用いても部分的な過補正が発生する可能性が高くなる。
【０１３１】
このため、副走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布のデータを、さらに主走査方向の平均値を用いて補正している。これにより、個別位置で露光量により補正すべき理想電位５０Ｖとのズレ量を小さくして、部分的な過補正の発生を減らしている。
【０１３２】
温度差Δｔが２５度Ｃまでで用いる個別位置のデータＥ’ｉｊを、主走査方向の一列に渡って平均したデータをａｖｅＥ’ｊ(ｊは副走査方向の位置座標)とする。このとき、温度差Δｔが２５度Ｃを越える場合の露光量補正に用いる個別位置のデータは、行列成分を用いてＦｉｊと表され、次式により計算される。
Ｆｉｊ＝Ｅ’ｉｊ−（ａｖｅＥ’ｊ−ＡＥ）
【０１３３】
図１８に示す電位特性分布は、図１７の電位特性分布のデータＥ’ｉｊを、データＦｉｊに補正しており、補正後のデータＦｉｊは、データＥ’ｉｊを、主走査方向の平均値が持つ全体平均値からの偏差によって補正されている。
【０１３４】
この後、図１８のデータＦｉｊと理想電位５０Ｖとのズレ量を相殺するように、データＦｉｊを付与された個別領域の露光量を補正して、感光ドラム１の電位特性のムラを補正する。
【０１３５】
補正後の電位特性分布のデータＦｉｊから求められる露光量の補正量Ｄ２ｉｊ（Ｖ）は、次式により計算される。
Ｄ２ｉｊ＝Ｅｉｊ−Ｆｉｊ
【０１３６】
補正量Ｄ２ｉｊを相殺するために必要となる露光装置３の露光量Ｔ２ｉｊ（デジタル信号値）は次式により計算される。
Ｔ２ｉｊ＝Ｋ＋Ｄ１ｉｊ／（−２．３６３）
【０１３７】
＜補正係数＞
図１９は補正係数と明部電位ムラの関係の説明図である。
【０１３８】
図１９に示すように、補正係数を異ならせて露光量を補正する制御を行った場合の感光ドラムの明部電位ＶＬの最大偏差を、画像形成時の実測温度と温調温度の温度差Δｔが１度Ｃの場合と２０度Ｃの場合とについて実験した。図中、縦軸が帯電・露光後の感光ドラム１の明部電位ＶＬの最大値と最小値の差分、横軸が補正係数である。
【０１３９】
温度差Δｔが２０度Ｃのとき、補正係数が０．８以上の場合には、温度差Δｔが１度Ｃのときと比べて補正量の変化が小さい。このことは、感光ドラム１における電位特性のムラが感光ドラム１の製造時にアルミ等の素管に光半導体層を形成する際の膜圧ムラ等に起因する電位特性ムラと、感光ドラム１の局所的な現在温度ムラに起因する電位特性ムラとを含むことを示している。
【０１４０】
そのため、実施例２又は３の制御のように、感光ドラム１の温調温度と画像形成時の測定温度の温度差Δｔに応じて、感光ドラム１における電位特性のムラの補正方法を変更することが有効である。感光ドラム１の電位特性のムラを、より振幅が小さい電位特性分布のデータを用いて、現在温度のばらつき分も含めて補正可能となり、感光ドラム１を常に温調する必要がなくなる。
【０１４１】
このとき、感光ドラム１が温調温度以外の場合、感光ドラム１の製造時にアルミ等の素管に光半導体層を形成する際の膜圧ムラ等に起因する電位ムラを重点的に補正することが望ましい。そして、感光ドラム１が温調温度に達した以降は、感光ドラム１の局所的な現在温度差に起因する電位特性のムラも含めて補正をすることで、温調温度での特殊状況にのみ合致する補正を除いて、過補正を回避できる。
【０１４２】
＜実施例４＞
図２０は第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【０１４３】
図２０に示すように、第２実施形態の画像形成装置２００は、感光ドラム１の加熱装置（ドラムヒータ１４）を持たない以外は第１実施形態の画像形成装置１００と同様に構成される。従って、図２０中、第１実施形態の画像形成装置１００と共通する構成には図１と共通の符号を付して重複する説明を省略する。
【０１４４】
図２０に示すように、画像形成装置２００は、ドラムヒータ（１４：図１）を持たない。従って、画像形成装置２００における感光ドラム１が温度変化する要因は、画像形成の累積に伴う感光ドラム１の昇温である。このため、電位特性ムラデータメモリ１０５に予め取り込まれる感光ドラム１における電位特性分布のデータは、感光ドラム１が昇温していない状態、すなわち感光ドラム１の温度が室温とほぼ同等温度の時である。
【０１４５】
実施例４の制御では、画像形成装置２００において、感光ドラム１の温度が２５度Ｃ±２度Ｃのときに電位特性分布を測定して、電位特性分布のデータを電位特性ムラデータメモリ１０５に取り込む。
【０１４６】
本体制御装置１０１は、画像形成時、温度センサ１１によって測定した温度と、電位特性分布の測定時の温度との温度差Δｔに応じて、電位特性分布のデータに基づく露光量の設定を補正する。温度差Δｔが大きい場合には過補正を回避すべく補正係数を小さくし、温度差Δｔが小さい場合には補正係数を１として、電位特性のムラが１００％補正されるような露光量補正を設定する。なお、温度差Δｔと補正係数の関係は実施例１〜実施例３と同様に定めている。
【０１４７】
なお、実施例２と同様に、画像形成装置２００においても、昇温過程で画像形成を行う際に、温度センサ１４を用いないで、感光ドラム１の温度に応じた露光量補正を行う制御が可能である。画像形成の開始からの感光ドラム１の回転時間ΔＳを測定して、感光ドラム１の温度を見積もることが可能である。このとき、感光ドラム１の温度の見積もり方法は、一般的に用いられる様々な方法が利用可能である。
【０１４８】
画像形成時の感光ドラム１の回転時間をΔＳ（ｓｅｃ）とするとき、感光ドラム１の温度Ｐ（度Ｃ）は次式となる。
０＜ΔＳ＜６００  ：  Ｐ＝２５＋２５×（Ｓ／６００）
ΔＳ≧６００  ：  Ｐ＝５０
【０１４９】
これにより、感光ドラム１の温度を推定して、感光ドラム１における電位特性のムラのデータを取り込んだ時の感光ドラム１の温度（２５度Ｃ）との温度差Δｔが計算される。
【０１５０】
＜実施例５＞
図１に示すように、実施例５では、感光ドラム１を一様に帯電及び露光して形成した測定用画像を記録材Ｓに転写・定着した最終画像の画像濃度分布を画像読取装置１０２で読み取って、測定用画像の濃度分布を測定可能である。
【０１５１】
本体制御装置１０１は、感光ドラム１が所定温度に達した後に、所定濃度のベタ画像として測定用画像を形成する。そして、画像読取装置１０２による測定用画像の濃度分布の測定結果に基いて、基準となる所定温度での部分的な露光量を設定する。これ以後の制御は実施例１〜４と同様に、所定温度差との温度差に応じて露光量の補正量を設定する。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】第１実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】反転現像方式の説明図である。
【図３】画像形成装置を起動した際の感光ドラムの温度変化の説明図である。
【図４】一様に露光した感光ドラムの明部電位ムラの説明図である。
【図５】昇温後に測定された明部電位分布データの説明図である。
【図６】帯電電流量及び基準露光量の設定のフローチャートである。
【図７】一様に帯電露光した感光ドラムの電位分布の説明図である。
【図８】一様に帯電露光した感光ドラムの主走査方向の電位分布の説明図である。
【図９】露光量と明部電位の関係の説明図である。
【図１０】感光ドラムの温度が異なる場合の明部電位ムラの説明図である。
【図１１】感光ドラムの昇温過程における明部電位ムラの変化の説明図である。
【図１２】感光ドラムの昇温過程における露光量補正制御のフローチャートである。
【図１３】露光量補正制御した際の明部電位ムラの説明図である。
【図１４】実施例２の制御のフローチャートである。
【図１５】実施例３の制御のフローチャートである。
【図１６】温調温度で取得した感光ドラムの電位特性分布の説明図である。
【図１７】副走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布の説明図である。
【図１８】副走査方向及び主走査方向の平均値を用いて補正した電位特性分布の説明図である。
【図１９】補正係数と明部電位ムラの関係の説明図である。
【図２０】第２実施形態の画像形成装置の構成の説明図である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  感光体（感光ドラム）
２、１０６  帯電手段（帯電装置、一次電流発生装置）
３  露光手段（露光装置）
４  電位検出手段（電位センサ）
５  現像装置
７  転写装置
８  分離装置
９  クリーニング装置
１１  温度検出手段（温度センサ）
１３  定着装置
１４、１１１  温度調整手段（ドラムヒータ、温度制御装置）
１５  現像スリーブ
１００、２００  画像形成装置
１０１、１０３、１０７  制御手段（本体制御装置、画像処理装置、レーザー駆動回路）
１０２  画像読取手段（画像読取装置）
１１２  識別手段（識別装置）
ＶＤ  暗部電位
ＶＬ  明部電位
【図１】
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【図２】
0005328211.tif 000003
【図３】
0005328211.tif 000004
【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】
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【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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